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Vorrichtung zum Mischen einer Flüssigkeit und eines Gases
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Unterhalb der Kammer 1 befindet sich ein zylindrischer Behälter 10, der Öl oder einen andern flüssi- gen Schmier-oder Brennstoff'enthält, der in den Luftstrom eingeführt werden soll. Der Behälter 10 ist an seinem unteren Ende durch einen Deckel 11 verschlossen, der mit einem Füllrohransatz 12 und einem Ab- lasspfropfen 13 ausgestattet ist. Der Schaft 7 des Ventilkörpers 6 erstreckt sich lose durch die Öffnung 8 in der unteren Wand der Kammer l, so dass hier ein Luftweg aus dem oberstromseitig vom Ventil 6 gelegenen
Teil des Gasdurchgangsweges in den Behälter 10 führt. Das im Behälter 10 enthaltene Öl steht daher unter einem Druck, der im wesentlichen gleich dem Druck im Lufteinlass ist. Das untere Ende des Schaftes 7 wird durch ein Rohr 22 gebildet, das später noch genauer beschrieben wird.
Das Rohr 22 trägt an seinem unteren Ende eine Dämpferscheibe 15, die zur Bremsung der Vertikalbewegung des Ventilkörpers dient.
Ein Rohr 16 mit offenem unterem Ende 17 erstreckt sich nach unten in den Behälter hinein und ragt oben durch die untere Wand der Kammer 1 in den unterstromseitig von der Trennwand 4 gelegenen Teil der
Kammer hinein. Das obere Ende des Rohres 16 ist als enge Öldüse 18 ausgebildet. Das Einlassende 17 des
Rohres 16 liegt so hoch über der Dämpferscheibe 15, dass eine ausreichende unbehinderte Aufwärtsbewe- gung der Scheibe 15 möglich ist, damit der Ventilkörper 6 genügend weit öffnen kann. Der Ölspiegel im
Behälter wird oberhalb des Rohreinlasses 17 gehalten. Das Rohr 16 ist an der Durchgangsstelle durch die
Wand der Kammer 1 abgedichtet, so dass hier kein Luftweg aus dem Behälter in den unterstromseitigen
Abschnitt der Kammer vorhanden ist.
Wenn Luft durch die Kammer 1 strömt, dann wird durch die Luftströmung der Ventilkörper von seinem Sitz abgehoben, wobei das Ausmass der Öffnungsbewegung von der Strömungsgeschwindigkeit der Luft abhängt. Beim Öffnen des Ventils tritt ein entsprechender Druckabfall in der strömenden Luft auf und es herrscht daher im unterstromseitigen Abschnitt der Kammer 1 ein verringerter Druck. Infolge des Druck- abfalles im Ventil wird Öl durch das Rohr 16 gedrückt und dieses Öl fliesst durch die Düse 18 aus, an der es sich mit der strömenden Luft vermischt.
Auf diese Weise wird die Strömung des zweiten Mediums, nämlich des Öls, entsprechend der Differenz der oberstromseitig und unterstromseitig vom Ventilkörper 6 herrschenden Drücke so geregelt, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Öls der Strömungsgeschwindigkeit des ersten, durch die Kammer 1 strömenden Mediums, nämlich der Luft, proportional ist. In der Scheidewand 4 ist ein Loch 20 kleinen Durchmessers vorgesehen, das einen direkten Nebenschlussweg zum Durchgang durch das Ventil zwischen dem oberstromseitigen und unterstromseitigen Abschnitt der Kammer 1 bildet. Das Loch 20 gewährleistet auch dann, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Luft nicht ausreicht, um den Ventilkörper 6 von seinem Sitz 5 abzuheben, noch eine Verbindung zwischen dem oberstromseitigen uhd dem unterstromseitigen Abschnitt der Kammer 1.
Die Auslassdüse 18 des Rohres 16 liegt knapp unter dem Niveau der Nebenschlussöffnung 20, so dass die durch diese Öffnung strömende Luft eine zerstäubende Wirkung auf das von der Auslassdüse 18 austretende Öl ausübt. Die Öffnung 20 kann ebenfalls als Düse ausgebildet sein, um die Zerstäubungswirkung zu erhöhen. Die Düse 18 oder sonstige Kalibrierungsöffnung kann statt am Auslass des Rohres 16 auch im Rohr versenkt angeordnet sein.
Wie bereits erwähnt, zeigt Fig. 2 ein Rohr 22, das am unteren Ende des Schaftes 7 befestigt ist und seinerseits die Dämpferscheibe 15 trägt. Das Rohr 22 ist an seinem unteren Ende geschlossen, am oberen Ende offen und stellt einen leichten, dünnwandigen Teil dar. Das Rohr wird beim Füllen des Behälters 10 ebenfalls mit Öl gefüllt und bleibt unabhängig vom Ölverbrauch aus dem Behälter mit einer konstanten Ölmenge gefüllt. Das Rohr ist aus sehr leichtem Material hergestellt, so dass das spezifische Gewicht der Kombination aus Schaft einschliesslich des Rohres 22 und dem in diesem befindlichen Öl dem spezifischen Gewicht des Öls angenähert gleich ist.
Das Rohr 22 soll, wenn der Ölspiegel im Behälter fällt, das wirksame Gewicht des Ventilkörpers 6 und des Schaftes 7 erhöhen und hiedurch bei sinkendem Ölspiegel im Behälter den Druckabfall im Ventil vergrössern, um zu ermöglichen, dass das Öl über den nunmehr vergrösserten Niveauunterschied bis zum Auslass des Rohres 16 gedrückt wird. Die Anwendung des Rohres 22 wird gegebenenfalls entbehrlich, wenn eine Einrichtung vorgesehen ist, die ein Fallen des Ölspiegels im Behälter unter ein vorbestimmtes Niveau verhindert.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung kann abgeändert werden, indem die Düse 18 durch einen Kranz von Löchern oder Düsen kleinen Durchmessers ersetzt wird, die in der Schulterfläche des Sitzes 5 ausgebildet und so angeordnet sind, dass sie durch den Ventilkörper 6 verschlossen sind, wenn dieser am Sitz 5 aufliegt. Die Löcher oder Düsen müssen dabei durch ein gemeinsames, dem Rohr 16 entsprechendes Leitungsrohr mit dem Behälter 10 verbunden sein.
An Stelle des Loches 20 bei der veranschaulichten Ausführungsform kann im Ventilsitz 5 oder im Ventilkörper 6 eine kleine Nut ausgebildet sein, welche auch bei einer Strömungsgeschwindigkeit, die zum Abheben des Ventilkörpers von seinem Sitz noch nicht ausreicht, eine Verbindung zwischen dem oberstromseitigen und dem unterstromseitigen Abschnitt des im übrigen geschlossenen Ventils herstellt.
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Die so abgeänderte Vorrichtung arbeitet in der nachstehend beschriebenen Weise : Wenn Druckluft durch die Kammer einströmt, so wird der Ventilkörper entgegen der Wirkung seines Eigengewichtes vom
Ventilsitz 5 abgehoben und gibt einen ringförmigen Drosselspalt frei, dessen Durchgangsquerschnitt klei- ner als die Durchgangsquerschnittsfläche der in Strömungsrichtung vor und hinter dem Ventil 6 liegenden
Abschnitte der Kammer 1 ist. Im Drosselspalt wird daher der Druck durch einen Venturi-Effekt verringert und er ist somit hinter dem Ventil 6 niedriger als der Druck im Behälter 10. Infolgedessen wird Öl durch die Öffnungen oder Düsen herausgedrückt und bildet einen Nebel, der von der Druckluft durch die Kam- mer zum Auslass 3 geführt wird.
Das Ausmass der Öffnung des Ventilkörpers 6 und damit der Druck im
Drosselspalt und somit auch die Menge des durch die Öffnungen oder Düsen ausfliessenden Öls hängen dabei von der Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft durch die Kammer 1 ab.
Die beschriebene beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist zur Einfüh- rung von Öl in einen Luftstrom bestimmt, um ein vorbestimmtes Öl-Luft-Gemisch für Schmierzwecke oder zur Verbrennung in einem Ölbrenner herzustellen. Bei der letzteren Anwendung ergibt sich der be- sondere Vorteil, dass die Regelung durch blosses Ändern der Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch die i Rohrleitung durchgeführt werden kann, wobei die Vorrichtung automatisch die richtige Ölzufuhr zur Her- stellung des vorbestimmten Gemisches bewirkt. Ein anderes Anwendungsgebiet der erfindungsgemässen
Vorrichtung ist die Konditionierung von Raumluft, wobei die Vorrichtung ein gewünschtes Gemisch von Wassertröpfchen mit der strömenden Luft erzeugt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Mischen einer Flüssigkeit und eines Gases in vorbestimmten Mischungsverhält- nissen mit einem im Betrieb von Gas durchströmten Durchgangsweg, einem Ventil, das in diesem Durch- gangsweg angeordnet ist und im durchströmenden Gas einen Druckabfall bewirkt, und wenigstens einem in den Durchgangsweg mündenden Leitungskanal, dessen Auslass an einer Stelle liegt, an der ein durch das Ventil verminderter Druck herrscht, und der mit einer Flüssigkeitsquelle verbunden ist, in der die
Flüssigkeit unter einem Druck steht, der im wesentlichen gleich dem in Strömungsrichtung vor dem Ven- til herrschenden Gasdruck ist, so dass die Flüssigkeit in Abhängigkeit von dem durch das Ventil bewirkten
Druckabfall durch den Leitungskanal getrieben wird,
wobei das Ventil einen im Durchgangsweg für das
Gas liegenden Ventilsitz und einen Ventilkörper aufweist, der in Gegenrichtung zur Gasströmung durch das Ventil vorbelastet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (6) tellerartig ausgebildet und für eine Auf- und Abwärtsbewegung angeordnet ist, wobei der Ventilsitz (5) im wesentlichen horizontal liegt, so dass der Ventilkörper durch sein Eigengewicht in Richtung zum Ventilsitz belastet ist, und wobei der Gaseinlass (2) an der Unterseite des Ventilsitzes liegt.