DE102010051339A1 - Aerosol generation device has atomizing unit that atomizes liquid by using pressurized transport gases pressurized at different pressure values - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Aerosols, mit einer Zerstäubungseinrichtung zum Zerstäuben einer Flüssigkeit mittels eines druckbeaufschlagten Transportgases.The invention relates to a device for generating an aerosol, with a sputtering device for sputtering a liquid by means of a pressurized transport gas.
Eine solche Vorrichtung ist aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Aerosols anzugeben, welche eine weitere Vergrößerung des Einsatzbereichs der Vorrichtung ermöglicht.The present invention has for its object to provide a device for generating an aerosol, which allows a further increase in the range of use of the device.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mit einem ersten Druck beaufschlagtes Transportgas bereitgestellt ist, dass mit einem zweiten Druck beaufschlagtes Transportgas bereitgestellt ist und dass der Zerstäubungseinrichtung wahlweise mit dem ersten Druck beaufschlagtes Transportgas oder mit dem zweiten Druck beaufschlagtes Transportgas zuführbar ist.This object is achieved according to the invention by providing a transport gas supplied with a first pressure that is provided with a second pressurized transport gas and that the atomization device can be supplied optionally with the first pressurized transport gas or with the second pressurized transport gas.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein besonders großer Einsatzbereich bereitgestellt werden, sodass Aerosolverbraucher mit unterschiedlichsten Aerosolströmungsquerschnitten kontinuierlich mit Aerosolen versorgt werden können. Die Bereitstellung unterschiedlicher Druckniveaus hat den Vorteil, dass ein weiterer Parameter bereitgestellt wird, welcher zur Erzeugung des Aerosols wählbar ist. So ist es beispielsweise bei kleinsten Aerosolmengen und kleinsten Aerosolströmungsquerschnitten hilfreich, ein höheres Druckniveau zu verwenden, sodass neben einer zuverlässigen Zerstäubungsfunktion einer Düse mit einem entsprechend kleinen Strömungsquerschnitt auch sichergestellt ist, dass es nicht zu einer Unterbrechung der Zerstäubung kommt, beispielsweise dann, wenn ein über der Düse anliegender Druckabfall nicht ausreichend hoch ist.With the device according to the invention, a particularly large range of use can be provided so that aerosol consumers with a wide variety of aerosol flow cross sections can be continuously supplied with aerosols. The provision of different pressure levels has the advantage that a further parameter is provided, which is selectable for generating the aerosol. Thus, it is helpful, for example with the smallest aerosol quantities and smallest aerosol flow cross sections to use a higher pressure level, so that in addition to a reliable atomization function of a nozzle with a correspondingly small flow cross section it is also ensured that there is no interruption of the atomization, for example when an overflow The pressure applied to the nozzle is not sufficiently high.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Auswahleinrichtung umfasst, welche einen ersten Transportgasanschluss zur Versorgung mit Transportgas, welches mit dem ersten Druck beaufschlagt ist, und einen zweiten Transportgasanschluss zur Versorgung mit Transportgas, welches mit dem zweiten Druck beaufschlagt ist, aufweist, und dass die Auswahleinrichtung mindestens einen mit der Zerstäubungseinrichtung fluidwirksam verbundenen oder verbindbaren Transportgasausgang aufweist, welcher entweder mit dem ersten Transportgasanschluss oder mit dem zweiten Transportgasanschluss fluidwirksam verbindbar ist. Auf diese Weise ist ein schneller und unkomplizierter Wechsel zwischen Transportgas, welches mit dem ersten Druck beaufschlagt ist, und Transportgas, welches mit dem zweiten Druck beaufschlagt ist, ermöglicht.According to one embodiment of the invention, it is provided that the device comprises a selection device which has a first transport gas connection for the supply of transport gas, which is acted upon by the first pressure, and a second transport gas connection for the supply of transport gas, which is acted upon by the second pressure , and in that the selection device has at least one transport gas outlet which is fluidically connected or connectable to the atomization device and which can be connected in a fluid-effective manner either to the first transport gas connection or to the second transport gas connection. In this way, a quick and easy change between transport gas, which is acted upon by the first pressure, and transport gas, which is acted upon by the second pressure allows.
Die Zerstäubungseinrichtung weist eine einzelne Düse oder eine Mehrzahl von Düsen auf. Es ist möglich, dass ein Transportgasausgang mit einer oder einer Mehrzahl von Düsen fluidwirksam verbunden oder verbindbar ist. Es ist auch möglich, dass mehrere Transportgasausgänge vorgesehen sind, welche jeweils mit einer Düse oder mit einer Mehrzahl von Düsen fluidwirksam verbunden oder verbindbar sind. Insbesondere ist es – wenn die Auswahleinrichtung mehrere Transportausgänge aufweist – möglich, dass an einer ersten Teilmenge der Transportgasausgänge mit erstem Druck beaufschlagtes Transportgas bereitgestellt wird und dass an einer zweiten Teilmenge der Transportgasausgänge mit zweitem Druck beaufschlagtes Transportgas bereitgestellt wird.The atomizing device has a single nozzle or a plurality of nozzles. It is possible for a transport gas outlet to be fluidically connected or connectable to one or a plurality of nozzles. It is also possible that a plurality of transport gas outlets are provided, which are each fluidically connected or connectable to a nozzle or with a plurality of nozzles. In particular, if the selection device has a plurality of transport outlets, it is possible for transport gas applied to a first subset of the transport gas outlets to be supplied with the first pressure, and for a second subset of the transport gas outlets to be supplied with second pressurized transport gas.
Vorzugsweise ist der erste Transportgasanschluss von einer ersten Transportgasversorgung gespeist, mittels welcher mit dem ersten Druck beaufschlagtes Transportgas bereitgestellt ist. Bei der Transportgasversorgung kann es sich um eine externe (also beispielsweise an einem Aufstellort gebäudeseitig bereitgestellte) Transportgasversorgung handeln, insbesondere um eine Druckluftversorgung. Diese weist vorzugsweise einen Normdruck von insbesondere ungefähr 6 bar auf, sodass diese Transportgasversorgung auch für weitere Vorrichtungen oder Werkzeuge, welche mit Druckluft betrieben werden, zur Verfügung steht. Es ist aber auch möglich, dass die erste Transportgasversorgung Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist und diese Transportgasversorgung beispielsweise in Form eines Kompressors bereitgestellt wird.The first transport gas connection is preferably fed by a first transport gas supply, by means of which transport gas supplied with the first pressure is provided. The transport gas supply may be an external transport gas supply (that is, for example, provided at the installation site on the installation site), in particular a compressed air supply. This preferably has a standard pressure of in particular about 6 bar, so that this transport gas supply is also available for other devices or tools which are operated with compressed air. But it is also possible that the first transport gas supply is part of the device according to the invention and this transport gas supply is provided for example in the form of a compressor.
In entsprechender Weise ist es vorteilhaft, wenn der zweite Transportgasanschluss von einer zweiten Transportgasversorgung gespeist ist, mittels welcher mit dem zweiten Druck beaufschlagtes Transportgas bereitgestellt ist. Auch bei der zweiten Transportgasversorgung kann es sich um eine vorstehend beschriebene externe Transportgasversorgung oder um eine Transportgasversorgung handeln, welche Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist.In a corresponding manner, it is advantageous if the second transport gas connection is fed by a second transport gas supply, by means of which transport gas supplied with the second pressure is provided. The second transport gas supply may also be an external transport gas supply as described above or a transport gas supply which is part of the device according to the invention.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der zweite Transportgasanschluss von einer Druckveränderungseinrichtung gespeist ist, welche von der ersten Transportgasversorgung gespeist ist und welche den von dieser bereitgestellten ersten Druck des Transportgases verändert, sodass an dem zweiten Transportgasanschluss mit dem zweiten Druck beaufschlagtes Transportgas bereitgestellt ist. Bei der Druckveränderungseinrichtung handelt es sich insbesondere um einen Verdichter, welcher den Druck des Transportgases ausgehend von einem ersten Druckniveau auf ein zweites Druckniveau anhebt. Es ist aber auch möglich, dass ein Drosselungseinrichtung verwendet wird, welche den ersten Druck drosselt, sodass an dem zweiten Transportgasanschluss ein niedrigerer Druck bereitgestellt ist. A further advantageous embodiment of the invention provides that the second transport gas connection is fed by a pressure change device which is fed by the first transport gas supply and which changes the first pressure of the transport gas provided by the latter, so that transport gas supplied with the second pressure is provided at the second transport gas connection is. The pressure-changing device is, in particular, a compressor which raises the pressure of the transport gas from a first pressure level to a second pressure level. However, it is also possible that a throttling device is used, which throttles the first pressure, so that a lower pressure is provided at the second transport gas port.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Zerstäubungseinrichtung eine Mehrzahl von Düsen auf, wobei einer ersten Teilmenge der Düsen mit dem ersten Druck beaufschlagtes Transportgas zuführbar und einer zweiten Teilmenge der Düsen mit dem zweiten Druck beaufschlagtes Transportgas zuführbar ist. Hierdurch wird ein besonders flexibler Betrieb der Vorrichtung zur Erzeugung eines Aerosols ermöglicht.In a preferred embodiment of the invention, the atomizing device has a plurality of nozzles, wherein a first subset of the nozzles can be supplied with the first pressurized transport gas and a second subset of the nozzles with the second pressure acted upon transport gas can be fed. This allows a particularly flexible operation of the device for generating an aerosol.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Zusatzeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher einem mit der Zerstäubungseinrichtung erzeugten Aerosol mit dem ersten Druck beaufschlagtes Transportgas oder mit dem zweiten Druck beaufschlagtes Transportgas beimischbar ist. Auf diese Weise kann eine Aerosolkonzentration bei Bedarf verringert werden. Dies hat den Vorteil, dass – beispielsweise zur Stabilisierung der Aerosolerzeugung – zunächst ein Aerosol mit einer höheren Konzentration hergestellt werden kann, welche dann nachträglich verringert wird. Während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, dass der Zusatzeinrichtung Transportgas zugeführt wird, welches mit einem anderen Druck beaufschlagt ist als das Transportgas, das einer einzigen Düse der Zerstäubungseinrichtung, einer Teilmenge der Düsen der Zerstäubungseinrichtung oder sämtlichen Düsen der Zerstäubungseinrichtung zugeführt wird.In a further embodiment of the invention, an additional device is provided, with which an aerosol generated by the atomizing device can be mixed with the first pressurized transport gas or with the second pressurized transport gas. In this way, an aerosol concentration can be reduced if necessary. This has the advantage that - for example, to stabilize the generation of aerosol - initially an aerosol can be produced with a higher concentration, which is then subsequently reduced. During operation of the device according to the invention, it is possible for the auxiliary device to be supplied with transport gas which is subjected to a different pressure than the transport gas which is supplied to a single nozzle of the atomizing device, to a subset of the nozzles of the atomizing device or to all nozzles of the atomizing device.
Vorzugsweise ist der zweite Druck höher als der erste Druck. Insbesondere beträgt die Druckdifferenz zwischen dem zweiten Druck und dem ersten Druck mindestens ungefähr 2 bar.Preferably, the second pressure is higher than the first pressure. In particular, the pressure difference between the second pressure and the first pressure is at least about 2 bar.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass die Auswahl des mit dem ersten Druck beaufschlagten Transportgases oder des mit dem zweiten Druck beaufschlagten Transportgases manuell durchführbar ist. Hierdurch hat das Bedienpersonal direkten Einfluss auf die Wahl des Druckniveaus des Transportgases.In the context of the invention, it is possible for the selection of the transport gas acted upon by the first pressure or of the transport gas acted upon by the second pressure to be carried out manually. As a result, the operator has a direct influence on the choice of the pressure level of the transport gas.
Es ist aber auch möglich, dass die Auswahl des mit dem ersten Druck beaufschlagten Transportgases oder des mit dem zweiten Druck beaufschlagten Transportgases automatisiert durchführbar ist, sodass die Auswahl vom Bedienpersonal unabhängig durchgeführt werden kann.But it is also possible that the selection of the acted upon by the first pressure transport gas or the pressurized with the second transport gas transport is carried out automatically, so that the selection can be performed independently by the operator.
Die Kriterien zur Auswahl des Druckniveaus sind insbesondere der Aerosolströmungsquerschnitt eines Aerosolverbrauchers und/oder ein während der Aerosolerzeugung erfasster Volumenstrom der zu zerstäubenden Flüssigkeit und/oder des Transportgases und/oder des Aerosols. Für diese Kriterien können Mindest- und/oder Maximalwerte vorgegeben werden, bei deren Unterschreitung bzw. Überschreitung ein Wechsel von einem Druckniveau zu einem anderen Druckniveau erfolgen soll.The criteria for selecting the pressure level are, in particular, the aerosol flow cross-section of an aerosol consumer and / or a volumetric flow of the liquid to be atomized and / or the transport gas and / or the aerosol detected during the aerosol generation. For these criteria, minimum and / or maximum values can be specified, below which a change from one pressure level to another pressure level should occur.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the diagrammatic representation of a preferred embodiment.
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
In der
In den Düsen
Der Aerosol-Druckbehälter
Die Zerstäubungseinrichtung
Die Flüssigkeit
Die Zufuhr von Transportgas zu der Zerstäubungseinrichtung
Die Ventileinrichtung
Die Steuereinheit
Die Steuereinheit
Das in dem Aerosol-Druckbehälter
Wenn der Steuereinheit
Beispielsweise schaltet die Steuereinheit
Wenn durch die vorstehend beschriebene Herstellung von Aerosol eine für bestimmte Anwendungsfälle zu hohe Aerosol-Konzentration (zu hohes Verhältnis von Flüssigkeit zu Transportgas) entsteht, kann den Entnahmeleitungen
Hierfür ist optional eine Zusatzeinrichtung
Die Drosseln
Es versteht sich, dass ein Herabsetzen der Flüssigkeitskonzentration in dem Aerosol anstelle des Beimischens von Transportgas auch dadurch erreicht werden kann, dass das Ansaugen von Flüssigkeit
Die Auswahleinrichtung
Der erste Transportgasanschluss
Der zweite Transportgasanschluss
Die mittels der Transportgasversorgungen
Bei den Transportgasversorgungen
Die Auswahleinrichtung
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Ausgänge
Die Auswahleinrichtung
Die Auswahleinrichtung
Die Auswahleinrichtung
Bei einer weiteren Ausführungsform einer Auswahleinrichtung
Die Auswahl von Transportgas mit erstem Druck oder mit zweitem Druck kann manuell durchgeführt werden, beispielsweise wenn eine Bedienperson ein Aerosol erzeugen möchte, welches unter Verwendung von Transportgas hergestellt wird, welches einen erhöhten Druck aufweist. Beispielsweise kann eine Bedienperson mittels eines Umschalters ein 3/2-Wegeventil der Auswahleinrichtung
Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Auswahl des Druckniveaus des Transportgases auch automatisiert erfolgen, beispielsweise in Abhängigkeit eines mittels des Durchflussmessers
Eine in der
Bei der in
Es ist aber auch denkbar, dass es sich bei der Druckveränderungseinrichtung
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Legal Events
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Effective date: 20140603 |