CN110678269B - 气溶胶装置和用于提供气溶胶的方法 - Google Patents

气溶胶装置和用于提供气溶胶的方法 Download PDF

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Abstract

为了提供一种气溶胶装置(100)，其能够提供具有优化的组分、尤其是优化的微滴尺寸分布的气溶胶，提出了，该气溶胶装置(100)包括：气溶胶壳体(102)；用于产生由载气和液体组成的气溶胶流的一个或多个气溶胶喷嘴(104)，其中所述一个或多个气溶胶喷嘴(104)指向气溶胶壳体(102)的内部空间(106)和/或布置在气溶胶壳体(102)中；用于连接一个或多个传输通道(158)的一个或多个传输通道接头(156)，借助所述一个或多个传输通道能够从气溶胶壳体(102)的内部空间(106)输出气溶胶。

Description

气溶胶装置和用于提供气溶胶的方法
技术领域
本发明涉及一种气溶胶装置和一种用于提供气溶胶的方法。气溶胶装置和用于提供气溶胶的方法例如应用在工具润滑领域中。尤其地可以规定在润滑系统、例如所谓的微量润滑系统中的使用。
背景技术
气溶胶装置和用于提供气溶胶的方法例如由以下文献公开：
DE 103 49 642 A1、DE 101 04 012 C2、DE 101 01 889 A1、DE 102 17 927 B4、DE 20 2015 102 484 U1、DE 20 2009 017 542 U1、DE 10 2009 060 454 A1、EP 2 839882 A1、EP 2 574 424 B1、EP 2 574 423 A1、DE 20 2013 103 529 U1、EP 2 338 587 A1。
发明内容
本发明的目的是提供一种气溶胶装置，该气溶胶装置能够提供具有优化的组分、尤其是优化的微滴尺寸分布(液体微滴尺寸分布、微粒尺寸分布)的气溶胶。
根据本发明，该目的通过根据装置独立权利要求所述的气溶胶装置来实现。
气溶胶装置优选地包括气溶胶壳体。
此外，气溶胶装置优选地包括用于产生由载气和液体组成的气溶胶流的一个或多个气溶胶喷嘴，其中所述一个或多个气溶胶喷嘴指向气溶胶壳体的内部空间和/或布置在气溶胶壳体中。
优选地，气溶胶装置包括用于连接一个或多个传输通道的一个或多个传输通道接头，借助所述一个或多个传输通道能够从气溶胶壳体的内部空间输出气溶胶。
有利的可以是，气溶胶装置包括用于从气溶胶分离液体微滴的分离装置，其中分离装置关于气溶胶的流动方向布置在位于一侧的一个或多个气溶胶喷嘴和位于另一侧的一个或多个传输通道之间。
传输通道尤其是管路。例如，传输通道是柔性软管。
借助传输通道，气溶胶尤其能够被运送到供给地点。
有利的可以是，设置多个传输通道，所述传输通道在一侧固定在气溶胶壳体处并且在另一侧终止在共同的供给地点处。
在此，传输通道可以具有相同的尺寸。
然而优选地，设有具有不同尺寸的多个传输通道。由此尤其可以在不同的微滴尺寸分布、体积流量和/或质量流量时实现气溶胶的最佳输送。
分离装置优选包括离心式分离器和/或隔板式分离器。
该分离装置尤其是可选择尺寸
Figure BDA0002274840740000021
例如使得参照液体在气溶胶中的微滴尺寸分布较大的液体微滴被分离，而相对较小的液体微滴在载气中被继续输送。
液体微滴优选在气溶胶壳体的外壁处分离。
有利的可以是，气溶胶壳体的内部空间至少近似旋转对称地构造。
对此替选地或补充地可以规定，一个或多个气溶胶喷嘴至少近似切向地指向内部空间，从而尤其可以在气溶胶壳体的内部空间中产生环形地或非定距螺旋形地或定距螺旋形地旋转的气溶胶流。
在气溶胶壳体的外壁处的分离优选地通过如下方式产生，即由于所出现的离心力，较重的液体微滴被径向向外运送并且最后附着在外壁处。
气溶胶壳体的内部空间优选地包括环流区域和中心区域。
环流区域尤其是这样的区域，在该区域中形成环形地或非定距螺旋形地或定距螺旋形地旋转的气溶胶流。
优选地，环流区域基本上环形地包围中心区域。
一个或多个气溶胶喷嘴优选地指向环流区域。
一个或多个传输通道接头优选地直接邻接中心区域。
因此，优选地可以直接从气溶胶壳体的内部空间从中心区域取出气溶胶。
环流区域和中心区域优选地借助分隔壁在空间上彼此分开。
尤其地，分隔壁基本上空心筒形地、例如空心圆筒形地构造。
分隔壁优选地固定在气溶胶壳体处。
尤其地，分隔壁固定在气溶胶壳体的盖壁处并且从盖壁开始在重力方向上向下延伸。
在盖壁的区域中盖壁和分隔壁之间的连接优选地是流体不可通过的。
优选地，分隔壁自由地伸入气溶胶壳体的内部空间中，从而分隔壁尤其是在分隔壁的关于重力方向的下端部处能被绕流。
分隔壁优选地包围中心区域并且被环流区域包围。
有利的可以是，分隔壁、气溶胶壳体的外壁、还要描述的输送装置和/或还要描述的气溶胶室底部关于壳体纵向中心平面同心地和/或同轴地布置和/或构造。
一个或多个传输通道接头优选地布置和/或构造在气溶胶壳体的盖壁中。
一个或多个传输通道接头尤其地被布置和/或构造在中心区域的上端部区段。
可以规定，一个或多个出口接管伸入到内部空间中、优选地伸入到内部空间的中心区域中，所述出口接管尤其是一个或多个传输通道接头的组成部分。
一个或多个排出口优选地布置和/或构造在气溶胶壳体的盖壁中。
一个或多个排出口尤其地布置和/或构造在中心区域的上端部区段处。
可以规定，一个或多个排出口齐平地和/或无棱边地和/或以流畅的过渡部邻接到气溶胶壳体的盖壁处和/或集成到气溶胶壳体的盖壁中和/或邻接到气溶胶壳体的分隔壁处和/或集成到气溶胶壳体的分隔壁中，尤其地一个或多个传输通道接头和/或一个或多个传输通道连接到所述一个或多个排出口处。
这些排出口优选地分别包括一个漏斗形的流入区域或者分别至少部分地被构造成一个漏斗形的流入区域。
尤其地，排出口由单独的构件构成，该构件例如与气溶胶壳体、尤其是盖壁连接和/或固定在气溶胶壳体、尤其是盖壁处。
该单独的构件尤其是一体构成。
该单独的构件尤其是取出元件。
有利的可以是，取出元件是基本上筒形的元件，该元件尤其具有一个、两个、三个、四个或多于四个的排出口。
优选地，取出元件具有在取出元件的装配状态下朝向气溶胶壳体的内部空间的流入侧。
流入侧例如可设有凹处、尤其是截球形的或球扇形的凹处。
优选地，在该凹部中布置有排出口的一个或多个取出区域、尤其是漏斗形的取出区域。
在取出元件的与凹处对置的一侧和/或背离于内部空间的一侧和/或朝向盖壁的一侧处优选地布置和/或构成用于固定取出元件的一个或多个固定部位和/或传输通道接头。
取出元件尤其可以借助螺纹连接固定在盖壁处。
优选地，取出元件包括用于容纳和/或固定和/或布置分隔壁的接纳区域。
在本发明的一种设计方式中可以规定，气溶胶装置包括用于将添加剂、尤其是液体输送至气溶胶壳体的内部空间的输送装置。
输送装置尤其是与一个或多个气溶胶喷嘴不同的装置。
例如可以规定，输送装置包括附加的气溶胶喷嘴和/或用于将液体喷雾的喷雾嘴和/或用于导入液体液滴的液滴产生器或者由其构成。
优选地，借助该输送装置，添加剂、尤其是液体可在环流区域之外和/或关于气溶胶的流动方向在分离装置下游被输送至气溶胶。
优选地，输送装置在重力方向上直接布置在气溶胶壳体的内部空间的中心区域之下和/或指向中心区域。
借助该输送装置尤其可将液体液滴输送至气溶胶，其中液体液滴的尺寸与在分离装置下游仍留在气溶胶中的液体微滴相比更大，例如大了至少约5、尤其至少约10、例如至少约50的因数。
气溶胶壳体优选包括气溶胶区域和收集区域，在气溶胶区域中引导气溶胶，在收集区域中收集从气溶胶分离出的液体。尤其是，收集区域直接布置在气溶胶区域之下。
优选地，气溶胶室底部将气溶胶区域与收集区域分开。
优选地，在气溶胶底部的邻接外壁的边缘区域中设置有开口、尤其是环形的开口，从而在气溶胶区域中分离的液体可以流入收集区域中。
气溶胶室底部例如锥形地或锥套形地布置和/或构造。
气溶胶室底部优选地被设计成该气溶胶室底部在气溶胶壳体内部产生和/或增强气旋效果(Zyklonwirkung)。
有利的可以是，输送装置布置在气溶胶室底部中。
有利的可以是，气溶胶装置包括多个传输通道接头和/或传输通道，它们具有彼此不同的直径，从而尤其是可以选择性地尤其是尽可能无损害地输出和/或传输具有气溶胶的不同的微滴尺寸分布的不同的气溶胶变体。
表述“尽可能无损害”尤其是可理解成，气溶胶在传输通道的朝向气溶胶壳体的起始区域处的微滴尺寸分布至少近似地相应于气溶胶在传输通道的背离气溶胶壳体的端部处的微滴尺寸分布。在此，“至少近似地”表示对于微滴尺寸分布来说决定性的值的最高约20％、例如最高约10％的偏差。
有利的可以是，气溶胶装置包括控制装置，借助该控制装置可以针对性地调节所产生的和/或所提供的气溶胶的微滴尺寸分布和/或体积流量。
为此借助控制装置尤其能够影响一个或多个气溶胶喷嘴和/或用于输送添加剂、尤其液体的输送装置。
例如，可以借助控制装置针对性地借助所述一个或多个气溶胶喷嘴产生气溶胶，并且通过针对性地借助输送装置输送添加剂而在微滴尺寸分布方面进行优化。
此外，通过适当地选择用于将如此产生的气溶胶输送至供给地点的传输通道，优选地可以借助控制装置来确保，在气溶胶壳体中产生的气溶胶以尽可能不变的组分到达供给地点。
借助控制装置，在气溶胶的微滴尺寸分布和/或体积流量方面优选可以通过以下方式调节、尤其是控制和/或调节气溶胶：
改变用于一个或多个气溶胶喷嘴的载气或液体的体积流量和/或压力；和/或
改变除了载气之外被导入内部空间中的辅助气体流的体积流量和/或压力；和/或
改变附加地经由输送装置输送的添加剂、尤其是液体的体积流量和/或压力；和/或
选择单个或多个传输通道接头和/或传输通道以输出气溶胶。
一个或多个传输通道、气溶胶壳体、尤其是外壁和/或分隔壁和/或气溶胶室底部和/或输送装置和/或一个或多个气溶胶喷嘴优选是能被调温，例如能被冷却或能被加热。由此，优选地可以选择性地对载气和/或液体和/或添加剂和/或气溶胶进行调温，尤其是进行冷却或加热。
作为能够借助输送装置输送的添加剂，一方面能够设有用于借助所述一个或多个气溶胶喷嘴产生气溶胶的液体。
这种液体尤其是润滑剂，例如油。
对此替选地或补充地可以规定，添加剂包括气体，尤其是空气、氮气、二氧化碳(CO2)，或由其形成。
此外，可以规定，添加剂是液态或固态的，例如由此添加剂可以用于冷却气溶胶。添加剂例如是液氮或固态聚集态(所谓的CO2雪)的二氧化碳(CO2)。
气溶胶壳体的内部空间中的压力优选地可以借助控制装置来调节、控制和/或调整。尤其是，可以改变压力以用于适配、调节和/或控制气溶胶量、微滴尺寸分布、气溶胶质量流量和/或气溶胶体积流量。
在气溶胶壳体的内部空间中的压力在产生气溶胶之前和/或在产生气溶胶期间和/或在提供气溶胶之前和/或在提供气溶胶期间尤其例如为至少约10巴、尤其地至少约15巴、优选地至少约20巴。
对此替选地或补充地可以规定，在气溶胶壳体的内部空间中的压力在产生气溶胶之前和/或在产生气溶胶期间和/或在提供气溶胶之前和/或在提供气溶胶期间尤其例如最高为约35巴、尤其地最高为约30巴、优选地最高为约25巴。
尤其地，气溶胶装置的运行可以在约10巴和约25巴之间的压力范围内实现。
为了产生压力，尤其可以将适当压缩的和/或处于压力下的气体、尤其是载气、例如雾化空气输送至气溶胶壳体的内部空间。
尤其可借助气溶胶喷嘴产生并且在穿流分离装置之后获得的气溶胶优选地具有以下微滴尺寸分布，即在其中最频繁出现的微滴尺寸优选地小于10μm、尤其地小于5μm、例如小于1μm。
尤其地，例如能够借助输送装置产生的液体液滴可与液体微滴不同。液体液滴优选具有以下微滴尺寸分布，即在其中最频繁出现的微滴尺寸大于20μm、尤其地大于50μm、优选地大于100μm。
例如借助输送装置输送的液体液滴优选形成壁液体、尤其是壁油，其在传输通道中沿着壁被引导、尤其是流动。
存在于气溶胶中的微滴优选地随载气被一起传输，并且不与传输通道的壁接触。
本发明的气溶胶装置尤其适合应用于微量润滑系统。
这种微润滑系统尤其可以应用在机床中。
因此，本发明还涉及一种微量润滑系统以及一种机床，该机床包括这种微量润滑系统。
本发明还涉及一种用于提供气溶胶的方法。
就此而言，本发明的目的在于提供一种具有优化的组分的气溶胶。
根据本发明，该目的通过根据方法独立权利要求所述的方法来实现。
根据本发明的方法优选包括以下步骤：
借助一个或多个气溶胶喷嘴产生气溶胶，其中气溶胶流入气溶胶壳体的内部空间中；
借助布置在气溶胶壳体的内部空间中的分离装置从气溶胶分离液体微滴；
通过用于连接一个或多个传输通道的一个或多个传输通道接头从内部空间输出气溶胶。
有利的可以是，气溶胶首先在环流或非定距螺旋流(Spiralstrom)或定距螺旋流(Helikalstrom)中被引导以分离液体微滴，然后气溶胶被转向至内部空间的布置在环流或非定距螺旋流或定距螺旋流中的中心区域，且最后被输送至一个或多个传输通道接头。这种转向尤其在分隔壁的关于重力方向的下端部处进行。
有利的可以是，向在气溶胶壳体的内部空间中、尤其是在气溶胶壳体的内部空间的中心区域中引导的气溶胶输送添加剂、尤其是液体。
尤其地，添加剂以下述方式被输送至气溶胶，即添加剂的微滴尺寸分布的中值(Median)至少比气溶胶的微滴尺寸分布的中值高一个数量级。
从气溶胶壳体的内部空间输出的气溶胶优选地一方面包括借助一个或多个气溶胶喷嘴产生的液体微滴，另一方面包括借助输送装置产生的液体液滴。
液体液滴的平均直径优选地为液体微滴的平均直径的至少约10倍、尤其至少约50倍。
液体液滴优选地以下述方式引入内部空间，即液体液滴与气溶胶一起或者仅借助载气被引导至一个或多个传输通道接头，且最终被引导至传送通道。
在根据本发明的方法中优选规定，气溶胶的微滴尺寸分布借助控制装置选择性地改变，尤其通过：
a)改变用于一个或多个气溶胶喷嘴的载气和/或液体的体积流量和/或压力；和/或
b)改变除了载气之外被导入内部空间中的辅助气体流的体积流量和/或压力；和/或
c)改变附加地通过输送装置输送的添加剂、尤其是液体的体积流量和/或压力；和/或
d)选择单个或多个传输通道接头和/或传输通道以输出气溶胶。
优选地在供给地点提供气溶胶。
供给地点优选地布置在多个传输通道的共同的终端处。
优选地，根据所期望的液体体积流量和/或液体质量流量和/或气溶胶体积流量和/或气溶胶质量流量和/或根据气溶胶的所期望的微滴尺寸分布，使用不同数量的传输通道和/或不同尺寸的传输通道在供给地点处提供气溶胶。
优选地，传输通道全部同时地或至少多个同时地使气溶胶壳体的内部空间与供给地点连接。因此优选地，为了选择一个或多个传输通道以提供具有所希望的微滴尺寸分布的气溶胶，不需要更换传输通道或补充或去除传输通道。优选地可以简单地例如借助阀装置在单个传输通道和/或多个传输通道之间以及可选地在单个传输通道之间进行切换。
例如可以规定，在气溶胶装置的运行中需要大量的润滑剂，该润滑剂尤其是通过大量被输送的添加剂提供，在气溶胶装置的运行中使用一个或多个传输通道用于在供给地点处提供润滑剂。如果现在临时需要明显更少量的润滑剂，则优选地可以切换至另一个或多个另外的传输通道，以便尤其是禁止仍然在一个或多个传输通道中输送的液体微滴和/或液体液滴继续被输送。
尤其地，通过切换至另一个传输通道或多个另外的传输通道，可以避免不期望的大的液体液滴、尤其是壁油向供给地点的补送
Figure BDA0002274840740000091
根据本发明的气溶胶装置尤其是所谓的单通道系统，其中一方面载气和另一方面液体、尤其是形式为液体微滴从气溶胶装置开始共同地并且因此在材料方面不分开地被输送。
气溶胶装置尤其适合于应用在切削式机床中。
在此，优选地如下物质混合物被理解成气溶胶，该物质混合物包括尤其是载气的气体和尤其是油微滴的液体微滴。液体微滴的悬浮时间优选至少约5秒、例如至少约10秒、优选至少约15秒。
优选地，气溶胶在传输通道中的输送速度为至多约50m/s、尤其是至多约40m/s、优选至多约30m/s。
尤其是当要提供大的液体量、尤其是润滑剂量时，这可以通过液体的输送来实现，所述液体已经例如仅通过输送装置被导入到气溶胶壳体的内部空间中。为了顺利输送液体，例如可以设置至少约60m/s、优选地至少约80m/s、尤其至少约100m/s的输送速度。
优选地可以在a)不输送添加剂的纯气溶胶运行、b)纯添加剂运行和c)混合运行之间进行切换，在混合运行中不仅输送气溶胶而且输送添加剂。
例如可以规定，一方面所述一个或多个气溶胶喷嘴和另一方面所述输送装置能够相互分开地接通和断开。
尤其地，一方面所述一个或多个气溶胶喷嘴和另一方面所述输送装置能够可选地单独地或共同地被接通或断开。
优选地，借助多个阀来控制多个气溶胶喷嘴。
优选地，设置多个阀，其控制不同数量的气溶胶喷嘴。
优选地，所有的气溶胶喷嘴针对最小的载气消耗以及为了优化气溶胶组分、尤其是微滴尺寸分布而被优化，尤其是为了产生最大的气溶胶浓度。
气溶胶装置可以通过针对性地接通或断开单个或多个气溶胶喷嘴选择性地产生用于一个或多个供给地点的不同的气溶胶体积流量和/或气溶胶质量流量，尤其不损害气溶胶质量、特别是微滴尺寸分布。
气溶胶装置优选包括分离装置，该分离装置尤其包括一个或多个穿流体。
穿流体尤其是在气溶胶装置运行时被气溶胶穿流的对象。
由于穿流，优选地产生分离和/或尺寸选择，以影响(液体)微滴尺寸分布。
穿流体例如可以是孔板元件。
尤其地，设置多个串联布置的孔板元件，其能由气溶胶尤其连续地穿流。
对此替选地或补充地，能够借助一个或多个穿流体实现流动转向。
孔板元件例如可以基本上构造成截锥套形或锥套形。
优选地，孔板元件是孔板。
对此替选地或补充地可以规定，穿流体形成或者包括刷式分离器。
刷式分离器尤其包括大量刷毛和/或突出部、例如棒形的突出部，它们在气溶胶装置运行中被气溶胶绕流，尤其用于影响(液体)微滴尺寸分布。
一个或多个穿流体尤其布置在被分隔壁包围的空间区域中、尤其布置在中心区域中。
优选地，分隔壁基本上环形地和/或筒壳形地包围一个或多个穿流体。
附图说明
本发明的其它优选特征和/或优点是实施例的附图和以下描述的主题。
在附图中：
图1示出了气溶胶装置的示意图；
图2示出了图1的气溶胶装置的气溶胶壳体的示意性透视图；
图3示出了图2的气溶胶壳体的示意性竖直纵剖面图；
图4示出了图2的气溶胶壳体的另一个示意性竖直纵剖面图；
图5示出了图2的气溶胶壳体的示意性水平剖面图；
图6示出了气溶胶装置的一种替选设计方式的相应于图4的示意性竖直纵剖面图；
图7示出了气溶胶壳体的取出元件的示意性部分透明的视图；
图8示出了图7的取出元件的底侧的示意性俯视图；和
图9示出了气溶胶装置的另一替选设计方式的相应于图4的示意性竖直纵剖面图。
相同的或功能等效的元件在所有附图中具有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1至5中示出的整体用100表示的气溶胶装置的实施方式例如是用于润滑工具的微量润滑系统的组成部分。
气溶胶装置100例如可以设置为工具机械的组成部分。
气溶胶装置100包括气溶胶壳体102，在该气溶胶壳体中产生待提供的气溶胶。
气溶胶装置100还包括多个气溶胶喷嘴104，它们朝向气溶胶壳体102的内部空间106。
在此，气溶胶喷嘴104尤其是布置在气溶胶壳体102的关于重力方向的上部区域中。
如尤其从图5中获悉，气溶胶喷嘴104基本上相对于气溶胶壳体102的外壁108切向地布置。
因此，气溶胶喷嘴104尤其能在气溶胶壳体102的内部空间106中形成环流。
气溶胶壳体102的内部空间106被划分成多个区域。
内部空间106尤其包括环流区域110，气溶胶喷嘴104通入该环流区域110。
环流区域110包围内部空间106的中心区域112。
尤其地，环流区域110和中心区域112借助分隔壁114彼此分开。
分隔壁114尤其地是分隔筒116。
分隔壁114尤其地布置在气溶胶壳体102的盖壁118处，并且从盖壁118起在重力方向上向下延伸。
气溶胶壳体102的内部空间106还包括收集区域120，在该收集区域中可以收集从气溶胶分离的液体、尤其是油。
环流区域110和中心区域112优选是内部空间106的气溶胶区域122或气溶胶室的组成部分。
气溶胶区域122和收集区域120尤其借助气溶胶室底部124彼此分开。
气溶胶室底部124尤其是水平的分隔壁，其从上面界定收集区域120。
气溶胶室底部124尤其是可通过的，从而在气溶胶区域122中分离的液体可以向下到达收集区域120中。
例如，在气溶胶壳体102的外壁108和气溶胶室底部124之间形成环形间隙。
环形间隙尤其是排出间隙126。
收集区域120尤其形成了液体储存器128。尤其是通过一个或多个液体管路130将液体从液体储存器128输送至气溶胶喷嘴104。
此外，气溶胶装置100优选地包括载气源132，借助该载气源提供载气，尤其是压缩空气。
一个或多个阀装置134用于将载气输送至气溶胶喷嘴104。
这些阀装置134尤其是气溶胶阀136。
在气溶胶阀136和气溶胶喷嘴104之间的连接尤其是通过气体管路138形成。
此外，可以设置气溶胶装置100的辅助气体引导部140。
辅助气体引导部140尤其能够将附加的载气从载气源132输送到内部空间106的中心区域112中。
为了改变通过辅助气体引导部140输送的载气的体积流量，尤其可以在辅助气体引导部140的气体管路138中设置比例阀142。
最后，一个或多个压力计144还用于监测和/或控制气溶胶装置100。
此外，气溶胶装置100优选地包括控制装置146，借助该控制装置尤其可以控制和/或调节整个气溶胶装置100。
此外，气溶胶装置100优选地包括用于将添加剂输送至在气溶胶壳体102中产生的气溶胶的输送装置148。
输送装置148尤其布置在气溶胶室底部124中和/或朝向内部空间106的中心区域112。
输送装置148优选地包括气溶胶喷嘴150和/或喷雾嘴152。
尤其可以借助气溶胶喷嘴150将细微雾化的液体按剂量配给至中心区域112和布置在其中的气溶胶。
优选地借助喷雾嘴152，液体能以具有比气溶胶大的液滴尺寸的液滴形状导入到中心区域112中和在其中引导的气溶胶和/或载气中。
优选地可以借助构造成壁部油阀
Figure BDA0002274840740000141
154的阀装置134来控制和/或调节通过输送装置148输送的添加剂的量。此外，由此优选地可调节通过输送装置148输送的气溶胶或喷雾的微滴尺寸。
气溶胶装置100还包括用于连接一个或多个传输通道158的一个或多个传输通道接头156。
尤其可以通过这种传输通道接头156以及传输通道158输出在气溶胶壳体102的内部空间106中产生的气溶胶并且将其输送至(未示出的)供给地点。
如尤其是从图4中获悉，传输通道接头156和/或传输通道158可以具有一个或多个出口接管159，所述出口接管尤其是伸入气溶胶壳体102的内部空间106。
由此可以尤其直接地在中心区域112中接纳和输出气溶胶。
气溶胶装置100的在图1至5中示出的实施方式如下工作：
借助气溶胶喷嘴104，由载气和液体、尤其是油产生气溶胶，并且将该气溶胶导入气溶胶壳体102的内部空间106的环流区域110中。
通过气溶胶喷嘴104的切向的布置和/或取向，在环流区域110中优选地产生环形的或定距螺旋形的(helikal)或非定距螺旋形
Figure BDA0002274840740000142
的气溶胶流动。
在此，气溶胶尤其是围绕分隔壁114并且在重力方向上向下流动。
由于出现的流动而产生离心力，该离心力迫使气溶胶中的较大的微滴径向向外，直至这些微滴与外壁108接触并且在外壁108处分离。
然后，被分离的液体沿着外壁108流动并且穿过排出间隙126流入收集区域120。
然后在气溶胶中保留一部分具有较小直径的微滴。
然后该气溶胶在分隔壁114之下穿过流入到中心区域112中。
在此，通过输送装置148向气溶胶输送添加剂。
该添加剂尤其是已经用于在气溶胶喷嘴104中产生气溶胶的液体。
然而，输送装置148在此优选地产生具有相对较大的直径的液滴。尤其地，借助输送装置148产生的液滴大于首先借助气溶胶喷嘴104产生的气溶胶的在外壁108处分离的液体微滴。
因此，气溶胶装置100包括分离装置160，其尤其构造成离心式分离器162和/或隔板式分离器164，以便首先分离借助气溶胶喷嘴104产生的、处于不期望的尺寸范围的液体微滴。
然后，借助输送装置148例如输送液体液滴，所述液体液滴优选大于借助分离装置160分离的液体微滴、尤其地比液体微滴大了至少一个数量级。
因此，通过由气溶胶喷嘴104和输送装置148构成的组合可以在中心区域112内产生非常特殊的微滴尺寸分布。
气溶胶喷嘴104和输送装置148在此可选地以交替或共同的方式被接通和/或断开，以便最终能可选地在中心区域112内产生不同的液滴尺寸分布。
存在于中心区域112内的气溶胶最后可以通过传输通道接头156和传输通道158被引导至一个或多个供给地点。
尤其是当设置不同尺寸的传输通道158时，气溶胶到供给地点的这种传输可以与微滴尺寸分布相匹配，以便最终在供给地点也确保期望的气溶胶组分。
气溶胶装置100的在图6至8中示出的替选设计方式与在图1至5中示出的实施方式的区别基本上在于，分离装置160替选或补充于根据在图1至5中示出的实施方式的分离装置160的此前描述的特征包括一个或多个穿流体166。
穿流体166尤其是布置在气溶胶壳体102的内部空间106中并且优选地由分隔壁114、尤其是分隔筒116包围。
穿流体166优选地关于气溶胶的流动方向依次布置在内部空间106中，使得气溶胶相继地流经穿流体166。
每个穿流体166例如构造为孔板元件168、尤其是孔板170。
优选地，每个穿流体166基本上锥套形地和/或截锥套形地构成，其中尖端(锥尖)优选地在重力方向上指向下。
穿流体166优选地借助一个或多个支承元件172固定在内部空间106中和/或相对于彼此固定。
穿流体166优选具有多个通孔，所述通孔被气溶胶穿流，由此最终可以实现液体的分离。
通过适当地选择孔直径，优选地以期望的方式影响和/或选择(液体)微滴尺寸分布。
在图6至8中所示的实施方式中还规定，气溶胶室底部124基本上构造成截锥形或截锥套形，其中气溶胶室底部124的锥形尖端174优选地在重力方向上指向下。
优选地，借助气溶胶室底部124可以在气溶胶壳体102的内部空间106内产生和/或增强旋风效应。
排出间隙126或排出口优选地布置在气溶胶室底部124的朝向锥形尖端174的径向内部区域处。
此外，气溶胶装置100的在图6至8中示出的实施方式的区别在于替选的气溶胶输出部。
尤其地，气溶胶壳体102的盖壁118在此优选地通过一个或多个辅助构件或通过适当的成型来优化流动。
优选地，气溶胶装置100包括取出元件176，借助该取出元件尤其在尽量避免空气涡旋和/或流动转向的情况下能够从气溶胶壳体102的内部空间106中输出气溶胶。
在图7和图8中单独示出的取出元件176为此尤其是基本上筒形的构件，该构件包括用于接纳分隔壁114的接纳区域178和/或可借助一个或多个固定部位180固定在气溶胶壳体102的盖壁118处。
取出元件176尤其包括多个、例如四个漏斗形的流入区域182，这些流入区域是用于从内部空间106输出气溶胶的排出口184的组成部分。
排出口184尤其地邻接传输通道接头156和/或传输通道158。
优选地，每个传输通道158和/或每个传输通道接头156都配有一个具有单独的流入区域182的排出口184。
取出元件176尤其具有倒圆的流入区域182，尤其是没有棱边、角部或其它影响流动的区段。
因此，借助取出元件176的流入区域182能够尤其有效地并且低涡流地将气溶胶从内部空间106输送给传输通道158。
流入区域182可以在其朝向内部空间106的一侧通入取出元件176的球缺形的凹部中。
由此同样可以减少或完全避免涡流或其它对流动的干扰。
此外，气溶胶装置100的在图6至8中示出的实施方式在结构和功能方面与在图1至5中示出的实施方式一致，从而参考之前的描述即可。
气溶胶装置100的在图9中示出的另一替选设计方式与在图6至8中示出的实施方式的区别基本上在于，代替孔板元件168设置有构造成刷式分离器186的穿流体166。
刷式分离器186尤其地包括多个棒形的突出部，这些突出部尤其在中心相互连接。
棒形的突出部、尤其是刷毛优选地倾斜于重力方向取向。由此可以优选地实现所分离的液体的简单的流出。尤其是液体沿着径向方向在中心合流并且沿着用于支承刷式分离器186的支承元件172朝向气溶胶室底部124向下流动，并且最后流入收集区域120。
此外，气溶胶装置100的在图9中示出的实施方式在结构和功能方面与在图6至8中示出的实施方式一致，从而参考之前的描述即可。
在其他的(未示出的)实施方式中，可以设置上述气溶胶装置100的任意特征组合。
例如，根据图9的实施方式的刷式分离器186也可以设置在图1至5中所示的实施方式中。
附图标记列表
100 气溶胶装置
102 气溶胶壳体
104 气溶胶喷嘴
106 内部空间
108 外壁
110 环流区域
112 中心区域
114 分隔壁
116 分隔筒
118 盖壁
120 收集区域
122 气溶胶区域
124 气溶胶室底部
126 排出间隙
128 液体储存器
130 液体管路
132 载气源
134 阀装置
136 气溶胶阀
138 气体管路
140 辅助气体引导部
142 比例阀
144 压力计
146 控制装置
148 输送装置
150 气溶胶喷嘴
152 喷雾嘴
154 壁部油阀
156 传输通道接头
158 传输通道
159 出口接管
160 分离装置
162 离心式分离器
164 隔板式分离器
166 穿流体
168 孔板元件
170 孔板
172 支承元件
174 锥形尖端
176 取出元件
178 接纳区域
180 固定部位
182 流入区域
184 排出口
186 刷式分离器。

Claims (28)

1.气溶胶装置(100)，包括：
-气溶胶壳体(102)；
-用于产生由载气和液体组成的气溶胶流的一个或多个气溶胶喷嘴(104)，其中所述一个或多个气溶胶喷嘴(104)指向所述气溶胶壳体(102)的内部空间(106)和/或布置在所述气溶胶壳体(102)中；
-用于连接一个或多个传输通道(158)的一个或多个传输通道接头(156)，借助所述一个或多个传输通道能够从所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)输出所述气溶胶，
其中所述气溶胶装置(100)包括用于从所述气溶胶分离液体微滴的分离装置(160)，所述分离装置(160)关于所述气溶胶的流动方向布置在位于一侧的所述一个或多个气溶胶喷嘴(104)与位于另一侧的所述一个或多个传输通道(158)之间，
其中，所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)包括环流区域(110)和中心区域(112)，其中所述环流区域(110)环形地包围所述中心区域(112)，
其中所述一个或多个气溶胶喷嘴(104)指向所述环流区域(110)，并且其中所述一个或多个传输通道接头(156)直接邻接所述中心区域(112)。
2.根据权利要求1所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述分离装置(160)包括离心式分离器(162)和/或隔板式分离器(164)。
3.根据权利要求1或2所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述分离装置(160)包括一个或多个穿流体和/或一个或多个孔板元件。
4.根据权利要求3所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述穿流体是刷式分离器。
5.根据权利要求1或2所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)至少近似旋转对称地构造，和/或所述一个或多个气溶胶喷嘴(104)至少近似切向地指向所述内部空间(106)，从而能够在所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)中产生环形地或非定距螺旋形地或定距螺旋形地旋转的气溶胶流。
6.根据权利要求1或2所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述环流区域(110)和所述中心区域(112)借助空心筒形的分隔壁(114)在空间上彼此分开。
7.根据权利要求1或2所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述气溶胶装置(100)包括用于将添加剂输送至所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)的输送装置(148)。
8.根据权利要求7所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述添加剂是液体。
9.根据权利要求7所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述气溶胶装置(100)包括附加的气溶胶喷嘴(150)和/或用于将液体喷雾的喷雾嘴(152)和/或用于导入液体液滴的液滴产生器。
10.根据权利要求7所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述输送装置(148)在重力方向上直接布置在所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)的中心区域(112)之下和/或指向所述中心区域(112)。
11.根据权利要求7所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述输送装置(148)布置在气溶胶室底部(124)内，所述气溶胶室底部使所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)的用于引导气溶胶的气溶胶区域(122)与所述内部空间(106)的用于容纳液体的收集区域(120)分开。
12.根据权利要求1或2所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，向下封闭所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)的用于引导气溶胶的气溶胶区域(122)的气溶胶室底部(124)具有锥套形或截锥套形，其中锥套形或截锥套形的锥形尖端指向下。
13.根据权利要求1或2所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，多个传输通道接头(156)和/或传输通道(158)具有彼此不同的直径，从而能够选择性地输出和/或传输具有不同的微滴尺寸分布的不同的气溶胶变体。
14.根据权利要求13所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，多个传输通道接头(156)和/或传输通道(158)具有彼此不同的直径，从而能够选择性地尽可能无损害地输出和/或传输具有不同的微滴尺寸分布的不同的气溶胶变体。
15.根据权利要求1或2所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述气溶胶装置(100)包括控制装置(146)，借助所述控制装置能够针对性地调节所产生的和/或所提供的气溶胶的微滴尺寸分布和/或体积流量。
16.根据权利要求15所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，借助所述控制装置能够针对性地调节所产生的和/或所提供的气溶胶的微滴尺寸分布和/或体积流量，通过下述方式：
a)改变用于所述一个或多个气溶胶喷嘴(150)的所述载气和/或所述液体的体积流量和/或压力；和/或
b)改变除了所述载气之外被导入所述内部空间(106)中的辅助气体流的体积流量和/或压力；和/或
c)改变附加地经由输送装置(148)输送的添加剂的体积流量和/或压力；和/或
d)选择单个或多个传输通道接头(156)和/或传输通道(158)以输出所述气溶胶。
17.根据权利要求16所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述添加剂是液体。
18.根据权利要求1或2所述的气溶胶装置(100)，其特征在于，所述气溶胶壳体(102)的取出区域包括一个或多个漏斗形的排出口，所述一个或多个传输通道(158)连接至所述取出区域处，或者所述取出区域包括或形成一个或多个传输通道接头(156)。
19.用于提供气溶胶的方法，包括：
-借助一个或多个气溶胶喷嘴(150)产生气溶胶，其中所述气溶胶流入气溶胶壳体(102)的内部空间(106)中；
-借助布置在所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)中的分离装置(160)从所述气溶胶分离液体微滴；
-通过用于连接一个或多个传输通道(158)的一个或多个传输通道接头(156)从所述内部空间(106)输出所述气溶胶，
其特征在于，所述气溶胶首先在环流或非定距螺旋流或定距螺旋流中被引导以分离液体微滴，然后所述气溶胶被转向至所述内部空间(106)的布置在所述环流或所述非定距螺旋流或所述定距螺旋流中的中心区域(112)，且最后被输送至所述一个或多个传输通道接头(156)。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，向在所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)中引导的所述气溶胶输送添加剂。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，向在所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)的中心区域(112)中引导的所述气溶胶输送添加剂。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，所述添加剂是液体。
23.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其特征在于，从所述气溶胶壳体(102)的所述内部空间(106)输出的所述气溶胶包括一方面借助所述一个或多个气溶胶喷嘴(104)产生的液体微滴和另一方面借助输送装置(148)产生的液体液滴，其中所述液体液滴的平均直径为所述液体微滴的平均直径的至少10倍。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述液体液滴的平均直径为所述液体微滴的平均直径的至少50倍。
25.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其特征在于，所述气溶胶的微滴尺寸分布借助控制装置(146)选择性地改变。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述气溶胶的微滴尺寸分布借助控制装置(146)选择性地改变，通过
a)改变用于所述一个或多个气溶胶喷嘴(104)的载气和/或液体的体积流量和/或压力；和/或
b)改变除了所述载气之外被导入所述内部空间(106)中的辅助气体流的体积流量和/或压力；和/或
c)改变附加地通过输送装置(148)输送的添加剂的体积流量和/或压力；和/或
d)选择单个或多个传输通道接头(156)和/或传输通道(158)以输出气溶胶。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述添加剂是液体。
28.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其特征在于，在供给地点处提供所述气溶胶，所述供给地点布置在多个传输通道(158)的共同的终端处，其中根据所期望的液体体积流量和/或液体质量流量和/或气溶胶体积流量和/或气溶胶质量流量和/或根据所述气溶胶的所期望的微滴尺寸分布，使用不同数量的传输通道(158)和/或不同尺寸的传输通道(158)在所述供给地点处提供所述气溶胶。
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