CN103140294B - 静态喷射混合器 - Google Patents

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Abstract

提出一种用于混合和喷射至少两种能流动的组分的静态喷射混合器，其带有：管形的混合器壳体（2），该混合器壳体沿纵轴线（A）的方向一直延伸至远端（21），该远端具有用于组分的排出开口（22）；至少一个设置在混合器壳体（2）中的用于混合组分的混合部件（3）；以及具有内表面的雾化套管（4），该内表面包围混合器壳体（2）的端部区域，其中雾化套管（4）具有用于处于压力下的雾化介质的输入通道（41），其中在混合器壳体（2）的外表面上或者在雾化套管（4）的内表面上设置有多个分别延伸至远端（21）的槽（5），所述槽在雾化套管（4）与混合器壳体（2）之间形成分开的流道（51），雾化介质可以经由所述流道从雾化套管（4）的输入通道（41）流至混合器壳体（2）的远端（21）。输入通道（41）相对于纵轴线（A）非对称地布置。

Description

静态喷射混合器
技术领域
本发明涉及一种静态喷射混合器，其用于混合和喷射至少两种能流动的组分。
背景技术
用于混合至少两种能流动的组分的静态混合器例如在EP-A-0 749 776和EP-A-0815 929中有所介绍。这些非常紧凑的混合器尽管其混合器结构的构造简单、节省材料，却提供了良好的混合效果，特别是在混合粘性大的物质比如密封物质、双组分泡沫或双组分粘接剂时也是如此。这种静态混合器通常被设计用于一次性使用，且往往应用于硬化产品，对于这些产品来说，混合器实际上无法再清洁。
就使用这种静态混合器的某些应用而言，希望两种组分在其于静态混合器中混合之后喷射到衬底上。为此施加以介质比如空气，由此使得已混合的组分在混合器出口雾化，然后能以喷射束或喷雾的形式涂敷到所希望的衬底上。采用这种技术特别是还能处理粘度大的涂层介质例如聚氨酯、环氧树脂等。
例如在US-B-6,951,310中公开了用于这种应用的装置。这种装置设有管形的混合器壳体，该混合器壳体容纳着用于静态混合的混合部件，且在一端具有外螺纹，环形的喷嘴体拧到该外螺纹上。喷嘴体也具有外螺纹。在混合部件的从混合器壳体伸出的端部上套有锥形的雾化部件，该雾化部件在其锥形面上具有多个沿纵向伸展的槽。在该雾化部件上套上一个盖罩，该盖罩的内表面也为锥形设计，从而该内表面贴靠在雾化部件的锥形面上。这些槽因此形成雾化部件与盖罩之间的流道。盖罩与雾化部件一起借助锁紧螺母固定在喷射体上，该锁紧螺母拧到喷嘴体的外螺纹上。喷嘴体具有用于压缩空气的接头。在工作中，压缩空气经由雾化部件与盖罩之间的流道从喷嘴体中流出，并把从混合部件排出的材料雾化。
尽管该装置已表明完全功能可靠，但其结构非常复杂且安装繁琐，从而该装置特别是在一次性使用方面不是很经济。
在Sulzer Mixpac股份公司的欧洲专利申请09168285中公开了一种构造明显简化的静态喷射混合器。这种喷射混合器的混合器壳体和雾化喷嘴均为一体设计，其中，形成流道的槽设置在雾化套管的内表面上或者设置在混合器壳体的外表面上。
发明内容
基于该现有技术，本发明的目的是，提出另一种静态喷射混合器，其用于混合和喷射至少两种能流动的组分，其可经济地制造且能实现有效地把组分混合和雾化。
满足了该目的的本发明的主题具有如下所述的特征。
因而根据本发明提出一种用于混合和喷射至少两种能流动的组分的静态喷射混合器，其带有：管形的混合器壳体，该混合器壳体沿纵轴线的方向一直延伸至远端，该远端具有用于组分的排出开口；至少一个设置在混合器壳体中的用于混合组分的混合部件；以及具有内表面的雾化套管，该内表面包围混合器壳体的端部区域，其中雾化套管具有用于处于压力下的雾化介质的输入通道，其中在混合器壳体的外表面上或者在雾化套管的内表面上设置有多个分别延伸至远端的槽，这些槽在雾化套管与混合器壳体之间形成分开的流道，雾化介质可以经由这些流道从雾化套管的输入通道流至混合器壳体的远端。输入通道相对于纵轴线非对称地布置。
由于输入通道非对称地或者相对于纵轴线偏心地设置，在雾化介质中可以产生围绕纵轴线的旋转运动。这种涡旋具有稳定在混合器壳体的远端排出的雾化介质射束的效果。通过涡旋得到稳定的雾化介质流可以特别均匀地作用到在混合器壳体的远端排出的已混合的组分上，从而能实现非常均匀的尤其也可再现的喷射。通过输入通道的非对称的布置方式，在雾化介质流入到雾化套管中时就已经产生了旋转运动，由这种旋转运动导致雾化介质的涡旋。
由于还在混合器壳体中或者在雾化套管中设置有流道，产生了静态喷射混合器的特别简单的结构，而无需为此对混合或雾化的质量做出迁就。对各个构件的优化利用能实现成本低廉地经济地制造喷射混合器，这种制造还可以―至少大部分地―自动化地进行。原则上，本发明的静态喷射混合器只需要三个构件，即一体的混合器壳体、雾化套管以及也可以一体地设计的混合部件。由此导致减小的复杂性和简便的制造或安装。
实际上已表明特别有利的是，输入通道垂直于纵轴线通到雾化套管的内表面上。
一种有利的措施在于，混合器壳体具有朝向远端变窄的远端区域，雾化套管的内表面被设计用于与该远端区域配合作用。通过这种变窄方式改善了雾化效果。尤其由此可以实现锥形的雾化介质流。
优选混合器壳体的外表面在远端区域中至少部分地被设计成截锥面或沿轴向弯曲的面，以便实现特别良好地与雾化套管配合作用。
混合器壳体的远端突出于雾化套管，这已表明有利于均匀的雾化。
此外优选的是，槽的延伸距离在圆周方向上也有分量。采取该措施能强化雾化介质在流经流道时围绕纵轴线做旋转运动，这对均匀的可再现的喷射起到有利作用。
一种可能的实施方式在于，这些槽相对于纵轴线A具有基本上螺旋形的走向。
为了实现雾化介质以尽可能大的能量作用到待雾化的组分上，流道优选按照拉瓦尔喷嘴原理来设计，其带有沿流向观察起初变窄而随后展宽的通流横截面。通过这种措施导致雾化介质附加地加速，例如加速到超声速度，由此导致引入更多的能量。
用于实现拉瓦尔喷嘴原理的一种有利的措施在于，槽沿流向观察在圆周方向上变窄。这里的圆周方向指的是，在该方向上，雾化套管的内表面或混合器壳体的外表面沿垂直于纵轴线的方向延伸。
这种变窄也可以有利地按如下方式来实现：每个槽都由两个壁界定，其中至少有一个壁沿流向观察被设计成弯曲。
按照一种优选的实施方式，每个流道都在流向上具有相对于纵轴线的变化的斜度。
流道的斜度在其延伸范围内沿轴向观察并不保持恒定，而是变化，采取该措施能优化雾化介质的流动情况，以便由此实现雾化介质特别均匀地稳定地作用到上已混合的组分上，由此特别是也导致过程的较高的可再现性。
按照第一实施例，采用如下方式来实现流道的变化的斜度：每个槽都在流向上观察具有三个相继布置的区段，中间区段相对于纵轴线的斜度大于两个相邻区段的斜度。在此特别优选的是，中间区段相对于纵轴线的斜度大于45°，尤其小于50°。
按照第二实施例，采用如下方式来实现变化的斜度：每个槽都在流向上观察具有一区段，在该区段中，相对于纵轴线的斜度连续地变化。因而在该区段中，相应槽的底部被设计成弯曲，这尤其可以通过如下方式来实现：雾化套管的内表面或者混合器壳体的外表面沿纵轴线方向观察为弯曲设计。
为了特别是更进一步地简化制造，有利的是，雾化套管无螺纹地与混合器壳体连接，例如，雾化套管借助密封的卡锁连接件固定在混合器壳体上。
根据一种优选的实施方式，混合器壳体在远端区域之外具有垂直于纵轴线（A）的基本上矩形的优选方形的横截面，且混合部件垂直于纵向矩形地优选方形地设计。由此可以为静态喷射混合器使用已经考验的能以商标名Quadro®购得的混合器。
混合器壳体和/或雾化套管优选由热塑性塑料注塑而成，这有利于特别简单且成本低廉地制造。
本发明的其它有利的措施和实施方式可从以下描述中得到。
附图说明
下面借助实施例和附图详述本发明。在这些局部剖切的示意图中：
图1为本发明的静态喷射混合器的第一实施例的纵剖视图；
图2为第一实施例的远端区域的立体剖视图；
图3为第一实施例的雾化套管的立体图；
图4为第一实施例的雾化套管的纵剖视图；
图5为第一实施例的混合器壳体的远端区域的立体图；
图6为第一实施例的沿图1中的剖切线Ⅵ-Ⅵ剖切的横剖视图；
图7为第一实施例的沿图1中的剖切线Ⅶ-Ⅶ剖切的横剖视图；
图8为第一实施例的沿图1中的剖切线Ⅷ-Ⅷ剖切的横剖视图；
图9为本发明的静态喷射混合器的第二实施例的类似于图1的纵剖视图；
图10为第二实施例的远端区域的立体剖视图；
图11为第二实施例的雾化套管的立体图；
图12为第二实施例的混合器壳体的远端区域的立体图；
图13为第二实施例的沿图9中的剖切线XIII -XIII剖切的横剖视图；
图14为第二实施例的沿图9中的剖切线XIV-XIV剖切的横剖视图；
图15为第二实施例的沿图9中的剖切线XV-XV剖切的横剖视图。
具体实施方式
图1所示为本发明的静态喷射混合器的第一实施例的纵剖视图，其整体标有附图标记1。该喷射混合器用于混合和喷射至少两种能流动的组分。图2所示为第一实施例的远端区域的立体图。
下面所述涉及对实际特别重要的情况，即恰好混合并喷射两种组分。但不言而喻，本发明还可以应用于混合和喷射多于两种的组分。
喷射混合器1包括管形的一体的混合器壳体2，该混合器壳体沿纵轴线A的方向一直延伸至远端21。这里的远端21系指在工作状态下已混合的组分离开混合器壳体2所在的端部。为此给远端21设有排出开口22。近端系指待混合的组分引入到混合器壳体2中所在的端部，混合器壳体2在该近端具有连接件23，借助该连接件可以把混合器壳体2与用于组分的储备容器连接起来。该储备容器例如可以是本已公知的被设计成同轴管筒或并排管筒的双组分管筒，或者是两个罐，两种组分彼此分开地保存在这些罐中。视储备容器或其出口的设计而定，连接件例如被设计成卡锁连接件、卡口连接件、螺纹连接件或其组合。
在混合器壳体2中采用本已公知的方式设置有至少一个贴靠在混合器壳体2的内壁上的静态混合部件3，从而两种组分只能穿过混合部件3从近端到达排出开口22。可以要么设置多个相继布置的混合部件3，要么如本实施例中那样设置一个一体的优选注塑而成并由热塑性塑料构成的混合部件3。这种静态混合器或混合部件3本身对于本领域技术人员来说是普遍公知的，因而无需进一步详述。
这种混合器或混合部件3特别适宜，其比如由Sulzer Chemtech股份公司（瑞士）以商标名QUADRO®出售。这种混合部件例如在已引用的出版物EP-A-0 749 776和EP-A-0 815929中介绍过。Qudro®类型的这种混合部件3具有垂直于纵向A的矩形的特别是方形的横截面。相应地，一体的混合器壳体2至少在它包围混合部件3的区域中也具有垂直于纵轴线A的基本上矩形的特别是方形的横截面。
混合部件3并不完全延伸至混合器壳体2的远端21，而是终止于止挡25（见图2），该止挡在此由混合器壳体2的从方形横截面到圆形横截面的过渡部分来实现。因而沿流向观察，混合器壳体2的内腔直至该止挡25具有基本上方形的用于容纳混合部件3的横截面。在该止挡25处，混合器壳体2的内腔过渡成圆锥形状，这种形状在混合器壳体2中实现了变细。在这里，该内腔因而具有圆形横截面，并形成出口区域26，该出口区域朝向远端21变细，并在那里通到排出开口22中。
静态喷射混合器1还具有雾化套管4，该雾化套管具有内表面，该内表面包围混合器壳体2的端部区域。雾化套管4一体地设计，优选注塑而成，特别是由热塑性塑料构成。它具有用于处于压力下的特别是气态的雾化介质的输入通道41。雾化介质优选是压缩空气。输入通道41可以被设计用于所有已知的接头，特别是也被设计用于鲁尔锁紧头。
为了能实现特别简便的安装或制造，雾化套管4优选无螺纹地与混合器壳体连接，在当前实施例中借助卡锁连接件进行连接。为此在混合器壳体2上设置有凸缘式的隆起24（见图2），该隆起沿着混合器壳体2的整个圆周延伸。在雾化套管4的内表面上设置有圆周槽43，该圆周槽被设计用于与隆起24配合作用。如果雾化套管4套到混合器壳体2上，则隆起24就卡入到圆周槽43中，并负责使得雾化套管4与混合器壳体2稳固地连接。
优选把该卡锁连接件设计成密封，从而雾化介质—这里为压缩空气—并不会经由由圆周槽43与隆起24构成的连接件而逸出。此外，雾化套管4的内表面在输入通道41的入口与隆起24之间的区域中紧密地贴靠在混合器壳体2的外表面上，从而由此也实现防止雾化介质泄漏或回流的密封效果。
当然也可以在混合器壳体2与雾化套管4之间设置附加的密封件例如O形圈。
替代于所示设计，也可以在混合器壳体2上开设圆周槽，而在雾化套管4上设置插入到该圆周槽中的隆起。
雾化套管4与混合器壳体2之间的连接经过优选设计，从而与混合器壳体2连接的雾化套管4可围绕纵轴线A转动。此点例如在利用完全环绕的圆周槽43和隆起24进行卡锁连接情况下得到保证。雾化套管4可转动的优点是，使得雾化套管4始终都能适当地定向，从而它可以尽可能简便地与雾化介质源连接。
在混合器壳体2的外表面上或者在雾化套管4的内表面上开设有多个均朝向远端21延伸的槽5，这些槽在雾化套管4与混合器壳体2之间形成分开的流道51，雾化介质可以经由这些流道从雾化套管4的输入通道41流至混合器壳体2的远端21。在这里所述的实施例中，这些槽5设置在雾化套管4的内表面上，它们当然也可以采用同样的方式替代地或补充地设置在混合器壳体2的外表面上。
这些槽5可以设计成弯曲，例如设计成弧形，或者也可以采用直线设计，或者也可以把弯曲区段与直线区段组合起来。
为了便于理解槽5的走向，图3还示出了第一实施例的雾化套管4的立体图，其中沿流向对雾化套管4进行观察。图4中所示为雾化套管4的纵剖视图。
为了使得第一实施例的槽5的确切走向更加清楚，除了图3和图4外，还在图6-图8中分别示出垂直于纵轴线A的横剖视图，确切地说，图6所示为沿着图1中的剖切线Ⅵ-Ⅵ剖切的横剖视图；图7所示为沿着图1中的剖切线Ⅶ-Ⅶ剖切的横剖视图；图8所示为沿着图1中的剖切线Ⅷ-Ⅷ剖切的横剖视图。
在第一实施例中，每个流道51或相关的槽5经过适当构造，使得它沿流向观察总是具有变化的相对于纵轴线A的斜度。此点在第一实施例中的实现方式为，每个槽5沿流向观察包括三个相继布置的区段52、53、54（也参见图3和图4），其中中间的区段53具有相对于纵轴线A的斜度α2，该斜度大于两个相邻的区段52和54的斜度α1、α3。在区段52、53和54中，槽5相对于纵轴线A的斜度总是恒定的。沿流向观察的第一区段52与输入通道41的入口相邻，在该区段中，斜度α1也可以为零（见图4），也就是说，该区段52在纵轴线A的方向上观察可以平行于纵轴线A伸展。因而在区段53、54中，最好还在第一区段52中，每个槽5的底部都是锥形面或截锥面的一部分，其中中间区段53中的锥角α2大于相邻区段52和54中的锥角α1、α3。在第一区段52中，相对于纵轴线的斜度也可以—如已述那样—为零；在这种情况下，槽5在该第一区段52中分别是柱形面的一部分，角度α1值为0°。
中间区段53具有相对于纵轴线A的最大斜度，在该中间区段中，斜度α2优选大于45°而小于50°。在这里所述的实施例中，在中间区段中纵轴线A的斜度α2为46°。在此，在第一区段52中，斜度α1为0°。在位于远端21的第三区段54中，相对于纵轴线A的斜度α3小于20°，在本例中约为10°－11°。
每个槽5都在旁侧分别被两个由肋55构成的壁限定，这些肋分别设置在两个相邻的槽55之间。如特别是由图3和图4可见，沿流向观察，这些肋55的高度H是变化的，其高度即为其在垂直于纵轴线A的径向上的伸展距离。这些肋在输入通道41的入口区域中或者在第一区段52中以高度零开始，然后连续地隆起，直到它在中间区段53中已达到其最大高度。
根据本发明，为了产生涡旋，输入通道41相对于纵轴线A非对称地布置，雾化介质经由所述输入通道进入到流道51中。该措施可在图8中最清楚地看出。输入通道41具有中轴线Z。输入通道41经过适当布置，使得其中轴线Z不与纵轴线A相交，而是相距纵轴线A具有垂直间距e。输入通道41相对于纵轴线A的这种非对称的或者也可以说是偏心的布置方式导致雾化介质即这里的压缩空气在进入到环形腔6中时处于围绕纵轴线A的旋转运动或涡旋运动中。输入通道41―如图8中所示―经过优选布置，使得它垂直于纵轴线A通到雾化套管4的内表面上。当然也可以采取如下设计：输入通道41以不同于90°的角度即相对于纵轴线A倾斜地通入。
这种涡旋已表明有利于从排出开口排出的已混合的组分尽可能完全地且均匀地雾化。如果从槽5排出的压缩空气流具有涡旋，即在围绕纵轴线A的螺旋线上旋转，则会导致压缩空气流明显稳定。循环的雾化介质—在此为压缩空气—产生射束，这种射束通过涡旋而稳定，因而均匀地作用到从排出开口22排出的已混合的组分上。由此得到非常均匀的特别是可再现的喷射形成物。尽可能锥形的通过涡旋而稳定的压缩空气射束在此是特别有益的。在应用时，利用这种非常均匀的可再现的空气流产生明显小的喷射损失（过度喷射）。
在远端21从分别分开的流道51排出的各个压缩空气射束（或者雾化介质的射束）首先在其排出时被设计成分散的单一射束，然后由于其涡旋特性而汇总成一个均匀的稳定的总射束，该总射束使得从混合器壳体排出的已混合的组分雾化。该总射束优选具有锥形走向。
在该实施例中有八个槽5，这些槽5均匀地沿着雾化套管4的内表面分布。为了在雾化介质的流动中增强涡旋，可以采取其它有利的措施。形成流道51的那些槽5并不恰好在由纵轴线A规定的轴向上伸展，或者并非仅朝向纵轴线倾斜，而是槽5的伸展距离在雾化套管4的圆周方向上也有分量。这尤其是由图3和图6可见。除了朝向纵轴线A倾斜外，槽5的走向至少近乎呈围绕纵轴线A的螺旋形或螺旋线形。对形成槽5的壁的肋55进行设计，由此实现有助于形成涡旋的另一措施。如由图3和图7可最清楚地看出，肋55经过设计，使得至少在中间区段53中，分别横向地界定槽5的两个壁之一沿流向观察被设计成弯曲的，或者通过频数多边形近乎弯曲地设计。相应的另一个壁直线地设计，但相对于纵轴线A倾斜地伸展，使得该壁在圆周方向上总有分量。由于一个壁弯曲，由此可以积极地影响涡旋的产生。
图5所示为带有远端21的混合器壳体2的远端区域27的立体图。混合器壳体2的远端区域27朝向远端21变细。在第一实施例中，远端区域27被设计成锥形，且朝向纵轴线A观察包括两个相继布置的区域，即设置在上游的平坦区域271和紧随其后的陡峭的区域272。这两个区域271和272均为锥形设计，也就是说，在区域271和272中，混合器壳体2的外表面均设计成截锥面，其中平坦区域271的相对于纵轴线测得的锥角小于陡峭区域272的相对于纵轴线A测得的锥角。这种构造措施的功能将在下面再予以详述。
替代地也可以把平坦区域271设计成带有0°锥角，也就是说，平坦区域271于是被构造成柱形。混合器壳体2的外表面于是在平坦区域271中即为柱体的壳面，该柱体的轴线与纵轴线A重叠。
比如图1也示出了此点，混合器壳体2的在图5中示出的远端21突出于雾化套管4。
雾化套管4的内表面被设计用于与混合器壳体2的远端区域27配合作用。雾化套管4的设置在槽5之间的肋55和混合器壳体2的外表面紧密地相互贴靠在一起，从而槽5在每一个分开的流道51中都在雾化套管4的内表面与混合器壳体2的外表面之间形成（见图6）。
在上游远处，在输入通道41的入口区域中（也见图4），肋55的高度H较小，从而在混合器壳体2的外表面与雾化套管4的内表面之间存在一个环形腔6。该环形腔6与雾化套管4的输入通道41处于流体连接中。经由环形腔6，雾化介质可以从输入通道41进入到分开的流道51中。在此，肋55的高度H在环形腔6内部并非必须处处为零。此点比如特别是由图4和图8可见，所有的或一些肋55在环形腔6中还可以具有不同于零的高度H，从而这些肋在垂直于纵轴线A的径向上伸入到环形腔中，而在此在该区域中并不接触混合器壳体2的外表面。
为了增加由雾化介质引到从排出开口22排出的组分上的能量，按照一种特别有利的措施，流道51采用拉瓦尔喷嘴原理设有沿流向观察起初狭窄而随后展宽的通流横截面。为了实现通流横截面的这种狭窄，有两个维度可供使用，即垂直于纵轴线A的平面的两个方向。一个方向称为径向，以此表示垂直于纵轴线A的方向，该方向径向地从纵轴线A向外朝向。另一方向称为圆周方向，其指代的方向既垂直于由纵轴线A规定的方向，由垂直于所述径向。流道51在径向上的伸展距离称为其深度。
在径向上可以采取如下方式来实现拉瓦尔喷嘴原理：在中间的陡峭的区段53中，流道51的深度朝向流向急剧减小。深度最小之处，即为在混合器壳体2上从平坦区域271向陡峭区域272进行过渡之处。在该过渡处的下游，流道51的深度又增加，其原因主要是，混合器壳体2的外表面在此是陡峭的截锥的一部分，雾化套管4的内表面的斜度在第三区段54中基本上保持恒定。采取这种措施能在径向上实现拉瓦尔喷嘴效应。
附加地或者也可替代地，流道51也可以在圆周方向上按照拉瓦尔喷嘴原理来设计。这在图3中可最清楚地看出。这些槽5在中间区段53中经过设计，使得它们在圆周方向上沿流向观察变窄。其实现方式为，槽5的由肋55构成的壁对于每个槽5来说都并非平行地伸展，而是另一个壁伸向另一个壁，从而槽5在圆周方向上的伸展距离减小。如此前已述，在这里所述的实施例中，针对每个槽5都把一个壁设计成直线形，而把另一个壁沿流向观察设计成弯曲形，从而流道51在圆周方向上变窄。
由于按照拉瓦尔喷嘴原理来设计槽5或流道51，用作雾化介质的空气也可以在最窄部位的下游再附加地施加以动能，进而加速。这比如因拉瓦尔喷嘴的通流横截面沿流向再次变宽而引起。由此造成有更多的能量引入到待雾化的组分中。附加地，射束由于实现了拉瓦尔原理而得到稳定。相应流道51的发散的即又变宽的开口还具有避免或者至少明显减小射束中的波动的有利效果。
在运行中，该第一实施例如下工作。静态喷射混合器借助其连接件23与储备器皿连接，该储备器皿含有彼此分开的两种组分，例如带有双组分管筒。雾化套管4的输入通道41与雾化介质源例如压缩空气源连接。现在，两种组分被引出，进入到静态喷射混合器1中，并在那里借助混合部件3在内部被混合。两种组分作为均匀混合的材料在流过混合部件3之后经由混合器壳体2的出口区域26到达排出开口22。压缩空气经由雾化套管4的输入通道41流入到雾化套管4的内表面与混合器壳体2的外表面之间的环形腔6中，在此由于非对称的布置方式产生涡旋，并从那里经由形成流道51的槽5到达远端21，进而到达混合器壳体3的排出开口22。在这里，通过涡旋得到稳定的压缩空气流到达经由排出开口22排出的已混合的材料，将其均匀地雾化，并把它作为喷射射束输送至待处理的或待涂层的衬底。由于在某些应用中利用压缩空气或者在压缩空气辅助下从储备器皿中排出组分，所以压缩空气也可以用于雾化。
本发明的静态喷射混合器1的优点在于其结构和制造特别简单。在这里所述的实施例中，原则上只需三个部分，即一体的混合器壳体2、一体的混合部件3和一体的雾化套管4，其中这些部分中的每一个都可采用简单且经济的方式通过注塑制得。特别简单的结构还能实现―至少在很大程度上―自动地组装静态喷射混合器1的这些部分。尤其无需把这三个部分拧紧。
混合器壳体和/或雾化套管优选由热塑性塑料注塑而成，这有利于特别简单且成本低廉地制造。
出于同样的原因，有利的是，混合部件一体地设计和注塑，优选由热塑性塑料构成。
下面参照图9－图15再介绍一下本发明的静态喷射混合器的第二实施例。这里仅阐述相比于第一实施例的主要区别。在第二实施例中，相同的或相同功能的部分标有与第一实施例一致的附图标记。针对第一实施例所做的论述以及借助第一实施例介绍的措施和变型同样也适用于第二实施例。
图9所示为第二实施例的类似于图1的纵剖视图。图10所示为第二实施例的远端区域的立体剖视图。图11中以类似于图3的方式示出雾化套管4的立体图，其中沿流向对雾化套管4内部进行观察。图12所示为混合器壳体的远端区域27的类似于图5的视图。为了使得第二实施例的槽5的确切走向更加清楚，除了图11外，还在图13－图15中分别示出垂直于纵轴线A的横剖视图，确切地说，在图13中沿图9中的剖切线XIII –XIII进行剖切；在图14中沿图9中的剖切线XIV-XIV进行剖切；在图15中沿图9中的剖切线XV-XV进行剖切。
在第二实施例中也实现了流道51相对于纵轴线A的变化的斜度，但用连续变化的方式来实现。为此，雾化套管4具有区段56（见图11），在该区段中，槽5的斜度沿流向观察连续地变化。为此，雾化套管4的内表面至少在该区段56中被设计成沿流向弯曲，从而在此使得槽5的斜度连续地变化。
为了增强涡旋运动，流道51围绕纵轴线A螺旋形地伸展，其在区段56中沿圆周方向的伸展距离在流向上观察有所减小。
图12所示为带有远端21的混合器壳体2的远端区域27的立体图。混合器壳体2的远端区域27朝向远端21变细。在第二实施例中，远端区域27被设计成旋转椭圆的一部分，也就是说，除了在圆周方向上弯曲外，还在由纵轴线A规定的轴向上设置弯曲。在纵轴线A的方向上观察相继地布置的两个区域，即设置在上游的平坦区域271和紧随其后的陡峭的区域272，也分别在轴向上弯曲，也就是说，在区域271和272中，混合器壳体2的外表面均设计成旋转椭圆的部分面，其中平坦区域271的曲率小于陡峭区域272的曲率。由此在混合器壳体2和雾化套管4配合作用情况下，在第二实施例中也可以在径向上实现拉瓦尔喷嘴原理。
根据本发明，相对于纵轴线A非对称地设置输入通道41，以便由此在雾化介质流入时产生涡旋运动，这一措施当然不局限于静态喷射混合器1的这里所述的实施例，而是也可以应用于其它实施方式。输入通道41的非对称的设置方式尤其也适合于比如在SulzerMixpac股份公司的已引用的欧洲专利申请09168285中公开的这种静态喷射混合器。

Claims (18)

1.一种用于混合和喷射至少两种能流动的组分的静态喷射混合器，带有：管形的混合器壳体（2），该混合器壳体沿纵轴线（A）的方向一直延伸至远端（21），该远端具有用于组分的排出开口（22）；至少一个设置在混合器壳体（2）中的用于混合组分的混合部件（3）；以及具有内表面的雾化套管（4），该内表面包围混合器壳体（2）的端部区域，其中雾化套管（4）具有用于处于压力下的雾化介质的输入通道（41），其中在混合器壳体（2）的外表面上或者在雾化套管（4）的内表面上设置有多个分别延伸至远端的槽（5），所述槽在雾化套管（4）与混合器壳体（2）之间形成分开的流道（51），雾化介质可以经由所述流道从雾化套管（4）的输入通道（41）流至混合器壳体（2）的远端（21），其特征在于，输入通道（41）具有中轴线，并且相对于该混合器壳体的纵轴线（A）非对称地布置，使得该中轴线相对于该混合器壳体的纵轴线（A）具有垂直间距，其中，所述流道（51）按照拉瓦尔喷嘴原理来设计，且带有沿流向观察起初变窄而随后展宽的通流横截面。
2.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，输入通道（41）垂直于纵轴线（A）通到雾化套管（4）的内表面上。
3.如前述权利要求中任一项所述的静态喷射混合器，其中，混合器壳体（2）具有朝向远端（21）变窄的远端区域（27），雾化套管（4）的内表面被设计用于与该远端区域（27）配合作用。
4.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，混合器壳体（2）的远端（21）突出于雾化套管（4）。
5.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，槽（5）的延伸距离在圆周方向上也有分量。
6.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，所述槽（5）相对于纵轴线（A）具有基本上螺旋形的走向。
7.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，槽（5）沿流向观察在圆周方向上变窄。
8.如权利要求1所述的静态喷射混合器，每个流道（51）都在流向上具有相对于纵轴线（A）的变化的斜度。
9.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，每个槽（5）都在流向上观察具有三个相继布置的区段（52、53、54），中间区段（53）相对于纵轴线（A）的斜度大于两个相邻区段（52、54）的斜度。
10.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，每个槽（5）都在流向上观察具有一区段（56），在该区段中，相对于纵轴线（A）的斜度连续地变化。
11.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，雾化套管（4）无螺纹地与混合器壳体（2）连接。
12.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，雾化套管（4）借助密封的卡锁连接件（24、43）固定在混合器壳体（2）上。
13.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，混合器壳体（2）在远端区域（27）之外具有垂直于纵轴线（A）的矩形的横截面，且混合部件（3）垂直于纵轴线（A）矩形地设计。
14.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，混合器壳体（2）在远端区域（27）之外具有垂直于纵轴线（A）的正方形的横截面，且混合部件（3）垂直于纵轴线（A）矩形地设计。
15.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，混合器壳体（2）在远端区域（27）之外具有垂直于纵轴线（A）的矩形的横截面，且混合部件（3）垂直于纵轴线（A）正方形地设计。
16.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，混合器壳体（2）在远端区域（27）之外具有垂直于纵轴线（A）的正方形的横截面，且混合部件（3）垂直于纵轴线（A）正方形地设计。
17.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，混合器壳体（2）和/或雾化套管（4）被注塑而成。
18.如权利要求1所述的静态喷射混合器，其中，混合器壳体（2）和/或雾化套管（4）由热塑性塑料注塑而成。
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