DE102019115626B3 - Vortex nozzle module, fluid swirl device, and sanitary fitting - Google Patents

Vortex nozzle module, fluid swirl device, and sanitary fitting Download PDF

Info

Publication number
DE102019115626B3
DE102019115626B3 DE102019115626.2A DE102019115626A DE102019115626B3 DE 102019115626 B3 DE102019115626 B3 DE 102019115626B3 DE 102019115626 A DE102019115626 A DE 102019115626A DE 102019115626 B3 DE102019115626 B3 DE 102019115626B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vortex
vortex chamber
chamber inlet
nozzle module
inlet channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102019115626.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Werner Schuss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carat Aqua Plus V U H GmbH
Original Assignee
Carat Aqua Plus V U H GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carat Aqua Plus V U H GmbH filed Critical Carat Aqua Plus V U H GmbH
Priority to DE102019115626.2A priority Critical patent/DE102019115626B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102019115626B3 publication Critical patent/DE102019115626B3/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3405—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • B05B1/341—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
    • B05B1/3421—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber
    • B05B1/3431—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels being formed at the interface of cooperating elements, e.g. by means of grooves
    • B05B1/3447—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels being formed at the interface of cooperating elements, e.g. by means of grooves the interface being a cylinder having the same axis as the outlet

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wirbeldüsenmodul (10), aufweisend einen Aufnahmebereich (16) zum Aufnehmen einer Flüssigkeit, eine Wirbelkammer (22) zum Verwirbeln der Flüssigkeit, und mindestens einen Wirbelkammerzulaufkanal (26), der den Aufnahmebereich (16) mit einem Innenraum der Wirbelkammer (22) verbindet und dazu ausgelegt ist, die in dem Aufnahmebereich (16) aufgenommene Flüssigkeit in die Wirbelkammer (22) zu leiten. Eine Innenwandung des mindestens einen Wirbelkammerzulaufkanals (26) weist mindestens ein Wirbelrippenelement (40) auf, die in einen Kanalinnenraum ragt. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung (18) mit mindestens einem Wirbeldüsenmodul (10), und eine Sanitärarmatur.The invention relates to a vortex nozzle module (10), having a receiving area (16) for receiving a liquid, a swirl chamber (22) for swirling the liquid, and at least one swirl chamber inlet channel (26) which connects the receiving area (16) with an interior of the swirl chamber ( 22) connects and is designed to guide the liquid received in the receiving area (16) into the swirl chamber (22). An inner wall of the at least one vortex chamber inlet channel (26) has at least one vortex rib element (40) which protrudes into a channel interior. The invention also relates to a fluid swirling device (18) with at least one swirl nozzle module (10) and a sanitary fitting.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wirbeldüsenmodul mit einem Aufnahmebereich, einer Wirbelkammer zum Verwirbeln einer bereitgestellten Flüssigkeit und mindestens einem Wirbelkammerzulaufkanal, der den Aufnahmebereich mit einem Innenraum der Wirbelkammer verbindet und dazu ausgelegt und angeordnet ist, die in dem Aufnahmebereich aufgenommene Flüssigkeit in die Wirbelkammer zu leiten. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung, die mindestens ein Wirbeldüsenmodul aufweist; und eine Sanitärarmatur, zum Beispiel ein Wasserhahn oder ein Duschkopf, der eine Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung aufweist.The present invention relates to a vortex nozzle module with a receiving area, a vortex chamber for swirling a provided liquid and at least one vortex chamber inlet channel, which connects the receiving area with an interior of the vortex chamber and is designed and arranged to guide the liquid received in the receiving area into the vortex chamber. The present invention also relates to a fluid swirling device having at least one swirl nozzle module; and a sanitary fitting, for example a faucet or a shower head, which has a liquid swirling device.

Eine Trinkwasserqualität von Wasser kann zusätzlich verbessert werden, indem es mit Sauerstoff angereichert wird. Hierzu werden Wasserwirbier eingesetzt, in deren Wirbelkammern auf sanfte Art eine intensive Rotation entsteht, sodass sich im Wasserstrom zahlreiche Mikrowirbel bilden. An deren Grenzflächen können sich Wassercluster verkleinern, wobei die Wasserstruktur aufgelockert wird. Das Wasser wird lösungs- und fließfähiger, und es entsteht ein sehr hochwertiges und mit Sauerstoff angereichertes Trinkwasser. Eine Wirbelkammer in einem Wasserwirbel ist dabei derart gestaltet, dass das Wasser dynamisch verwirbelt wird, sodass das Wasser sehr energiereich wird.A drinking water quality of water can additionally be improved by enriching it with oxygen. For this purpose, water vortices are used, in whose vortex chambers an intense rotation is created in a gentle way, so that numerous micro vortices form in the water flow. At their interfaces, water clusters can shrink, loosening the water structure. The water becomes more soluble and flowable, and the result is a very high-quality and oxygen-enriched drinking water. A vortex chamber in a water vortex is designed in such a way that the water is swirled dynamically so that the water is very energetic.

Ein solches, zusätzlich aufbereitetes Wasser verkeimt wesentlich langsamer, da beim Wirbeln des Wassers Bakterien durch die Schellkräfte zerstört werden.Such, additionally treated water germinates much more slowly, because when the water is swirled, bacteria are destroyed by the shock forces.

Im Unterschied zum einfachen Drehen oder Rühren des Wassers im Kreis wird das Wasser in genau definierten Bahnen auf große Geschwindigkeiten beschleunigt und damit in eine wirkungsvolle Wirbelbewegung gebracht.In contrast to simply turning or stirring the water in a circle, the water is accelerated to high speeds in precisely defined paths and thus brought into an effective vortex movement.

Die DE 10 2008 019 930 A2 beschreibt eine Flüssigkeitszerstäubervorrichtung mit zumindest einem Wirbelkammermodul, das eine in einem Wirbelkammergehäuse ausgebildete Wirbelkammer aufweist, wobei das Wirbelkammergehäuse eine im wesentlichen rotationssymmetrische Seitenwandung hat, in der zumindest ein Wirbelkammerzulauf vorgesehen ist, eine Deckenwandung und eine Bodenwandung umfasst, in der zumindest ein Wirbelkammerablauf vorgesehen ist.The DE 10 2008 019 930 A2 describes a liquid atomizer device with at least one vortex chamber module, which has a vortex chamber formed in a vortex chamber housing, the vortex chamber housing having an essentially rotationally symmetrical side wall in which at least one vortex chamber inlet is provided, comprises a top wall and a bottom wall in which at least one vortex chamber outlet is provided.

Die US 2007/0018017 A1 beschreibt Flüssigkeits-Zerstäuber-Körper, wobei jeder allgemein eine strömungstechnisch kommunikative Innenaussparung definiert.The US 2007/0018017 A1 describes liquid atomizer bodies, each generally defining a fluidic communicative interior recess.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist das Erhöhen einer Effizienz des Verwirbelungsprozesses.An object of the invention is to increase the efficiency of the swirling process.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient jeweils eine gattungsgemäße Vorrichtung gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.A device of the generic type according to the features of the independent claims is used in each case to achieve this object. Advantageous embodiments are described in the subclaims.

Der Erfindung liegt das Prinzip zugrunde, dass eine Innenwandung des mindestens einen Wirbelkammerzulaufs mindestens eine Wirbelrippe aufweist, die in einen Kanalinnenraum ragt, also die in einen Innenraum des Wirbelkammerzulaufs ragt. Dadurch wird die durchfließende Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, bereits vor dem Eintritt in die Wirbelkammer in kleinen Mikrowirbeln verwirbelt. Das bereits wirbelnde Wasser strömt in die Wirbelkammer, und dort werden höhere Rotationsgeschwindigkeiten in der Wirbelkammer erreicht als in bisher bekannten Wasserwirblern. Die höhere Beschleunigung ergibt sich in synergistischer Weise aus den Mikrowirbeln in dem Wirbelkammerzulauf, der vor der eigentlichen Wirbelkammer liegt, und der Rotation der vorverwirbelnden Flüssigkeit in der Wirbelkammer. Das Wasser wird auf diese Weise sehr viel besser mit Sauerstoff angereichert. Das mit Hilfe der beanspruchten Vorrichtungen aufbereitete Wasser ist besonders sauerstoffreich und es dauert sehr viel länger, bis das Wasser verkeimt.The invention is based on the principle that an inner wall of the at least one vortex chamber inlet has at least one vortex rib which protrudes into a channel interior, that is to say which protrudes into an interior of the vortex chamber inlet. As a result, the liquid flowing through, for example water, is swirled in small micro-vortices before it enters the swirl chamber. The already swirling water flows into the swirl chamber, and there higher rotation speeds are achieved in the swirl chamber than in previously known water swirlers. The higher acceleration results in a synergistic way from the micro-vortices in the vortex chamber inlet, which is in front of the actual vortex chamber, and the rotation of the pre-vortexing liquid in the vortex chamber. In this way, the water is enriched with oxygen much better. The water treated with the aid of the claimed devices is particularly rich in oxygen and it takes much longer for the water to become contaminated.

Das erfindungsgemäße Wirbeldüsenmodul weist einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen einer Flüssigkeit auf, wobei der Aufnahmebereich auch als Aufnahmeelement bezeichnet werden kann. Der Aufnahmebereich (oder das Aufnahmeelement) ist dabei derjenige Teil des Wirbeldüsenmoduls, an dem eine Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, aufgenommen und damit bereitgestellt werden kann.The vortex nozzle module according to the invention has a receiving area for receiving a liquid, wherein the receiving area can also be referred to as a receiving element. The receiving area (or the receiving element) is that part of the vortex nozzle module at which a liquid, for example water, can be received and thus made available.

Das Wirbeldüsenmodul weist eine Wirbelkammer zum Verwirbeln der Flüssigkeit auf. Die Wirbelkammer ist als Hohlraum ausgestaltet, in dem die Flüssigkeit durch die Ausgestaltung der Wirbelkammer in Rotation versetzt wird.The swirl nozzle module has a swirl chamber for swirling the liquid. The vortex chamber is designed as a cavity in which the liquid is set in rotation by the configuration of the vortex chamber.

Das Wirbeldüsenmodul weist außerdem mindestens einen Wirbelkammerzulaufkanal auf, der eine Innenwandung hat, die mindestens eine Wirbelrippe aufweist, die mindestens ein Wirbelrippenelement aufweist, wobei das mindestens eine Wirbelrippenelement in einen Kanalinnenraum ragt, also in einen Innenraum des Wirbelkammerzulaufkanals. Unter einem Wirbelrippenelement der Innenwandung wird dabei eine Ausgestaltung der Innenwandung verstanden, die eine Rippe bildet, wobei das Wirbelrippenelement zum Beispiel als Rippe, Kante oder als Dorn ausgestaltet sein kann, vorzugsweise als Querrippe zu einer Fließrichtung der Flüssigkeit. Bei einer Ausgestaltung als Kante kann das Wirbelrippenelement auch als Mikrowirbelkante bezeichnet werden.The vortex nozzle module also has at least one vortex chamber inlet channel that has an inner wall that has at least one vortex rib that has at least one vortex rib element, the at least one vortex rib element protruding into a channel interior, i.e. into an interior of the vortex chamber inlet channel. A vortex rib element of the inner wall is understood to mean a configuration of the inner wall that forms a rib, wherein the vortex rib element can be configured, for example, as a rib, edge or as a mandrel, preferably as a transverse rib to a direction of flow of the liquid. At a When configured as an edge, the eddy rib element can also be referred to as a micro-eddy edge.

Durch das Wirbelrippenelement wird die Flüssigkeit verwirbelt, sodass sich bereits im Wirbelkammerzulaufkanal Mikrowirbel bilden, die dann in die Wirbelkammer einfließen und dort durch die Ausgestaltung der Wirbelkammer in zusätzliche Rotation versetzt werden.The fluid is swirled by the vortex rib element, so that micro vortices are already formed in the vortex chamber inlet channel, which then flow into the vortex chamber and are set in additional rotation there by the design of the vortex chamber.

Diese Mikrowirbel werden besonders effizient gebildet, da eine Erstreckung des mindestens einen Wirbelrippenelements eine Fließrichtung der Flüssigkeit (und damit eine Erstreckung des Wirbelkammerzulaufkanals zwischen dem Aufnahmebereich und der Wirbelkammer) schneidet, also nicht parallel zur Fließrichtung verläuft. Vorzugsweise, um einen besonders guten Effekt zu erreichen, kann sich das mindestens eine Wirbelrippenelement senkrecht oder nahezu senkrecht zu der Erstreckung des mindestens einen Wirbelkammerzulaufkanals und/oder der Fließrichtung erstrecken. Das Wirbelrippenelement kann dann zum Beispiel als Querrippe ausgestaltet sein.These micro-vortices are formed particularly efficiently because an extension of the at least one vortex rib element intersects a flow direction of the liquid (and thus an extension of the vortex chamber inlet channel between the receiving area and the vortex chamber), i.e. does not run parallel to the flow direction. Preferably, in order to achieve a particularly good effect, the at least one vortex rib element can extend perpendicularly or almost perpendicularly to the extent of the at least one vortex chamber inlet channel and / or the direction of flow. The vertebral rib element can then be designed as a transverse rib, for example.

Um eine noch wirksamere Mikroverwirbelung vor der Wirbelkammer zu erzielen, kann eine weitere Ausführungsform vorsehen, dass der mindestens eine Wirbelkammerzulaufkanal mehrere Wirbelrippenelemente aufweist, die Flüssigkeit also beim Durchfluss durch den Kanalinnenraum mehrfach verwirbelt wird. In einer Sequenz von mehreren Wirbelrippenelementen entsteht durch ein nachfolgendes Wirbelrippenelement ein Gegenwirbel, insbesondere wenn das nachfolgende Wirbelrippenelement gegenständig zu dem vorherigen angeordnet ist, das heißt an einer anderen, vorzugsweise gegenüberliegenden, Seite der Innenwandung des Wirbelkammerzulaufkanals. Hierdurch wird die Flüssigkeit noch besser verwirbelt, beschleunigt und besser gereinigt.In order to achieve an even more effective micro-turbulence in front of the vortex chamber, a further embodiment can provide that the at least one vortex chamber inlet channel has several vortex rib elements, that is, the liquid is swirled several times when flowing through the channel interior. In a sequence of several vertebral rib elements, a subsequent vertebral rib element creates a counter-vortex, in particular if the subsequent vertebral rib element is arranged opposite the previous one, i.e. on another, preferably opposite, side of the inner wall of the vortex chamber inlet channel. This swirls, accelerates and cleans the liquid even better.

Die Sequenz von mehreren Wirbelrippenelementen ist also besonders effizient, falls mindestens zwei der Wirbelrippenelemente im Kanalinnenraum wechselständig zueinander angeordnet sind. Unter einer wechselständigen Anordnung im Kanalinnenraum wird dabei verstanden, dass die Wirbelrippenelemente entlang einer Achse oder Erstreckung des Wirbelkammerzulaufkanals abwechselnd an unterschiedlichen Seiten der Innenwandung stehen, also keines der Wirbelrippenelemente mit dem anderen auf gleicher Höhe steht. Beispielsweise können die Wirbelrippenelemente spiralig, schraubig angeordnet sein, oder zum Beispiel kreu zgegen ständig.The sequence of several vertebral rib elements is particularly efficient if at least two of the vertebral rib elements are arranged alternately to one another in the interior of the duct. An alternating arrangement in the interior of the duct is understood to mean that the vertebral rib elements alternate along an axis or extent of the vertebral chamber inlet duct on different sides of the inner wall, i.e. none of the vertebral rib elements is at the same level as the other. For example, the vertebral rib elements can be arranged in a spiral, helical manner, or, for example, crosswise against constantly.

Vorzugsweise kann das Wirbeldüsenmodul mehrere Wirbelkammerzulaufkanäle aufweisen, vorzugsweise zwei, drei oder vier Wirbelkammerzulaufkanäle. Das einfließende Wasser fließt so von mehreren Seiten in die Wirbelkammer ein und wird bei der anschließenden Rotation in der Wirbelkammer noch besser aufgewirbelt und mit Sauerstoff angereichert. Vorzugsweise können die mehreren Wirbelkammerzulaufkanäle gemäß einer Weiterbildung radial um einen Umfang des Aufnahmebereichs angeordnet sein.The vortex nozzle module can preferably have a plurality of vortex chamber inlet channels, preferably two, three or four vortex chamber inlet channels. The inflowing water flows into the vortex chamber from several sides and is stirred up even better and enriched with oxygen during the subsequent rotation in the vortex chamber. According to a development, the plurality of vortex chamber inlet channels can preferably be arranged radially around a circumference of the receiving area.

Eine Fließgeschwindigkeit wird besonders effizient erhöht, falls der mindestens eine Wirbelkammerzulaufkanal tangential an einem Außenradius des Aufnahmebereichs und/oder an einem Außenradius der Wirbelkammer verläuft. Das Wasser wird so zusätzlich in Schwung versetzt und erreicht die Wirbelkammer mit einer noch höheren Geschwindigkeit.A flow speed is increased particularly efficiently if the at least one vortex chamber inlet channel runs tangentially on an outer radius of the receiving area and / or on an outer radius of the vortex chamber. The water is set in motion and reaches the vortex chamber at an even higher speed.

In einem Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt des Wirbelkammerzulaufkanals, vorzugsweise in einem ersten, an den Aufnahmebereich angeordneten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt, kann der Wirbelkammerzulaufkanal gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wirbeldüsenmoduls parallel oder in einem Winkel in einem Bereich von 0 Grad bis 20 Grad zu einer Mittelachse des Wirbeldüsenmoduls verlaufen, vorzugsweise in einem Winkel von 0 Grad bis 10 Grad. Die Mittelachse ist dabei eine Rotationsachse des Wirbeldüsenmoduls, die sich durch den Aufnahmebereich und die Wirbelkammer erstreckt. Mit anderen Worten verläuft die Mittelachse entlang einem vertikalen Schnitt des Wirbeldüsenmoduls und damit in einer Längsschnittebene durch die Mitte von Aufnahmebereich und Wirbelkammer. Alternativ kann der Wirbelkammerzulaufkanal in dem ersten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt in einem Winkel von weniger als 90 Grad zu der Mittelachse verlaufen, vorzugsweise in einem Bereich von 20 Grad bis 45 Grad. Die beiden Alternativen bewirken, jeweils in Kombination mit dem Drall des mindestens einen Wirbelrippenelements, eine erhebliche Beschleunigung des Wassers und damit eine höhere Rotationsgeschwindigkeit in der anschließenden Wirbelkammer.In a vortex chamber inlet channel section of the vortex chamber inlet channel, preferably in a first vortex chamber inlet channel section arranged on the receiving area, the vortex chamber inlet channel according to a further embodiment of the vortex nozzle module according to the invention can run parallel to or at an angle in a range from 0 degrees to 20 degrees to a central axis of the vortex nozzle module, preferably in an angle from 0 degrees to 10 degrees. The central axis is an axis of rotation of the vortex nozzle module, which extends through the receiving area and the vortex chamber. In other words, the central axis runs along a vertical section of the vortex nozzle module and thus in a longitudinal section plane through the center of the receiving area and the vortex chamber. Alternatively, the vortex chamber inlet channel in the first vortex chamber inlet channel section can run at an angle of less than 90 degrees to the central axis, preferably in a range from 20 degrees to 45 degrees. The two alternatives, in combination with the swirl of the at least one vortex rib element, cause a considerable acceleration of the water and thus a higher speed of rotation in the adjoining vortex chamber.

Eine weitere, sehr effiziente Ausführungsform des Wirbeldüsenmoduls kann vorsehen, dass die Fließrichtung (und damit die Erstreckung des Wirbelkammerzulaufkanals) und damit eine Seitenwand des Kanalinnenraums zumindest in einem ersten, an dem Aufnahmebereich angeordneten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt des Wirbelkammerzulaufkanals parallel zu einer Längsschnittebene, also einem vertikalen Schnitt durch den Aufnahmebereich und die Wirbelkammer des Wirbeldüsenmoduls verlaufen, sowie senkrecht zu einer Querschnittsebene, also einem horizontalen Schnitt, des Wirbeldüsenmoduls.Another, very efficient embodiment of the vortex nozzle module can provide that the flow direction (and thus the extent of the vortex chamber inlet channel) and thus a side wall of the channel interior at least in a first vortex chamber inlet channel section of the vortex chamber inlet channel arranged on the receiving area parallel to a longitudinal sectional plane, i.e. a vertical section through the receiving area and the vortex chamber of the vortex nozzle module run and perpendicular to a cross-sectional plane, that is to say a horizontal section, of the vortex nozzle module.

Als besonders vorteilhaft hat sich außerdem erwiesen, falls der mindestens eine Wirbelkammerzulaufkanal in einem zweiten, an der Wirbelkammer angeordneten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt entlang eines Außenradius der Wirbelkammer verläuft.It has also proven to be particularly advantageous if the at least one vortex chamber inlet duct is in a second one arranged on the vortex chamber Vortex chamber inlet channel section runs along an outer radius of the vortex chamber.

Die oben genannten, vorteilhaften Erstreckungen und Verläufe erbringen die genannten Vorteile ebenfalls, falls der jeweilige Verlauf des Wirbelkammerzulaufkanalabschnitts innerhalb von einer Toleranz eines Winkels von 0 Grad bis 20 Grad zu der jeweiligen Schnittebene liegt.The above-mentioned, advantageous extensions and courses also bring about the mentioned advantages if the respective course of the vortex chamber inlet channel section lies within a tolerance of an angle of 0 degrees to 20 degrees to the respective cutting plane.

Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung, die mindestens ein Wirbeldüsenmodul nach einem der oben beschriebenen Ausführungsformen aufweist. Vorzugsweise kann die Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung sieben, hintereinander angeordnete Wirbeldüsenmodule aufweisen.The object set above is achieved by a fluid swirling device which has at least one swirl nozzle module according to one of the embodiments described above. The fluid swirling device can preferably have seven vortex nozzle modules arranged one behind the other.

Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Sanitärarmatur, zum Beispiel einen Wasserhahn oder einen Duschkopf, der eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung aufweist.The above object is also achieved by a sanitary fitting, for example a faucet or a shower head, which has an embodiment of the fluid swirling device according to the invention.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung und der Sanitärarmatur, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wirbeldüsenmoduls beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung bzw. Sanitärarmatur hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the fluid swirling device according to the invention and the sanitary fitting which have features as they have already been described in connection with the further developments of the vortex nozzle module according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the fluid swirling device or sanitary fitting according to the invention are not described again here.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung zu einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wirbeldüsenmoduls (Längsschnitt);
  • 2 eine schematische Darstellung (Querschnitt, Aufsicht) zu dem Wirbeldüsenmodul des ersten Ausführungsbeispiels;
  • 3 eine schematische Darstellung (Längsschnitt) eines Wirbelkammerzulaufkanals des Wirbeldüsenmoduls des ersten Ausführungsbeispiels;
  • 4 eine schematische, dreidimensionale Darstellung der Innenräume eines Wirbeldüsenmoduls des ersten Ausführungsbeispiels;
  • 5 eine schematische Darstellung zu einer Simulation einer durch das Wirbeldüsenmodul des ersten Ausführungsbeispiels fließenden Flüssigkeit (Längsschnitt);
  • 6 eine schematische Darstellung zu einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wirbeldüsenmoduls (Längsschnitt);
  • 7 eine schematische Darstellung (Querschnitt, Aufsicht) zu dem Wirbeldüsenmodul des zweiten Ausführungsbeispiels;
  • 8 eine schematische Darstellung zu dem Wirbeldüsenmodul des zweiten Ausführungsbeispiels (Längsschnitt);
  • 9 eine schematische, dreidimensionale Darstellung der Innenräume eines Wirbeldüsenmoduls des zweiten Ausführungsbeispiels;
  • 10 eine schematische, dreidimensionale Darstellung der Innenräume eines Wirbeldüsenmoduls eines dritten Ausführungsbeispiels.
Exemplary embodiments of the invention are described below. This shows:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of the vortex nozzle module according to the invention (longitudinal section);
  • 2 a schematic representation (cross section, top view) of the vortex nozzle module of the first embodiment;
  • 3 a schematic representation (longitudinal section) of a vortex chamber inlet channel of the vortex nozzle module of the first embodiment;
  • 4th a schematic, three-dimensional representation of the interiors of a vortex nozzle module of the first embodiment;
  • 5 a schematic representation of a simulation of a liquid flowing through the vortex nozzle module of the first embodiment (longitudinal section);
  • 6th a schematic representation of a second embodiment of the vortex nozzle module according to the invention (longitudinal section);
  • 7th a schematic representation (cross section, top view) of the vortex nozzle module of the second embodiment;
  • 8th a schematic representation of the vortex nozzle module of the second embodiment (longitudinal section);
  • 9 a schematic, three-dimensional representation of the interiors of a vortex nozzle module of the second embodiment;
  • 10 a schematic, three-dimensional representation of the interiors of a vortex nozzle module of a third embodiment.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols denote functionally identical elements.

Die 1 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wirbeldüsenmoduls 10 im Längsschnitt. Das Wirbeldüsenmodul 10 kann beispielhaft ein Oberteil 12 und ein Unterteil 14 aufweisen. Das Oberteil 12 und das Unterteil 14 können aus dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannten Materialien gefertigt sein, zum Beispiel aus einem Metall oder einem Kunststoff.The 1 Fig. 10 illustrates a first embodiment of a vortex jet module 10 in longitudinal section. The vortex jet module 10 can exemplify a top 12 and a base 14th exhibit. The top 12 and the lower part 14th can be made from materials known to those skilled in the art, for example from a metal or a plastic.

Im Oberteil 12 ist ein Aufnahmebereich 16 zu sehen, der auch als Aufnahmeelement bezeichnet werden kann. Der Aufnahmebereich 16 kann zum Beispiel als Auffangkammer für eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, ausgestaltet sein.In the top 12 is a recording area 16 to see, which can also be referred to as a receiving element. The recording area 16 can for example be designed as a collecting chamber for a liquid, preferably water.

Das Wirbeldüsenmodul 10 ist in der 1 beispielhaft in einer Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung 18 gezeigt, wobei die Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung 18 zum Beispiel als Duschkopf ausgestaltet oder in einen Duschkopf eingebaut werden kann. Die Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung 18 kann zum Beispiel mehrere, nebeneinander angeordnete Wirbeldüsenmodule 10 aufweisen, oder zum Beispiel eine Sequenz von mehreren Wirbeldüsenmodulen 10 umfassen, vorzugsweise sieben Wirbeldüsenmodulen 10, die hintereinander angeordnet sein können. Dabei kann das verwirbelte Wasser eines ersten Wirbeldüsenmoduls 10 in ein nachfolgendes Wirbeldüsenmodul 10 gelangen, und dort von dessen Aufnahmebereich 16 aufgenommen und damit vom nachfolgenden Wirbeldüsenmodul 10 bereitgestellt wird. Alternativ kann der Aufnahmebereich 16 die Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, aus einer Wasserleitung empfangen.The vortex jet module 10 is in the 1 for example in a liquid swirling device 18th shown, the fluid swirling device 18th for example designed as a shower head or built into a shower head. The fluid swirling device 18th can, for example, have several vortex nozzle modules arranged next to one another 10 have, or for example a sequence of several vortex nozzle modules 10 include, preferably seven Vortex jet modules 10 that can be arranged one behind the other. The swirled water from a first swirl nozzle module can be used 10 into a subsequent vortex nozzle module 10 arrive, and there from its recording area 16 recorded and thus by the downstream vortex nozzle module 10 provided. Alternatively, the recording area 16 receive the liquid, for example water, from a water pipe.

Eine horizontale Düsenmitte 20 kann im beispielhaften Wirbeldüsenmodul 10 der 1 durch eine Wirbelkammer 22 verlaufen, durch die ebenfalls eine Mittelachse 24 verlaufen kann. Die Mittelachse 24 kann auch als Rotationsachse bezeichnet werden.A horizontal nozzle center 20th can in the exemplary vortex nozzle module 10 the 1 through a vortex chamber 22nd run through which also has a central axis 24 can run. The central axis 24 can also be referred to as an axis of rotation.

Eine Form der Wirbelkammer 22 kann dabei variieren, und zum Beispiel in einem Längsschnitt betrachtet in einem Mittelbereich enger sein als ein oberer und unterer Bereich, oder der Mittelbereich kann breiter sein, sodass die Wirbelkammer 22 bauchig ist.A form of the vortex chamber 22nd can vary, and, for example, viewed in a longitudinal section, be narrower in a central region than an upper and lower region, or the central region can be wider, so that the vortex chamber 22nd is bulbous.

Im Beispiel der 1 kann das Wirbeldüsenmodul 10 zum Beispiel drei Wirbelkammerzulaufkanäle 26 aufweisen, die zum Beispiel radial um die Wirbelkammer 22 gewunden angeordnet und innerhalb des Oberteils 12 verlaufen können. Aufgrund des gewundenen Verlaufs ist im Beispiel der 1 von einem der beiden Wirbelkammerzulaufkanäle 26 einer im Querschnitt gezeigt, während von beiden ein Wassereintrittsbereich 28 im und/oder am Aufnahmebereich 16 zu sehen ist. In einem jeweiligen Wirbelkammereingang 30 fließt das Wasser in die Wirbelkammer 22, wo es in Rotation versetzt wird und zum Beispiel durch die Rotation bedingt zunächst nach oben steigen kann. Nach Absinken des rotierenden Wassers innerhalb der Wirbelkammer 22 kann das Wasser über einen Ausgang 32 aus dem Wirbeldüsenmodul 10 austreten, und zum Beispiel in das nächste Wirbeldüsenmodul 10 gelangen und von dessen Aufnahmebereich 16 aufgenommen werden.In the example of 1 can the vortex jet module 10 for example three vortex chamber inlet channels 26th have, for example, radially around the vortex chamber 22nd sinuously arranged and within the shell 12 can run. Due to the winding course, the example is the 1 from one of the two vortex chamber inlet channels 26th one shown in cross section, while of both a water entry area 28 in and / or on the recording area 16 you can see. In a respective vortex chamber entrance 30th the water flows into the vortex chamber 22nd where it is set in rotation and, for example, due to the rotation, can initially rise. After sinking of the rotating water inside the vortex chamber 22nd can the water through an exit 32 from the vortex jet module 10 exit, and for example into the next vortex jet module 10 and from its recording area 16 be included.

Die 2 zeigt das Wirbeldüsenmodul 10 der 1 in einer Draufsicht im Querschnitt durch die horizontale Düsenmitte 20. Ein unterer, an der Wirbelkammer 22 angeordneter Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 34 des Wirbelkammerzulaufkanals 26 kann dabei vorzugsweise am Wirbelkammereingang 30 tangential in die Wirbelkammer 22 münden. Ein erster Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 36 des Wirbelkammerzulaufkanals 26 kann dabei vorzugsweise senkrecht oder nahezu senkrecht, also parallel zur Mittelachse 24, verlaufen, und ist deswegen in der 2 quer geschnitten zu sehen.The 2 shows the vortex jet module 10 the 1 in a plan view in cross section through the horizontal nozzle center 20th . A lower one, at the vortex chamber 22nd arranged vortex chamber inlet channel section 34 of the vortex chamber inlet channel 26th can preferably be at the vortex chamber entrance 30th tangentially into the swirl chamber 22nd flow out. A first vortex chamber inlet channel section 36 of the vortex chamber inlet channel 26th can preferably be perpendicular or almost perpendicular, that is, parallel to the central axis 24 , run, and is therefore in the 2 to be seen cut across.

Die Fließrichtung einer Flüssigkeit, die vom Aufnahmebereich 16 über die Wirbelkammerzulaufkanäle 26 in die Wirbelkammer 22 fließen, verläuft im Wirbeldüsenmodul 10 der 2 also zunächst senkrecht oder nahezu senkrecht durch den ersten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 36, und wird, an einem Einlaufradius 38, in den zweiten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 34 umgelenkt. Hierdurch bekommt die Flüssigkeit einen Drall, sodass die Flüssigkeit in der Wirbelkammer 22 noch schneller rotiert, noch besser mit Sauerstoff angereichert wird und dadurch eine noch höhere Qualität erhält.The direction of flow of a liquid from the receiving area 16 via the vortex chamber inlet channels 26th into the vortex chamber 22nd flow, runs in the vortex nozzle module 10 the 2 so initially vertically or almost vertically through the first vortex chamber inlet channel section 36 , and becomes, at an inlet radius 38 , in the second vortex chamber inlet channel section 34 diverted. This gives the liquid a swirl, so that the liquid in the vortex chamber 22nd rotates even faster, is even better enriched with oxygen and thus receives an even higher quality.

Die 3 zeigt einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch das Oberteil 12, wobei das Oberteil 12 aus Gründen der besseren Veranschaulichung isoliert vom Rest des Wirbeldüsenmoduls 10 gezeigt ist. Im Längsschnitt des Wirbelkammerzulaufkanals 26 der 3 sind im Querschnitt beispielhaft drei Wirbelrippenelemente 40 zu sehen, die vorzugsweise als Rippen, Stege oder Kanten ausgestaltet sein können. Ein als Kante ausgestaltetes Wirbelrippenelement 40 kann auch als „Mikrowirbelkante“ bezeichnet werden, da jedes Wirbelrippenelement 40 die durchfließende Flüssigkeit verwirbelt. Eine geeignete Höhe oder Stärke des Wirbelrippenelements 40 kann vorzugsweise in Abhängigkeit von einem Durchmesser des Wirbelkammerzulaufkanals 26 gewählt werden und zum Beispiel in einem Bereich von 10 Mikrometer bis 1 Millimeter liegen.The 3 shows a detail of a longitudinal section through the upper part 12 , with the top 12 isolated from the rest of the vortex module for clarity of illustration 10 is shown. In the longitudinal section of the vortex chamber inlet channel 26th the 3 are three vertebral rib elements in cross section 40 to see, which can preferably be designed as ribs, webs or edges. A vertebral rib element designed as an edge 40 can also be referred to as the "micro-eddy edge", as every vertebral rib element 40 the flowing liquid swirls. A suitable height or thickness of the vertebral rib element 40 can preferably as a function of a diameter of the vortex chamber inlet channel 26th can be chosen and for example in a range of 10 micrometers to 1 millimeter.

Die 4 zeigt ein dreidimensionales Modell des Wirbeldüsenmoduls 10, bei dem ein Innenvolumen, also ein Volumen, in dem sich die Flüssigkeit befinden und durchfließen kann, dargestellt ist. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind die Bezugszeichen nur für einen Wirbelkammerzulaufkanal 26 gezeigt. Der grobe Verlauf der Flüssigkeit durch den Aufnahmebereich 16, den Wirbelkammerzulaufkanal 26, die Wirbelkammer 22 und den Ausgang 32 sind mit Pfeilen veranschaulicht. Um nur das allgemeine Prinzip zu veranschaulichen sind in der 4 die Rotationen in der Wirbelkammer 22 nicht gezeigt.The 4th shows a three-dimensional model of the vortex nozzle module 10 , in which an internal volume, i.e. a volume in which the liquid is located and can flow through, is shown. For the sake of clarity, the reference symbols are only for one vortex chamber inlet channel 26th shown. The rough course of the liquid through the receiving area 16 , the vortex chamber inlet channel 26th , the vortex chamber 22nd and the exit 32 are illustrated with arrows. Just to illustrate the general principle are in the 4th the rotations in the vortex chamber 22nd Not shown.

Die 5 zeigt das Wirbeldüsenmodul 10 der 1 in einer Simulation des Wasserflusses, sowie eine Unterteilung der Bereiche der Flüssigkeit in Abhängigkeit von deren Fließgeschwindigkeit. Die einzelnen Bahnen repräsentieren dabei die Bahnen des Flüssigkeitsverlaufs. Um eine Übersichtlichkeit zu erhöhen, sind in der 5 nicht alle Bezugszeichen eingefügt. Das Wirbeldüsenmodul 10 der 5 entspricht aber vorzugsweise dem Wirbeldüsenmodul 10 der 1 bis 4. Das Ausführungsbeispiel des Wirbeldüsenmoduls 10 der 1 bis 4 ist dabei beispielhaft, wobei das Prinzip der Flüssigkeitsverwirbelung und der Flüssigkeitsrotation, wie in der 5 dargestellt, auch repräsentativ für alternative Ausführungsbeispiele von Wirbeldüsenmodulen 10 mit Wirbelrippenelementen 40 ist.The 5 shows the vortex jet module 10 the 1 in a simulation of the water flow, as well as a subdivision of the areas of the liquid depending on its flow rate. The individual tracks represent the tracks of the course of the liquid. To improve clarity, the 5 not all reference signs inserted. The vortex jet module 10 the 5 but preferably corresponds to the vortex nozzle module 10 the 1 to 4th . The embodiment of the vortex nozzle module 10 the 1 to 4th is exemplary, with the principle of fluid turbulence and fluid rotation, as in the 5 also representative of alternative embodiments of vortex nozzle modules 10 with vertebral rib elements 40 is.

Aus dem Aufnahmebereich 16 kann die Flüssigkeit zum Beispiel aus einer Wasserleitung oder einem vorgeschalteten Wirbeldüsenmodul 10 (in der 5 nicht gezeigt) in den Aufnahmebereich 16 einströmen. Dabei kann eine Geschwindigkeit von 0 bis 2,207 Meter pro Sekunde erreicht werden Geschwindigkeitsbereich A).From the recording area 16 For example, the liquid can come from a water pipe or an upstream vortex nozzle module 10 (in the 5 not shown) in the recording area 16 pour in. A speed of 0 to 2.207 meters per second can be achieved. Speed range A. ).

In einem Bereich B, also nach dem Eintritt in den Wirbelkammerzulaufkanal 26 und beim Durchlaufen des ersten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitts 36 des Wirbelkammerzulaufkanals 26, kann die Flüssigkeit im ersten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 36, durch das Gefälle des ersten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitts 36, Geschwindigkeiten von circa 2,207 Meter pro Sekunde bis 5,517 Meter pro Sekunde, oder sogar bis 5,6 Meter pro Sekunde erreichen. Zu erkennen ist im ersten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 36 ein Mikrowirbel 42, der durch ein erstes Mikrorippenwirbelelement 40 entsteht.In one area B. , i.e. after entering the vortex chamber inlet channel 26th and when passing through the first vortex chamber inlet channel section 36 of the vortex chamber inlet channel 26th , the liquid in the first vortex chamber inlet channel section 36 , by the gradient of the first vortex chamber inlet channel section 36 , Reach speeds of around 2.207 meters per second to 5.517 meters per second, or even up to 5.6 meters per second. It can be seen in the first vortex chamber inlet channel section 36 a micro vortex 42 through a first micro-rib vertebral element 40 arises.

Der Mikrowirbel 42 wird durch die wechselständige Anordnung der ersten beiden Wirbelrippenelemente 40 erzeugt. Zu erkennen ist der starke Anstieg der Fließgeschwindigkeit nach dem ersten Mikrowirbel 42, im zweiten Bereich 34. Im Bereich C, also im zweiten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 34, können Fließgeschwindigkeiten zwischen 5,517 Meter pro Sekunde und 9,930 Meter pro Sekunde erreicht werden. Dabei können Anteile der Flüssigkeit in unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch den zweiten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 34 fließen.The micro vortex 42 is due to the alternating arrangement of the first two vertebral rib elements 40 generated. The sharp increase in flow velocity after the first micro vortex can be seen 42 , in the second area 34 . In the area C. , so in the second vortex chamber inlet channel section 34 , flow velocities between 5.517 meters per second and 9.930 meters per second can be achieved. In this case, portions of the liquid can pass through the second vortex chamber inlet channel section at different speeds 34 flow.

Die vorverwirbelte Flüssigkeit fließt in die Wirbelkammer 22 ein und wird, aufgrund der Vorverwirbelung im Wirbelkammerzulaufkanal 26, mit erhöhter Geschwindigkeit in Rotation versetzt. Beim Einlauf in die Wirbelkammer 22 kann die vorverwirbelte Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von 9,930 Meter pro Sekunde bis 13,240 Meter pro Sekunde (Geschwindigkeitsbereich D) in die Wirbelkammer 22 gespült werden, in einigen Bereichen sogar mit Geschwindigkeiten bis 15,448 Meter pro Sekunde (Geschwindigkeitsbereich E). Durch die Rotation kann die Wassersäule zunächst in einen oberen Teil der Wirbelkammer 22 gedrückt werden, in dem die einzelnen Flüssigkeitsstränge nun fast ausschließlich in einem Geschwindigkeitsbereich C mit einer Geschwindigkeit von 6,620 Meter pro Sekunde bis etwa 9,930 Meter pro Sekunde rotieren.The pre-swirled liquid flows into the swirl chamber 22nd and is due to the swirl in the swirl chamber inlet channel 26th , set in rotation at increased speed. When entering the vortex chamber 22nd the pre-swirled liquid can move at a speed of 9.930 meters per second to 13.240 meters per second (speed range D. ) into the vortex chamber 22nd be flushed, in some areas even at speeds of up to 15.448 meters per second (speed range E. ). As a result of the rotation, the water column can initially move into an upper part of the vortex chamber 22nd are pressed, in which the individual strands of liquid now almost exclusively in one speed range C. Rotate at a speed of 6,620 meters per second to about 9,930 meters per second.

Nach Absenken der rotierenden Wassersäule kann ein außen rotierendes Wasservolumen eine Geschwindigkeit im Geschwindigkeitsbereich C entstehen, in einem Innenwirbel Geschwindigkeiten eines Geschwindigkeitsbereichs B. Im Ausgang 32 kann die mit Sauerstoff angereicherte, außen rotierende Flüssigkeit immer noch im Geschwindigkeitsbereich D ausfließen, eine innere Wassersäule im Bereich C.After lowering the rotating water column, an externally rotating water volume can reach a speed in the speed range C. arise, speeds of a speed range in an internal vortex B. . In the exit 32 the oxygen-enriched, externally rotating liquid can still operate in the speed range D. flow out, an inner column of water in the area C. .

In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung des beispielhaften Wirbeldüsenmoduls 10 der 1 bis 5 kann das Wirbeldüsenmodul 10 optional nicht drei, sondern zwei Wirbelkammerzulaufkanäle 26 aufweisen, die vorzugsweise in einem Winkel von 180 Grad zueinander an einem Außenradius des Aufnahmebereichs 16 angeordnet sein können.In a further, preferred embodiment of the exemplary vortex nozzle module 10 the 1 to 5 can the vortex jet module 10 optionally not three, but two vortex chamber inlet channels 26th have, which are preferably at an angle of 180 degrees to one another at an outer radius of the receiving area 16 can be arranged.

Die 6, 7, 8 und 9 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wirbeldüsenmoduls 10.The 6th , 7th , 8th and 9 show a further embodiment of a vortex nozzle module 10 .

Die 6 zeigt dabei einen Längsschnitt durch das Wirbeldüsenmodul 10. In der 6 (und weiter unten in der 8) ist dabei das Wirbeldüsenmodul 10 mit einem Gehäuse gezeigt, dass ein Gewinde 44 umfassen kann, wobei das Gewinde 44 zum Beispiel in ein nachfolgendes Wirbeldüsenmodul 10 eingeschraubt werden kann. Exemplarisch ist auch ein Gewindeeinsatz 44 an dem Oberteil 12 gezeigt, zum Beispiel zum Einschrauben in einen Einsatz der Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung 18. Die zu diesem Ausführungsbeispiel gezeigten Bestandteile des Gewindeeinsatzes 44 und des Gehäuses mit dem Gewinde 44 können optional auch an einem anderen der Ausführungsbeispiele angeordnet sein.The 6th shows a longitudinal section through the vortex nozzle module 10 . In the 6th (and further down in the 8th ) is the vortex nozzle module 10 with a housing shown to be threaded 44 may include the thread 44 for example in a downstream vortex nozzle module 10 can be screwed in. A threaded insert is also exemplary 44 on the top 12 shown, for example, for screwing into an insert of the liquid swirling device 18th . The components of the threaded insert shown for this exemplary embodiment 44 and the housing with the thread 44 can optionally also be arranged on another of the exemplary embodiments.

Das Wirbeldüsenmodul 10 der 6 zeigt im Querschnitt optional ein Dichtungselement 46, das zum Beispiel als O-Ring ausgestaltet sein kann. Die Zulaufkanäle 26, von denen vorzugsweise zwei vorhanden sein können, können im Gehäuse angeordnet sein, oder weiter oben als gezeigt im Oberteil 12.The vortex jet module 10 the 6th optionally shows a sealing element in cross section 46 , which can be designed as an O-ring, for example. The inlet channels 26th , of which there may preferably be two, can be arranged in the housing, or further up than shown in the upper part 12 .

Die Ausgestaltung der Wirbelkammerzulaufkanäle 26 kann beispielsweise durch Formgießen oder durch Fräsen erfolgen. Ist der Wirbelkammerzulaufkanal 26 im Oberteil 12 angeordnet, ist dies für ein Fräsen besser, und in diesem Fall kann das Oberteil 12 um die Höhe einer Nut länger sein als in der 6 dargestellt.The design of the vortex chamber inlet channels 26th can be done for example by molding or by milling. Is the vortex chamber inlet channel 26th in the top 12 arranged, this is better for a milling, and in this case the upper part can 12 longer by the height of a groove than in the 6th shown.

Die 7 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie F-F (vergleiche 6). Die 7 veranschaulicht den tangentialen Einlauf der Wirbelkammerzulaufkanäle 26 und zeigt die beispielhaften Wirbelrippenelemente 40 in beiden Wirbelkammerzulaufkanälen 26. 7 zeigt ebenfalls den ersten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 36, der vorzugsweise senkrecht gefräste Seitenwände als Innenwandung aufweisen kann. Vorzugsweise können dabei ein Innen- und Außenradius konisch zulaufen, um die Fließgeschwindigkeit zusätzlich zu erhöhen.The 7th shows a cross section along the cutting line FF (compare 6th ). The 7th illustrates the tangential inlet of the vortex chamber inlet channels 26th and shows the exemplary vertebral rib elements 40 in both vortex chamber inlet channels 26th . 7th also shows the first vortex chamber inlet channel section 36 , which can preferably have vertically milled side walls as the inner wall. Preferably, an inner and an outer radius can taper conically in order to additionally increase the flow velocity.

Die 8 zeigt einen weiteren Längsschnitt des Ausführungsbeispiels der 6 und der 7, hier in einer anderen Ebene des Wirbeldüsenmoduls 10, sodass einer der beiden Wirbelkammerzulaufkanäle 26 in seinem ersten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 36 senkrecht abfallende Seitenwände aufweisen kann, und in seinem zweiten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 34 vorzugsweise horizontal und damit parallel zur Wirbeldüsenmitte verlaufen kann.The 8th shows a further longitudinal section of the embodiment of FIG 6th and the 7th , here in a different level of the vortex nozzle module 10 so that one of the two vortex chamber inlet channels 26th in its first vortex chamber inlet channel section 36 may have vertically sloping side walls, and in its second vortex chamber inlet channel section 34 preferably horizontally and thus parallel to the center of the vortex nozzle.

Optional kann an dem Oberteil 12 ein scharfkantiger Übergang 48 vorhanden sein, der sich ebenfalls durch den Kanalinnenraum biegen kann, vorzugsweise im Übergang zwischen dem Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 36 und dem Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 34. Der scharfkantige Übergang 48 kann vorzugsweise als senkrechte Kante ausgestaltet sein. Der Wirbelkammerzulaufkanal 26 kann an dieser Stelle vorzugsweise auf einer Ebene mit der senkrechten Kante sein, sodass die senkrechte Kante die Flüssigkeit dann in eine andere Ebene leitet. An einem solchen scharfkantigen Übergang als Wirbelrippenelement 40 entstehen in der Flüssigkeit bei deren Durchfluss ebenfalls Mikrowirbel.Optionally on the top 12 a sharp-edged transition 48 be present, which can also bend through the channel interior, preferably in the transition between the vortex chamber inlet channel section 36 and the swirl chamber inlet channel section 34 . The sharp-edged transition 48 can preferably be designed as a vertical edge. The vortex chamber inlet channel 26th can at this point preferably be on one level with the vertical edge, so that the vertical edge then guides the liquid into another plane. At such a sharp-edged transition as a vertebral rib element 40 Micro-eddies are also created in the liquid as it flows through it.

Die 9 zeigt nochmal ein dreidimensionales Modell des Wirbeldüsenmoduls 10, bei dem das Innenvolumen, also das Flüssigkeitsvolumen, dargestellt ist.The 9 shows a three-dimensional model of the vortex nozzle module again 10 , in which the internal volume, i.e. the liquid volume, is shown.

Die 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wirbeldüsenmoduls 10, das sich von dem Beispiel der 9 insbesondere in der Anordnung der Wirbelrippenelemente 40 unterscheiden kann. Im Beispiel der 10 verläuft der Wirbelkammerzulaufkanal 26 nach einem senkrechten Anfang, also nach einem senkrechten ersten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt 36, in einem Umlenkradius.The 10 shows a further embodiment of a vortex nozzle module 10 that differs from the example of 9 especially in the arrangement of the vertebral rib elements 40 can distinguish. In the example of 10 the vortex chamber inlet channel runs 26th after a vertical start, that is, after a vertical first vortex chamber inlet channel section 36 , in a deflection radius.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
WirbeldüsenmodulVortex jet module
1212
OberteilTop
1414th
UnterteilLower part
1616
AufnahmebereichRecording area
1818th
FlüssigkeitsverwirbelungsvorrichtungFluid swirl device
2020th
DüsenmitteNozzle center
2222nd
WirbelkammerVortex chamber
2424
MittelachseCentral axis
2626th
WirbelkammerzulaufkanalVortex chamber inlet channel
2828
WassereintrittsbereichWater entry area
3030th
WirbelkammereingangVortex chamber entrance
3232
Ausgangoutput
3434
WirbelkammerzulaufkanalabschnittVortex chamber inlet channel section
3636
WirbelkammerzulaufkanalabschnittVortex chamber inlet channel section
3838
EinlaufradiusInlet radius
4040
WirbelrippenelementVertebral rib element
4242
MikrowirbelMicro vortex
4444
Gewindethread
4646
DichtungselementSealing element
AA.
BereichArea
BB.
BereichArea
CC.
BereichArea
DD.
BereichArea
EE.
BereichArea
F-FF-F
SchnittlinieCutting line

Claims (10)

Wirbeldüsenmodul (10), aufweisend - einen Aufnahmebereich (16) zum Aufnehmen einer Flüssigkeit, - eine Wirbelkammer (22) zum Verwirbeln der Flüssigkeit, und - mindestens einen Wirbelkammerzulaufkanal (26), der den Aufnahmebereich (16) mit einem Innenraum der Wirbelkammer (22) verbindet und dazu ausgelegt ist, die in dem Aufnahmebereich (16) aufgenommene Flüssigkeit in die Wirbelkammer (22) zu leiten, wobei eine Innenwandung des mindestens einen Wirbelkammerzulaufkanals (26) mindestens ein Wirbelrippenelement (40) aufweist, das in einen Innenraum des Wirbelkammerzulaufkanals (26) ragt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erstreckung des mindestens einen Wirbelrippenelements (40) eine Erstreckung des mindestens einen Wirbelkammerzulaufkanals (26) zwischen dem Aufnahmebereich (16) und der Wirbelkammer (22) schneidet.Vortex nozzle module (10), comprising - a receiving area (16) for receiving a liquid, - a swirl chamber (22) for swirling the liquid, and - at least one swirl chamber inlet channel (26) which connects the receiving area (16) with an interior of the swirl chamber (22 ) connects and is designed to guide the liquid received in the receiving area (16) into the vortex chamber (22), an inner wall of the at least one vortex chamber inlet channel (26) having at least one vortex rib element (40) which extends into an interior of the vortex chamber inlet channel ( 26) protrudes, characterized in that an extension of the at least one vortex rib element (40) intersects an extension of the at least one vortex chamber inlet channel (26) between the receiving area (16) and the vortex chamber (22). Wirbeldüsenmodul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das mindestens eine Wirbelrippenelement (40) senkrecht zu der Erstreckung und/oder zu einer Fließrichtung der Flüssigkeit erstreckt.Vortex nozzle module (10) Claim 1 , characterized in that the at least one vortex rib element (40) extends perpendicular to the extent and / or to a direction of flow of the liquid. Wirbeldüsenmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wirbelkammerzulaufkanal (26) mehrere Wirbelrippenelemente (40) aufweist, wobei vorzugsweise mindestens zwei der Wirbelrippenelemente (40) im Kanalinnenraum wechselständig zueinander angeordnet sind.Vortex nozzle module (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one vortex chamber inlet channel (26) has several vortex rib elements (40), preferably at least two of the vortex rib elements (40) being arranged alternately to one another in the channel interior. Wirbeldüsenmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Wirbelkammerzulaufkanäle (26), vorzugsweise zwei, drei oder vier Wirbelkammerzulaufkanäle (26), vorzugsweise wobei die mehreren Wirbelkammerzulaufkanäle (26) radial um einen Umfang des Aufnahmebereichs (16) angeordnet sind.Vortex nozzle module (10) according to one of the preceding claims, characterized by several vortex chamber inlet channels (26), preferably two, three or four vortex chamber inlet channels (26), preferably wherein the several vortex chamber inlet channels (26) are arranged radially around a circumference of the receiving area (16). Wirbeldüsenmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wirbelkammerzulaufkanal (26) tangential an einem Außenradius des Aufnahmebereichs (16) und/oder an einem Außenradius der Wirbelkammer (22) verläuft.Vortex nozzle module (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one vortex chamber inlet channel (26) is tangential to an outer radius of the Receiving area (16) and / or runs on an outer radius of the vortex chamber (22). Wirbeldüsenmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wirbelkammerzulaufkanal (26) zumindest in einem Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt (34, 36) - parallel oder in einem Winkel von 0 Grad bis 20 Grad zu einer Mittelachse durch den Aufnahmebereich (16) und die Wirbelkammer (22) verläuft, vorzugsweise in einem Winkel von 0 Grad bis 10 Grad; oder - in einem Winkel weniger als 90 Grad, vorzugsweise in einem Bereich von 20 Grad bis 45 Grad.Vortex nozzle module (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one vortex chamber inlet channel (26) at least in one vortex chamber inlet channel section (34, 36) - parallel or at an angle of 0 degrees to 20 degrees to a central axis through the receiving area (16 ) and the swirl chamber (22) extends, preferably at an angle of 0 degrees to 10 degrees; or - at an angle less than 90 degrees, preferably in a range from 20 degrees to 45 degrees. Wirbeldüsenmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenwand des Kanalinnenraums zumindest in einem ersten, an dem Aufnahmebereich (16) angeordneten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt (36) des Wirbelkammerzulaufkanals (26) parallel zu einer Längsschnittsebene durch den Aufnahmebereich (16) und die Wirbelkammer (22) des Wirbeldüsenmoduls (10) und senkrecht zu einer Querschnittsebene des Wirbeldüsenmoduls (10) verläuft.Vortex nozzle module (10) according to one of the preceding claims, characterized in that an inner wall of the duct interior is at least in a first vortex chamber inlet duct section (36) of the vortex chamber inlet duct (26) arranged on the receiving area (16) parallel to a longitudinal sectional plane through the receiving area (16) and the vortex chamber (22) of the vortex nozzle module (10) and runs perpendicular to a cross-sectional plane of the vortex nozzle module (10). Wirbeldüsenmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wirbelkammerzulaufkanal (26) in einem zweiten, an der Wirbelkammer (22) angeordneten Wirbelkammerzulaufkanalabschnitt (36) entlang eines Außenradius der Wirbelkammer (22) verläuft.Vortex nozzle module (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one vortex chamber inlet channel (26) runs in a second vortex chamber inlet channel section (36) arranged on the vortex chamber (22) along an outer radius of the vortex chamber (22). Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung (18), aufweisend mindestens ein Wirbeldüsenmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Liquid swirling device (18) having at least one swirl nozzle module (10) according to one of the preceding claims. Sanitärarmatur, aufweisend eine Flüssigkeitsverwirbelungsvorrichtung (18) nach Anspruch 9, und/oder mindestens ein Wirbeldüsenmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Sanitary fitting, having a fluid swirling device (18) according to Claim 9 , and / or at least one vortex nozzle module (10) according to one of the Claims 1 to 8th .
DE102019115626.2A 2019-06-07 2019-06-07 Vortex nozzle module, fluid swirl device, and sanitary fitting Expired - Fee Related DE102019115626B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019115626.2A DE102019115626B3 (en) 2019-06-07 2019-06-07 Vortex nozzle module, fluid swirl device, and sanitary fitting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019115626.2A DE102019115626B3 (en) 2019-06-07 2019-06-07 Vortex nozzle module, fluid swirl device, and sanitary fitting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019115626B3 true DE102019115626B3 (en) 2020-11-19

Family

ID=71016442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019115626.2A Expired - Fee Related DE102019115626B3 (en) 2019-06-07 2019-06-07 Vortex nozzle module, fluid swirl device, and sanitary fitting

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019115626B3 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070018017A1 (en) * 2005-07-25 2007-01-25 Isothermal Systems Research, Inc. Methods and apparatus for atomization of a liquid
DE102008019930A1 (en) * 2007-04-19 2008-10-23 Vita Vortex Gmbh Liquid atomizer device for treatment of water, has centrifugal chamber inlet provided in sidewall, and centrifugal chamber outlet provided in base wall, where side wall, cover wall and base wall are partially formed as arc-shaped

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070018017A1 (en) * 2005-07-25 2007-01-25 Isothermal Systems Research, Inc. Methods and apparatus for atomization of a liquid
DE102008019930A1 (en) * 2007-04-19 2008-10-23 Vita Vortex Gmbh Liquid atomizer device for treatment of water, has centrifugal chamber inlet provided in sidewall, and centrifugal chamber outlet provided in base wall, where side wall, cover wall and base wall are partially formed as arc-shaped

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2430487C2 (en) "Device for mixing gaseous and / or liquid media in a pipe"
DE4314507C1 (en) Flotation facility injector
DE102005037026B4 (en) cavitation mixer
DE102005001419B3 (en) Beam regulator e.g. for nozzle, has jet division mechanism allowing water to flow into multiplicity of single jets which are provided on junction and has crossing lattice bars forming grid network
EP1243343A1 (en) Dual fluid spray nozzle
DE3429066A1 (en) INJECTION NOZZLE FOR MICROBUBBLES
EP0646680A1 (en) Jet regulator to be connected to sanitary fixtures
DE2839387C2 (en) Process for generating hydrodynamic vibrations in a liquid and device for carrying out the process
DE2542240B2 (en) Hollow cone nozzle for atomizing liquid
DE2753788A1 (en) DEVICE FOR DUSTING AND DISPERSING FLUIDA
EP3394354A1 (en) Sanitary outlet unit
DE4426159A1 (en) Flotation device
DE3239109C2 (en)
DE3936078C2 (en) Swirl generator for cyclone separators
DE3706694C2 (en)
DE102019115626B3 (en) Vortex nozzle module, fluid swirl device, and sanitary fitting
EP0060540B1 (en) Device for the creation of a plurality of aerated water jets, especially a shower rose
DE4235558C1 (en) Vertical reactor for dissolving gas in liq., and esp. oxygen@ in water - liquid and gas pass downwards through number of perforated plates at velocity chosen so that limited bubble zone is formed beneath each plate
WO2005028093A1 (en) Device for adding at least one gas to a liquid
DE3918213C2 (en)
DE3102167A1 (en) Device for splitting a fluid or fluidised main flow between a plurality of secondary lines
DE3936080A1 (en) Swirl generator for an atomiser nozzle - has inlets in the form of tangentially aligned ducts
DE3800849A1 (en) Device for distributing the inflow of suspension into the inlets of a number of hydrocyclones
DE4214780A1 (en) Mixing liquid media
DE4407275B4 (en) Device for distributing a flowing liquid-gas mixture into several partial streams

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee