DD143546A1

DD143546A1 - METHOD AND DEVICE FOR TRANSFERRING AEROSOLS

Info

Publication number: DD143546A1
Application number: DD21301779A
Authority: DD
Inventors: Otto Kreutzmann; Werner Blochwitz; Juergen Spillecke; Oswald Langner; Anton Prade; Juergen Heyde; Hans-Heinrich Petereit
Original assignee: Otto Kreutzmann; Werner Blochwitz; Juergen Spillecke; Oswald Langner; Anton Prade; Juergen Heyde; Petereit Hans Heinrich
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1979-05-21
Publication date: 1980-09-03
Also published as: FR2457130A1; DE3016344A1; DD143546B1; BG33896A1; HU189462B; SU1084000A1; DK218680A

Description

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Verfahren und "Vorrichtung zum Austragen von AerosolenMethod and device for discharging aerosols

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austragen von Aerosolen in große Reichweiten, insbesondere in Tierställen, Gewächshäusern und dergleichen.The invention relates to a method and a device for discharging aerosols in long ranges, especially in animal sheds, greenhouses and the like.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen· Die Desinfektion und Immunisierung in geschlossenen Räumen besitzt ein breites Anwendungsgebiet. Durch die feinste Verteilung keimtötender Aerosole sollen Gegenstände und die Luft keimfrei gemacht werden. Die in der Medizin verwendeten Geräte haben - bedingt durch den Anwendungsbereich - nur geringe Reichweiten in der Ausbringung der Aerosole. Ein weiteres Anwendungsgebiet der Aerosole ist die Bekämpfung von Pilzkrankheiten bei Pflanzen, insbesondere in Gewächshäusern. Gegenüber der Spritzdesinfektion sollen hier feinste Nebel erzeugt und diese längere Zeit in Schwebeform erhalten bleiben. Zum Zwecke der Luftverbesserung oder Insektenbekämpfung sind Druckbehälter bekannt, bei welchem das Aerosol durch überdruck durch eine Düse gepreßt, zerstäubt und durch die zusätzliche Druckluft in den Raum getragen wird. Größere Geräte sind auf dem Rücken tragbar und haben entweder Druckflaschen als Treibmittel oder kleine Verbrennungsmotoren zur Erzeugung des Luftstromes. Diese Geräte werden hauptsächlich in Obstanlagen eingesetzt. Damit kann ein feiner Nebel erzeugt und auch weit ausgetragen werden. Nachteilig hierbei ist die geringe Leistungsfähigkeit, die einen zuCharacteristic of the known technical solutions · The disinfection and immunization in closed rooms has a wide field of application. The finest distribution of germicidal aerosols is intended to make objects and the air germ-free. The devices used in medicine have - due to the field of application - only small ranges in the application of aerosols. Another field of application of aerosols is the control of fungal diseases in plants, especially in greenhouses. In contrast to spray disinfection, the finest nebulas are to be produced here and these are retained in suspension form for a longer period of time. For the purpose of air improvement or insect control pressure vessel are known in which the aerosol is pressed by pressure through a nozzle, atomized and carried by the additional compressed air in the room. Larger devices are portable on the back and have either pressure cylinders as propellant or small combustion engines to generate the air flow. These devices are mainly used in orchards. This can be a fine mist generated and also far away. The disadvantage here is the low performance, the one to

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hohen Zeitaufwand verursacht, wenn große Rinderställe, Gewächshäuser und dergleichen damit desinfiziert werden sollen.high time spent when large cattle sheds, greenhouses and the like to be disinfected with it.

Düsen haben begrenzte Durehsatzmengen. Größere Querschnitte der Zerstäuberdüsen führen zu größeren Tropfen oder einem nicht vertretbar hohen Druckluftbedarf. Es müssen demnach mehrere Düsen in einem Trägerluftstrom, münden, um die nötige Zerstauberleistung zu erreichen. Beispielsweise ist in der DE-OS 2 33^ 515 eine Düsenanordnung dargestellt, bei welcher zentrisch 4- Düsen im Luftkanal angeordnet sind. Ein dahinter angeordneter Lüfter fördert die zerstäubte Flüssigkeit weiter. Hier entsteht ein sehr unterschiedliches Tropfenspektrum u. a. durch einen zu großen Drall im Trägerluftstrom, und die größerenNozzles have limited durations. Larger cross-sections of the atomizer nozzles lead to larger drops or unacceptably high compressed air requirements. Accordingly, several nozzles must flow in a carrier air flow in order to achieve the necessary atomizing power. For example, in DE-OS 2 33 ^ 515 a nozzle arrangement is shown, in which centric 4- nozzles are arranged in the air duct. A fan located behind it will further feed the atomized liquid. Here arises a very different droplet spectrum u. a. by a too large swirl in the carrier air flow, and the larger

Tropfen fallen bald aus und es entsteht ein Flüssigkeitsüberschuä um das Gerät herum. Auch die Reichweite ist ungenügend. Es sind auch Düsenanordnungen übereinander in Zerstäuberoffnungen in umgekehrter Tropfenform bekannt. Diese Geräte haben den Nachteil, daß die erste Zone überdosiert, die zweite Zone richtig und die dritte Zone unterdosiert wird. Der Überschuß in der ersten Zone bedeutet Verschwendung des teueren Aerosols und schädliche Nebenwirkungen und die Unterdosierung in der letzten Zone ungenügende Keimabtötung.Drops fall out soon and there is a liquid over the device around. The range is also insufficient. There are also nozzle arrangements one above the other in Zerstäuberoffnungen in reverse droplet form known. These devices have the disadvantage that the first zone overdosed, the second zone is correct and the third zone is underdosed. The excess in the first zone means wastage of the expensive aerosol and harmful side effects and the underdosing in the last zone insufficient germ killing.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Aerosol mit feinem und gleichmäßigem Tropfenspektrum zu schaffen und dieses weit und homogen auszutragen.The aim of the invention is to provide an aerosol with a fine and uniform droplet spectrum and to discharge this far and homogeneous.

Darlegung des Wesens der Erfindung Die technische Aufgabe besteht darin, zu verhindern, daß sich durch die Trägheit der zerstäubten Aerosoltröpfchen diese im Trägerluftstrom, zu größeren Tropfen vereinen und und andererseits darin, daß die feinen Aerosoltröpfchen in ihrer Form erhalten bleiben und nicht verdampfen, damit diese sich an dem umströmten Flächen niederschlagen und dort zum Zwecke der Desinfektion wirksam werden. DieDISCLOSURE OF THE INVENTION The technical object is to prevent the inertia of the atomised aerosol droplets from combining them in the carrier air stream to form larger droplets and, secondly, that the fine droplets of aerosol are preserved in their shape and do not evaporate, so that they can be vaporized precipitate on the surfaces around which they flow and become effective there for the purpose of disinfection. The

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Vorrichtung soll sich zur Desinfektion der Luft und zur Immunisierung eignen. Es ist durch geeignete Mittel zu erreichen, daß einerseits mit hoher Geschwindigkeit das Aerosol ausgetragen wird, um große Eeichweiten zu erzielen, und andererseits dem Aerosol eine mäßige Beschleunigung erteilt wird, damit sich die feinen in der Masse unvermeidbar voneinander abweichenden Tröpfchen aufgrund ihrer unterschiedlichen Masseträgheit nicht wieder vereinenDevice should be suitable for disinfecting the air and for immunization. It can be achieved by suitable means that, on the one hand, the aerosol is discharged at high speed in order to achieve large eeichweiten, and on the other hand, the aerosol is given a moderate acceleration, so that the fine in the mass unavoidable deviating droplets due to their different inertia not reunite

Merkmal der Erfindung Feature of the invention

Erfindungsgemäß wird das Ziel dadurch erreicht und die technische Aufgabe dadurch gelöst,^Jindem der durch einenAccording to the invention, the object is achieved and solved the technical problem by ^J by the by a

Lüfter erzeugte Luftstrom in einem Rohr geführt, durch einen sich verjüngenden, zentrisch in diesem Rohr befestigten Einsatz so geteilt wird, daß der Strömungskern eine wesentlich höhere Strömungsgeschwindigkeit als der den Kern umgebende Luftring aufweist. Im Ringraum sind konzentrisch Düsen angebracht, die ein feines Aerosol erzeugen. Sowohl der Kern als auch der diesen umgebende Luftring werden durch achsparallele Leiteinrichtungen geführt und somit in einer laminaren Strömung ausgebracht. Der langsamere äußere Luftstrom ist in der Lage, den Aerosolnebel ohne das Tropfenspektrum zu verschlechtern, aufzunehmen und weiterzutragen. Da beide Strömungen nach Verlassen der Leiteinrichtung wieder zusammengeführt werden, erfolgt eine allmähliche Beschleunigung des das Aerosol tragenden Luftstromes, und es kommt zu einer Vermischung und Angleichung der Geschwindigkeit. Die zur Du.rchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung besteht aus Rohrmaterial, an dessen Ende ein Lüfter angebracht ist. In einem bestimmten Abstand vom Lüfter befindet sich zentrisch angeordnet ein sich verjüngender Trichter im Rohrmantel. Am kleinen Durchmesser des Trichters schließt sich ^vein gleichgroßes Rohr an, welches über den gesamten Querschnitt parallele Leitkanäle aufweist, die rund, Rechteckig und auch wabenförmig sein können.. Durch die Verjüngung des Trichters tritt eine Erweiterung des äußeren Ringraumes ein. In diesen sich erweiternden RingraumFan generated air flow in a tube, is divided by a tapered, centrally mounted in this tube insert so that the flow core has a much higher flow velocity than the core surrounding the air ring. In the annulus concentric nozzles are attached, which produce a fine aerosol. Both the core and the surrounding air ring are guided by paraxial guide devices and thus discharged in a laminar flow. The slower outer airflow is able to degrade, absorb, and carry on the aerosol mist without the droplet spectrum. Since both flows are brought together again after leaving the guide, there is a gradual acceleration of the aerosol-carrying air flow, and there is a mixing and equalization of the speed. The Du.rchführung of the method serving device consists of pipe material, at the end of a fan is mounted. At a certain distance from the fan is centrally located a tapered funnel in the pipe jacket. At the small diameter of the funnel ^v follows an equal-sized tube, which has parallel guide channels over the entire cross section, which may be round, rectangular and honeycomb-shaped .. Due to the taper of the funnel enters an extension of the outer annulus. In this expanding annulus

ist eine .achsparallele Leiteinrichtung eingebaut, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Rohrmantels entspricht und dessen innerer Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser der inneren.Luftführung. Es verbleibt somit ein ströraungsfreier Ringraum zwischen der äußeren und inneren Leiteinrichtung. Die Leiteinrichtungen sind axial gegeneinander versetzt, und.zwar so, daß die innere Leiteinrichtung gegenüber der äußeren Leiteinrichtung vorgerückt·ist. Die im äußeren Ringraum angeordneten Zerstäuberdüsen münden vor dem Ende des Innenrohres, jedoch hinter dem Gehäuse. Die Zerstäuberdüsen sind über einen Verteilerring mit der Druckluftleitung und über getrennte Flüssigkeitszuleitungen mit dem Flüssigkeitsbehälter" verbunden.a .achsparallele guide is installed, whose outer diameter corresponds to the inner diameter of the tube shell and whose inner diameter is greater than the outer diameter of the innen.Aledführung. There remains thus a ströraungsfreier annular space between the outer and inner guide. The guide means are axially offset from each other, and.such that the inner guide is advanced relative to the outer guide. The arranged in the outer annulus atomizer nozzles open in front of the end of the inner tube, but behind the housing. The atomizer nozzles are connected to the compressed air line via a distributor ring and to the liquid container via separate liquid feed lines.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der paralleligerichtete Luftkern eine hohe Geschwindigkeit, und damit eine große Reichweite erzielt, während derThe advantage of this method is that the parallelled air core achieves a high speed, and hence a long range, during the

äußere, ebenfalls parallel gerichtete Luftring eine geringere Geschwindigkeit besitzt und in der Lage ist, das aus den Düsen austretende Aerosol ohne Beeinflussung des Tropfenspektrunis aufzunehmen. Die allmähliche Verzögerung des Luftkernes führt zur Expansion der Luft und trifft dabei auf den ringförmigen, das Aerosol tragenden langsameren Außenluftstrom und beschleunigt diesen allmählich, so daß es zu keiner Tröpfchenvergrößerung kommt.outer, also collimated air ring has a lower velocity and is able to absorb the exiting the nozzle aerosol without affecting the droplet spectrums. The gradual deceleration of the air core results in the expansion of the air, encountering the annular aerosol-carrying slower outside airflow and accelerating it gradually so that no droplet enlargement occurs.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Vorrichtung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Fig. U den Schnitt durch die Zerstäubereinheit und Fig. 2: die Vorderansicht der Zerstäubereinheit.The device will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing, Fig. U shows the section through the atomizer unit and Fig. 2: the front view of the atomizer unit.

Die Zerstäubereinheit besteht aus dem Gehäuse 1, dem Lüfter 2j mehreren konzentrisch angeordneten Zerstäuberdüsen 3 j die dji dem Verteilerring 4- angebracht sind und von diesem mit Druckluft versorgt werden, einem kegelförmigen Einsatz 5» welcher sich in Strömungsrichtung verjüngt, einem anschließendem Rohr 6 mit einer röhren-The atomizer unit consists of the housing 1, the fan 2j a plurality of concentrically arranged atomizing nozzles 3 j are dji the distributor ring 4 are mounted and supplied by this with compressed air, a conical insert 5 "which tapers in the flow direction, a subsequent tube 6 with a tubular

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förmigen Leiteinrichtung 7 mit zweckmäßigerweise rundem, quadratischem oder wabenförmigem Querschnitt sowie dem Leitrohr 11 und der äußeren Leiteinrichtung 8, der Flüssigkeitszuleitung 9 und einem s'trömungsfreien Raumshaped guide 7 with expediently round, square or honeycomb-shaped cross-section and the guide tube 11 and the outer guide 8, the liquid supply line 9 and a s'trömungsfreien space

Die Aerosolaustragung erfolgt folgendermaßen:The aerosol discharge takes place as follows:

Das auf bekannte V/eise durch die Zerstäuberdüsen 3 &?-' zeugte Aerosol, wobei jede Zerstäuberdüse 3 durch eine gesonderte Flüssigkeitszuleitung 9> die durch die Leiteinrichtung geführt ist, wird durch einen langsamen Luftstrom aufgenommen, welcher vom Hauptstrom abgezweigt und dadurch verlangsamt wird, indem sich sein Strömungsquerschnitt erweitert. Dieser Luftstrom wird in der Leiteinrichtung 8, die den gleichen Aufbau hat wie die Leiteinrichtung 7» parallel gerichtet und umspült die "Düsen 3· Der restliche Luftstrom, d.h., der größere Anteil vom Gesamtluftstrom wird vom kegelförmigen Einsatz 5 auf einen engeren Querschnitt zusammengeführt und beschleunigt. In der anschließenden röhrenförmigen Leiteinrichtung 7 wird die Strömung parallel gerichtet. Die Düsen 3 sind so angeordnet, daß deren Mündung hinter dem Gehäuse 1 und vor der Mündung des Rohres 6 liegt. Zwischen den beiden Strömungen befindet sich in einem kurzen Bereich ein strömungsfreier Raum 10. Durch die Verringerung der Geschwindigkeit erfolgt eine allmähliche Expansion der beiden Gasströme, so daß erst das langsamere Aerosol-Luftgemisch in diesen Raum überströmt und dann auch die im Strömungskern mit höherer Energie geladene Luft sich ausbreitet und somit den äußeren Luftring mit dem Aerosol berührt und allmählich beschleunigt. Die allmähliche Beschleunigung führt nicht zur Vereinigung der feinen Aerosoltröpfchen, und das Gemisch wird immer homogener, da es sich weiter durchmischt und wird dabei weit ausgetragen. Je nachdem, ob eine Flächen- oder Luftdesinfektion oder eine Immunisierung erfolgen soll, wird die Tropfengröße durch die Düsen variiert.The aerosol produced in known manner by the atomizing nozzles 3 & min;, each atomizing nozzle 3 being fed through a separate liquid supply line 9 which is guided through the guide, is taken up by a slow stream of air which is diverted and thereby slowed down by the main stream. by expanding its flow cross-section. This air flow is in the guide 8, which has the same structure as the guide 7 »parallel and flows around the" nozzles 3 · The remaining air flow, ie, the greater proportion of the total air flow is merged and accelerated by the conical insert 5 to a narrower cross-section The flow is directed parallel in the subsequent tubular guide 7. The nozzles 3 are arranged so that their mouth lies behind the housing 1 and in front of the mouth of the tube 6. Between the two flows there is a flow-free space 10 in a short area By reducing the speed, a gradual expansion of the two gas streams takes place, so that only the slower aerosol-air mixture flows into this space and then the air charged in the flow core with higher energy spreads and thus touches the outer air ring with the aerosol and gradually accelerates Acceleration does not cause the fine aerosol droplets to fuse together, and the mixture becomes more and more homogeneous as it continues to mix and is carried far out. Depending on whether surface or air disinfection or immunization is to take place, the drop size is varied through the nozzles.

Claims

Invention claims:

1. A method and device for discharging aerosols' in long ranges for the disinfection or immunization of large spaces, in which the liquid medium is finely atomized and discharged with a carrier air flow, characterized in that the carrier air stream of two separate, rectified, gradually reuniting, At different flow rate acted upon sub-streams, whose slower side stream is passed to the nozzles and receives the fog generated by these and whose main stream is compressed and accelerated by gradual cross-sectional Ververünung and that by propagation of the two streams a contact and acceleration of the aerosol-carrying air stream · he follows.

2 ^ migen housing, a conical, centrally arranged, tapered insert, which is followed by a pipe having a guide, in the region of the conical insert connects a surrounding pipe, arranged in the annular space between this and the housing a guide and in Flow direction atomizing nozzles are mounted and that there is a ströniungsfreier annular space between the outer and inner guide.

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2. The method according to item 1, characterized in that the main flow forms the core and the secondary flow surrounding him a flow ring.

3 · 20 The method according to item 1 and 2, characterized in that the main stream behind the atomizer nozzles and the Ifebenstrom opens before them.

4. A device for carrying out the method, characterized in that these from a rohrför-

5>. Apparatus according to item 4- characterized in that the guiding means are tubular with a large length / diameter ratio of preferably round, rectangular or honeycomb cross section. 5 are formed.

6. The device according to item 4, characterized in that the atomizer nozzles are located in the center of the Nebenjstromes and that this is connected via the distributor ring, which is arranged at the end of the flow-free space, with the compressed air line and the Έ1 entsigkeitszüleitungen are guided by the guide to the liquid container ,

For this JLJieiien drawings