CN101873895A - 配有振荡火焰式燃烧器的用于排出雾化物或雾状物的装置及用于这种装置的雾化管 - Google Patents

Abstract

这类装置用于排出配有不同载体介质的有效成分。作为载体介质通常使用水。为了保证水与有效成分实现良好雾化，雾化管(10)具有至少三个另外的管子(3至6)，这些管子在形成环形室(31至33)的情况下彼此部分地重叠。利用这种雾化管(10)可以将滴度分布保持在窄小的限度内，即使用水作为载体介质亦可达到此目的。该雾化装置和雾化管(10)主要用在卫生领域、农业、种植园和温室，用于库存保护，以及用于人聚集区、动物饲养区和食品生产区的消毒措施。

Description

配有振荡火焰式燃烧器的用于排出雾化物或雾状物的装置及用于这种装置的雾化管

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分中所述的用于排出雾化物或雾状物的装置，它配有振荡火焰式燃烧器；本发明还涉及一种如权利要求20的前序部分中所述的用于这种装置的雾化管。

背景技术

这种装置用于排出配有不同载体介质的有效成分料(制剂)。载体介质的作用在于：将所携带的有效成分料例如杀虫药、杀菌剂、农药、消毒剂以雾化物形式(雾化剂)排放出去。通常都使用水作为载体介质。如果使用一种传统的雾化管的话，使用如水的有效成分混合物(制剂混合物)-以下称雾化剂，以水作为载体介质是很关键的。在用这种雾化管进行雾化时，会产生一种很宽的点滴范围，其中大的、无悬浮能力的点滴占很大一部分。

发明内容

本发明的任务在于如此发展同类型的装置和这样一种雾化管，使得能保证水与有效成分实现良好的雾化。

根据本发明，上述任务在用于排出雾化物和雾状物的装置方面是利用权利要求1中所述特征加以解决的；在这种雾化管方面，根据本发明，上述任务是利用权利要求20中所述特征加以解决的。

本发明提出的装置具有一种适合于排出如水的雾状物的雾化管，这种雾化管配有至少四个管子，这些管子在形成环形通道的情况下部分地彼此嵌套，其目的在于只产生能悬浮的液滴(雾化剂)，并排除大的、不能悬浮的液滴。如若在雾化时在第三管子的末端形成较大的液滴时，这些滴便滴落到第四管子的伸出部分上，从而被收集起来。这样，液滴的大小分布便可以保持在窄的限度内。因此，以水为基的雾状物的流通量(升/小时)可以大大提高，而且仍可达到具有良好雾化剂-滴度分布(Tropfenspektrum)的最佳雾化。当然，在需要的时候，还可配置另外的管子。

有利的做法是，第三管子配置了至少一个吸入口，以用于吸入环形通道中存在的较大的雾状物液滴。以高速穿过该雾化管流动的废气-冷却空气流经过第三管子的吸入口在环形通道中产生低压。被第四管子所收集的较大的液滴从而被吸入到环形通道中，并通过吸入口进入到第三管子。在此，这些较大的液滴被废气-冷却空气流带走并被破碎。

在设置所述另外的管子的情况下，有利地相应另外的管子配有至少一个吸入口，用于在前一管子中出来的液滴。

本发明的其它特征见其它权利要求、说明和附图中所述。

附图说明

下面将参照一个在附图中示出的实施例对本发明做详细说明。

附图表示：

图1本发明提出的一种雾化管的轴向截面图，该雾化管被安置在雾化装置的谐振器和冷却管上；

图2图1所示的雾化管，没有相应于图1所示的谐振器；

图3在采用本发明提出的装置进行雾化时，微滴分布示意图。

具体实施方式

在图1和2中所示的雾化管10是一种高功率雾化管，它被安置在一个谐振器2和一个冷却管7上。谐振器2是一条筒柱状的管子，它形成一个振荡火焰式燃烧器的延长部分。靠近该燃烧器的背向谐振器2的端部，一条供给导管汇入到振荡火焰式燃烧器中，燃料、优选汽油经过该供给导管从贮油罐中送出，该贮油罐是雾化装置的一部分。汽油在振荡火焰式燃烧器中被燃烧，通过汽油的燃烧而产生有规律的爆炸，这种爆炸在谐振器或振荡管2中使气柱振荡。在靠近谐振器2的前端，雾化物经过一条供给导管9输入到这种振荡的气流中并且被分裂成微粒。供给导管9被配置在一个连接件8中，该连接件通过孔口11伸入到管子4中，并一直延伸到谐振器2。谐振器配有一个孔口34，供给导管9通过该孔口，伸入到谐振器2中，优选伸到大约一半的横断面高度。管子3以其一端连接在连接件8上。

雾化物由一种有效成分混合物、通常是一种有效成分配方(例如杀虫药、农药、杀菌剂或消毒剂)与一种载体介质(其在本实施例中优选是水)混合而成。雾化物被存储在一个(图中未示出的)有效成分贮罐中，雾化物按已知方式从该贮罐中被输送出。雾化管10是由振荡火焰式燃烧器、谐振器2和冷却管7所形成的，雾化物从该雾化管出来时就已经成了一种可悬浮的雾化剂了。

冷却管7以一定间隔包围振荡火焰式燃烧器和谐振器2并且与它们同轴地延伸。经过冷却管7的背向谐振器2的端部上的至少一个孔口，在使用雾化装置的情况下，吸入初级的冷却空气。冷却空气通过以高速从谐振器2中流出的废气由于所产生的低压而被吸入。该初级冷却空气然后在振荡火焰式燃烧器和谐振器2之间的环形室25中沿着图1中所示的箭头方向26流动。通过该冷却空气流，使谐振器2和谐振器-燃烧室的壁部得到冷却。该初级冷却空气与在谐振器2的出口端11出来的废气-雾化物-混合物相混合。通过这一混合过程，雾化物-废气-空气-混合物的温度便被降低了。

这种雾化装置主要用在卫生领域，防治由蚊虫传染的疟疾、登革热及其它疾病，以及防治飞行的和爬行的昆虫等；在农业上用于植物保护措施；在种植园和温室中以及在库存保护中用于害虫防治；在贮存室和青贮窖中用于防止马铃薯发芽。其它用途是在人聚集区、动物饲养区和食品生产区用作为消毒措施。

谐振器2沿轴向从冷却管7中伸出。雾化管10具有一个第一管子3，该第一管子被雾化管10的一个第二管子4隔开一定间距地包围。第二管子4在两端都突出于第一管子3。第二管子4以其一个突出的端部16套到冷却管7上。

居内的第一管子3借助一个间隔保持器12而被保持在第二管子4内。该间隔保持器12优选是设计呈星形的，而且具有例如三个在其圆周上分布安置的臂27，这些臂在其沿径向的内侧和外侧28、29上分别具有支承面，臂27利用这些支承面支承在谐振器2上或者贴靠在第二管子4的内侧上。这样，管子3可以完美地相对于谐振器2和管子4加以定位。管子2至4是彼此同轴布置的。在谐振器2和管子3之间形成一个环形通道30；在两个管子3和4之间形成一个环形通道31。

在管子4上固定着一个管子5。管子5明显地短于管子4并且以其一个在直径上缩小的端段19支撑在管子4上。为了在雾化装置的运行中在端段19和管子4之间没有空气被吸进，所以端段19贴靠在管子4的外侧上。这一点可以通过密缝焊接简单地予以实现，借以避免在雾化装置运行过程中在端段19和管子4之间吸入空气。管子5以一定间距地包围着管子4，从而在两个管子4、5之间形成一个环形空隙32。管子5沿轴向超出管子4。环形空隙32在一个小的轴向长度上逐渐收窄过渡到环形端段19。一个管子6以其一个在直径上减小的端段20支撑在管子5上，该管子6沿轴向突出于管子5。端段20支撑在管子5上，优选利用焊接，从而在使用雾化装置时在端段20和管子5之间没有空气被吸入。在两个管子5、6之间形成一个环形通道33，该通道在过渡到环形端段20时在一个小的轴向长度上逐渐收窄。

雾化管10在所述的实施例中是按四级式设计的，这四个级是由相互同心或同轴布置的管子3至6所形成的。根据雾化装置的使用情况而定，雾化管10还可以有另外的级，其亦是由管子形成的，这些管子是相应于管5、6加以设计和固定的。级3至6是如此相互协调的，使得可达到最佳产生雾化物的目的。由于从谐振器2至管子6的内横断面逐渐增大之故，废气-雾化物-冷却空气-混合物的流速v1至v4便相应地不断减小。该混合物在从谐振器2中出来时具有最高流速，在从管子6中出来时其流速最低。

流速v1至v4的这种分级与管子3至6的突出部分的长度和/或环形通道30至33的出口面积和/或是管子3至6的容积相适配的。管子3至6的横截面面积和容积也可以相互加以协调，借以获得雾化物的大的排出量，同时使得尽可能少地形成非所希望的大的、不能悬浮的滴。

图3表示排出的雾化物中大致的滴度分布情况。图中虚线表示传统的雾化装置及雾化管的滴度分布，其特征在于：差异最大的滴度出现在一个宽的滴度范围内，这一点通过平缓的曲线表明。特别是出现高份额的大液滴或雾滴，这些大液滴都沉积在雾化装置的直接的周围环境中，从而使得使用效率受到很大损失或不利影响。只有较少的雾滴，因而只有较少的有效成分能达到使用目标。

在采用本发明中述及的雾化管10时，则情况就完全不同了。如绘示的实线所表明的，雾滴的最大部分所具有的直径在大约10μm至大约30μm之间的范围内。更大滴的部分是很少的。这种最佳滴度分布是用水作载体介质获得的。这一滴度分布范围只比在下述条件下产生的滴度分布范围略微宽一些：使用油作为载体介质并利用传统雾化管进行作业时排出的雾化物的滴度分布范围。

根据本发明提出的雾化管10的所述设计，在最佳滴度分布范围情况下，可大大提高以水作为载体介质的废气-雾化物-冷却空气-混合物的流量。

下面所述的数值都是当作示例看待的，并不是对本发明的限制。

管子3至6超出相应的内管的超出量在图1中以L1至L4表示。管子3以长度L1超出于谐振器管2。相应地，管子4以长度L2超出于管子3，管子5以长度L3超出于管子4，管子6以长度L4超出于管子5。适用下列关系式：

L1＞L2＞L3＞L4

比率L1∶L2在大致1∶0.6至大致1∶0.7的范围内。长度比率L2∶L3在大致1∶0.4和大致1∶0.5之间，长度比率L3∶L4则大致在大致1∶0.7和大致1∶0.8之间。

按照一个实施例，长度为：

L1＝63mm

L2＝42mm

L3＝20mm

L4＝15mm

在图1中，环形通道30至33的横截面面积以A0至A3表示。环形通道30具有最小横截面面积A0，而其相邻的环形通道31则具有最大横截面面积A1。这样，沿着方向26在环形室25中流动的初级冷却空气在环形通道30中具有的流速高于在环形通道31中的流速。以高速从谐振器2出来的废气-雾化物-混合物与同样以高速穿过环形通道30流动的冷却空气相混合。

环形通道32的横截面面积A2小于环形通道31的横截面面积A1，但大于环形通道33的横截面面积A3。环形通道32、33的作用是收集在管子4和5中已形成的较大的雾滴，并将之再送给穿过雾化管10流动的废气-雾化物-冷却空气-混合物。为此目的，管子4和5各自配有至少一个孔口23、24，这些孔口汇入到相关的环形通道32、33中。

在使用本雾化装置时，不可避免的是：在管子4、5的出口端会形成较大的液滴35，这种液滴不再被废气-雾化物-冷却空气-混合物带走。这些液滴35落入相应的下一个管子中。通过以高速流过管子4、5的混合物，在环形通道32、33中经过孔口23、24产生一种低压。通过过该低压，液滴35被引回到相关的环形通道32、33中，并经过孔口23、24返回到废气-雾化物-冷却空气流中，液滴35被其带走并被破碎。

环形通道32、33中的低压效应是高的，这是因为管子5、6以它们的端段19、20密封地贴靠在管子4、5上。因此，没有外部空气进入环形通道32、33中，这种外部空气会损害低压效应。

按本实施例，横截面面积值为：

A0约为20mm²

A1约为30mm²

A2约为27mm²

A3约为22mm²

各横截面面积是如此相互协调的，使得一方面废气-雾化物-冷却空气-混合物能以高速从雾化管10出来，另一方面使较大液滴(其是不能悬浮的雾化物)的形成限制在最小程度。

下面是最佳的横截面面积比：

A0∶A1＝大约1∶1.3至大约1∶1.6

A1∶A2＝大约1∶0.7至大约1∶0.9

A2∶A3＝大约1∶0.7至大约1∶0.8

由于流速v1在从谐振器管2出来的出口处是很高的，所以管子3的超出长度L2可相应地是大的。相对地，管子3至6的容积之差也可以相应是大的。

根据本实施例管子3至6容积如下：

管子3  V0≈680mm³

管子4  V1≈3000mm³

管子5  V2≈1500mm³

管子6  V3≈950mm³

这些容积涉及的是管子3至6超出相关的管子的范围。

管子4具有最大容积V1。从该管子4开始，管子5、6的容积V2、V3依次减小。结合递减的超出长度L3、L4和/或递减的流速v3、v4，在形成最少的液滴情况下优化雾化物的排出。

根据本实施例，在管子3的自由端上配置了一个斜坡36，从而形成一个环绕的环形棱边37。有利的做法是，在其它管子4至6上也设置这样的斜坡。环形棱边形成整齐的轮廓以用于最佳雾滴准备。

Claims (20)

1.用于排出雾化物的装置，该装置包含振荡火焰式燃烧器，在该振荡火焰式燃烧器上连接谐振器，用于雾化物的供给导管汇入到该谐振器中，并且该谐振器伸入到雾化管的一个第一管子中，其特征在于：雾化管(10)具有至少三个另外的管子(4至6)，这些另外的管子在形成环形室(31至33)的情况下彼此部分地重叠。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于：第三管子(5)配有至少一个吸入口(24)用于位于环形通道(33)中的较大的雾化物液滴(35)。

3.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于：第二管子(4)具有至少一个吸入口(23)用于位于环形通道(32)中的较大的雾化物液滴(35)。

4.按权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于：在第一管子(3)和谐振器(2)之间形成一个环形通道(30)，该环形通道与一个被冷却空气穿流的环形室(25)处于流动连通并且该环形通道的宽度(A0)小于在第一管子和第二管子之间构成的环形缝隙的宽度(A1)。

5.按权利要求4所述的装置，其特征在于：环形通道(30)具有一个横截面面积(A0)，该横截面面积小于处在第一管子(3)和一个隔开间距地包围该第一管子的第二管子(4)之间的环形通道(31)的横截面面积(A1)。

6.按权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于：处于第二管子(4)和第三管子(5)之间的环形通道(32)具有一个横截面面积(A2)，该横截面面积大于处于谐振器(2)和第一管子(3)之间的环形通道(30)的横截面面积(A0)和/或大于处于第一管子(3)和第二管子(4)之间的环形通道(31)的横截面面积(A1)。

7.按权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于：处于第三管子(5)和第四管子(6)之间的环形通道(33)的横截面面积(A3)大于处于谐振器(2)和第一管子(3)之间的环形通道(30)的横截面面积(A0)和/或大于处于第一管子(3)和第二管子(4)之间的环形通道(31)的横截面面积(A1)和/或大于处于第二管子(4)和第三管子(5)之间的环形通道(32)的横截面面积(A2)。

8.按权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于：依次的各个环形通道(30至33)的横截面面积(A0至A3)之间的比率是逐渐减小的。

9.按权利要求8所述的装置，其特征在于：沿径向位于最内部的环形通道(30)和与之沿径向相邻的环形通道(31)之间的横截面面积比率在大约1∶1.3和大约1∶1.6之间。

10.按权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于：两个沿径向居中的环形通道(31，32)之间的横截面面积比率在大约1∶0.7和大约1∶0.9之间。

11.按权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于：两个沿径向靠外的环形通道(32，33)之间的横截面面积比率在大约1∶0.6至大约1∶0.9之间。

12.按权利要求1至11中任一项所述的装置，其特征在于：管子(3至6)超出于沿着介质的流动方向(26)相应位于径向内部的管子的超出长度(L1至L4)依次减小。

13.按权利要求12所述的装置，其特征在于：最内部的管子(3)和第二管子(4)之间的长度比率在大约1∶0.6和大约1∶0.7之间。

14.按权利要求12或13所述的装置，其特征在于：两个居中的管子(4，5)之间的长度比率在大约1∶0.4和大约1∶0.5之间。

15.按权利要求12至14中任一项所述的装置，其特征在于：两个沿径向靠外的管子(5，6)之间的长度比率在大约1∶0.7和大约1∶0.8之间。

16.按权利要求1至15中任一项所述的装置，其特征在于：所述内部的管子(3)具有一个容积(V1)，该容积大于相邻的管子(5)的容积(V2)。

17.按权利要求1至16中任一项所述的装置，其特征在于：所述靠外的管子(6)的容积(V3)小于相邻的管子(5)的容积(V2)。

18.按权利要求1至17中任一项所述的装置，其特征在于：至少是沿径向靠外的、优选是两个沿径向位于最外部的环形通道(32，33)在其逆着流动方向(26)的端部(19，20)上被气密地封闭。

19.按权利要求1至18中任一项所述的装置，其特征在于：至少所述内部的管子(3)在其端部的内侧配置斜坡(36)以用于形成环形棱边(37)。

20.用于按权利要求1至19中任一项所述的装置的雾化管，其特征在于：雾化管(10)具有至少四个管子(3至6)，这些管子具有朝向自由端不断增大的半径并且沿着轴向超出相应位于内部的管子。

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