CN104080544B - 雾化装置 - Google Patents

Abstract

一种雾化装置，其具有用于容纳液体的雾化室(1、2；1’)和用于将液体雾化成液滴的至少一个喷雾器(3、4；3’)以及用于排放因此从所述雾化室(1、2；1’)中产生的液体蒸汽或液体薄雾的出口孔(30)，其中提供了用于偏转所述液体蒸汽或液体薄雾的至少一个装置(5；5’)，并且所述至少一个装置被布置在液体表面之上的区域。

Description

雾化装置

本发明涉及一种雾化装置，其具有用于容纳液体的雾化室和用于将液体雾化成液滴的至少一个喷雾器以及用于排放因此从所述雾化室中产生的液体蒸汽或液体薄雾的出口孔。

为了杀死房间中比如病毒、孢子、细菌等的危险的微粒或为了消毒房间和表面，允许通过此类已知的雾化装置排放的液体蒸汽或液体薄雾在房间或周边环境中反应。例如，适合用于消毒的液体以如气溶胶的微滴的形式被均匀地分布在环境空气中，以便其碰到空气中或表面上的例如传染性的微粒，通过液体的消毒作用使传染性的微粒变得无害的。

到目前为止，微滴尺寸以及其尺寸分布一直是不利的，这是因为通过常用的雾化装置其仅得到非常不充分的可控制性。借助于超声变压器的雾化过程不仅产生小微滴，而且还产生较大的微滴，所述较大的微滴相对强烈地沉积在表面上，这是不合需要的，因为这产生了在各个方面都可能是不利的湿度。敏感表面可能被破环，或腐蚀过程可能在贵重的物品或仪器上开始。

微滴尺寸可以被保持得越小，其中雾化装置将要起作用的周边环境中所形成的湿度或液体沉积物就越少。

因此，本发明的目的是提供借助于其可以排放具有尽可能小的微滴直径的液体薄雾到周边环境中的上述类型的雾化装置。

根据本发明，这通过把用于偏转液体蒸汽或液体薄雾的至少一个装置布置在液体表面之上的区域来实现。

在该偏转装置上形成了具有较大直径的微滴的沉积物，以便具有实质上较小的微滴的液体薄雾留下。

液体微滴的平均直径可以因此被减小到小于1微米，因此产生了感到非常干燥并且因此在下面被称为干蒸汽的液体薄雾，所述液体薄雾不会在将要被处理的表面上形成可能导致霉菌或锈的形成的任何水分薄膜。

然而，与基于蒸汽的常用的装置相反，液体不必为了产生干蒸汽而受热。

在本发明的另外的实施方案中，用于偏转液体蒸汽或液体薄雾的至少一个装置可以由被布置在雾化室内部的液面之上的湍流护罩形成，在所述湍流护罩处，较大的液体微滴可以形成沉淀物并且流动或滴落。

为了非常有效地去除较大的微滴，根据本发明的另外的实施方案，湍流护罩可以具有水平壁部和与其连接并且向液体表面倾斜的壁部，其中所述倾斜的壁部尤其非常适合用于使所产生的干蒸汽向出口孔偏转并且同时允许较大的微滴被分离，其中所沉积的微滴往回流入或滴入到例如其中容纳了液体的桶内。

特别地，当根据本发明另外的实施方案时，倾斜的壁部在被布置在雾化室底部区域中的至少一个喷雾器之上延伸，这使得所产生的干蒸汽中的大微滴直径比例得到极其大幅地减小。

在这一点上，将倾斜的壁部以相对于水平面为β1的角度进行倾斜并且β1在10°到45°的范围中，这已经被证明为特别优选的。

为了排掉从较大的微滴脱离的液体薄雾，引入了使所产生的气溶胶进入运动状态的通流。

为此目的，根据本发明的另一个示例性的实施方案，在雾化室中形成了开口，经过所述开口可以使气流在液体表面上方通过。

有利地，可以提供，将伸进雾化室内的湍流护罩的自由端布置在离雾化室的侧壁一定距离处以形成开口横截面，以便雾化室除了开口横截面之外被分成上部区域和下部区域。

此外，压力装置可以被布置在雾化室的上部区域，经由所述压力装置，雾化室内的压力被增加以产生气流。

在本发明的另外的实施方案中，压力装置可以由至少一个通风机形成，经由所述至少一个通风机，空气从周边环境中被吹进雾化室，以便产生穿过开口横截面的气流，这使从液体中上升的液体蒸汽或液体薄雾向出口孔移动。

根据另一个实施方案，可以在具有向上延伸的矩形管横截面的排放箱的一端形成出口孔。脱离了较大的微滴直径的液体薄雾经由此排放箱被排放到周边环境中。此外，代替矩形管横截面，可以考虑不同的例如圆形的横截面。

通过在出口孔区域中形成在液面之上突出的加速棱柱，可以提供用于减小具有大直径的液体微滴比例的更多流体工程措施。

特别优选的是，加速棱柱以倒转的V横截面的形式由两个支架形成，其中支架以相对于垂直线为δ1的角度倾斜。

为了允许从液体薄雾中进一步去除具有较大直径的微滴，可以提供的是，使其支架面向出口孔的加速棱柱形成雾化室的具有a1宽度的横截面收缩。

最后，液体薄雾的出口处速度的增加通过以下事实来保证：根据本发明的进一步发展，矩形流动空心轮廓被布置在排放箱的至少一侧上，所述矩形流动空心轮廓的下端被连接至雾化室的上部，以便引导压力装置的局部流穿过流动空心轮廓。

下面将参考附图中所示的实施方案详细描述本发明。本文中，

图1示出所发明的雾化装置的实施方案的斜视图；

图2示出垂直于穿过根据图1的雾化装置的纵向轴线的截面；

图3示出穿过图4的视图的截面BB；

图4示出图1的实施方案的侧视图；

图5示出所发明的雾化装置的另一个实施方案的顶视图；

图6示出穿过图5的视图的截面AA；

图7示出图6的细部B的放大图；以及

图8示出图5的实施方案的斜视图。

图1到图4示出所发明的雾化装置的实施方案，借助于所发明的雾化装置，液体可以被雾化并且以液体微滴的形式被递送到周边环境，例如以净化或消毒房间，这是因为液体微滴破环漂浮在空气中或粘附到表面的微粒，因此这些微粒变得对人类或动物不起作用了，这防止它们攻击细胞并且在细胞处施加其有害作用。例如，通过将食物或电脑键盘暴露到由所发明的雾化装置排放的液体薄雾或液体蒸汽也可以摆脱危险的病菌或其它微粒。

不考虑比如病毒、真菌、细菌等的微粒类型，雾化装置排出连续的液体微滴流，其进行相应地散布并且施加其消毒作用。例如，将要被雾化的液体可以是过氧化氢，但不具有消毒作用的其它液体或液体混合物或纯水也可以被雾化。

图1到图4中所示的雾化装置被外壳180围住并且在其内部具有用于容纳液体的两个雾化室1、2，其中雾化室1、2相对于中心平面进行镜像对称地布置，正如可从图2中所见的。提供仅仅一个或两个以上的雾化室而不影响雾化装置的作用模式也是可能的。

在运行期间，两个雾化室1、2用液体填充至可预先给定的液面。为此目的，雾化室1、2的底部区域具有桶类形状。当水平面已经降到某种程度时，需要进行再次注满。

在与雾化装置的纵向轴线平行处，在雾化室1、2中提供了相应的多个邻近布置的喷雾器3、4(图4)，例如在所示出的实例中的如超声喷雾器的喷雾器。然而，在本发明的框架内，不同类型的例如静电形式的雾化，也可以被使用。

例如可以被提供为压电元件的喷雾器3、4被凹入到雾化室1、2的底部，以便其用其振动体接触液体并且使该液体开始振动。因此，雾化过程发生，在所述雾化过程发生期间，小微滴从液体表面分离并且被向上抛出，这形成气溶胶。

为了改进喷雾器3、4的作用模式，在它们和室底部之间形成声音反射锥体19，通过所述声音反射锥体19送走由喷雾器2、3所产生的声波。然而，锥体19也可以被放出。

在15°到80°的范围中的锥体角度(图3)已经证明是特别有利的，但其它角度值也可以被使用。

形成的干蒸汽移动穿过出口孔30，所述出口孔30在排放箱70的下端处形成，在图1到图4中所示的示例性实施方案中，所述排放箱70被分成具有向上延伸的矩形管横截面的两个局部箱。

根据本发明，提供了用于偏转液体蒸汽或液体薄雾的装置5，所述装置被布置在液体表面之上的区域中。

在所示出的示例性的实施方案中，用于偏转液体蒸汽或液体薄雾的装置5由湍流护罩50形成，所述湍流护罩50被布置在雾化室1、2内部的液面之上，其中护罩具有水平壁部6和与其连接并且向液体表面倾斜的壁部7。然而，还可以提供不同类型的偏转。

倾斜的壁部7延伸到被布置在雾化室1、2的底部区域中的喷雾器3、4之上，并且以相对于水平面为β1的角度进行倾斜，而β1在10°到45°的范围中。在图2和图3中，角度β1被选择为40°。

从液体表面上升的干蒸汽被倾斜的壁部7偏转到出口孔30。较大的微滴粘附到倾斜的壁部7的下侧并且沿着倾斜的壁部7向下流向液体。这样剩余的薄雾包含较少的具有大直径的微滴，因此其可以被称为干蒸汽。

伸入到雾化室1、2内的湍流护罩50的自由端被各自布置在离雾化室1、2的侧壁93一定距离处以形成开口横截面，以便雾化室1、2除了开口横截面之外被分成上部区域和下部区域。相应的压力装置80可以被布置在雾化室的上部区域中，经由所述压力装置80，雾化室1、2中的压力在操作期间被增加。

压力装置80由一个或多个通风机81形成，经由所述一个或多个通风机81，空气从周边环境中被吹入雾化室内，以便产生穿过开口横截面40的气流，这使从液体中上升的液体蒸汽或液体薄雾向着出口孔30移动。

加速棱柱45在出口孔30的区域中形成，其在液面之上突出，并且以倒转的V横截面的形式由两个支架46、47形成，其中支架46、47以相对于中央轴线或垂直线为δ1的角度倾斜。角度δ1可以在0°到60°的优选范围中。

在此加速棱柱45处，被雾化的具有较大直径的流体微滴还形成沉积物，而较细的微滴经由此加速棱柱45到达出口孔30。同时，加速棱柱45将其支架47面向出口孔30和排放箱70的下端来在排放箱70的下边缘形成具有a1宽度的锥形横截面收缩。出口孔30大约在加速棱柱45的一半处。横截面收缩宽度a1可以优选地被在1mm到15mm的范围中选择，但其它尺寸也是可以的。在本发明的框架内，加速棱柱45的设计也可以是不同的并且可以例如在没有被桶的底部支撑的情况下形成。

总而言之，被雾化的液体微滴在由压力装置所产生的气流(箭头110)的作用下作为气溶胶流(箭头111)被移向出口孔30，穿过所述出口孔30其到达排放箱70，穿过所述排放箱70其到达其中形成排放开口71的排放箱70的上端(箭头113)，穿过所述排放开口71干蒸汽被排放到周边环境中。

排放箱70的下端还可以被扩大，正如由角度α1所示，在示例性实施方案中所述角度α1被示出为0°。已经证明α1在0°到45°的范围中是优选的。

用于加速流体薄雾从排放开口71输出的另外的措施是把矩形流动空心轮廓73布置在排放箱70的纵向侧，所述矩形流动空心轮廓73的下端被连接到雾化室1、2的上部，以便压力装置80的局部流(箭头112)被引入到流动空心轮廓内并且被引导穿过其中(箭头114)，使得在排放箱70的排放开口71处发生吸引作用，这增加了干蒸汽的输出速度。

图5到8示出所发明的容纳圆形雾化室1’、具有圆柱形外壳180’的雾化装置的另外的示例性实施方案。具有空心截锥体形状的偏转装置5’被布置在液体表面之上的区域中。此外，圆形加速棱柱45’被布置在由空心圆柱形排放管70’的下端形成的出口孔30的区域中。喷雾器3’处于圆形布置中。作用模式对应于图1到图4中所示的实施方案。类似地，作为优选范围给出的α1、β1、δ1、的角度范围和a1的宽度范围也被优选用于根据图5到图8的示例性实施方案，因此图5到图8中所示的角度仅被认为是可能的变型。

Claims (11)

1.一种雾化装置，所述雾化装置具有用于容纳液体的雾化室(1、2；1’)和用于将液体雾化成液滴的至少一个喷雾器(3、4；3’)以及用于排放因此从所述雾化室(1、2；1’)中产生的液体蒸汽或液体薄雾的出口孔(30)，其中从液体上升的液体蒸汽或液体薄雾经由压力装置(80)移向所述出口孔，并且其中提供了用于偏转液体蒸汽或液体薄雾的至少一个装置(5；5’)，所述至少一个装置被布置在液体表面之上的区域中，加速棱柱(45)被形成在所述出口孔(30)的区域中，所述加速棱柱在液面之上突出且被布置成使得形成所述雾化室(1、2；1’)的横截面收缩，并且用于偏转液体蒸汽或液体薄雾的所述至少一个装置由湍流护罩(50)形成，所述湍流护罩(50)被布置在所述雾化室(1、2)内部的液面之上，其特征在于，所述湍流护罩(50)具有水平壁部(6)和与所述水平壁部连接并且向液体表面倾斜的壁部(7)。

2.根据权利要求1所述的雾化装置，其特征在于，所述加速棱柱以倒转的V横截面的形式由两个支架(46、47)形成，所述横截面收缩在面向所述出口孔(30)的所述加速棱柱(45)的所述支架的区域中形成。

3.根据权利要求2所述的雾化装置，其特征在于，所述支架(46、47)以相对于垂直线为δ1的角度倾斜。

4.根据权利要求1、2或3所述的雾化装置，其特征在于，所述雾化室(1、2)的横截面收缩被形成为具有a1的宽度。

5.根据权利要求1、2或3所述的雾化装置，其特征在于，所述倾斜的壁部(7)在所述至少一个喷雾器(3、4)上方延伸，所述至少一个喷雾器(3、4)被布置在所述雾化室(1、2)的底部区域中。

6.根据权利要求5所述的雾化装置，其特征在于，所述倾斜的壁部(7)以相对于水平面为β1的角度倾斜，并且β1在10°到45°的范围中。

7.根据权利要求5所述的雾化装置，其特征在于，伸入到所述雾化室(1、2)内的所述湍流护罩(50)的自由端被布置在离所述雾化室(1、2)的侧壁一定距离处以形成开口横截面(48)，以便所述雾化室(1、2)除了所述开口横截面之外被分成上部区域和下部区域。

8.根据权利要求7所述的雾化装置，其特征在于，压力装置(80)被布置在所述雾化室(1、2)的所述上部区域中，经由所述压力装置(80)，所述雾化室(1、2)内的压力被增加。

9.根据权利要求8所述的雾化装置，其特征在于，所述压力装置由至少一个通风机(81)形成，经由所述至少一个通风机(81)，空气从周边环境中被吹进所述雾化室(1、2)，以便产生穿过所述开口横截面(48)的气流，该气流使从液体中上升的液体蒸汽或液体薄雾向所述出口孔(30)移动。

10.根据权利要求1、2或3所述的雾化装置，其特征在于，所述出口孔(30)在具有向上延伸的矩形管横截面的排放箱(70)的一端处形成。

11.根据权利要求10所述的雾化装置，其特征在于，矩形流动空心轮廓(73)被布置在所述排放箱(70)的至少一侧上，所述矩形流动空心轮廓(73)的下端被连接至所述雾化室(1、2)的上部，以便引导所述压力装置(80)的局部流穿过所述流动空心轮廓(73)。