RU2070099C1

RU2070099C1 - Electrostatic liquid spray gun

Info

Publication number: RU2070099C1
Authority: RU
Inventors: Э.Н. Меликов; А.Л. Лазарян
Original assignee: Меликов Эдуард Николаевич
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1990-04-09
Publication date: 1996-12-10

Abstract

FIELD: electrostatic air-operated spray guns to produce highly dispersing ionized aerosols, sprinkler watering apparatuses. SUBSTANCE: spray gun is fitted with additional gas nozzle mounted uniaxially to main one with clearance. Dielectric ring of inducing electrode is aligned with case of spray gun. Metal ring of inducing electrode is mounted for axial movement. With movement of electrolyzed liquid in field of electric its atomization takes place by flow of gas. EFFECT: expanded technological capabilities. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для распыления, в частности, к электростатическим пневмораспылителям, и может быть использовано для получения высокодисперсных и высокоионизированных аэрозолей, например, в устройствах полива дождевальных аппаратов, краско- и лакораспылителях и т. д. The invention relates to devices for spraying, in particular, to electrostatic pneumatic sprays, and can be used to obtain highly dispersed and highly ionized aerosols, for example, in irrigation devices for sprinklers, paint and varnish sprays, etc.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является пневматический распылитель с жидкостным соплом и охватывающим его газовым соплом, снабженный электродами, один из которых заземлен, а между ним и индуцирующим электродом помещен электрет [1]
Недостатком данного технического решения является ограниченные технологические возможности.The closest in technical essence to the claimed technical solution is a pneumatic atomizer with a liquid nozzle and a gas nozzle enveloping it, equipped with electrodes, one of which is grounded, and an electret is placed between it and the induction electrode [1]
The disadvantage of this technical solution is the limited technological capabilities.

Цель изобретения расширение технологических возможностей. The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities.

Цель достигается тем, что электростатический распылитель жидкостей, содержащий диэлектрический корпус, размещенные в корпусе осевое жидкостное сопло с металлической частью, охватывающее его газовое сопло, осевой индуцирующий электрод, выполненный в виде чередующихся колец из диэлектрика, электрета и металла, установленный осесимметрично за выходным отверстием жидкостного сопла, причем металлическое кольцо индуцирующего электрода и металлическая часть жидкостного сопла электрически соединены и заземлены, распылитель снабжен дополнительным газовым соплом, установленным соосно основному с зазором, а кольцо из диэлектрика индуцирующего электрода совмещено с корпусом. Металлическое кольцо индуцирующего электрода выполнено с возможностью осевого перемещения. The goal is achieved in that an electrostatic liquid atomizer containing a dielectric housing, an axial fluid nozzle with a metal part housed in the housing, a gas nozzle enclosing it, an axial induction electrode made in the form of alternating rings of dielectric, electret and metal mounted axially symmetrically behind the fluid outlet nozzles, moreover, the metal ring of the inducing electrode and the metal part of the liquid nozzle are electrically connected and grounded; the atomizer is equipped with an additional itelnym gas nozzle mounted coaxially with the main gap and the ring electrode induces a dielectric combined with the housing. The metal ring of the inducing electrode is made with the possibility of axial movement.

Изобретение поясняется чертежом. Электростатический распылитель жидкостей содержит диэлектрический корпус 1, размещенные в корпусе 1 осевое жидкостное сопло 2 с металлической частью 3, охватывающее сопло 2, газовое сопло 4, осевой индуцирующий электрод 5, выполненный в виде чередующихся колец из диэлектрика 6, электрета 7 и металла 8, установленный осесимметрично за выходным отверстием жидкостного сопла 2, причем кольцо 8 и металлическая часть 3 жидкостного сопла 2 электрически соединены и заземлены. Распылитель содержит также газовое сопло 9, установленное соосно соплу 4 с зазором, кольцо 6 электрода выполнено с возможностью осевого перемещения. Кольцо из электрета 7 выполнено, например, из керамики CaTiO₃. В зависимости от электропроводности металлическая часть 3 может иметь различную форму. Распылитель снабжен патрубком 10 подачи газа и патрубком 11 подачи жидкости.The invention is illustrated in the drawing. The electrostatic spray of liquids contains a dielectric housing 1, an axial fluid nozzle 2 with a metal part 3, a nozzle 2, a gas nozzle 4, an axial induction electrode 5 made in the form of alternating rings of dielectric 6, electret 7 and metal 8, installed in the housing 1, installed axisymmetrically behind the outlet of the liquid nozzle 2, and the ring 8 and the metal part 3 of the liquid nozzle 2 are electrically connected and grounded. The sprayer also contains a gas nozzle 9 mounted coaxially to the nozzle 4 with a gap, the ring 6 of the electrode is made with the possibility of axial movement. The ring of electret 7 is made, for example, of CaTiO ₃ ceramic. Depending on the electrical conductivity, the metal part 3 may have a different shape. The sprayer is equipped with a gas supply pipe 10 and a liquid supply pipe 11.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Через патрубки 11 и 10 подают соответственно электропроводящую распыляемую жидкость и газ под давлением. Электрет 7 создает в окружающем пространстве электрическое поле, напряженность которого определяется пробивной способностью среды, максимально против рабочей поверхности и может достигать 27 кВ/см. При движении электропроводящей жидкости в сильном поле электрета 7 происходит ее индукционная электризация. Причем жидкость приобретает заряд противоположного знака заряду поверхности электрета 7, обращенной к потоку. Заряды того же знака, что рабочая поверхность электрета 7, благодаря проводимости жидкости стекает через заземленную часть 3. При движении электризованной жидкости через сопло 2 происходит ее распыление потоком газа под давлением из сопла 4. Капли жидкости оказываются заряженными. Поскольку часть энергии газа, выходящего из сопла 4, теряется собственно на распыление, то его давление меньше, чем давление газа, выходящего из диэлектрика 6 сопла 9. Благодаря этому поток газа, выходящий из сопла 9, препятствует попаданию капель распыляемой жидкости на участки диэлектрика 6 против рабочей поверхности электрета 7. Кроме того, этот поток газа препятствует перемешиванию аэрозоля с окружающим воздухом, придает ему направленное движение. Регулирование давления газа, выходящего из сопел производят так, чтобы в первом случае оно было больше. Это осуществляется подачей газа, например, от различных источником, а также его дросселированием, например, с помощью свистка Гартмана. Electrically conductive atomized liquid and gas under pressure are respectively supplied through nozzles 11 and 10. Electret 7 creates an electric field in the surrounding area, the intensity of which is determined by the breakdown ability of the medium, maximum against the working surface and can reach 27 kV / cm. When the electrically conductive fluid moves in a strong field of electret 7, its induction electrification occurs. Moreover, the liquid acquires a charge of the opposite sign to the charge of the surface of the electret 7, facing the flow. Charges of the same sign that the working surface of electret 7, due to the conductivity of the liquid, flows through the grounded part 3. When the electrified liquid moves through the nozzle 2, it is sprayed with a gas stream under pressure from the nozzle 4. The liquid droplets are charged. Since part of the energy of the gas exiting the nozzle 4 is actually lost to atomization, its pressure is lower than the pressure of the gas exiting the dielectric 6 of the nozzle 9. Due to this, the gas flow exiting the nozzle 9 prevents droplets of the sprayed liquid from reaching the dielectric 6 against the working surface of the electret 7. In addition, this gas flow prevents the aerosol from mixing with the surrounding air, gives it directional movement. The pressure regulation of the gas leaving the nozzles is made so that in the first case it was greater. This is done by supplying gas, for example, from a different source, as well as by throttling it, for example, using the Hartmann whistle.

Предлагаемое техническое решение, помимо того, позволяет управлять процессом ионизации жидкости при распылении. В электрическом поле электрета 7 происходит в результате перераспределения зарядов электризация. The proposed technical solution, in addition, allows you to control the process of ionization of the liquid during spraying. In the electric field of electret 7 occurs as a result of the redistribution of charges electrification.

Использование индукционной электризации при распылении проводящих жидкостей улучшает условия распыления, в частности, увеличивает дисперсность получаемого аэрозоля благодаря действию электростатических сил отталкивания. Кроме того, заряженный аэрозоль легко управляемым внешним полем. Воздействие внешним электрическим полем заданной конфигурации позволяет получать однородные покрытия, рационально расходуя материалы, при одновременном улучшении условий работы персонала. The use of induction electrification when spraying conductive liquids improves the spraying conditions, in particular, increases the dispersion of the resulting aerosol due to the action of electrostatic repulsive forces. In addition, a charged aerosol is easily controlled by an external field. Exposure to a given configuration by an external electric field makes it possible to obtain uniform coatings, rationally consuming materials, while improving the working conditions of personnel.

Данный распылитель позволяет расширить технологические возможности, поскольку при прочих равных условиях обеспечивается возможность заряжать капли аэрозоля до больших значений. В результате облегчается управление движения капель, расширяется класс веществ, которые можно подвергать электростатическому распылению. This atomizer allows you to expand technological capabilities, since, ceteris paribus, it is possible to charge aerosol droplets to large values. As a result, the control of droplet movement is facilitated, the class of substances that can be subjected to electrostatic spraying is expanding.

Claims

1. An electrostatic liquid atomizer comprising a dielectric housing, an axial fluid nozzle with a metal part housed in the housing, a gas nozzle surrounding it, an axial induction electrode made in the form of alternating rings of dielectric, electret and metal mounted axially symmetrically behind the fluid nozzle outlet, and the metal ring of the induction electrode and the metal part of the liquid nozzle are electrically connected and grounded, characterized in that, in order to expand the process iCal features sprayer equipped with an additional gas nozzle mounted coaxially with the main gap and the ring electrode induces a dielectric combined with the housing.

2. The atomizer according to claim 1, characterized in that the metal ring of the inducing electrode is made with the possibility of axial movement.