CZ964385A3 - Electrostatic spraying installation - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká elektrostatického postřikovacího zařízení, obsahujícího elektrostatickou postřikovači hlavu a přívodní vedení pro přívod vysokého napětí, mající první vývod pro aplikaci prvního elektrického potenciálu na kapalinu vystupující z postřikovači hlavy.

' Dosavadní stav techniky _ ^{* 1} ..... _;

-r-——V--GB-PS—1-569-=70-7— j e^popsán o^—el'ekt ros ta tické pos ťriko va cí zařízení, jehož postřikovači hlava má vodivý nebo polovodivý povrch, který nese náboj o napětí řádově od 1 20 kilovoltů, a elektrodu pro intenzifikaci elektrostatického pole, která je uzemněna. Postřikovači kapalina je po svém výstupu z postřikovači hlavy vystavena působení elektrostatického pole, které kapalinu rozprašuje, aniž by přitom docházelo k výraznějšímu kořenovému výboji. Nabité částice kapaliny vystupující z postřikovači hlavy jsou usměrňovány elektrodou k cílovému objektu, který má nulový potenciál.

-v..

Použití uzemněné elektrody pro zintenzivnění elektrostatického pole. má tři výhody. V prvn/řadě je elektrostatické pole na vodivém nebo polovodivém povrchu větší než by jinak bylo, protože elektroda je podstatně blíže k tomuto povrchu / než cílová plocha. To znamená, že napětí aplikované na tento fy/ povrch může být menší, .takže je možno použít levnějšího a bezpečnějšího generátoru. 2a druhé je odstup mezi elektrodou a vodivým nebo polovodivým povrchem konstantní a v důsI. ledku toho je také konstantní elektrostatické pole. Při postřikovači operaci,, která předpokládá pohyb postřikovači hlavy vůči cílové ploše, například vůči zemědělským plodinám, se mohou vyskytovat rozdíly ve vzájemné vzdálenosti postřikovači hlavy a cíle. Pokud by nebylo použito elektrody pro zintenzivnění pole, měly by tyto rozdíly ve vzájemné* vzdále2 nosti postřikovači hlavy a cíle za následek také změny účinnosti elektrostatického pole. Konečně při postřikovači operaci, produkující drobné satelitní kapičky postřikovači kapaliny, by tyto drobné částice byly přitahovány na elektrodu pro zvyšování intenzity elektrostatického pole.

Pro postřikování zemědělských kultur, prováděné ve velkém rozsahu, je třeba vyřešit provedeni postřikovačích zařízení, která jsou schopna pracovat s velkými průtočnými objemy při za chování tvorby jemných kapiček postřikové.' látky, mají- ' . ., /___

... ¹ ~ —’ — — '' - __ e-í-ch—průměr-například menši^-ne ž^3O p.m. “Tyto^-dva požadavky jsou vzájemně protichůdné, protože zvýšeni průtočného objemu má zpravidla za následek zvětšení průměru rozprašovaných kapiček, zatímco ostatní parametry zůstávají konstantní. Kromě toho vyvolává kombinace velkého průtočného objemu a malých kapiček zpětný pohyb kapiček, které jsou odpuzovány z hlavního proudu kapiček a usazují se na postřikovacím zařízení nebo se uvolňují do okolí.

Podstata vvnálezu e/ek&nsfffiffiA těchto známých Zařízení , jsou odstraněny u(postřiJcovacíno zařízení podle vynálezu^ obsahujícího elektrostatickou postřikovači hlavu a přívodní vedení pro přívod vysokého napětí, mající první vývod pro aplikaci prvního elektrického potenciálu na kapalinu vystupující z postřikovači hlavy, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že přívodní vedení vysokého napětí má druhý vývod pro aplikaci druhého elektrického potenciálu na: elektrodu na postřikovači hlavě, přičemž elektroda obsahuje jádro z vodivého nebo polovodivého materiálu, uložené v kabelovém plášti ze stínícího materiálu s měrným odporem 5 x ΙΟ^θ až 5 x 10^ fl.cm. Při tomto uspořádáni postřikovači hlavy je mezi výstupem postřikové kapaliny a elektrodou vytvořeno intenzivní elektrostatické pole, které je postačující pro rozprášení vytékající kapaliny na drobné kapičky. Kabelový plášt jádra elektrody je vytvořen ze stínícího materiálu ε dostatečnou dielektrickou pevností, který zamezuje jiskření mezi elektrodou a postřikovači hlavou, a s ob jiifíovým odporem, který je dostatečně nízký k tomu, aby se náboj mohl shromažďovat na povrchové ploše stínícího materiálu pláště a mohl odtud procházet do vodivého nebo polovodivého jádra.

Postřikovači zařízení obsahuje ve výhodném konkrétním provedeni elektrodu opatřenou izolaci, jejíž odpor proti toku náboje podél povrchu kabelového plá š t ě_ k—vod i vému_nebo—po-1- o.—— ^{* 5} ——-—vodivému— jádru^-je^-vetsí než odpor proti toku náboje materiálem kabelového pláště. Druhý vývod přívodního vedení obsahuje elektrický vodič, který je elektricky spojen s vodivým nebo polovodivým jádrem a který je opatřen krytem z izolačního materiálu, přičemž mezi styčnými plochami kabelového pláště a krytu je umístěna izolační vrstva.

Kabelový plást má v dalším výhodném provedeni vynálezu trubkovitý tvar a je opatřen vnitřním závitem, který je našroubován na vnějším závitu krytu přívodního elektrického vodiče a izolační vrstva je nanesena mezi do sebe zabírající závitové části krytu a kabelového pláště. Kabelový plášt je výroben zejména z materiálu s objemovým odporem 5 x 10 ¹¹ až x lO^- ra—s^clielektrickou pevností větší než 15 kV/mm a má _ř tjkjustku stěny od 0,75 do 5,0 mm. Ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu je kabelový plášt z materiálu vybraného ze skupiny materiálů zahrnující sodné sklo, papír impregnovaný fenolformaldehydovou pryskyřicí nebo melaminový formaIdehydový kondenzační polymer.

Postřikovači hlava je ve výhodném provedení opatřena kanálkem pro kapalinu, vyústěným do výstupní štěrbiny, přičemž nejméně jedna boční stěna kanálku je z vodivého nebo polovodivého materiálu a tato nejméně jedna boční stěna z vodivého nebo polovodivého materiálu je spojena elektricky s prvním vývodem přívodního vedeni.

V alternativním výhodném provedení postřikovacího zařízeni podle vynálezu je postřikovači hlava opatřena kanálkem pro kapalinu, vyústěným do výstupní štěrbiny, přičemž nejméně

SVWwl. hefte druhou Wileu cfe.

jedna boční stěna kanálku, tvořená ycieskou^/je ~z izolačního materiálu a vedle výstupní štěrbiny je umístěna další elektroda, vodivé spojená s prvním vývodem přívodního vedeni nebo napájecího zdroje.

V další výhodné obměně základního provedeni postřikovat.

-e-í-ho—zařízení—podi-e-vyná^lezu^-je postřikovači^-hlava opatřena po obou stranách kanálku pro přívod kapaliny k,lineární výstupní štěrbině dvěma vzájemné rovnoběžnými) deskami, umístěnými v odstupu od sebe, přičemž první elektroda je tvořena nejméně jedním vodivým páskem, probíhajícím rovnoběžně:, s lineární výstupní štěrbinou. Lineární/ štěrbina je vytvořena mezi spolu sousedícími spodními hranami vedle sebe umístěných le^elr^postřikovací hlavy, popřípadě při nestře jné vysce spodní s·' oodních hran. je lineární štěrbina vytvořena mezi \Strťde hranou druhé } desky a přilehlou sousední částí první desky, která má svou spodní okrajovou hranu rovnoběžnou s hrabaty druhé* Sds/d dědy a umístěnou ve směru proudění kapaliny v od hrtyy druhé.' desky .

id 1

Postřikovači hlava může být v jiném výhodném provedení ' vynálezu opatřena na své čelní straně otvorem kruhového prů. .... / / v /5L·řezu, ve kterem je umístěna k^t^w^felektroda. V obměněném , . . . ^výstupní'' provedeni je postřikovači hlava opatřena na své čelní súrarrě^ štěrbinou prstencového průřezu, se kterou je soustředně uspořádána prstencová elektroda a/nebo kotoučová elektroda. Postřikovači hlava může být opatřena také řadou zubových výstupků, uspořádaných podél výstupní štěrbiny pro kapalinu.

Druhý vývod zařízeni podle vynálezu je připojen na zdroj elektrického napětí se stejnou polaritou jako má elektrické napětí na prvním' vývodu a velikost napětí na druhém vývodu je větší než je napětí na cílovém povrchu a menší než je napětí na prvním vývodu, přičemž napětí na prvním vývodu je 25 až 50 kV a na druhém vývodu je 10 až 40 kV.

Bylo zjištěno, že kabelový plást na elektrodě, vytvořený

Z poloizolačního materiálu: _f má řadu výhodných vlastností a že vlastnosti tohoto materiálu, zejména jeho objemový odpor, mají hlavní vliv na výkon a spolehlivost postřikovačiho zařízení. Poloizolační . materiál zajišťuje vysoký· místní -——— ¹— —¹ —¹ — ^{1 1} '—' - , - ^L -— _odpor-^-mezi—postr-i-kovaci—h-l-avou—a—vodivým— jádrem-sousední’ elektrody a tím umožňuje dosáhnout takový stav, při kterém se elektrické napětí v libovolném bodě vnější plochy pláště liší od napětí přiváděného do jádra v 2ávislc?ti na místním toku proudu. Tím se potlačuje průrazné jiskření.mezi postřikovači hlavou a elektrodou a umožňuje se použít většího potenciálního rozdílu mezi postřikovači hlavou a elektrodou. Tímto opatřením se potlačuje také průrazný korčnový výboj, ke kterému by mohlo dojít při usazení vláken nebo jiných nečistot na elektrodě. Navíc se tím omezuje degradační účinek rozprašováni na zvětšování mechanických defektů a případné usazování kapaliny na elektrodě. U tohoto řešení není zejména tak kritické přesné umístění elektrody vůči'postřikovači hlavě.

řešení podle výriálězu však platí i druhé omezení kromě <již uvedené nejnižší požadované hodnoty objemového odporu materiálu kabelového pláště elektrody, protože jestliže je odpor příliš velký, únik náboje materiálem by byl příliš nízký a v důsledku toho by nedocházelo k dokonalému rozprašování. V zemědělské praxi je horní limit objemového odporu určen potřebou, aby postřikovač mohl pracovat jak při nízkých, tak i při vysokých vlhkostech vzduchu i terénu. Bylo zjištěno, že objemový odpor plášťového materiálu musí být volen v mezích od 5 χ 10¹¹ do 5 x lO^^l.cmj aby se dosáhlo optimálního výkonu a spolehlivosti rozprašováni.

Jak jíž bylo v předchozí části vysvětleno, u zařízeni jsou stanoveny hranice také pro měrný odpor plástového materiálu v trubkovité formě, které jsou mezi 5 x IQ³·⁰ a 5 x 10^²

Dielektrická pevnost materiálu a tlouštka pláště musí být dostatečné, aby odolávaly potenciálnímu rozdílu mezi postřikovači hlavou a elektrodou bez elektrického průrazu. Dielektrická pevnost plástového materiálu má být proto nejméně 15 kV/mm a tlouštka pláště je od 0,75 do 5,0 mm, zejména od ' ^- 1V5^~ jÍQý3_,_5_^mm..^Pr.o—použ-i-t-i—na—zeméděl-s-kých—postřikovačích strojích je třeba volit plástový materiál stabilní jak mechanicky, tak i elektricky, aby odolával jak používaným postřikovým roztokům, tak také vlivům počasí, takže plášt musí být dostatečně mechanicky robustní.

Jak již bylo řečeno, druhé elektrické napětí na druhém vývodu má stejnou- polaritu jako první napětí na prvním vývodu a je menši než napětí na prvním vývodu a větší než napětí na cílové postřikované ploše, přičemž druhé napětí musí být dostatečně odlišné od prvního napětí, aby byla kapalina dostatečně rozprášena, avšak musí být na druhé straně dostatečně blízké prvnímu napětí, aby nabité kapičky kapaliny byly odpuzovány od postřikovači hlavy směrem k cílové ploše.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomoci příkladů provedení postřikovacího zařízeni, zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 podélný řez postřikovači hlavou opatřenou rozprašovacími elektrodami v prvním příkladném provedení zařízeni pro elektrostatické postřikováni, obr. 2 boční pohled na rozprašovací hranu postřikovači hlavy z obr. 1 se znázorněním vytékající kapaliny, obr, 3 až 8 příčné řezy postřikovacími hlavami a přiřazenými elektrodami v dalších příkladných provedeních zařízeni podle vynálezu a obr. 9 boční pohled ha

Ί jzubenou rozprašovací hranu postřikovači hlavy se znázorněním vystupujících paprsků kapaliny.

Příklady provedeni vynálezu

Postřikovači hlava zobrazená na obr. 1 tvoří součást postřikovacího zařízení neseného traktorem a používaného pro postřiky zemědělských plodin pesticidními roztoky. Postřikovači hlava je opatřena dvěma svislými deskami lj_3, které jsou uspořádány vzájemně rovnoběžně a v odstupu od sebe. Každá z těchto desek 1, 3 je vytvořena z mosazi nebo podobné~Ró“ eΓβΐΐtrick v__v.odivého^n e bo^po-l-o voď-i-vého—-materřálut^Mezefa^{- * 4} mezi oběma deskami 1, 3 tvoři kanálek 13. kterým může proudit postřiková kapalina směrem dolů od rozdělovacího žebra 15 k přímé výstupní štěrbině 5, vytvořené mezi přímou spodní hranou 17 druhé svislé desky 2 ^a sousední rovinnou částí první svislé desky 1. Spodní hrana 19 první svislé desky 1 je v podstatě rovnoběžná s přímou spodním hranou 17 druhé svislé desky 3., ale je umístěna v malé vzdálenosti pod, to znamená ve směru proudění kapaliny, přímou spodní hranou 17 druhé svislé desky 3. Spodní hrana 19 je zaoblená^ s poloměrem zakřiveni menším než 0,5 mm.

Vedle výstupní štěrbiny 5 jsou umístěny dvě přímé elektrody 7, které jsou elektrodovými prvky postřikovači hubice podle, vynálezu. Elektrody 2 jsou neseny příslušně vytvarovanými pásy z elektricky izolačního materiálu.

Každá elektroda 7 je tvořena jádrem 9 s průměrem od 3 do mm a kabelovým pláštěm 11 z polovodivého nebo poloizolačniho materiálu. Materiál kabelového pláště ll má odpor v rozsahu od 5 χ 10¹¹ do 5 x ÍO^·³ ncm a tlouštku kolem 2 mm. Příkladem takového vhodného materiálu pro vytvořeni kabelového pláště 11 je zejména sodné sklo a směsné materiály^, připravené z fenolformaldehydové pryskyřice a papíru. Jádro 2 každé elektrody 7 je vytvořeno zejména z uhlíku, slisovaného do tyčkového útvaru uvnitř kabelového pláště 11.

Mezi každou z elektrod 7 a spodní hranou 19 první svislé desky 1 je odstup asi 10 mm a mezi osami obou elektrod 7 je mezera o šířce asi 16 mm.

K první svislé desce 1 je připojen vysokonapětový generátor a na této první svislé desce 1 je tak vytvořeno elektrické napětí 40 kV. Elektrody 7 jsou připojeny k vývodům generátoru a jsou udržovány na střední hodnotě, napěti_k.o.l.em__

Z25lk\LZ2^_? ' — --— —— -----Spojení mezi generátorem a každou z elektrod 7 je provedeno vysokonapětovým přívodním vedením, tvořeným elektrickým vodičem uloženým v krytu z polyetylénu nebo podobného izolačního materiálu. Krátký koncový úsek krytu je vytvořen s vnějším závitem, který je v záběru s vnitřním závitem v koncové pčibe/eve.lia LzbeJoreMa části^ pláště 11, přičemž vodič vystupuje z konce)pláště 11, aby se mohl stát součástí elektrického spoje, kterým je vodič spojen s jádrem 9. Pro zajištěni dostatečného spojeni mezi přívodním vedením a elektrodami 7, popsaného v předchozí části, se na koncové úseky) pláště ll a krytu před jejich vzájemným spojením nanese termosete/í? epoxidová pryskyřice.

Při použití zařízeni podle vynálezu se postřikovači hubice podle obr. 1 připojí k neznázorněné nádrži obsahující pesticidní roztok s objemovým odporem 10⁶ až 10¹¹ ílcm. ^íZ / .7

Postřikovači hlava se umístí asi 40 cm nad postřikovanou plodinou a traktor nesoucí postřikové zařízení podle vynálezu začne pojíždět po pozemku. Roztok je přiváděn z nádrže na rozdělovači žebro 15 postřikovači hlavy, ze kterého stéká dolů kanálkem 13 mezi první svislou deskou 1 a druhou svislou deskou 2. k výstupní štěrbině 5. Po výstupu stéká roztok po jedné straně první svislé desky 1 a postupně se dostává k ostré spodní hraně 19 první svislé desky 1.

Kapalina . přicházející do styku ε první svislou deskou 1 je vystavena působení stejného elektrického napětí jaké je udržováno na první svislé desce 1. Jakmile dosáhne kapalina spodní hrany 19, je vystavena působení intenzivního elektrostatického pole, které je vytvořeno mezi první svislou deskou 1 a elektrodami 7.

Jak je patrno z obr. 2^intenzita tohoto elektrostatického pole je tak velká, že tenký plošný stékající proud kapaliny se rozpadá po opuštěni spodní hranými9_prvni svislé_desky„ __ 1 do__ř.a d.y_j edn o-t-l-i-v-ýeh—pa pr sků-—k ťe ré^-se pohybuji i o ΓΐΓ směrem k terénu a k postřikované plodině. Každý paprsek 23 kapaliny je v průběhu svého pohybu rozprášen do množství drobných kapiček 25. Odstup mezi sousedními paprsky 23 kapaliny je určen velikosti elektrického napětí na první svislé desce 1 a na obou elektrodách 7, na vlastnostech postřikové kapaliny a na průtoku a pohybuje se obvykle mezi 0,5 a 5 mm.

. Při velkých průtočných objemech, kdy. kapalina vytéká a AiTA v množství 250 crP/min/Tía metr délky spodní hrany 19 první svislé desky 1, je intenzita elektrostatického pole stále ještě dostatečná pro vyvolání rozprášeni kapaliny na drobné kapičky 25, které mají průměr řádově kolem 100 μπι. K jiskření ₍ /’A mezi první svislou deskou 1 a druhou svislou deskou 2 ^a elektrodami 7 nedochází, protože každá elektroda 7 je opatřena stínícím kabelovým pláštěm 11.

V průběhu postřikování se může objevit tendence k vytváření prostorového náboje tvořeného oblakem kapiček 25 postřikové kapalíny mezi postřikovači hlavou a plodinou, který by odpuzoval další kapičky 25 vystupující z rozprašovači spodní hrany 19 první svislé desky 1 směrem nahoru k dalším Částem postřikovaciho zařízeni nebo k částem traktoru. Napětí na elektrodách 7, které má stejnou polaritu jako elektrostatický náboj.na kapičkách 25 postřikové.kapaliny, slouží k odpuzová10 ni kapiček 25 směrem k zemi a postřikované plodině. Elektrostatický náboj, který se hromadí na elektrodách, je odváděn kabelovým pláštěm 11 a jádrem 9 elektrod 7.

V této souvislosti je nutno zdůraznit, že tak zvané poloizolačni materiály, které jsou vhodné pro vytvoření kabelového pláště li, mají. obecně povrchový měrný· odpor, který je /

proměnný v závislosti na velikosti jeho plynné absorpce a na dalších faktorech, ale který je obvykle menši než objemový odpor. Pokud nejsou provedeny zvláštní úpravy při vytvořeni e-lekt r od^-2T^-je^- z de^nebě' Z pec if^-ž e^-ělekt r o s ta tič Ky~~ňa boj n a h r o maděný na povrchu vnější plochy kabelového pláště 11 se bude pohybovat podél této plochy k jednomu konci kabelového pláště 11 a bude dále postupovat podél prstencové koncové plochy kabelového pláště 11 mezi vnitřní plochu pláště 11 a vnější plochu polyetylénového krytu na vysokonapěřovém přívodním vedení a nakonec se dostane k jádru 9 elektrod 7a k vodiči přívodního vedeni. Každý pohyb elektrostatického náboje podél vnější povrchové plochy kabelového pláště 11 vyvolá potenciální rozdíl, který je vytvořen mezi různými částmi povrchové plochy. To znamená, že potenciální rozdíl mezi výstupní štěrbinou 5 a elektrodami Ί_ se mění v závislosti na místě podél délky výstupní štěrbiny 5 a elektrod 7. To vede zase ke změně elektrického pole mezi vystupující kapalinou a elektrodami 7 a tedy k nerovnoměrnéhiy rozprašováni kapaliny. Proto je třeba zamezitjnebo alespoň ve významné míře omezit takový tok fc náboje podél povrchu kabelového pláště 11 směrem k jádru 9, což je podle vynálezu zajištěno nanesením pryskyřice mezi závitem opatřené koncové úseky - kabelového pláště 11 a izolačního krytu vysokonapětového přívodního vedení.

ném

Konstrukce postřikovófhlavy, zobrazená v prvním příkladobr. 1, může být modifikována vytvořením nebo polovodivého materiálu provedeni na . syí$hfdi ) .

jedné zg (desek 1, 3 _z z vodivého a druhé z těchto^desek _3 z nevodivého materiálu.

Na obr. 3 výkresů je zobrazeno takové druhé příkladné modifikované provedeni postřikovači hlavy podle vynálezu, která má podobnou konstrukci jako postřikovači hlava z obr.

a je opatřena dvojici svislých desek 27, 29, které svým provedením a funkci odpovídají svislým deskám 1^_3 z příkladu na obr. 1,. výtokovým kanálkem 31, odpovídajícím kanálku 13 z předchozího přikladu, a elektrodami 33, odpovídá jícími svou funkci a vytvořením elektrodám 7 z obr. 1. Postřikovači hlava z přikladu na obr. 3 má však spodní hranu 35 první svislé . desky 27 umístěnu · ve stejné výškov_é_úr.o-vni—jakořje—spodn-i— —hrana--3-7— ďruhé-svisTé^-desky 2'9T~Hezi spodními hranami 35 , 37 je vymezen výstupní otvor ve formě štěrbiny 39, ze které vystupuje rozprašovaná kapalina.

Ve výhodném příkladném provedeni zařízeni podle vynálei zu, zobrazeném na obr. 3, má štěrbina 39 délku 50 cm a šířku 125 ^.m. · Každá z elektrod 33 má uhlíkové jádro a plást z papíru impregnovaného pryskyřici, přičemž uhlíkové jádro má průměr 6 mm a vnější průměr pláště je 1 cm. Osy obou elektrod 33. jsou 4 mm pod štěrbinou 39 a vzdálenost mezi elektrodami 33 je 24 mm. Na svislé desky 27, 29 postřikovači hubice se přivádí elektrický proud o napětí 49 kV a na elektrody 33 se přivádí elektrický proud o napětí 24 kV. Při použiti zařízení podle vynálezu se postřikovači hlava umístí 30 cm nad cílovou . plochu, která má nulový potenciál.

Zařízeni podle vynálezu bylo zkušebně použito k postřiku směsí bílého oleje a cyklohexanonu, kdy směs měla měrný p, odpor 4 x ío⁸ n.cm.

Při výtoku kapaliny 0,5, 1,0 a 2,0 ciů^/s byl střední průměr rozprašovaných kapiček 45, 60 a 95 p.m. k.

Jestliže še z každé elektrody 33 odstraní plástový materiál a udržuje se v předchozí části popisu uvedená hodnota napětí, dojde k výraznému jiskření a neobjeví se rozprašovací efekt. Pro odstraněni jiskření je proto nutno snížit rozdíl mezi hodnotami napětí mezi první svislou deskou 27 a druhou svislou deskou 29 a elektrodami 33 na asi 8 kV, to znamená, že na svislých deskách je udržováno napětí asi 40 kv a na elektrodách 33 je napětí 32 kv. Postřikováni je v takovém případě možné, ale je méně účinné, přičemž průtok kapaliny 0,5 a 1,0 citi^/s vede k vytvářeni kapiček o průměru přibližné 150, respektive 250 jim. Při průtoku 2,0 cm^/s směs kapa-, lin pouze odkapává ze štěrbiny 39. _......—

Ve třetím příkladném provedeni postřikové hlavy podle vynálezu, zobrazeném na obr. 4, je dvojice svislých desek 41, 43, vymezujících mezi sebou výtokový kanálek 45, vytvořena z elektricky izolačního materiálu. Podobně jako v předchozím příkladu z obr. 3 mají obě svislé desky své spodní hrany 47, 49 ve stejné výškové úrovni, takže mezi nimi je vytvořena výstupní štěrbina 51.

Aby bylo možno dostat elektrické napětí do kapaliny v postřikové hubici podle přikladu z obr. 4, je na povrchové ploše první svislé desky 41, která sousedí s druhou svislou deskou 43 a která je při použití zařízení podle vynálezu v kontaktu s kapalinou, upravena elektroda 52... Jak je patrno z obr. 4, elektroda 52 je spojena s prvním vývodem generátoru generujícího potřebné napětí.

Při použití postřikové hlavy z obr. 4 je mezi elektrickým. napětím přiváděným od prvního vývodu generátoru na elektrodu 52 a napětím v kapalině vystupující z výstupní štěrbiny 51 pouze malý potenciální rozdíl. Kapalina vytékající z výstupní štěrbiny 51 je vystavena působeni podobně intenzivního elektrostatického pole jako tomu bylo na spodní hraně 19 první, svislé desky 1 z obr. 1. Vytékající kapalina je tak formována do jednotlivých paprsků a jednotlivé paprsky jsou potom rozprašovány podobně jako tomu bylo v prvním přikladu .

0br.,_k5 zobrazuje čtvrté příkladné provedení postřikové hlavy podle vynálezu, které jě rovněž opatřeno dvěma vzájemně rovnoběžnými svislými deskami 53, 55, přičemž spodní hrana 57 první svislé desky 53 je umístěna v malé vzdálenosti nad spodní hranou 59 druhé svislé desky,55. Obě svislé desky 53, 55 jsou vyrobeny z elektricky izolačního materiálu a v materiálu první svislé desky 53 je v její spodní hrané 57 uložena první elektroda 6.1. Podobně jako v přikladu, na .obr,___4^je_pr-v--n i _e íekt roda^6-l— př-i-po-j en a—k^ první ηιτ vývodu^- , který je tvořen výstupním vedením generátoru elektrického proudu.

Obr. 6 zobrazuje 'další příkladné provedení postřikové hlavy zařízeni podle vynálezu, opatřené rovněž dvěma vzájemně rovnoběžnými svislými deskami 63, 65 z elektricky izolačního materiálu, přičemž spodní hrana 67 první svislé desky 63 je uložena v malé vzdálenosti pod druhou spodní hranou 69 druhé svislé désky 65. První elektroda 71 je upravena na povrchu druhé svislé desky 65, obráceném k první svislé desce 63 a vymezujícím jednu stranu výtokového kanálku mezi oběma svislými deskami 63, 65.

U postřikovačích hlav podle předchozích příkladných provedení je kapalina rozprašována na přímé okrajové spodní hraně 19, jak tomu bylo v příkladech podle obr. 1, 5 a 6 nebo na výstupu štěrbiny 39, 51 v příkladech podle obr. 3a 4. V dalších alternativních příkladných provedeních, zobrazených na obr. 7 a 8, jsou okrajové hrany nebo výstupní štěrbiny pro kapalinu kruhové.

Na obr. 7 výkresů je zobrazeno další příkladné provedení postřikovači hubice podle vynálezu, které obsahuje dutou válcovou hubici 81, která je opatřena ve své vnitřní části prstencovou rozdělovači drážkou 83, které je spojena s výstupem výtokovým kanálkem 85, který je zakončen na svém výstupním konci výstupní prstencovou štěrbinou 82·. Dutá válcová hubíce 81 je vytvořena z vodivého nebo polovodivého, materiálu a je spojena vyšokonapětovým přívodním vedením 89 s neznázorněným generátorem vysokého napětí.

Dutá válcová hubice 81- je upevněna na polypropylénovém držáku 91, který je opatřen středním trnem 93, vystupujícím směrem dolu a souosým s tělesem duté válcové hubice 81. Osový střední trn 93 slouží jako izolačni_kr-v't-pro—vod-lč—9 5—který _je—připo-jen—k—vývodu-gerTéTatořu. Osový střední trn 93 tvoří dále podpěru pro elektrodu 97, která je spojena- se spodním koncem vodiče 95.

Elektroda 97 je opatřena pláštěm 99 z poloizolačního materiálu a jádrem 101 z mosazi nebo podobného vodivého nebo polovodivého materiálu.

Jak je patrno z obr. 7, plást 99 obsahuje válcovou část 103, která je uložena v hlavním vybrání na spodním konci osového středního trnu 21/ ^a tvarovanou kotoučovou částí 104, která dosedá na spodní konec osového středního trnu 93. Jádro 101 elektrody 97 je opatřeno závitovým horním koncem, který je zašroubován do vnitřního závitu odpovídajícího vybrání nad hlavním v osovém středním' trnu 93.

Při použiti tohoto příkladného provededni zařízeni podle vynálezu pracuje elektroda 97 podobné jako v předchozích příkladných provedeních. Avšak u zařízení podle obr. 7 je válcová část 103 pláště 99 nehybné uložena v hlavním vybrání osového středního trnu 93, takže dochází k minimálnímu toku náboje od tvarované kotoučové části 104 podél válcové povrchové plochy válcové části 103 a podél horní prstencové koncové plochý koncové části jádra 101. V každém případě je radiální vzdálenost mezi válcovou plochou válcové části 103 a jádrem 101 dostatečně malá, aby náboj spise pronikal vrstvou plástového materiálu směrem k jádru 101 než aby se pohyboval podél válcové plochy a koncové plochy válcové části 103. V příkladném provedeni podle obr. 7 není nutno umistovat elektricky izolační materiál mezi závity na horním konci jádra 101 a vybrání v osovém středním trnu 93.

Obr. 8 Zobrazuje alternativní provedeni postřikovači hubic zařízeni podle vynálezu, které je podobné příkladu z obr. 7 s výjimkou toho, že v tomto p.ř.ipadě-j.é—použ-i-to—ješ-tědruhé-el-ek-trody—1-05—Druhá^-eTěkťródá^-lU5~^~je obecně prstencová a je umístěna radiálně směrem ven od prstencové štěrbiny 87. Jak je zobrazeno na obr. 8, druhá elektroda 105 je opatřena druhým jádrem 107 z mosazi nebo podobného materiálu a.pláštěm 109 z poloizolačního materiálu. Plást 109 je uložen v prstencové drážce vytvořené ve spodním konci krytu 111, který je. prodloužením držáku 91 vyrobeného z polypropylénu. Druhé jádro 107 je elektricky spojeno se stejným vodičem 95 jako prvni elektroda 97.

Přimé nebo prstencové hrany nebo štěrbiny postřikové hubice mohou být opatřeny řadou výstupků ve formě zubů. V tomto případě se.na konci každého zubovitého výstupku vytváří paprsek vytékající kapaliny, jak je to zobrazeno na obr. 9, pokud nejsou zubovité výstupky umístěny těsně vedle· sebe, protože potom by nedocházelo na některých výstupcích k tvorbě paprsků kapaliny. Druhou nepříznivou krajností je velká vzájemná vzdálenost výstupků, protože, potom by na některých zubech nedocházelo k vytváření paprsků. V alternativním příkladném provedeni může být kapalina rozprašována pomoci řady drobných otvorů, umístěných v odstupech od sebe. *

Bylo zjištěno, že určité postřikovači hlavy, například některé druhy postřikovačích hlav s přímkovou rozprašovací hranou nebo výstupní štěrbinou, dosahuji příznivých výsledků z hlediska zvýšeni průtoku a/nebo dosahování menších kapiček a z hlediska celkové lepší účinnosti opatřením elektrod poloizolačnim materiálem, jestliže je na jednu elektrodu přiváděno napětí od 1 do 20 kV a druhá elektroda je uzemněna.

Při zjištování měrného odporu použitých materiálů pro vytvořeni kabelového pláště 11 je třeba brát ohled na to, zda je materiál k dispozici v dutě válcové forměnebo ve formě plošného materiálu, například melaminu.

-—P-ř-i—výrobě—této-postři-kovaci^—hubřcť eg^-vyřízňekrouže}T z melaminové fólie a na každou povrchovou plochu kotouče se nanese rtutová elektroda. Na jedné povrchové ploše kotouče byla vytvořena fcoářřucfeíí^íiěřicí elektroda s průměrem 5 cm a kolem ni ochranná elektroda, souosá s měřici elektrodou a mající průměr 7 cm. Na protilehlé povrchové ploše kotouče byla vytvořena základní elektroda, která pokrývala celý povrch kotouče .

Kladná svorka napájecího zdroje byla spojena se základní elektrodou a záporná svorka napájecího zdroje byla připojena k měřicí elektrodě a k ochranné elektrodě. Pro měření přiváděného napětí bylo použito univerzálního měřicího přístroje, který byl zapojen mezi kladnou a zápornou svorku napájecího zdroje. Proud procházející mezi základní elektrodou a měřicí elektrodou byl měřen pomocí elektrometru zapojeného mezi měřici elektrodu a přípojku spojující zápornou svorku zdroje s ochrannou elektrodou. Od napájecího zdroje býl přiváděn elektrický proud s napětím kolem 500 V a vstupní zatěžovací napětí elektrome ru bylo menši než 1 mV; přičemž při výpočtu o odporu nebyl brán v úvahu vlastní odpor ampérmetru.

S takto upraveným zapojením byl zjišťován objemový odpor materiálu:

JT (2,5) _X 500 ,O' kde i je měřený tok proudu a t je tlouštka kotouče.

1·

Pro materiál dodávaný ve formě trubkových dílů je použito válcové měřici elektrody a dvou válcových ochranných elektrod vytvořených na vnější obvodové ploše trubkového materiálu, přičemž základní elektroda je vytvořená na vnitřní straně ⁷ dutiny trubky.

^l Měřicí elektroda měla osovou délku 10 cm a byla umístěna _mezi dvěma ochrannými elektrodami. Každá ochranná elektroda

--by-l-a— v z dá-l-e na—1— cm~od^— s o usedni ho^—koňce měřicí^-ě letrodý.

v

Měřici a ochranné elektrody byly vytvořeny z metalizovaného melinexového filmu, který byl veden od přidržovací svorky k prvnímu vodícímu válci vedle trubky, přičemž film byl veden kolem povrchu trubky na druhý vodicí válec, umístěný vedle prvního vodícího válce, a od druhého vodícího válce byl film veden k napínací pružině. Film se tedy dotýkal trubky kolem téměř celého jejího obvodu. Dotykový odpor mezi filmem a trubkou byl malý ve srovnání' s hodnotou objemového odporu materiálu trubky.

, 'Základní elektroda byla vytvořena . z železných částic /ntt ° velikosti od 80 do 450 ji, které byly nalisovány na vnitřní stranu trubky. Do obou konců trubky byla vsunuta zátka z izolačního materiálu.

* Při měřeních bylo použito napájecího zdroje a měřicích přístrojů, které byly popsány v předchozí části.

Měrný odpor R_ byl definován jako odpor napřič stěny trubky, ze které byl vyjmut délkový úsek o délce 1 cm. Jednotky tohoto měrného odporu R_ jsou proto uváděny v n.cm a stěnový odpor úseku trubky s délkou L čm byl získán dělením měrného odporu délkou _L. Měrný odpor měřený elektrodou popsa18 nou v předchozí části byl dán rovnicí 500 x 10 ^R = - rⁿ-^CmJ , i ^U í kde i. je měřený tok proudu.

Odpor materiálu je potom:

π R ln (ro/ri) kde ro je vnější poloměr trubky a ri je vnitřní poloměr trubky- — . . ~ _ —Výsledky— měřeni-na—rů-z-ných-materi-ái-ech—vyjadřované^-j’ed-

nak jako měrný odpor sledující:	a jednak jako objemový	odpor, byly ná-
' Vzorek		Měrný odpor	Objemový odpor
1. Trubka ze sodného skla vnitřní = 5,9 vnější =7,6	mm mm	1,9 x 1012[n.cm]	4,6 x 1013£n.cm~)
2. Trubka z oxidu hlinitého vnitřní =1,7 vnější = 7,5	mm mm	*1,7 x 1015[n.cmJ	*1,3 x 1015[n.cmJ

3. Betonová trubka vnitřní = 1,7 mm 2,4 χ 10¹⁰Γω.οπιΊ 1,0 χ 10^1ίΤω.οιιΠ vnější =7/5 mm

4. Trubka z zovaných	vulkanivláken **3,6 x 1012J’n.cm']	2,5 χ 1013 fn.cm'
vnitřní	= 4,1 mm L	u
vnější	-10,0 mm

8,4 x 10·¹·²£n.cmj

5. Papírová trubka s fenolformaldehydem **1,2 x 10¹²fn.cm~| vnitřní = 3,9 mm . ^L vnější = 6,4 mm

6. Papírová trubka s fenolformaldehydem **1,0 χ 10¹²rn.cm] 9.4 χ 10¹²Γη.οπί vnitřní = 3,2 mm ^J vnější = 6,4 mm

7. Melaminový kotouč ***1,1 x 10 6,2 x lO^^n.cmj * - napěti\použité pro měřeni odporu oxidu hlinitého bylo 1000 V ** - vzorek 4 byl tvořen Anglo-American Vulcanised Fibre Tube vzorek 5 tvořila Attwater Tube z papíru s formaldehydem vzorek 6 tvořila Tufnol Tube z papíru s fomaldehydem ***- měrný odpor pro melamin byl vypočten z odporu pro trubku s vnějším průměrem.6 mm a s vnitřním průměrem 2 mm.

--Je—zřejmé“žě^~trubku s měrným odporem R v rozsahu 5 x 10¹⁰ až 5 x 10^2 n.cm je možno získat použitím tenkostěnné trubky z materiálu s poměrně velkým objemovým odporem nebo tlustostjěnnou trubkou z materiálu s poměrně malým objemovým odporem.

Materiály vzorků 1,. 4, 5, 6 a 7 mají měrný odpor a objemový odpor dostatečně malý, aby mohlo docházet k úniku náboje z povrchové plochy materiálem trubek nebo kotouče k vodivému jádru elektrody,· ale dostatečně velký pro potlačení jiskření.

U materiálu vzorku 3 je měrný odpor a objemový odpor nízký, takže v tomto případě dochází k dostatečnému úniku náboje, avšak není dosaženo postačujícího potlačení jiskření, takže výsledkem tohoto příkladného provedení je jen přerušovaný proud postřikové kapaliny.

Materiál vzorku 2 má velký měrný odpor a objemový odpor a nedochází k dostatečnému úniku náboje, přičemž síla elektrostatického pole je příliš nízká pro účinné postřikováni.

Celkově je možno konstatovat, že materiály vzorku 1, 4, 5, 6 a 7 jsou vhodné pro použití pro plástový stínící ma20 teriál elektrod u zařízení podle vynálezu. Materiály vzorků 2 a 3 nejsou vhodné pro takové použiti.

Je třeba zdůraznit, že zařízení podle vynálezu je vhodné i pro jiné střikací operace než jen pro postřik zemědělských kultur, například pro stříkání barev a laků s vhodným objemo. vým odporem, to znamená s objemovým odporem od 10⁶. do 10¹¹ na karoserie motorových vozidel.

Zařízení podle vynálezu může být také použito pro nanášeni—o-lejú, p~bl'ymernich roztoků.,_separačn-í-ch-čini-de-l—pro^_na= náseni na formy a roztoků inhibitorů koroze a dalších látek, u kterých je jedinou podmínkou vhodný objemový odpor.

Claims (16)

1. PATENTOVÉ NÁROKY \

   v

   1. Elektrostatické postřikovači zařízení, obsahující elektrostatickou postřikovači hlavu a přívodní vedeni pro přívod vysokého napětí, mající první vývod pro aplikaci prvního elektrického potenciálu na kapalinu vystupující z postřikovači hlavy, vyznačující se tím, že přívodní vedeni vysokého napětí má druhý vývod (V₂) pro aplikaci druhého elektrického potenciálu na elektrodu (7, 33, 105) na ppstriko_vaci._hla.vě-,^_př-ičemž-e-l-ekferoda—(-7-y——3-3——1Ό 5-}— obsahu jer jádro (9, 107) z vodivého nebo polovodivého materiálu, uložené v kabelovém plášti (11) ze stínícího materiálu s měrným odporem 5 x 10¹⁰ až 5 χ 10¹² n.cm.
2. 2. Elektrostatické postřikovači zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že elektroda (7, 33, 105) má izolaci, jejíž odpor proti toku náboje podél povrchu kabelového pláště (ll) k vodivému nebo polovodivému jádru (9^ 107) je větší než odpor proti toku náboje materiálem kabelového pláště (11).
3. 3. Elektrostatické postřikovači zařízení podle nároku vyznačující se tím, že druhý vývod (V₂) přívodního vedení obsahuje elektrický vodič, který je elektricky spojen s vodivým nebo polovodivým jádrem (9, 107) a který je opatřen krytem z izolačního materiálu, přičemž mezi styčnými plochami kabelového pláště (11) a krytu je umístěna izolační vrstva.
4. 4. Elektrostatické postřikovači zařízeni podle nároku 3, vyznačující se tím, že kabelový plášt (11) má trubkovitý tvar a je opatřen vnitřním závitem, který je našroubován na vnějším závitu krytu přívodního elektrického, vodiče a -izolační vrstva je nanesena mezi do sebe zabírající závitové časti krytu a kabelového pláště (11),
5. 5. Elektrostatické postřikovači zařízeni podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, o

   že kabelový plást (11) je z materiálu s objemovým odporem od 5 χ 10^{10 11 *} do 5 χ 1.0¹³-Íl-Cbo . .
6. 6. Elektrostatické postřikovači zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že kabelový plást (11) je z materiálu_s_diélek.trickou^pe-vnos--ti—větší-než^l’5^_kV7miíň ' ^r
7. 7. Elektrostatické postřikovači zařízení podle nároku 6, v y z n-a č u j i c i s e t i m , že kabelový plást (11) má tlouštku stěny od 0,75 do 5,00 mm.
8. 8. Elektrostatické postřikovači zařízeni podle nejméně jednoho z nároků l až 4, vyznačující se tím, že kabelový plást (11) je z materiálu vybraného ze skupiny materiálů zahrnující sodné sklo, papír impregnovaný fenolformaldehydem nebo melaminový formaldehydový kondenzační polymer.
9. 9. Elektrostatické postřikovači, zařízení podle nejméně jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že postřikovači hlava je opatřena kanálkem (13, 31, 85) pro kapalinu, vyústěným do výstupní štěrbiny (5, 39., 87), přičemž nejméně jedna boční stěna kanálku (13, 31, 85) je z vodivého nebo polovodivého materiálu a tato nejméně jedna boční stěna z vodivého nebo polovodivého materiálu je spojena elektricky s prvním vývodem (Vj) přívodního vedeni. '
10. 10. Elektrostatické postřikovači zařízení podle nejméně jednoho z nároků l.až.4, vyznačující se tím, že postřikovači hlava je opatřena kanálkem (45) pro kapalinu, vyústěným do výstupní štěrbiny (51), přičemž nejméně jedna , r,rvh' SrKfop/ &' druhou srisfou děsí boční stěna kanálku (45), tvořenár /OesKou (41j^4 3), je z ížčF lačniho materiálu a vedle výstupní štěrbiny (51) je umístěna dalsi elektroda (52), vodivé spojená s prvním'vývodem (V^J přívodního vedení nebo napájecího zdroje.
11. 11. Elektrostatické postřikovači zařízeni podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že postřikovači hlava je opatřena po obou stranách kanálku (45) pro přívod kapaliny k lineární výstupní ^té,rbině_^_(.5.1.)dvěma—v-z-á-jemně—rovnoběžnými^—ďeskami^^fSJT^SSj^-,^-'u^í^ťénymi’ v odstupu od sebe, přičemž první elektroda (61) je tvořena nejméně jedním vodivým páskem, probíhajícím rovnoběžně s lineární výstupní štěrbinou (51).
12. 12. Elektrostatické postřikovači zařízení podle nároku

    11,vyznačující setím, že lineární výstupní štěrbina (39, 51) je vytvořena mezi spolu sousedícími spodni. , . -.s As ty A mi hranami (35, 37, 47, 49) vedle sebe umístěnýcnjdesek (27,

    29, 41, 45) pesirť iíov&C Z
13. 13. Elektrostatické postřikovači zařízení podle nároku , vyznačující se t í m , že výstupní štěrbina ,57> je vytvořena meziyhranou (17) druhé/desky (3) a sousedící části první\ desky (1) , která má okrajovou) hranu (19) rovnoběžnou se/Hranou (.17)' druhé/desky (3) a umístěnou ve směru j^Zr/e-~>

    proudu kapaliny v odstupu od hrany (17) druhéydešky (3).
14. 14. Elektrostatické postřikovači zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že postřikovači hlava je opatřena na své čelní straně/otvorem kruhového průřezu, ve kterém je umístěna kú/ouc<?<^lektroda (57).
15. 15. Elektrostatické postřikovači zařízeni podle nejméně jednoho z .nároků 1 až 4, vyznačující se t i m že postřikovači hlava je opatřena na své čelní straneVstěrbinou (87) prstencového průřezu, se kterou je soustředně uspořádána prstencová elektroda (105) a/nebo kotoučová elektroda (97).
16. 16. Elektrostatické postřikovači zařízeni podle nejméně jednoho z nároků 10 až 13,vyznačuj ící se tím, že> postřikovači hlava je opatřena řadou zubových výstupků.,. Pr^2Md2^Pd2de.l_v_ýs.tupní-štěrb-i-ny-('-níy-ú’5—-----

    OOáLO