190315. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés villamosan vezető folyadékok kibocsátására és elosztására
1 190 3.5 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés, olyan villamosán vezető folyadékok kibocsátására és elosztására, amelyeknek fajlagos ellenállása < 104 Í2 • m, különösen növényvédő szer vizes oldatainak kibocsátására és elosztására. Folyadékok porlasztása, különösen oldatok vagy diszperziók porlasztása villamos tér hatására a technika különböző szakterületein ismert. Példaként megemlíthetjük az autóiparban a festék felvitelét vagy a mezőgazdaságban a növényvédő szerek nagy felületen való elosztását. A növényvédő szereket ismert módon diszperzióként vízben szuszpendálva vagy emulzió alakjában, fúvókában vagy rotációs porlasztókon keresztül permetezik a kezelendő növényállományra és a permet többé-kevésbé jó eredménnyel a növények leveleire, különösen a szabadon álló levelek felső felületére csapódik le. Ahhoz, hogy a növényvédő szerekkel az optimális hatást elérjék, arra van szükség, hogy a levelek fonákját és a szárát is érje a szétporlasztott szer. Szabadban való permetezéskor gyakran a permetfelhő egy részét a szél elviszi és más növényekre viszi rá, amelyeket nem kellene, hogy az érjen. Ezen túlmenően a permet egy nagy része a földre hullás vagy elsodródás következtében elvész. Ezek miatt az okok miatt olyan eljárást alkalmaznak, amelynél az oldatban lévő szert nagyfeszültséget vezető elektródán elektrosztatikusán porlasztják szét, miközben a keletkező nagyon finom aerosol-cseppecskék unipolárisán feltöltődnek. Ezzel az eljárással a folyadékot a földelt tárgyakon hatásosabban lehet leválasztani, mivel a növények a porlasztó elektródákhoz képest mint ellenelektródák a feltöltött testeket magukhoz vonzzák. Ennek az eljárásnak azonban az a hátránya, hogy csak olyan szerves folyadékokat lehet alkalmazni, amelyeknek fajlagos villamos ellenállása egy bizonyos tartományon belül kb. 104 Q ■ m-107 í! • m között van. Vizes oldatokat nem lehet ilyen módon porlasztani, mivel túl nagy a felületi feszültségük és túl kicsi a fajlagos ellenállásuk (q = 5,7 Í2 • m). Az ismert eljárás további hátránya, hogy az erősen feltöltött, nagyon finom cseppecskék - különösen tömör növényállomány esetében- csak a növények kívül fekvő részén válnak le és a villamosán leárnyékolt belső részekhez nem tudnak odajutni. Azonkívül a cseppecskék feltöltését nem lehet egyszerű módon szabályozni, mivel a porlasztási hatást csak akkor érik el, ha a porlasztó elektróda szélén a folyadékot nagy töltéssel látják el. Ha az elektróda feszültségét csökkentik, akkor a porlasztás helyett a folyadék lecsepegése következik be. Gyakorlati tapasztalatból a növényvédő szerek felvitelénél a következő követelmények adódnak : 1. A vizes, nem égő keverékek előnyösebbek, mint a szerves folyadékok. 2. A cseppnagyság lehetőleg 100-250 pm legyen. 3. A folyadékcseppecskék behatolási mélysége a növényállományba szabályozható legyen. Behatolási mélység alatt azt a tartományt értjük, amelyet a permetezés során felülről nézve, azaz a növény csúcsától nézve a permet ér. A behatolási mélységet pl. a cseppnagyság változtatásával, vagy a csepp töltésének változtatásával lehetne módosítani. Nehéz. fel nem töltött cseppek a legrövidebb úton hullanak a földre. Ezzel szemben könnyű, jól feltöltött cseppek a szabad esési pályától a legjobban eltéríthetők és a növény legmesszebbre előreugró részei vonzzák magukhoz. E két extrém eset közül azonban egyik sem kívánatos. Sokkal inkább törekszünk egy olyan eljárás megvalósítására, amely lehetővé teszi a csepp töltésének és méretének céltudatos beállítását, mert ily módon a növények legfölsö és legalsó rétegei közötti tartomány is megfogható. A találmány feladata olyan eljárás létesítése folyadékok nagy felületű elosztására, amely a fent említett követelményeket kielégíti, valamint berendezés létesítése az eljárás foganatosítására. Ezt a feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a folyadékot fúvókából vagy kapillárisból olyan kis áramlási sebességgel léptetjük ki, hogy a folyadék közvetlenül a fúvóka, illetve kapilláris után összefüggő folyadékszálat képez, amely ezt követően egyedi cseppekké hullik szét és hogy a folyadékszálra a földhöz képest legalább 500 V erősségű villamos feszültséget rákapcsolva a cseppnagyságot stabilizáljuk és olyan permet-, illetve esőkúpot hozunk létre, amelynek nyilásszöge a feszültség nagyságától függ. Előnyösen az áramlási sebességet a fúvóka, ill. kapilláris méreteinek figyelembevételével az üzemnyomás felett úgy állítjuk be, hogy az összefüggő folyadékszál hossza a kilépőnyilás után 2-100 mm, előnyösen 5-20 mm legyen. Gyakorlatilag ezt néhány mm hosszú kapilláris esetén 0,1-10 bar, előnyösen 1-3 bar folyadéknyomásnál érjük el. Azt tapasztaltuk, hogy a cseppek behatolási mélységét sűrű növényállomány esetén a folyadéknyomás változtatásával lehet szabályozni. A permetezési eljárás foganatosítására alkalmas berendezést az jellemzi, hogy több, áramlástechnikailag egymással párhuzamosan kapcsolt fúvókája van, amelyek kapillárisokból állnak é.s mindegyik kapillárist egy koncentrikus védőköpeny vesz körül, amely a kapillárissal azonos villamos potenciálon van, továbbá, amelynek nagyfeszültségű generátora van és ennek nagyfeszültség-oldali kimenete a kapillárisokon átáramló folyadékkal van vezető módon összekötve. A védőköpeny egyik oldalán fenéklappal van lezárva és edényt képez, amelynek fenekén a kapilláris áthatol. Az elosztandó folyadékot a kapillárissal összekötött tárolótartály szállítja. A porlasztási hely, azaz a kapilláris vége az edény belsejében helyezkedik el. Az áramlás fenntartásához szükséges előnyomást szivattyú biztosítja, amely a tárolótartályt túlnyomáson tartja. Az egész berendezés igen kis helyen felépíthető. Hordozható permetezőkészülék is megvalósítható, ami ezen az elven működik. Ennek megfelelően a találmány továbbfejlesztése abban áll, hogy egy tartót alkalmazunk, amelyen a fúvókák el vannak helyezve és a tartó egy rúd alakú tokba van szerelve, amely teleppel hajtott nagyfeszültségű generátort, a kapillárisokban előnyomást létesítő légszivattyút és az elosztandó folyadék számára tárolótartályt tartalmaz. Előnyösen a fúvókák tartóban vannak cserélhetően behelyezve és mindegyik fúvóka rugalmas 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
