190315. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés villamosan vezető folyadékok kibocsátására és elosztására
1 19031 ^ 2 anyagból készült gyűrűvel van körülvéve, amely egyik oldalán a tartóhoz van rögzítve és a másik szembenfekvö oldalán furattal van ellátva, amelyen keresztül a furaton túlnyúló gallérral ellátott védőköpeny van keresztülvezetve. Célszerűen a tartó a fúvókákkal együtt rúd alakú tokban van elhelyezve, amely teleppel hajtott nagyfeszültségű generátort, a kapillárisokban előnyomást létesítő légszivattyút és az elosztandó folyadék számára tárolótartályt tartalmaz. A találmány szerinti megoldással a következő előnyök érhetők el: Azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti eljárással mind vizes oldatok, mind sós oldatok, valamint szuszpenziók és emulziók problémamentesen permetezhetők és a céltárgyra csapódnak le. Ilyen folyadékokat - amint ismeretes - kizárólag elektrosztatikus úton nem lehet szétporlasztani. A csepp töltését, illetve a cseppek töltés/tömeg viszonyát a rákapcsolt feszültség nagysága határozza meg és ez széles határok között beállítható. Ezáltal lehetőség adódik arra, hogy a porlasztási jellemzőket a villamos feszültség oldaláról szabályozzuk. Ez az előny, ami a növényvédelemnél nagyon fontos, a kizárólag elektrosztatikus eljárásoknál, amelyeket folyadékok porlasztására alkalmaznak, nem biztosítható. További előnyt jelent, hogy csak viszonylag kis folyadék nyomásra van szükség. A szükséges nyomást egyszerű felépítésű szivattyúkkal lehet biztosítani. Ebből következik, hogy a találmány szerinti eljárást kevés és olcsó berendezéssel lehet megvalósítani. Ezenkívül a berendezés olyan kompaktul és kevés helyet igénylőén lehet felépítve, hogy hordozható, könnyen kezelhető permetező készülékek hozhatók létre növényvédelem céljait szolgáló vizes keverékek szétporlasztására. Mivel a találmány szerinti eljárásnál csak viszonylag nagy cseppek képződnek, és a cseppnagyságspektrum viszonylag szűk, az egészségre káros aeroszolok, illetve ködök, amelyek a kezelőszemély egészségét a belégzés következtében veszélyeztetnék, elmaradnak. A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakját, valamint a találmány szerinti eljárás elvét és fizikai alapjait ábrázolják. Az 1. ábrán látható, hogyan esik szét a folyadékszál cseppekké. miután a kapillárisból kilép. A 2. ábrán esőkúp létesítése látható azáltal, hogy a folyadékszálra villamos feszültséget kapcsolunk. A 3a. és 3b. ábrák az esőkúp behatolási mélységének szabályozását ábrázolják a növényállomány kezelése közben. A 4a. és 4b. ábrák az esőkúp behatolási mélységének szabályozását ábrázolják az irány változtatásával. Az 5a. és 5b. ábrák a tér feltöltési sűrűségének növelését teszik lehetővé a célban, több irányított esőkúp segítségével. A 6. ábrán egy komplett hordozható permetező készülék látható vázlatosan. A 7. ábrán a 6. ábra szerinti készüléknél alkalmazott tartó látható a fúvókákkal. A 8. ábrán egyetlen fúvóka látható. Ismert módon a kis sebességgel egy egyszerű lyukfúvókából vagy kapillárisból kilépő vízsugár meghatározott módon bizonyos nagyságú cseppekké esik szét. A kilépés helyénél még összefüggő sík sugáron, illetve folyadékszálon rövid kezdeti szakasz után szakaszosan visszatérő betüremlések láthatók, amelyek a kilépőnyílástól egyre növekvő távolságban egyre mélyebben lesznek, amíg végül s az egyes cseppek leválnak. A cseppek átmérője közvetlen összefüggésben van az összefüggő sugár átmérőjével. Ezt a folyamatot ábrázoltuk az 1. ábrán. Az 1 kapillárisból - amelynek átmérője 100 pm - 2 folyadéksugár, pl. vízsugár lép ki, amelynek sebessége V = 6 m/sec. A kilépő folyadéksugár néhány cm hosszú szakaszon hengeres marad, utána azonban a felületén 3 betüremlések mutatkoznak, amelyek azonos távolságokban ismétlődnek és egyre mélyebbekké válnak, míg végül a 4 cseppek a sugárról leválnak. a kiáramló folyadék sebességének alsó határát akkor éri el, amikor a kilépőnyíláson már nem tud összefüggő folyadéksugár képződni, hanem a folyadék ott lecsepeg. A folyadék kilépési sebességének felső határát az határozza meg, ha a lamináris áramlás turbulensbe megy át és az egyenletes nagyságú cseppekké való szétesést porlasztás váltja fel, amikor is a cseppnagyság széles körben változik. A folyadékszál cseppekké való, itt leírt szétesését a sugár természetes szétesésének nevezzük. A sugár természetes szétesése esetén a 4 csepp d átmérőjét a sugár D átmérőjéből és a betüremlések, illetve a szétesési hullámhosszak távolságából a következő képlet szerint lehet kiszámítani 3 d = j/1,5 D2k = 1,89 D. Gyakorlatban a hullámhossz X = 4,5D. A szárr ítással kapott d átmérőjű 4 cseppek mellett igen k s mennyiségben másodlagos 5 szatellit-cseppecskék képződnek, amelyeknek ds átmérője pl. d, = 0,2d. Ha az így létrehozott cseppek repülési pályáját pl. 1 m hosszon követjük, akkor megállapíthatjuk, hogy a cseppek nagy része nagyobb 6 és 7 cseppekké adódik össze. A várt d = 189 pm cseppnagyság helyett olyan cseppeket kapunk, amelyeknek nagysága 190-800 pm között van, azaz messze a kívánt tartományon kívül esik. A cseppek összeadódásának jelentőségét a repülési pályán fényképezéssel lehet követni. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy a nagyabb cseppekké való összeadódást meg lehet akadályozni, ha a villamosán vezető folyadékszál öszszefüggő részébe villamos feszültséget vezetünk. A cseppek ekkor megtartják eredeti nagyságukat és változatlanul jutnak az őket felfogó tárgyhoz, még akkor is, ha az igen távol fekszik. Azonkívül a villamosán feltöltött cseppekből egy szélesen nyitott kúp képződik, amely célzottan választódik le a földelt tárgyakon. Ezt a folyamatot ábrázoltuk a 2. ábrán. Az áramlási feltételek ugyanolyanok mint az 1. ábrán bemutatott természetes sugárszéteséskor, azonban az összefüggő 2 folyadékszálra 10 kV vil amos feszültséget kapcsolunk rá. Az I kapilláris villamosán vezető anyagból, pl. fémből van, és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
