DE1004531B

DE1004531B - Vorrichtung zum Erzeugen und Ausstrahlen von Rauch, Nebeln, Aerosolen od. dgl.

Info

Publication number: DE1004531B
Application number: DES34388A
Authority: DE
Inventors: Francois Gilbert Paris; Germain Marie Rene Reure
Original assignee: ETAT FRANCAIS MINISTERE de la; SNECMA SAS
Current assignee: ETAT FRANCAIS MINISTERE de la; Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1952-07-25
Filing date: 1953-07-17
Publication date: 1957-03-14
Also published as: GB743441A; US2836567A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Erzeugen und Ausstrahlen von Rauch., Nebeln, Aerosolen od. dgl. durch Einspritzen eines verdampfbaren Stoffes in einen Strom heißer Gase im Innern einer von diesem Strom durchlaufenen Kammer.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art werden die Auspuffgase eines in besonderer Weise ausgebildeten Verbrennungsmotors verwendet, in welche die zu vernebelnden Stoffe eingebracht werden. Die Auspuffgase eines Verbrennungsmotors, die in den Zylindern gearbeitet haben, besitzen jedoch nur eine geringe Energie, welche nicht ausreicht, um einen Nebel auszustrahlen, der eine hohe Dichte und große Reichweite hat. Außerdem können die Temperaturen der Auspuffgase eines solchen Verbrennungsmotors in vielen Fällen auch zu niedrig sein, um bestimmte Stoffe, welche vernebelt werden sollen, in ausreichender Weise zu verdampfen.

Zweck der Erfindung ist, unter Verwendung völlig neuartiger Mittel eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einer außerordentlich einfachen und leichten Ausbildung eine einwandfreie Verdampfung aller für diesen Zweck in Frage kommenden Stoffe gestattet und einen Nebel auszustrahlen vermag, der eine hohe Dichte und große Reichweite hat.

Gemäß der Erfindung ist die zum Einspritzen des zu verdampfenden Stoffes dienende Düse gegenüber dem Gasausstoßrohr einer pulsierend arbeitenden Brennkammer von der Art, wie sie bei Pulsostrahltriebwerken verwendet wird, angeordnet und in einen Raum von großem Volumen eingeschlossen, welcher sich an das Gasausstoßrohr der Brennkammer anschließt und welcher in die Atmosphäre durch ein Rohr mündet, dessen Qurschnitt so gewählt ist, daß es einen praktisch kontinuierlichen Strom austreten läßt, welcher dem Eintritt von atmosphärischer Luft in das Rohr entgegenwirkt. Vorzugsweise wird dabei das Gasausstoßrohr der pulsierend arbeitenden Brennkammer von einer Düse gebildet, auf die ein divergierendes Rohr folgt, das mit dem Raum von großem Volumen verbunden ist, in den der zu verdampfende Stoff eingespritzt wird.

Es ist überraschenderweise festgestellt worden, daß die beim Austritt jedes Gasstoßes aus der pulsierend arbeitenden Brennkammer auftretende hohe Temperaturspitze (über 1500°) keine Zersetzung bzw. Dissoziierung des zu verdampfenden Stoffes hervorruft, was offensichtlich darauf zurückzuführen ist, daß die Frequenz, mit der eine solche intermittierende Brennkammer arbeitet, eine solche ist, daß der zu verdampfende Stoff der hohen Temperatur nur während einer sehr kurzen Zeit ausgesetzt wird, die genügt, den Stoff zu erhitzen und wirksam zu verdampfen, aber

Vorrichtung zum Erzeugen

und Ausstrahlen von Rauch, Nebeln,

Aerosolen od. dgl.

Anmelder:
Societe Nationale d'Etude

et de Construction

de Moteurs d'Aviation

und Etat Francais Ministere

de la Defense Nationale, Paris

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 27,

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 25. Juli 1952

Francois Gilbert Paris, Chaville,

und Germain Marie Rene Reure,

par Vert-le-Petit, Seine-et-Oise (Frankreich),

sind als Erfinder genannt worden

nicht genügt, ihn zu zersetzen, während die heißen Gase ihrerseits dadurch gekühlt werden, daß ihre Wärme zum großen Teil durch den zu verdampfenden Stoff absorbiert wird. Überdies ist der Impuls, der von den mit großer Geschwindigkeit aus der pulsierend arbeitenden Brennkammer austretenden Gasstößen auf den eingespritzten Stoff ausgeübt wird, für eine gute mechanische Trennung seiner Moleküle und ihren Ausstoß mit großer Geschwindigkeit günstig, indem dadurch ein Nebelstrahl von hoher Dichte und großer Reichweite erhalten wird.

Durch den bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung hinter dem Gasausstoßrohr der pulsierend arbeitenden Brennkammer vorgesehenen Raum von großem Volumen, der sich durch ein Rohr von verhältnismäßig kleinem Querschnitt in die Atmosphäre öffnet, wird eine Art Gasspeicher gebildet, der aus dem Ausstrahlrohr einen kontinuierlichen Gasstrom austreten läßt, welcher dem Eintritt von atmosphärischer Luft in das Rohr entgegenwirkt. Dadurch, daß auf diese Weise der Eintritt von atmosphärischer Luft in den Verdampfungsraum verhindert wird, ist die Gefahr ausgeschaltet, daß die Luft mit dem er-

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zeugten Dampf ein zündfähiges Gemisch bildet, das zu einer Explosion oder zu einem Brand führen könnte.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Wie in der Zeichnung dargestellt, weist die Vorrichtung eine intermittierend arbeitende Brennkammer 2 der Art auf, wie sie bei Pulsostrahltriebwerken verwendet wird. Die Brennkammer 2 besitzt ein als Rückströmdrossel ausgebildetes Lufteinlaßrohr 1 und ein Auspuffrohr 3 mit einer divergierenden Düse und einem erweiterten Endrohr 4.

Die Brennkammer 2 trägt eine Zündkerze (nicht dargestellt), die nur für den Anlaß Vorgang dient, welcher dadurch herbeigeführt wird, daß ein Brennstoff, im allgemeinen Benzin, einem Brenner I^s zugeführt und kurzzeitig komprimierte Luft aus einem Hilfsbehälter oder durch ein Gebläse in das Lufteinlaßrohr 1 eingeblasen wird. Die in der Brennkammer entstehenden Verpuffungen halten sich, solange das Einspritzen von Brennstoff erfolgt, von selbst auf der Frequenz des Schallrohres, welches von der Brennkammer 2 und ihrem Gasausstoßrohr 3, 4 gebildet wird.

An das Gasausstoßrohr 3., 4 der pulsierend arbeitenden Brennkammer schließt sich ein Raum 7 an, der ein großes Volumen mit Bezug auf dasjenige des Rohres 4 hat. Dieser Raum 7 öffnet sich durch ein Rohr 7" zur Atmosphäre, dessen Querschnitt so gewählt ist, daß es einen praktisch kontinuierlichen Strom austreten läßt, welcher dem Eintritt von atmosphärischer Luft in das Rohr 7" entgegenwirkt.

Der zu verdampfende Stoff, wie z. B. ein Öl, wird in. den Raum 7 mit Hilfe einer Zerstäuberdüse 5 eingespritzt, die gegenüber dem Gasausstoßrohr 3, 4 der pulsierend arbeitenden Brennkammer angeordnet ist. Die aus der Brennkammer austretenden sehr heißen Gasstöße verdampfen den eingespritzten Stoff mit hohem Wirkungsgrad, ohne ihn zu zersetzen.

Sobald der Dampf durch das Rohr 7^a in die Atmo-Sphäre ausgestoßen wird, kondensiert er zu feinen Tröpfchen, die einen Nebel oder ein Aerosol von hoher Dichtes erzeugen. Diese Kondensation des Dampfes am Ausgang des Rohres 7^a kann mittels einer zum Ausspritzen einer Flüssigkeit, wie Wasser, dienenden Vorrichtung beschleunigt werden, die einen oder mehrere Zerstäuber 6 umfaßt, welche in der Nähe der Ausgangsöffnung des Rohres 7^a angeordnet sind. Durch diese Zerstäubung von Flüssigkeit wird der aus dem Rohr 7" austretende Dampf rascher als durch die einfache Berührung mit der Atmosphäre abgekühlt, und dadurch wird in gewissen Fällen ein übermäßiges Anwachsen der Nebeltröpfchem vermieden.

Um eine Entzündung des zu dispergierenden Stoffes in dem Raum 7 zu verhindern, ist im allgemeinen eine zusätzliche Zerstäubung von Wasser innerhalb des Raumes 7 erforderlich, die mit Hilfe eines in der Nähe der Einspritzdüse 5 angeordneten Zerstäubers 6° erfolgen kann. Dadurch wird außerdem der Gefahr der Zersetzung des zu verdampfenden Stoffes entgegengewirkt.

Die bei der Erfindung zur Anwendung kommende pulsierend arbeitende Brennkammer speist sich selbst mit Verbrennungsluft und weist keinerlei bewegliche Teile auf, so daß sie keiner besonderen Wartung bedarf. Die Vorrichtung, die im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen ein leichtes Gewicht, einen geringen Raumbedarf und eine sehr einfache Ausbildung hat, kann in ortsfester Anordnung oder auf einem Luftfahrzeug verwendet werden, wobei sie im letzten Fall gegebenenfalls einen Teil des Triebwerkes des Luftfahrzeuges bilden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erzeugen und Ausstrahlen von Rauch, Nebeln, Aerosolen od. dgl. durch Einspritzen eines verdampfbaren Stoffes in einen Strom heißer Gase im Innern einer von diesem Strom durchlaufenden Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Einspritzen des zu verdampfenden Stoffes dienende Düse (5) gegenüber dem Gasausstoßrohr (3, 4) einer pulsierend arbeitenden Brennkammer von der Art, wie sie bei Pulsostrahltriebwerken verwendet wird, angeordnet und in einen Raum (7) von großem Volumen eingeschlossen ist, welcher sich an das Gasausstoßrohr (3, 4) anschließt und welcher in die Atmosphäre durch ein Rohr (7^a) mündet, dessen Querschnitt so gewählt ist, daß es einen praktisch kontinuierlichen Strom austreten läßt, welcher dem Wiedereintreten von atmosphärischer Luft in das Rohr entgegenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasausstoßrohr von einer Düse (3) gebildet wird, auf die ein divergierendes Rohr (4) folgt, das mit dem Raum (7) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 739 396;
- französische Patentschrift Nr. 771 678.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen