CN108136347B - 泡沫发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种泡沫发生器，其尤其用于机动车清洗设备，所述泡沫发生器具有泡沫发生室(1)，所述泡沫发生室具有至少一个用于水、表面活性剂和气体的入口(2)和用于泡沫的出口(7)，所述气体尤其是压缩空气，并且所述泡沫发生室容纳由松散颗粒构成的、流体可穿透的散积物(3)。散积物(3)以如下程度填充所述泡沫发生室(1)：使得所述散积物(3)的流体化不可能实现。

Description

泡沫发生器
技术领域
本发明涉及一种泡沫发生器，所述泡沫发生器尤其应用在车辆清洗设备中。泡沫发生器是用于由气体、尤其空气，水和辅助材料(表面活性剂)产生泡沫的设备，所述气体、水和辅助材料被输送给设备。
背景技术
所谓的流体化装置或流化床装置使用在很多技术领域中，在所述流体化装置或流化床装置中，由固体颗粒构成的散积物通过将流体泵送穿过所述散积物而达到类似液体的状态中，在所述流体化装置或流化床装置中，由流动的流体保持在悬浮状态中的颗粒能够如液体的或气体的分子那样无规则地相对于彼此运动。
在DE 80 34 885U1中作为现有技术描述一种泡沫发生器，在所述泡沫发生器中由表面活性剂溶液流过腔室，进而将例如在流化床中的腔室中的塑料球体置于运动中。球体的运动造成在溶液中形成泡沫，所述泡沫与溶液一起在压力下从室中排出。此外，作为所述泡沫发生器的缺点，在运行中产生球体的磨损，并且作为补救措施提出一种泡沫发生器：由在室中位置固定地安装的筛网替换球体，将表面活性剂溶液挤压穿过所述滤网并且在此发泡。
所述溶液的第一缺点还有，为了产生小泡的泡沫需要大量的筛网，并且随着筛网数量升高，泡沫发生器的组装变得越来越耗费。
第二缺点在于：对于表面活性剂溶液中的污染的小的容忍度。汽车清洗设备通常借助于闭合的水回路工作，在所述回路中将水在清洗过程之后再生并且再次使用。如果水在再生之后还包含悬浮物的残余，那么这不影响清洗结果。然而如果所述悬浮物在DE 8034 885U1中提出的泡沫发生器的筛网上被截住，那么所述悬浮物造成堵塞。随后，泡沫发生器必须被拆卸和清洁，这对于清洗设备的运营商而言造成高的维护耗费并且可能引起对于客户而言可能造成干扰的运行中断。
发明内容
本发明的目的是，实现一种泡沫制备器或用于泡沫制备器的运行方法，其以简单的构造和小的维护需求提供良好均匀度的泡沫。
所述目的通过一种用于产生用于机动车清洗设备的泡沫的方法、一种用于运行泡沫发生器的方法和一种机动车清洗设备实现。
只要散积物的颗粒静止并且相互接触，那么其空间需求是小的。如果将流体从下方泵送穿过散积物并且在此抬起颗粒，那么散积物膨胀。在流体化时出现的体积增长与不同参数，尤其与颗粒的形状及其整齐程度相关。在随机的散积物中，体积增长通常大约为5％。颗粒的栅格状地排列的布置方式能够明显比随机的散积物更紧密；在此，与之相应地直至流体化的体积增长是更大的。
散积物根据本发明以如下程度填充泡沫发生室，使得流体化所需的膨胀不再能实现，通过上述方式抑制流体化。这样防止散积物颗粒的大范围运动，所述大范围运动造成大量的碰撞进而造成颗粒的磨损。
如果表面活性剂溶液流强至，使得其将在其体积增长方面不受限制的散积物流体化，那么取而代之地，在泡沫发生室中的散积物朝向出口移动并且在那被所述流压紧，以至于抑制散积物颗粒相对彼此的运动，其中所述表面活性剂溶液流最晚在根据本发明的泡沫发生器的泡沫发生室中由馈入的水和表面活性剂形成。
不基于颗粒的运动产生泡沫；相反利用如下事实：流过散积物的气体流必须分布到在散积物的保持彼此接触的颗粒之间的大量气孔上。
因为泡沫仅在散积物中气体和液体碰撞处产生，所以对于有效的泡沫产生本身有意义的是，用散积物完全地填充泡沫发生室。因此，散积物的颗粒是完全不可移动的，并且也将磨损减少至最小。然而，根据本发明的改进方案提出，泡沫发生室的一部分保持没有散积物，所述部分的大小至少对应于流体化所需的体积增长的一半。所述措施的原因是，散积物颗粒的运动确保与水一起输送的且附着在散积物颗粒上的污染微粒晃松、在这段时间期间穿过散积物并且随着泡沫从泡沫发生室中排出，其中所述散积物颗粒的运动由此分别能够在接入和关断流时实现。因此，排除散积物被经由再生水一起引导的残余物堵塞。
散积物的气孔越窄，在泡沫发生器中产生的泡沫吹得越细密，因此优选的是最大5mm的散积物的颗粒尺寸。
另一方面，过窄的气孔也造成在散积物中的高的压降，所述过窄的气孔不利地影响空气和表面活性剂穿过散积物的通过量，进而不利地影响泡沫发生器的生产力。因此，颗粒尺寸应不低于1mm。
如果在散积物中大的颗粒彼此碰撞，那么由其限界的气孔也具有大的横截面并且使得高的流动速度可实现。因此，在具有不同尺寸的颗粒的散积物中，大的气孔吸引质量流的过大比例的份额，而在小的气孔中仅实现弱的、少涡流的质量流。因此，颗粒的尺寸越一致，泡沫的均匀度越好而对于给定的泡沫质量所需的散积物体积越小。因此，散积物的至少90重量％应由如下颗粒构成，所述颗粒的尺寸差异最大是2倍，优选差异最大是1.5倍。再更均匀的散积物在技术方面可无问题地实现，然而通常由于其相对高的价格是不吸引人的。
泡沫的质量也与空气必须穿过的散积物的高度相关。为了由良好的均匀度得到小泡的泡沫，高度应至少对应于平均颗粒尺寸的20倍。然而如果散积物的高度超过平均颗粒尺寸的百倍，那么这或许还会造成压降升高，但不再引起泡沫质量的进一步改善。
作为用于散积物的材料，考虑任意相对于所使用的表面活性剂稳定的材料。特别便宜的可能性是细小的砾石或碎石，然而在此一个缺点是，所述材料的相对粗糙的表面强烈地倾向于，使在再次再生的水中一起引导的残余物积聚，并且所述表面即使在与流体流的接入和关断相关联的振动中也仅缓慢地再次露出。优选的是由材料如塑料、玻璃或金属构成的散积物，所述散积物能够以小的耗费以更光滑的表面制成。当在配设有根据本发明的泡沫发生器的清洗设备中的水在闭合的回路中循环时，铜或铜合金例如青铜能够由于其阻止病菌生长的特性而尤其是令人感兴趣的。
在颗粒尺寸具有良好的一致性的情况下，成本适宜的散积物能够由挤压型材的部段构成。如果挤压型材是空心型材，那么还可实现散积物的高的气孔份额。
根据一个优选的替选方案，散积物颗粒是球体。球形散积物的气孔分别具有多个从中央区域起始的突出部，所述突出部朝向两个球体之间的接触点成锐角地变窄，在所述突出部中流动速度明显低于在中央区域中并且所述突出部以持续的方向变化过渡到彼此中。因此，空气和表面活性剂溶液的小的质量通过量已经足以在气孔中产生强涡流的、有效形成泡沫的流。
本发明的目的还通过一种用于运行泡沫发生器，尤其如上文所描述的泡沫发生器的方法实现，在所述方法中通过将水的、表面活性剂的和气体的流泵送穿过在泡沫发生室中的散积物来产生泡沫，并且将流的强度设定为，使得散积物从在泡沫发生室的进入侧上的静止位置移动到在泡沫发生室的排出侧上的工作位置中并且保持在所述工作位置中。
附图说明
从实施例的参照附图的下述描述中得出本发明的其他特征和优点。附图示出：
图1示出贯穿在静止状态中的根据本发明的泡沫发生器的示意剖面图；
图2示出贯穿处于运行中的泡沫发生器的与图1类似的剖面图；以及
图3示出贯穿根据本发明的第二泡沫发生器的剖面图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的泡沫发生器的沿着竖直截面的剖面图。泡沫发生室1在此示出在其下端部上的用于水、表面活性剂和压缩空气的共同的入口2。替选地，能够设有两个或三个入口，以便将空气和液体或所有三种成分在泡沫发生室1中才聚集到一起。
由球状的玻璃珠8构成的散积物3以最大的部分填充泡沫发生室1。在泡沫发生室1的底部上的筛网4防止散积物3进入到入口2中。另一筛网5将泡沫发生室1向上封闭。在散积物3的表面和筛网5之间的空腔6占据泡沫发生室1的体积的百分之几。
筛网5能够被移除，以便将玻璃珠8从上方倒入到泡沫发生室1中。玻璃珠8的在此形成的设置方式比所述玻璃珠的尽可能最紧密的、规律的排列更松散并且能够通过摇晃再略微压实；在实践中能够将室1填充直至筛网5的安装高度，以便通过珠8的随后的下沉运动(Setzbewegung)以适合的尺寸形成空腔6。
如果在将玻璃珠8填入之后再固定筛网5，那么泡沫发生器能够通过将水、表面活性剂和压缩空气经由入口2馈入的方式开始运行。借助于位于入口2上游的计量阀，能够调节空气、水和表面活性剂之间的比例进而确定制成的泡沫的浓度。
所有三种成分的总质量流是足够强的，以便将珠8从泡沫发生室1的底部抬起。然而，因为散积物3在其能够流体化之前从下方碰撞到出口侧的筛网5上，所以仅造成唯一的猛烈的运动，随着所述运动全部散积物3离开底部，以便随后如在图2中所示出的贴靠在筛网5的下侧上。因为在此散积物3的表面必须匹配于筛网5，所以珠8短时间地相对于彼此移动；一旦散积物紧贴到筛网5上，珠8的相对运动就终止。之前沉积在珠8上的残余物通过所述运动晃松或甚至通过珠8彼此间的接触磨掉，并且随后被水、空气和表面活性剂的流一起冲刷，直至所述残余物再次积聚在位于更下游的珠8上，或者直至所述残余物随着产生的泡沫9经过筛网5并且从泡沫发生器中经由溢流棱边7排出。
在关断空气、水和表面活性剂的输送之后，散积物3再回到图1的静止位置中。
图3示出泡沫发生器的变型，其中用于空气、水和表面活性剂的入口2位于泡沫发生室1的上端部上，使得散积物3从上向下、朝向在此形成泡沫发生室1的底部的出口侧的筛网5穿流，并且泡沫9穿过筛网5向下流出。在散积物3上的空腔6具有与图1和2的情况相同的尺寸。
在图3的泡沫发生器中，散积物3不仅在运行中而且在关断流的情况下停留在筛网5上。然而，因为水流在此不通过入口侧的筛网分散，而是作为束碰撞到散积物3上，所以每次在接入流时将所述散积物的珠8扬起，使得沉积物被扬起和冲掉。然而，一旦流是稳定的，就通过空腔6的小的体积确保，对空腔限界的珠8被所述流相对于其位于后方的珠8牢固地压紧并且保持不可移动。
附图标记列表
1 泡沫发生室
2 入口
3 散积物
4 筛网
5 筛网
6 空腔
7 溢流棱边
8 玻璃珠
9 泡沫

Claims (8)

1.一种用于产生泡沫的方法，所述泡沫用于机动车清洗设备，其中泡沫发生室(1)具有用于将水、表面活性剂和气体输送给泡沫发生室(1)的至少一个入口(2)，用于泡沫的出口(7)和松散的颗粒的、流体能穿透的散积物(3)，并且通过将水、表面活性剂和气体的流泵送穿过在所述泡沫发生室(1)中的所述散积物(3)从而抬起所述颗粒使得散积物(3)与在顶部封闭所述泡沫发生室(1)的筛网(5)的底部接触，而产生泡沫，其中一旦所述散积物(3)紧贴到所述筛网(5)上，所述颗粒的相对运动就终止，其特征在于，所述散积物(3)以如下程度填充所述泡沫发生室(1)：使得所述散积物(3)的流体化不可能实现，并且所述泡沫发生室(1)的一部分(6)保持没有所述散积物(3)，所述部分的大小至少对应于使所述散积物(3)流体化所需的散积物体积与散积物不实现流体化时的体积之差的一半。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述散积物(3)的颗粒具有1mm和5mm之间的尺寸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述散积物(3)的至少90重量％由颗粒构成，所述颗粒的尺寸所相差的倍数最大是2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述散积物(3)的高度至少为所述颗粒的平均尺寸的20倍。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述颗粒由塑料、金属或玻璃构成。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述颗粒是挤压型材的部分。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述颗粒是球体。
8.一种用于运行泡沫发生器的方法，其中借助于根据权利要求1至7中任一项所述的用于产生泡沫的方法通过将水、表面活性剂和气体的流泵送穿过散积物(3)，在泡沫发生室(1)中产生泡沫，并且其中将所述流的强度设定为，使得所述散积物(3)从在所述泡沫发生室(1)的进入侧上的静止位置移动到在所述泡沫发生室的排出侧上的工作位置中，将所述散积物保持在所述工作位置中静止，与在顶部封闭所述泡沫发生室(1)的筛网(5)的底部接触。
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