PL227485B1 - Rozpylacz szczelinowy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest rozpylacz szczelinowy w postaci korpusu (1), wzdłuż osi symetrii którego jest cylindryczna komora (4) zakończona w części wylotowej (5) powierzchnią sferyczną, przy czym komora ta stanowi dyszę (7) mającą w części wylotowej (5) poprzeczne rozcięcie. Ponadto komora (4) jest wydrążona w korpusie (1) albo w osadzonej w nim nieprzesuwnie wkładce (8) i dodatkowo w korpusie (1) od strony czołowej powierzchni (2) jest cylindryczne wybranie z powierzchnią oporową (9). Rozpylacz charakteryzujący się tym, że w komorze (4) umieszczony jest usytuowany koncentrycznie i nieprzesuwnie stabilizator (10) o walcowym kształcie oraz zbliżonym do kulistego, w części wylotowej (5), zakończeniu (11), które zwieńczone jest szpicem.

Description

Przedmiotem wynalazku jest rozpylacz szczelinowy, mający zastosowanie w rolnictwie do oprysków.

Jednym ze sposobów ochrony roślin jest opryskiwanie ich wodnymi roztworami odpowiednich substancji. Osiągnięcie efektu biologicznego chemicznej ochrony zależy w dużej mierze od jakości pracy rozpylaczy. Mają one wpływ na poziom i równomierność naniesienia roztworu oraz stopień kompensacji znoszenia kropli przez wiatr.

Powszechnie stosowanymi rozpylaczami w rolnictwie są rozpylacze szczelinowe. Zasadniczą wadą tych rozpylaczy jest jednak nierównomierny rozkład prędkości wypływu cieczy z dyszy. Rozkład prędkości wypływu cieczy jest parametrem decydującym o jakości procesu opryskiwania ponieważ od niego zależy powstające spektrum kropel. W przypadku rozpylaczy szczelinowych spektrum to jest niekorzystne, gdyż średnica kropel zawiera się w szerokim zakresie od kilku do kilkuset mikrometrów. Ponadto w rozpylaczach szczelinowych średnica medialna kropel VMD (Volume Median Diameter) w centralnej części strumienia jest kilkakrotnie mniejsza niż na zewnątrz. Z przeprowadzonych badań wynika, że przez centralną część szczeliny, stanowiącą około 30% długości dyszy, emitowane jest 65% cieczy. Nierówności opryskiwanej powierzchni dodatkowo zwiększają nierównomierność oprysku. By wyeliminować to niekorzystne zjawisko, środek chemiczny podawany jest w zwiększonej ilości. Ponieważ jednak do atmosfery trafia do 10% środka chemicznego, więc im więcej się go stosuje, tym więcej powoduje on negatywnych skutków w środowisku naturalnym.

Średnica kropel jest obecnie regulowana poprzez stosowanie rozpylaczy o różnych wymiarach geometrycznych dysz, zmianę ciśnienia cieczy użytkowej, stosowanie wkładek antydryfowych. Zakres regulacji wielkości kropel tymi metodami nie zmniejsza uzyskanego spektrum kropel, a przy tym ogranicza regulację parametrów roboczych opryskiwacza.

Innym sposobem regulacji wielkości kropel jest ich napowietrzanie, co wykorzystywane jest w rozpylaczach inżektorowych. Rozpylacze te pozwalają uzyskać krople o większej średnicy ale dzięki wymieszaniu z powietrzem, po rozpyleniu, łatwiej rozpływają się na powierzchni liści. Ponadto ciecz rozpylana jest z mniejszą prędkością więc mniejsze jest ryzyko odbicia kropel na powierzchni obiektu. Jednak duża liczba dużych kropel daje mniejszą gęstość, w rezultacie więc mniej kropel przypada na jednostkę opryskiwanej powierzchni, co skutkuje mniejszym pokryciem organów rośliny i retencją cieczy, a to z kolei wpływa na skuteczność biologiczną zabiegów.

Powszechnie stosowane rozpylacze szczelinowe, na przykład produkowane przez firmę Lechler GmbH, mają postać korpusu, z walcowym kołnierzem przy czołowej powierzchni. Wzdłuż osi symetrii korpusu znajduje się cylindryczna komora, zakończona w części wylotowej powierzchnią sferyczną i komora ta stanowi dyszę posiadającą na wylocie poprzeczne rozcięcie. Ze względu na szybsze zużywanie się dysz, które w całości wykonane są jako jeden element z jednego materiału, zwykle polimeru, w korpusie osadza się wkładkę, która wykonana jest z materiału mocniejszego, przykładowo ceramiki albo stali nierdzewnej. Komora może być więc wydrążona w korpusie albo w osadzonej w nim nieprzesuwnie wkładce. Korpus posiada ponadto od strony czołowej powierzchni cylindryczne wybranie z powierzchnią oporową.

Z opisu patentowego PL 192064 B1 znany jest zespół dyszy rozpylającej, posiadający komorę zakończenia dyszy z ogólnie półkulistą powierzchną dolną i otworem wylotowym. Wewnątrz komory zakończenia dyszy, w pobliżu końca wylotowego, umiejscowiony jest kołek odchylający usytuowany w przybliżeniu równolegle do wzdłużnej linii symetrii otworu wylotowego. Kołek odchylający alternatywnie usytuowany jest wewnątrz komory zakończenia dyszy, w pobliżu końca wylotowego i w przybliżeniu prostopadle do wzdłużnej osi komory. W opisie przedstawiony został także zespół wkładki rozpylającej zawierający zakończenie dyszy mające koniec wlotowy i koniec wylotowy z komorą rozciągającą się pomiędzy nimi, przy czym koniec wylotowy ma otwór wylotowy i ogólnie półkulistą powierzchnię dolną, zawiera regulator przepływu cieczy do komory w postaci wkładki umieszczonej w pobliżu końca wlotowego zakończenia dyszy oraz element kierujący wypływ cieczy z zakończenia dyszy w postaci kołka odchylającego, umieszczonego, co najmniej częściowo, w obszarze obejmowanym przez ogólnie półkulistą powierzchnię dolną w pobliżu otworu wylotowego. Kołek odchylający jest usytuowany wewnątrz zakończenia dyszy i jest w przybliżeniu równoległy do wzdłużnej linii symetrii otworu wylotowego. Alternatywnie kołek odchylający jest usytuowany wewnątrz zakończenia dyszy w pobliżu końca wylotowego i jest w przybliżeniu prostopadły do wzdłużnej linii symetrii otworu wylotowego. Zastosowany kołek odchylający dzieli jednolity strumień na dwa strumienie cieczy o jednostajnym

PL 227 485 B1 przepływie. Półkulistą powierzchnia dolna kieruje ponownie każdy strumień w stronę drugiego, powodując ich zderzanie się, a następnie opuszczanie zakończenia dyszy przez otwór wylotowy. Zderzenie strumieni ze sobą powoduje większe rozpylenie strumienia cieczy.

Z publikacji opisu patentowego DE19622724 C2 znany jest rozpylacz szczelinowy posiadający cylindryczną komorę, przechodzącą w komorę o owalnym przekroju poprzecznym, w której wydrążony jest otwór wylotowy, tak, że jego oś przebiega prostopadle do dłuższej osi owalu komory. Otwór wylotowy przecina całkowicie owalną komorę w kierunku jej krótszej osi. W owalnej komorze, na jej bocznych ścianach i w kierunku równoległym do osi otworu wylotowego znajdują się ponadto zaokrąglone wydrążenia.

Celem wynalazku jest takie zaprojektowanie rozpylacza, by zapewnić możliwie stałą prędkość wypływu cieczy w każdym punkcie dyszy i w rezultacie poprawić skuteczność biologiczną stosowanych środków ochrony roślin przy jednoczesnym ograniczeniu ich ilości.

Istota rozpylacza szczelinowego w postaci korpusu, przy którego czołowej powierzchni jest walcowy kołnierz a wzdłuż jego osi symetrii cylindryczna komora, zakończona w części wylotowej powierzchnią sferyczną, przy czym komora ta stanowi dyszę posiadającą w części wylotowej poprzeczne rozcięcie, a ponadto komora jest wydrążona w korpusie albo w osadzonej w nim nieprzesuwnie wkładce i dodatkowo w korpusie od strony czołowej powierzchni jest cylindryczne wybranie z powierzchnią oporową polega na tym, że w komorze umieszczony jest usytuowany koncentrycznie i nieprzesuwnie stabilizator o walcowym kształcie oraz zbliżonym do kulistego, w części wylotowej, zakończeniu, które zwieńczone jest szpicem. Przy takiej konstrukcji, pomiędzy wewnętrzną powierzchnią komory a zewnętrzną powierzchnią stabilizatora, powstaje koncentryczny, pierścieniowy kanał. Pole powierzchni S przekroju tego kanału zmniejsza się proporcjonalnie do ilości cieczy Q wypływającej w danym punkcie dyszy.

Stabilizator posiada walcowy łeb o średnicy dostosowanej do średnicy cylindrycznego wybrania, wysokości równej, co najwyżej, głębokości tego wybrania i ściętych obustronnie bocznych powierzchniach. Pod łbem stabilizator posiada kołowe wybranie. Obustronnie ścięte boczne powierzchnie łba stabilizatora oraz wybranie pod łbem umożliwiają doprowadzenie cieczy do komory rozpylacza.

Konstrukcja rozpylacza według wynalazku pozwala, zgodnie z zależnością:

gdzie:

V- prędkość cieczy w rozpylaczu [m];

₃

Q - pole powierzchni przekroju kanału [m³];

-1

S - strumień objętości cieczy [m³ x s^-1];

na ustabilizowanie i ujednolicenie prędkości wypływu cieczy z dyszy, czego rezultatem jest uzyskanie bardziej jednorodnego spektrum kropel. Rozwiązanie poprawia zatem skuteczność biologiczną stosowanych środków ochrony roślin. Umożliwia też ograniczenie ich ilości i niższą emisję do atmosfery.

Przedmiot wynalazku przedstawiony został w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie:

Fig. 1 przedstawia rozpylacz w wariancie z wkładką w przekroju wzdłużnym wzdłuż osi poprzecznego rozcięcia;

Fig. 2 przedstawia rozpylacz w wariancie z wkładką w przekroju wzdłużnym A-A, zaznaczonym na Fig. 1;

Fig. 3 przedstawia rozpylacz w wariancie z wkładką w widoku z góry;

Fig. 4 przedstawia rozpylacz w wariancie z wkładką w widoku od spodu;

Fig. 5 przedstawia szczegół „S” zaznaczony na Fig. 1 i Fig. 6;

Fig. 6 przedstawia rozpylacz w wariancie bez wkładki w przekroju wzdłużnym wzdłuż osi poprzecznego rozcięcia;

Fig. 7 przedstawia rozpylacz w wariancie bez wkładki w przekroju wzdłużnym A-A, zaznaczonym na Fig. 6.

P r z y k ł a d I

Rozpylacz szczelinowy ma postać korpusu 1, przy którego czołowej powierzchni 2 jest walcowy kołnierz 3. Wzdłuż jego osi symetrii jest cylindryczna komora 4, o średnicy 1,6 mm, zakończona w części wylotowej 5 powierzchnią sferyczną. Komora ta stanowi dyszę 7 posiadającą w części wylotowej 5 poprzeczne rozcięcie 6. Komora 4 wydrążona jest we wkładce 8, przy czym wkładka ta osadzona jest w korpusie 1 nieprzesuwnie. W korpusie 1 od strony czołowej powierzchni 2 jest cylin4

PL 227 485 B1 dryczne wybranie z powierzchnią oporową 9. W komorze 4 umieszczony jest usytuowany koncentrycznie i nieprzesuwnie stabilizator 10 o walcowym kształcie oraz zbliżonym do kulistego, w części wylotowej 5, zakończeniu 11, które zwieńczone jest szpicem. Średnica walcowej części zastosowanego stabilizatora 10 wynosi 0,95 mm. Stabilizator 10 posiada walcowy łeb 12 o średnicy dostosowanej do średnicy cylindrycznego wybrania, wysokości k =4 mm, równej głębokości tego wybrania i ściętych obustronnie bocznych powierzchniach 13. Pod łbem 12 stabilizator 10 posiada kołowe wybranie 14.

P r z y k ł a d II

Rozpylacz szczelinowy zbudowany jest analogicznie jak w przykładzie pierwszym, przy czym komora 4 wydrążona jest w korpusie 1.

Claims (3)

1. Rozpylacz szczelinowy w postaci korpusu (1), przy którego czołowej powierzchni (2) jest walcowy kołnierz (3) a wzdłuż jego osi symetrii jest cylindryczna komora (4) zakończona w części wylotowej (5) powierzchnią sferyczną, przy czym komora ta stanowi dyszę (7) posiadającą w części wylotowej (5) poprzeczne rozcięcie (6), a ponadto komora (4) jest wydrążona w korpusie (1) albo w osadzonej w nim nieprzesuwnie wkładce (8) i dodatkowo w korpusie (1) od strony czołowej powierzchni (2) jest cylindryczne wybranie z powierzchnią oporową (9), znamienny tym, że w komorze (4) umieszczony jest usytuowany koncentrycznie i nieprzesuwnie stabilizator (10) o walcowym kształcie oraz zbliżonym do kulistego, w części wylotowej (5), zakończeniu (11), które zwieńczone jest szpicem.

2. Rozpylacz według zastrz. 1, znamienny tym, że stabilizator (10) posiada walcowy łeb (12) o średnicy dostosowanej do średnicy cylindrycznego wybrania, wysokości równej, co najwyżej, głębokości (k) tego wybrania i ściętych obustronnie bocznych powierzchniach (13).

3. Rozpylacz według zastrz. 2, znamienny tym, że stabilizator (10) posiada pod łbem (12) kołowe wybranie (14).