DE10138622C2 - Zerstäuber zum Vernebeln einer Flüssigkeit - Google Patents
Zerstäuber zum Vernebeln einer FlüssigkeitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Zerstäuber zum Vernebeln von Wasser zur
Klimaverbesserung bei der Tierhaltung mit einer Düsenöffnung, mit einer der
Düsenöffnung vorgeschalteten Rotationskammer, mit mehreren etwa tangential in
die Rotationskammer einmündenden Rotationskanälen zum Versetzen der
Flüssigkeit in eine zur Düsenöffnung koaxiale Rotationsbewegung, und mit einem
stromaufwärts von der Düsenöffnung angeordneten Leitstück, das die
Rotationskammer und die Rotationskanäle aufweist.
Ein solcher Zerstäuber ist der DE 18 96 492 U zu entnehmen.
Bei der heute üblichen Massenhaltung von Tieren in Ställen erzeugen die Tierkörper
große Wärmemengen. Dies führt besonders im Sommer zu einer unerwünschten
Aufheizung der Raumluft in den Ställen. Häufig wird deshalb Wasser mittels eines
Zerstäubers feinstvernebelt. Durch die verdunstenden Nebeltröpfchen erfolgt zum
einen eine Kühlung der Raumluft. Gleichzeitig wird auch eine Anreicherung der
Raumluft mit Wasser und somit eine Erhöhung der Luftfeuchtigkeit erreicht. Damit
das vernebelte Wasser zum Kühlen zur Verfügung steht und nicht lediglich die Tiere
und die Stallungen benetzt, ist es erforderlich, bei der Vernebelung sehr geringe
Tröpfchengrößen zu erreichen. Damit dies unter Verwendung des verhältnismäßig
geringen Wasserleitungsdruckes möglich ist, werden häufig Zerstäuber mit
Rotationsmitteln benutzt, mit denen das Wasser vor dem Vernebeln in eine
Rotationsbewegung versetzt wird. Die verwendeten Rotationsmittel führen dabei
selbst eine Rotationsbewegung durch. Es werden Rotationsmittel nach Art eines
Impellers, einer Turbelle oder auch rotierende Kreisscheiben verwendet. Als nachteilig
bei diesen Zerstäubern haben sich aber gerade diese rotierenden Bauelemente
erwiesen. Einerseits sind die derartig verwendeten Zerstäuber aufwendig in der
Herstellung, zum anderen sind diese rotierenden Elemente, gerade auch was deren
Lager angeht, störungsanfällig.
Nachteilig bei dem aus der der DE 18 96 492 U bekannten Zerstäuber ist, daß sich
nur eine unzureichende Zerstäubungswirkung ergibt. Wenn beispielsweise bei der
Hähnchenaufzucht zu grober Sprühnebel erzeugt wird, verdunstet einerseits das
zerstäubte Wasser nicht vollständig, so daß sich auf dem Boden Wasser
niederschlägt und insbesondere die Einstreu verdirbt. Andererseits kann es bei zu
großen Tröpfchengrößen vorkommen, daß wegen der Luftfeuchtigkeit die Hähnchen
regelrecht ertrinken.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem ist es, einen Zerstäuber anzugeben,
mit dem sich eine gute Zerstäubungswirkung ergibt und sich insbesondere
besonders feine Nebel erzeugen lassen, der aber trotzdem einen hinreichend
einfachen Aufbau bietet, so daß er sich mit geringen Kosten fertigen läßt.
Das Problem wird dadurch gelöst, dass bei einem Zerstäuber der eingangs
genannten Art die Rotationskammer kreisscheibenförmig mit einem entlang ihrer
axialen Länge konstanten Querschnitt ausgebildet ist, dass mehrere, den
Rotationskanälen jeweils zugeordnete Speisekanäle über die volle axiale Länge des
Leitstücks in diesem angeordnet sind.
Die Rotationskammer, die Rotationskanäle sowie auch die Speisekanäle lassen sich
einfach herstellen. Hierbei sind keine besonderen Anforderungen an die
Fertigungstoleranzen oder die Verschleißfestigkeit des Materials zu stellen. Durch
die kreisscheibenförmige Rotationskammer mit entlang ihrer axialen Länge
konstantem Querschnitt ergibt sich eine hohe Drallwirkung, was insbesondere zu
einer guten Vernebelung führt. Eine geeignete und einfach zu verwirklichende
Wasserversorgung für die Rotationskanäle ergibt sich weiter durch die Speisekanäle
in dem Leitstück. Eine besonders gute Zerstäubungswirkung ergibt sich außerdem
durch das weitgehende Vermeiden von Druckdifferenzen in dem System, wozu den
Rotationskanälen jeweils ein Speisekanal zugeordnet ist. Vorzugsweise ist der
erfindungsgemäße Zerstäuber so ausgeführt, daß das Auftreten von Turbulenzen,
abgesehen von der Rotation der Flüssigkeit selbst, im Bereich der Rotationskammer
und der Düsenöffnung möglichst vermieden wird, so daß in diesem Bereich im
wesentlichen laminare Strömungsverhältnisse erzielt werden.
Bei einer Weiterbildung ist die Summe der Wirkquerschnitte der
Rotationskanäle gleich dem Wirkquerschnitt der Düsenöffnung. Auf diese Weise
treten von den Rotationskanälen bis zur Düsenöffnung keine Druckdifferenzen auf.
Eine Expansion mit damit einhergehender Turbulenzbildung findet erst beim Austritt
der Flüssigkeit aus der Düsenöffnung statt.
Weiter ist es von Vorteil, wenn die Düsenöffnung von einem Düsenkanal mit im
wesentlichen konstantem Wirkquerschnitt gebildet wird. Hierdurch wird ein
rotierender Wasserzylinder aus dem Zentrum der Rotationskammer im wesentlichen
laminar bis zum Austritt aus der Düsenöffnung geführt.
Die Höhe der Rotationskammer kann zur Rotationsachse hin abnehmen. Dabei
ergibt sich eine Führung der Strömung zur Düsenöffnung hin.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Leitstück stromaufwärts von der
Düsenöffnung angeordnet, das die Rotationskammer und den Rotationskanal
aufweist. Dieses Leitstück läßt sich einfach bearbeiten. Es kann in einem
gewöhnlichen Gehäuse verwendet werden. Das Abnehmen der Höhe der
Rotationskammer läßt sich bei dieser Ausführungsform dadurch einfach erreichen,
dass das Leitstück eine koaxial zur Rotationsachse und der Düsenöffnung
zugewandte kegelförmige Erhebung aufweist. Vorzugsweise ist diese Erhebung
ähnlich einem Exponentialkegel ausgeführt. Dadurch läßt sich der Wasserstrom
gleichmäßig und mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit zur Düsenöffnung hin
führen.
Wenn dem Rotationskanal eine Ausgleichskammer vorgeschaltet ist, lassen sich
dadurch Druckschwankungen und Geschwindigkeitsverluste durch turbulente
Strömung einfach ausgleichen. Bei der Ausführungsform mit dem Leitstück kann die
Ausgleichskammer zwischen dem Rotationskanal und dem Speisekanal in dem
Leitstück ausgebildet sein. Auf diese Weise erhöht sich der Fertigungsaufwand nur
unerheblich.
Bei einer Weiterbildung ist ein Druckstück zum Fixieren des Leitstückes
vorgesehen. Mittels dieses Druckstückes läßt sich das Leitstück in vorbestimmter
Position zu der Düsenöffnung fixieren. Vorzugsweise weist das Druckstück
mindestens eine dem Speisekanal zugeordnete Bohrung auf. Dabei kann zwischen
der Bohrung und dem Speisekanal eine weitere Ausgleichskammer angeordnet
sein. Auf diese Weise wird trotz der Fixierung des Leitstückes mit dem Druckstück
eine ausreichende Wasserzufuhr ohne großen Aufwand ermöglicht.
Ein besonders einfacher Aufbau für den Zerstäuber mit den Erfindungsmerkmalen
ergibt sich durch ein Gehäuse mit einem zylinderförmigen Innenraum, dessen eine
Stirnseite von dem Gehäuse verschlossen ist, wobei die Düsenöffnung in der
Stirnseite ausgebildet ist. Hierbei können die weiteren Elemente des Zerstäubers
einfach in den zylinderförmigen Innenraum eingeschoben werden. Als Material für
das Gehäuse kann Edelstahl, Messing oder hochwertiger Kunststoff verwendet
werden.
Vorzugsweise ist in der von dem Innenraum abgewandten Seite der Stirnseite eine
kegelstumpfförmige Einsenkung koaxial zu der Düsenöffnung ausgebildet. Mittels
dieser Einsenkung kann der zylindrische Teil des Düsenkanals kurz gehalten
werden, wodurch unnötige Reibung vermieden wird. Gleichzeitig ergibt sich eine
ausreichende Festigkeit und Widerstandsfähigkeit des Gehäuses gegen den
Wasserdruck. Dabei wird das Vernebeln nicht gestört, sondern sogar positiv
beeinflußt.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung steht eine Umfangswand um die
Düsenöffnung über den diese umgebenden Bereich der Stirnseite vor. Diese
Umfangswand kann beispielsweise gratähnlich um die Düsenöffnung ausgeführt
sein. Auf diese Weise wird die Vernebelung durch die Stirnseite selbst weniger
gestört und eine unerwünschte Tropfenbildung im Bereich der Düsenöffnung wird
verhindert.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse ein Innengewinde auf, das
mit dem Außengewinde des Druckstückes in Eingriff steht. Hierbei läßt sich der
Zerstäuber durch einfaches Einlegen des Leitstückes und anschließendes
Einschrauben des Druckstückes montieren.
Es ist außerdem von Vorteil, wenn das Gehäuse einen zylinderförmigen Bereich mit
einem Außengewinde aufweist. Mittels dieses Außengewindes kann der Zerstäuber
dann einfach auf eine konventionelle Wasserzuleitung aufgeschraubt werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Zerstäuber mit den Erfindungsmerkmalen in einer geschnittenen
Darstellung als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Zerstäubers von Fig. 1,
Fig. 3 ein Leitstück des Zerstäubers von Fig. 1 in einer geschnittenen Darstellung,
Fig. 4 das Leitstück von Fig. 3 in einer Draufsicht,
Fig. 5 ein Druckstück des Zerstäubers von Fig. 1 in einer geschnittenen
Darstellung,
Fig. 6 das Druckstück von Fig. 5 in einer Draufsicht,
Fig. 7 einen anderen Zerstäuber in einer Darstellung ähnlich Fig. 1 als ein weiteres
Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 8 ein Leitstück des Zerstäubers von Fig. 7 in einer Schnittdarstellung.
Fig. 1 zeigt einen Zerstäuber 10 mit den Erfindungsmerkmalen in einer
geschnittenen Darstellung als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2
zeigt eine Draufsicht auf den Zerstäuber 10 von Fig. 1. Der Zerstäuber 10 weist ein
Gehäuse 11 mit einem zylinderförmigen Bereich 12 auf. Das Gehäuse 11 hat
insgesamt eine im wesentlichen zylinderförmige Struktur. Der zylinderförmige
Bereich 12 hat an seiner Außenumfangsfläche ein Außengewinde 13. Das Gehäuse
11 weist eine von dem zylinderförmigen Bereich 12 abgewandte Stirnseite 14 auf. In
etwa koaxial zu dem Gehäuse 11 ist in der Stirnseite 14 eine Düsenöffnung 15
angeordnet. Die Düsenöffnung 15 hat einen in etwa kreisförmigen Querschnitt. Die
Düsenöffnung 15 koaxial umgebend ist in der Stirnseite 14 eine Einsenkung 16
angeordnet. Die Einsenkung 16 hat die Gestalt eines Kegelstumpfes. Die
Düsenöffnung 15 wird außerdem von einer Umfangswand 17 umgeben. Die
Umfangswand 17 ist gratähnlich ausgebildet und steht über den sie umgebenden
Bereich der Stirnseite 14, nämlich den Boden der Einsenkung 16, über.
Wie der Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, weist der Zerstäuber 10 ein Leitstück 18 und
ein Druckstück 19 auf, die im Innern des Gehäuses 11 angeordnet sind. Das
Druckstück 19 weist mehrere Bohrungen 20 auf, von denen in Fig. 1 zwei
Bohrungen 20 dargestellt sind. Die Bohrungen 20 sind als axial verlaufende
Durchgangsbohrungen 20 in dem Druckstück 19 ausgebildet. Außerdem weist das
Druckstück 19 an seiner Außenumfangsfläche ein Außengewinde 21 auf, das mit
einem Innengewinde 22 in dem zylinderförmigen Bereich 12 in Eingriff steht.
Im folgenden wird der Aufbau des Leitstückes 18 anhand der Fig. 3 und 4 näher
erläutert. Fig. 3 zeigt einen Schnitt des Leitstückes 18, Fig. 4 zeigt eine Draufsicht
auf das Leitstück 18. Das Leitstück 18 hat eine im wesentlichen zylinderförmige
Gestalt. Die Außenumfangsfläche des Leitstückes 18 ist gestuft ausgebildet. Dabei
hat das Leitstück 18 in einem ersten Bereich 23 einen kleineren Durchmesser als in
einem zweiten Bereich 24. In der Fig. 3 ist der erste Bereich 23 über dem zweiten
Bereich 24 angeordnet. In einer von dem zweiten Bereich 24 abgewandten
Stirnseite des Leitstückes 18 ist eine Aussparung 25 angeordnet. Die Aussparung
25 hat eine im wesentlichen kreisscheibenförmige Gestalt. Die Aussparung 25 ist im
wesentlichen zentriert und koaxial in der Stirnfläche des Leitstückes 18 angeordnet.
Gleichfalls in der von dem zweiten Bereich 24 abgewandten Stirnseite des
Leitstückes 18 ausgebildet sind mehrere als Einbuchtungen ausgebildete Kanäle
26. Die Kanäle 26 verlaufen von außen nach innen derart, daß sie sich in etwa
tangential in den äußeren Randbereich der Aussparung 25 erstrecken. In Fig. 3 sind
zwei Kanäle 26 mittels gestrichelter bzw. punktierter Linien dargestellt. Dabei wird
deutlich, daß die Kanäle vom Rand her zur Mitte hin ansteigen, das heißt, daß die
Tiefe der Kanäle 26 vom Rand her zur Mitte hin abnimmt. Die Summe der
Wirkquerschnitte der Kanäle 26 ist gleich dem Wirkquerschnitt der
Düsenöffnung 15. Wie sich der Fig. 3 außerdem entnehmen läßt, nimmt auch die
Tiefe der Aussparung 25 vom Rand her zur Mitte hin ab. Insbesondere ist im
mittleren Bereich der Aussparung 25 eine in etwa kegelförmige Erhebung 27
angeordnet, die sich bis über die Stirnfläche des Leitstückes 18 selbst hinaus
erhebt. Die Flanken der kegelförmigen Erhebung 27 sind bei dem in der Fig. 3
gezeigten Leitstück 18 nicht gerade ausgeführt. Vielmehr nimmt die Steigung von
der Basis zur Spitze der kegelförmigen Erhebung zu. Die kegelförmige Erhebung 27
ist somit ähnlich einem Exponentialkegel ausgeführt. Wie sich der Fig. 3 außerdem
entnehmen läßt, geht das Ansteigen des Bodens der Kanäle 28 gleichmäßig in das
Ansteigen der kegelförmigen Erhebung 27 über. In der Außenumfangsfläche des
zweiten Bereiches 24 sind außerdem mehrere axial verlaufende Aussparungen 28
angeordnet, von denen jeweils eine Aussparung 28 einem Kanal 26 zugeordnet ist.
Insbesondere münden die einzelnen Aussparungen 28 dort, wo an der Außenseite
des ersten Bereichs 23 der jeweils zugeordnete Kanal 26 mündet. Dieser
Mündungsbereich des jeweiligen Kanals 26 zur Außenseite des ersten Bereiches 23
ist scharfkantig ausgeführt. Ein Anphasen oder Abrunden des Mündungsbereiches
wird möglichst vermieden. Dadurch werden die Strömungseigenschaften an dieser
Stelle verbessert und eine Abrißkante für das austretende Medium gebildet.
Den Aufbau des Druckstückes 19 zeigen die Fig. 5 und 6. Fig. 5 zeigt eine
Schnittansicht des Druckstückes 19 und Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf das
Druckstück 19. Wie in Fig. 1 bereits gezeigt, weist das Druckstück 19 die
durchgehenden Bohrungen 20 und das Außengewinde 21 auf, insgesamt sind in
dem Druckstück 19 vier durchgehende Bohrungen 20 angeordnet. Das Druckstück
19 weist einen ersten Bereich 29 und einen zweiten Bereich 30 auf und hat eine in
etwa zylinderförmige Gestalt. Der erste Bereich 29 hat dabei einen geringeren
Durchmesser als der zweite Bereich 30.
Zur Montage des Zerstäubers 10 werden das Leitstück 18 und das Druckstück 19 in
der in Fig. 1 dargestellten Orientierung in das Gehäuse 11 eingebracht. Dazu wird
das Druckstück 19 in das Gehäuse 11 eingeschraubt. Jede Aussparung 28 ist einer
Bohrung 20 zugeordnet. Damit die Bohrungen 20 bei der Montage des Zerstäubers
10 den jeweiligen Aussparungen 28 zugeordnet werden, können zum Beispiel
stabförmige Fixierstifte durch die Bohrungen 20 bis in die Aussparungen 28 gesteckt
werden. In diesem Fall werden das Leitstück 18 und das Druckstück 19, nämlich
beim Verschrauben in dem Gehäuse 11, gemeinsam gedreht, wobei die
Positionierung der Bohrungen 20 zu den Aussparungen 28 erhalten bleibt. In einer
anderen Ausführungsform können das Leitstück und das Druckstück als Einheit
ausgebildet sein. Wie der Fig. 1 außerdem zu entnehmen ist, wird im montierten
Zustand durch den ersten Bereich 23 des Leitstückes 18 eine erste
Ausgleichskammer 31 gebildet. Auf ähnliche Weise wird in dem montierten Zustand
von dem ersten Bereich 29 des Druckstückes 19 eine zweite Ausgleichskammer 32
gebildet. Der so montierte Zerstäuber 10 kann in ein dem Außengewinde 13
zugeordnetes Innengewinde am stirnseitigen Ende einer Wasserzuleitung
eingeschraubt werden. Insbesondere ist das Außengewinde 13 entsprechend einem
¼-Zoll-Rohrgewinde ausgeführt. Als Material für das Gehäuse 11 kann
beispielsweise Edelstahl verwendet werden. Als Material für das Leitstück 18 kann
ein geeignetes Kunstharzmaterial verwendet werden. Natürlich kann beim
Einschrauben des Gehäuses 11 in den dazu vorgesehenen Sitz ein geeigneter
Dichtring verwendet werden Abhängig von dem zur Verfügung stehenden
Wasserdruck in der Wasserzuleitung ergibt sich bei einem Betriebsdruck von 4,0 bis
6,0 bar eine Menge von 4,4 bis 5,03 Liter vernebelten Wassers pro Stunde. Der
Betriebsdruck sollte 6 bar nicht überschreiten.
Der in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Zerstäuber 10 hat die folgende Wirkungsweise:
Das Wasser aus der Wasserzuleitung gelangt mit dem Betriebsdruck durch die
Bohrungen 20 des Druckstückes 19 zu dem Leitstück 18. Dabei gelangt das Wasser
aus einer jeden Bohrung 20 zu der jeweils zugeordneten Aussparung 28 in dem
Leitstück 18. Die einzelnen Aussparungen 28 dienen dabei als Speisekanäle für die
ihnen jeweils zugeordneten Kanäle 26, die als Rotationskanäle 26 dienen. Mittels
der Rotationskanäle 26 wird das Wasser von außen her tangential in die als
Rotationskammer dienende Aussparung 25 eingeleitet. Dabei wird das Wasser von
außen auf einer umlaufenden Bahn nach innen befördert und durch die
Düsenöffnung 15 vernebelt. In der Aussparung 25 bildet sich gleichsam eine
rotierende Wasserscheibe, durch welche die Wassermoleküle zum Zentrum
gelangen, von wo sie mit maximaler Rotationsgeschwindigkeit aus der
Düsenöffnung 15 austreten. Auf diese Waise ergibt sich aufgrund der an der
Düsenöffnung 15 frei werdenden Zentrifugalkraft eine kegelförmige Verteilung des
Sprühnebels auch bei dem angegebenen verhältnismäßig geringen
Wasserbetriebsdruck. Es läßt sich auf diese Weise die gewünschte feine
Vernebelung erreichen. Die erste Ausgleichskammer 31 sorgt bei dem Zerstäuber
10 dafür, daß Druckschwankungen zwischen den Speisekanälen 28 und den
Rotationskanälen 26 ausgeglichen werden. Auf ähnliche Weise sorgt die zweite
Ausgleichskammer 32 dafür, daß Druckschwankungen zwischen den Bohrungen 20
und den diesen zugeordneten Speisekanälen 28 ausgeglichen werden. Außerdem
ist auf diese Weise eine weniger präzise Positionierung der Bohrungen 20 zu den
Speisekanälen 28 erforderlich, so daß sich der Montageaufwand reduziert. Um eine
Beschädigung des Zerstäubers sowie ein Zusetzen der Düsenöffnungen 15 zu
vermeiden, sollte für den Zerstäuber 10 auf geeignete Weise gefiltertes
Leitungswasser, welches gegebenenfalls mit Wirkstoffen angereichert werden kann,
verwendet werden.
Fig. 7 zeigt einen Zerstäuber 33 mit den Erfindungsmerkmalen als ein weiteres
Ausführungsbeispiel in einer Darstellung ähnlich Fig. 1. Der Zerstäuber 33
entspricht vom Aufbau her im wesentlichen dem Zerstäuber 10. Gleiche Elemente
tragen die gleichen Bezugszeichen. Im Gegensatz zu dem Zerstäuber 10 weist der
Zerstäuber 33 aber ein Leitstück 34 auf.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch das Leitstück 34. Gleiche Elemente wie bei dem
Leitstück 18 tragen die gleichen Bezugszeichen. Das Leitstück 34 weist eine
Aussparung 35 auf. Die Aussparung 35 ist ebenfalls im wesentlichen
kreisscheibenförmig. Sie ist außerdem ebenfalls im wesentlichen zentriert und
koaxial in der Stirnfläche des Leitstückes 34 angeordnet. Jedoch nimmt, anders als
bei der Aussparung 25, die Tiefe der Aussparung 35 nicht vom Rand zur Mitte hin
ab. Das Leitstück 34 weist keine kegelförmige Erhebung 27 auf.
Es hat sich gezeigt, daß der Zerstäuber 33 nach wirkungsvoller arbeitet, als der
Zerstäuber 10. Bei beiden Zerstäubern 10 und 33 wird auf eine exakte Abstimmung
der Geometrien der Speisekanäle 26, der Aussparungen 25, 35 und der
Düsenöffnung 15 geachtet. Dadurch wird bis in die Düsenöffnung 15 hinein eine
weitgehend laminare Strömung erreicht. Insbesondere wird im Bereich der
Speisekanäle 26, der Aussparungen 25, 35 und der Düsenöffnung 15 das Auftreten
von Turbulenzen möglichst vermieden. Zu diesem Zweck ist beispielsweise der
Übergang von der ersten Ausgleichskammer 31 in die Speisekanäle 26
scharfkantig, gleichsam als eine Art Abrißkante ausgeführt, damit unerwünscht in
der ersten Ausgleichskammer entstandene Turbulenzen und Verwirbelungen sich
nicht in den Speisekanälen 26 weiter ausbreiten können. Weiter werden
Druckdifferenzen möglichst vermieden, da diese die Neigung zur Turbulenzbildung
steigern. Hierzu ist beispielsweise die Summe der Wirkquerschnitte der
Speisekanäle 26 etwa gleich dem Wirkquerschnitt der Düsenöffnung 15. Durch die
weitgehend laminaren Strömungsverhältnisse wird so zudem der Einfluß der
dynamischen Viskosität des zu zerstäubenden Mediums erheblich reduziert.
Die Düsenöffnung 15 wird durch einen im wesentlichen zylinderförmigen
Düsenkanal gebildet. Auf diese Weise wird ein rotierender Zylinder aus dem
Zentrum der Aussparung 25, 35, in dem die Rotationsgeschwindigkeit wegen der
Drehimpulserhaltung besonders hoch ist, durch den Düsenkanal nach außen
abgeführt. Abgesehen von der Rotationsbewegung ist die Strömung dabei
weitgehend laminar und frei von Turbulenzen. Lediglich der Übergang von dem
Düsenkanal weist einen gewissen Übergangsradius auf, damit es in diesem Bereich
nicht zu einer Einschnürung der Stromlinien aufgrund von Rückstaueffekten kommt.
Die Rotation wird somit beim Durchlaufen des Düsenkanals nicht beeinträchtigt. Der
Übergang von laminarer Strömung zu turbulenten Strömungsverhältnissen findet
erst beim Austritt aus der Düsenöffnung an der Abrißkante der gratähnlichen
Umfangswand 17 statt. Dadurch werden im Bereich der Austrittszone extreme
Turbulenzen erzeugt, was zu einer verbesserten Zerstäubung beiträgt. Mit den
Zerstäubern 10 und 33 wird auf die vorstehend beschriebene Weise eine Flüssigkeit
wirkungsvoll in einen Vollkegel zerstäubt.
Das Weglassen der kegelförmigen Erhebung 27 bei der Aussparung 35 sorgt dafür,
daß keine Wandreibung in der Nähe der Rotationsachse auftritt, so daß sich bei
dem Zerstäuber 33 besonders hohe Rotationsgeschwindigkeiten im Zentrum der
Aussparung 35 erzielen lassen.
10
Zerstäuber
11
Gehäuse
12
zylinderförmiger Bereich
13
Außengewinde
14
Stirnseite
15
Düsenöffnung
16
Einsenkung
17
Umfangswand
18
Leitstück
19
Druckstück
20
Bohrung
21
Außengewinde
22
Innengewinde
23
erster Bereich
24
zweiter Bereich
25
Aussparung
26
Kanal
27
Kegel
28
Aussparung
29
erster Bereich
30
zweiter Bereich
31
erste Ausgleichskammer
32
zweite Ausgleichskammer
33
Zerstäuber
34
Leitstück
35
Aussparung
Claims (13)
1. Zerstäuber zum Vernebeln von Wasser zur Klimaverbesserung bei der
Tierhaltung, mit einer Düsenöffnung (15), mit einer der Düsenöffnung (15)
vorgeschalteten Rotationskammer (25, 35), mit mehreren etwa tangential in die
Rotationskammer (25, 35) einmündenden Rotationskanälen (26) zum Versetzen der
Flüssigkeit in eine zur Düsenöffnung (15) koaxiale Rotationsbewegung, und mit
einem stromaufwärts von der Düsenöffnung (15) angeordneten Leitstück (18, 34),
das die Rotationskammer (25, 35) und die Rotationskanäle (26) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationskammer
(25, 35) kreisscheibenförmig mit einem entlang ihrer axialen Länge konstanten
Querschnitt ausgebildet ist, dass mehrere, den Rotationskanälen (26) jeweils
zugeordnete Speisekanäle (28) über die volle axiale Länge des Leitstückes (18, 34)
in diesem angeordnet sind.
2. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der
Wirkquerschnitte der Rotationskanäle (26) gleich dem Wirkquerschnitt der
Düsenöffnung (15) ist.
3. Zerstäuber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Düsenöffnung (15) von einem Düsenkanal mit im wesentlichen konstantem
Wirkquerschnitt gebildet wird.
4. Zerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Höhe der Rotationskammer (25) zur Rotationsachse hin
abnimmt.
5. Zerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Leitstück (18) eine zur Rotationsachse koaxiale und der
Düsenöffnung zugewandte kegelförmige Erhebung (27) aufweist, die insbesondere
ähnlich einem Exponentialkegel (27) ausgeführt ist.
6. Zerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch eine in dem Leitstück (18, 34) zwischen dem Rotationskanal (26) und dem
Speisekanal (28) ausgebildete erste Ausgleichskammer (31).
7. Zerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch ein Druckstück (19) zum Fixieren des Leitstückes (18, 34).
8. Zerstäuber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück
(19) mehrere den Speisekanälen (28) jeweils zugeordnete Bohrungen (20) aufweist,
und dass zwischen den Bohrungen (20) und den Speisekanälen (28) eine zweite
Ausgleichskammer (32) angeordnet ist.
9. Zerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch ein Gehäuse (11) mit einem zylinderförmigen Innenraum, dessen eine
Stirnseite (14) von dem Gehäuse (11) verschlossen ist, wobei die Düsenöffnung
(15) in der Stirnseite (14) ausgebildet ist.
10. Zerstäuber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der von dem
Innenraum abgewandten Seite der Stirnseite (14) eine kegelstumpfförmige
Einsenkung (16) koaxial zu der Düsenöffnung (15) ausgebildet ist.
11. Zerstäuber nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Umfangswand (17) um die Düsenöffnung (15) über den diese umgebenden Bereich
der Stirnseite (14) vorsteht.
12. Zerstäuber nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (11) ein Innengewinde (22) aufweist, das mit einem
Außengewinde (21) des Druckstückes (19) in Eingriff steht.
13. Zerstäuber nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (11) einen zylinderförmigen Bereich (12) mit einem
Außengewinde (13) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001138622 DE10138622C2 (de) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | Zerstäuber zum Vernebeln einer Flüssigkeit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001138622 DE10138622C2 (de) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | Zerstäuber zum Vernebeln einer Flüssigkeit |
Publications (2)
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