188357. lajstromszámú szabadalom • Elektrosztatikus szivattyú és azt tartalmazó készülékek, elsősorban elektrosztatikus permetezéshez
1 2 188 357 áramlás irányában lévő végén 18 kúpban végződik (csúcsszöge: 36°), amelynek 20 csúcsa hegyes 21 ponttá van reszelve. A 14 elektród részegység áramlási iránnyal ellentétes végén lévő 22 rés használható fel az elektródnak a 13 perembe változó távolsá-1 gokban történő becsavarozására. A 16 elektród menetes felületén kialakított két diametrális, egymással szembenálló 24 horony a folyadéknak a 10 test belsejébe történő bevezetésére-szolgál. A 10 testet a 26 hüvely áramlásiránnyal ellentétes 28 kamrára és a 30 kamrát magában foglaló áramlásirányú tartományra osztja. A 26 hüvely a 10 testtel össze van építve, és a központi 32 kúpos horony fogadja a 14 elektród részegység 18 kúpját. A 32 kúpos horony alakja és nagysága pontosan követi a 18 kúpot, azzal az eltéréssel, hogy a 32 kúpos horony csúcsszöge valamivel nagyobb (40°). A 26 hüvely középpontjában elhelyezkedő, 0,2 mm átmérőjű és 0,2 mm hosszúságú hengeralakú 34 csatornán keresztül áramlik a folyadék az áramlásiránnyal ellentétes 28 kamrából az áramlásirányú 30 kamrába. Az áramlásirányú 30 kamrában lévő, szigetelőanyagból készült 36 hüvely a sima fémből készült 38 hüvely számára házat képez; a 38 hüvely a 34 csatorna kimenetétől távol helyezkedik el és kisütési elektród szerepét tölti be. A berendezésnek ötven mikroamper mellett negyven kilovolt fejlesztésére képes, akkumulátor-teleppel működő, változtatható nagyfeszültségű generátora van. A kapcsolási rajzot a 3. ábrán tüntetjük fel. A 40 generátor egyik 42 kivezetése a befecskendező 14 elektród részegységhez kapcsolódik, míg a másik 44 kivezetés a kisütési elektródként működő 38 hüvellyel és a földdel van összeköttetésben. A 48 akkumulátortelep és 40 generátor közötti energiaellenállást a 46 kapcsoló szabályozza. Működés közben a folyadékot (például inszekticid anyag szerves oldószerrel képezett, nyolc centistoke viszkozitású és 1 x 108 ohm • cm fajlagos ellenállású oldatát - mindkét értéket 25 °C-on mérték) a 24 hornyokon keresztül vezetjük a 28 és 30 kamrákba. A 40 generátort a 46 kapcsoló bekapcsolásával hozzuk működésbe (a feszültség például 20 kilovolt lehet). Ennek hatására a 14 elektród részegység 21 pontja és a 30 kamrában lévő folyadék között nagy feszültségkülönbség alakul ki. A 21 ponton befecskendezett ionok a 34 csatornán keresztül a 30 kamrában lévő folyadékba jutnak, végül az elektródként működő 38 hüvelyen kisülnek. Ez a folyamat állandó szivattyúzó hatást hoz létre. A 34 csatornában lévő folyadék nagy fajlagos ellenállású, igy korlátozó elektromos áramként működik. Azt találtuk, hogy amennyiben a 14 elektród részegység és a kisütési elektródként működő 38 hüvely között nagy feszültségkülönbséget tartunk fenn, közömbös, hogy melyik a nagyfeszültségű és melyik a földelt elektród. Bizonyos kiviteli alákok esetében - például amikor a kisütési elektród az elektrosztatikus porlasztófej szomszédságában helyezkedik el - előnyös, ha mindkét elektródot és a porlasztófejet hasonlóan nagy feszültségen tartjuk. A fenti típusú elektrosztatikus szivattyúval elérhető nyomás az egy atmoszféra értéket is elérheti. A ténylegesen kialakuló nyomás értéke az elekt10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 rosztatikus szivattyú méreteitől, az alkalmazott feszültségtől, a szállítandó folyadéktól (előnyösen gázmentesített folyadékot alkalmazhatunk), továbbá elsősorban a befecskendező 14 elektród részegység 21 pontjának helyzetétől függ. A 4. ábrán a szivattyúnyomást az „utánengedési távolság” (az elektród csúcsának a csatorna legkeskenyebb áramlásirányú részében való tengelyirányú elmozdulása) függvényében ábrázoljuk. Amennyiben a 25°C-on 4,4 x 108ohm - cm fajlagos ellenállású folyadékot, tizenhét kilovolt feszültséget és a 34 csatornában 0,35-0,895 mm szűkületátmérőt alkalmazunk, a nyert sztatikus szivattyúzás: nyomás közel egy m (vízoszlop-ekvivalens); a maximális értéket kb. 0,1-1,0 mm utánengedési távolsággal kapjuk. Az 5. ábrán a szivattyúzási nyomást a feszültség (kilovolt) függvényében ábrázoljuk. Az alkalmazott feszültség-tartomány nulla és ötven kilovolt közötti érték. A 4. ábrával kapcsolatban ismerteti folyadékot alkalmazzuk, a szűkület hosszúsága 0,3 mm, átmérője 0,6 mm és az utánengedési távolság 1,0 mm. Bizonyos körülmények között ennél nagyobb (például 10 mm-ig terjedő vagy ezt meghaladó) utánengedési távolság is előnyös lehet. A továbbiakból kitűnik, hogy a találmány szerinti elektrosztatikus szivattyú szempontjából a 34 csatorna méretei és az utánengedési távolság fontos tényezők. A leírásban foglaltak alapján bármely alkalmazás esetében az előnyös méretek kísérleti úton egyszerűen meghatározhatók. A kipróbált alkalmazások esetében a 34 csatorna átmérője általában kb. 0,1-1 mm (előnyösen kb. 0,2 mm), hosszúsága kb. 0,1-5 mm (előnyösen kb. 0,2-0,3 mm) és az utánengedési távolság általában kb. 0,25-3 mm (előnyösen kb. 0,4-1,0 mm) lehet. A fenti tartományok azonban nem korlátozó jellegűek. Kisebb fajlagos ellenállású folyadékok esetében hosszabb és/vagy keskenyebb szűkületekre lehet szükség, míg rÖA’idebb vagy szélesebb szűkületek esetén nagyobb utánengedési távolságokkal jobb eredmények érhetők el. A találmány szerinti elektrosztatikus szivattyúval előnyösen kb. 1010-107 ohm • cm fajlagos ellenállású folyadékok szállíthatók. Egyes esetekben ettől eltérő fajlagos ellenállású folyadékok esetében rosszabb eredményekhez jutunk, vagy egyes esetekben a találmány szerinti elektrosztatikus szivattyú nem is alkalmas a folyadék továbbítására. A találmány szerinti elektrosztatikus szivattyú különösen előnyösen használható fel elektrosztatikus permetező berendezésekben, azonban más alkalmazási területeken is jól bevált. A szivattyútelepekben az elektrosztatikus szivattyúkat sorba vagy párhuzamosan kapcsolhatjuk. A 6. ábrán a soros kapcsolást mutatjuk be; az elektrosztatikus szivattyú második és harmadik lépcsőjének befecskendező elektródjai az előző lépcső kisülési elektródjaiként működnek. A párhuzamos kapcsolást a 7. ábrán tüntetjük fel. A soros és párhuzamos kapcsolás kombinációját is alkalmazhatjuk. A hengeralakú járattal szemben lévő hegyes pontot magában foglaló elektród helyett vezetőképes éllel ellátott elektródot is alkalmazhatunk. A 8. és 9. ábrán bemuta-. 3
