ASSISTÊNCIA ELETROSTÁTICA CAMPO DA INVENÇÃO

[01] A presente patente de invenção descreve um prolongador isolado para pulverização com assistência eletrostática instalado na barra de pulverização de um equipamento pulverizador e posicionado adjacente a um bico hidráulico que atomiza a calda de pulverização, dito prolongador dotado de uma haste interna isolada, com sobrecapa, ambas aletadas, para a passagem do cabo de alimentação e o posicionamento do dispositivo elétrico encapsulado que alimenta o eletrodo de indução com alta tensão, que circunda o bocal do bico hidráulico, resultando em ruptura dielétrica e indução de cargas positivas ou negativas nas gotas atomizadas, eliminando ou diminuindo o dreno de correntes elétricas entre o eletrodo indutor e o terra na barra de pulverização, bem como de outras partes elétricas que afetam a eficiência e o pleno funcionamento do bico de pulverização, bem como dificultando a fuga de corrente elétrica através do cabo pelo contato com qualquer parte da estrutura da máquina.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[01] Uma alternativa para melhorar a deposição da calda de pulverização sobre as folhas em volume reduzido, diminuindo perdas por deriva, é a pulverização com assistência eletrostática. Este sistema apresenta cobertura superior aos métodos tradicionais, pois gera gotas finas, uniformes e eletricamente carregadas que reduz o escorrimento e a deriva, e permite um número superior de gotas depositadas na cultura. Nesse novo conceito, gotas finas carregadas com carga positiva são atraídas pelas folhas, galhos e troncos, que estão com carga negativa, e adquirem uma enorme velocidade em direção ao alvo, fazendo com que a evaporação praticamente não aconteça.

[02] A literatura técnica preconiza que a pulverização eletrostática é uma alternativa promissora para redução de perdas na aplicação de agrotóxicos, reduzindo, com facilidade uma quantidade significativa dos ingredientes ativos recomendados nas aplicações e, ainda, melhorando a eficácia biológica.

[03] Além de aumentar a eficiência no controle, a pulverização eletrostática reduz os efeitos dos inseticidas sobre os organismos que vivem no solo, porque as perdas para o solo chegam a ser 20 vezes menores que numa pulverização convencional.

[04] Na pulverização eletrostática, um bico hidráulico fixado na haste pulverizadora apresenta uma entrada de calda de pulverização e uma entrada de ar. O ar se move numa velocidade muito alta pela ponta e, ao encontrar com o líquido, pelo impacto, o transforma em pequenas gotas de pulverização. As gotas atomizadas passam por um eletrodo, onde são induzidos elétrons sobre o fluxo líquido, sendo as gotas com uma alta carga eletrostática negativa levadas em um fluxo de ar e se fixando no alvo com uma forte força de atração (objeto aterrado, no caso, as plantas). (MAX-CHARGE, 2000).

[05] Este princípio se baseia na lei de Coulomb, que diz que opostos se atraem, ou mais especificamente, cargas de pulverizações elétricas distintas atraem umas às outras. O resultado é que as gotas eletricamente carregadas têm uma força de atração de 75 vezes maior que a força da gravidade. Isto significa que as gotas carregadas eletricamente inverterão sua direção e movimento, contra gravidade, indo em direção às superfícies onde o produto deva ser aplicado. Devido às forças de Coulomb, quando se carregam eletricamente, as partículas pulverizadas serão atraídas para um objeto, enfileirando-se e envolvendo o objeto por todos os lados. (MAX-CHARGE - (ESS) Eletrostatic Sprayng System, Inc.).

[06] Para a eletrificação das gotas produzidas pelos bicos hidráulicos, a calda deve ser mantida com voltagem igual a zero, e as gotas adquirem a carga na presença de um intenso campo eletrostático, formado entre o eletrodo de indução mantido em alta voltagem e o bico hidráulico. O eletrodo de indução deve ser posicionado na região da borda do jato (zona de atomização), em uma distância mínima suficiente para evitar centelhas de descarga entre o eletrodo e a calda de pulverização.

[07] Exemplos desta construtividade é descrito no documento WO2017063065 que descreve um dispositivo de indução acoplável a bicos hidráulicos que inclui uma estrutura suporte para um eletrodo de indução, conformada em material altamente hidrófobo, e um eletrodo de indução confeccionado em arame de aço inoxidável com dimensões reduzidas, de geometria anelar, operando com baixas magnitudes de tensão e objetivando reduzir o fenômeno de retroatração de gotas carregadas eletricamente, que provoca o molhamento excessivo do dispositivo pulverizador, afetando diretamente sua eficiência de operação e, por conseguinte, a qualidade do processo de deposição eletrostática, bem como evitar o acúmulo excessivo de líquido sobre as superfícies expostas do dispositivo.

[08] O documento BR202014002428-5 trata de uma disposição construtiva aplicada a pulverizador eletrostático, onde o bico pulverizador se apresenta prolongado, de modo que essa forma construtiva permite o alongamento do anel de indução, afastando-o da porca de travamento onde se prende a ponta do cone, evitando escorrimento do líquido a ser pulverizado, sendo que a entrada de fluxo se dá pela base do bico de pulverização, contando com um sistema antigotejo que fica conectado junto à derivação da entrada de fluxo.

[09] O documento US4343433 descreve um dispositivo de pulverização eletrostática capaz de impedir fugas elétricas de gotas de líquido, compreendendo um bocal, um tubo de pulverização e um manipulo, as duas extremidades do tubo de pulverização estão respectivamente ligadas à parte de bocal e ao puxador. A parte do bocal compreende uma base fixa numa extremidade do tubo de pulverização, um bico fixo na base, um eletrodo anelar disposto no entorno do bico e uma parte do suporte que se prolonga em direção ao bordo exterior do eletrodo anelar. O tubo de pulverização está dotado de uma pega auxiliar com uma cavidade anelar rebaixada impedindo a entrada de gotas de líquido.

[010] No entanto, nestes documentos do estado da técnica, as gotas produzidas na zona de atomização adquirem carga de polaridade oposta ao eletrodo de indução e, nesse caso, elas são atraídas, provocando o molhamento do eletrodo de indução e do suporte que o sustenta. As partículas eletricamente carregadas vão se enfileirando e chegam a molhar o fio de alimentação. Com o molhamento do eletrodo de indução, é observado o curto-circuito entre a alta tensão do eletrodo e o bico hidráulico, provocando o colapso do sistema e a eletrificação das gotas ficando extremamente prejudicada. [011] Para contornar essa situação, o estado da técnica descreve bicos pneumáticos eletrostáticos que se caracterizam por proporcionar jatos concêntricos de ar e líquido. Assim, o próprio ar que pulveriza o líquido arrasta as gotas carregadas para longe da influência do eletrodo, mantendo-o seco.

[012] Exemplos desta solução técnica são descritos nos documentos US4489894, que ensina um aparelho de pulverização eletrostática compreendendo um dispositivo de fornecimento de líquido de pulverização, uma cabeça de pulverização tendo uma entrada de líquido de pulverização e uma saída de pulverização, um eletrodo suportado no aparelho para aplicar uma diferença de potencial na região da saída de pulverização em que a pulverização é indutivamente carregada e meios de aspiração para remover o líquido depositado no eletrodo.

[013] O documento GB2192351 descreve um pulverizador apropriado para limpeza das tetas de uma vaca após a ordenha que inclui uma cabeça de pulverização de carga eletrostática com um bocal para produzir uma pulverização e um eletrodo envolvendo o bocal, tendo um fluxo de ar a partir de uma fonte de ar pressurizado, dirigido em torno do eletrodo, para evitar a acumulação de líquido sobre o mesmo.

[014] O documento JP2008142662 descreve um aparelho de pulverização eletrostática com furos anulares dispostos em um bocal tanto em direção ao alvo de pulverização como em direção oposta. O bocal apresenta uma cobertura hidrofóbica onde as gotículas pulverizadas são dificilmente presas na periferia do bocal. Além disso, é previsto um fluxo de ar contínuo em direção à pulverização, bloqueando a entrada de gotas no bocal. [015] No entanto, nesta solução técnica que utiliza o ar como forma de afastar as gotas atomizadas do anel de indução, se fazem necessários compressores especiais para alimentar os bicos pulverizadores, consumindo um volume de ar bastante elevado.

[016] Assim, aperfeiçoamentos vêm sendo testados em campo, de forma a diminuir o fenômeno de retroatração de gotas carregadas eletricamente, que provoca o molhamento excessivo do dispositivo pulverizador, do eletrodo de indução e de outras partes elétricas que afetam a eficiência e o pleno funcionamento de bico de pulverização, buscando eliminar a necessidade de parada dos equipamentos a cada 3 horas, conforme recomendado nos manuais de assistência técnica, para a limpeza dos bicos de pulverização, dos eletrodos e dos fios próximos aos bicos.

[017] Dessa forma, é objeto da presente invenção um prolongador isolado para pulverização com assistência eletrostática dotado de uma capa externa que provê uma proteção adicional ao isolador interno e ao cabo de alimentação instalado internamente ao isolador, diminuindo o molhamento destes componentes e dificultando a fuga de corrente elétrica entre o anel de indução e a barra de pulverização, dito prolongador isolado que não necessita de limpeza periódica e pode sofrer respingos de água ou de calda condutiva sem entrar em colapso. BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[018] A figura 1 apresenta a vista em perspectiva evidenciando o isolador e o bico de pulverização acoplados na barra de pulverização de um equipamento pulverizador.

[019] A figura 2 apresenta a vista em corte do isolador, evidenciando a haste isolada interna para passagem do fio de alimentação do dispositivo elétrico que contata o eletrodo de indução.

[020] A figura 3 apresenta a vista em perspectiva evidenciando o isolador com a capa externa.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[021] O prolongador (10) para pulverização com assistência eletrostática, objeto da presente patente de invenção, é instalado na barra de pulverização (100) de um equipamento pulverizador de uso agrícola aterrado, posicionado adjacente a um bico hidráulico (20) que atomiza as gotas da calda de pulverização que são liberadas pelo bocal (21 ) para serem carregadas eletricamente ao passarem pelo eletrodo de indução (151 ) que promove um campo eletrostático que carrega eletricamente as gotas para serem direcionadas às superfícies onde o produto deva ser aplicado.

[022] O prolongador isolado (10) compreende uma carcaça de material hidrofóbico, com superfície preferencialmente provida de aletas, dita carcaça (1 1 1 ) dotada de uma haste interna isolada e aletada (12) com porção extrema superior dotada de uma abertura (121 ) para o ingresso de um cabo de alimentação (30) que se conecta, em uma extremidade, ao módulo eletrónico de alta tensão, alimentado pela bateria do trator, e na extremidade oposta se conectando a um dispositivo elétrico encapsulado (13), posicionado na parte interna da haste interna isolada e aletada (12), dito dispositivo elétrico (13) que alimenta o eletrodo de indução (151).

[023] Na extremidade inferior da haste isolada (121 ) é disposta uma mola (14) em cuja extremidade livre é fixado o suporte (15) do eletrodo de indução anelar (151 ) que circunda o bocal (21 ) do bico hidráulico (20), dita fixação do suporte (15) à mola (14) que facilita o acoplamento ao prolongador (10).

[024] O eletrodo de indução (151 ) que circunda o bocal (21 ) do bico hidráulico (20) induz a formação de cargas elétricas no fluxo líquido, de forma que as gotas, ao deixarem o bocal (21 ) do bico hidráulico (20) são carregadas eletricamente.

[025] Preferentemente, sobre a carcaça de material hidrofóbico e aletada (12) é prevista uma capa externa (1 1 1 ) com superfície preferencialmente aletada que provê uma proteção adicional à carcaça (12), evitando o molhamento da haste interna isolada e aletada (12).

[026] O prolongador (10) é fixado na barra de pulverização (100) do equipamento pulverizador mediante um suporte qualquer que garanta a imobilidade.