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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verwirbelungseinrichtung zum Verwirbeln einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, mit einem Einlass und einem Auslass. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verwirbeln einer Flüssigkeit.
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Die Erfindung kann Anwendung finden zum Mischen und/oder Dispergieren von Phasen einer Flüssigkeit sowie zur Veränderung von Wasserclustern und/oder zur Abgabe von Wasser in strukturierter Form. Zu diesen Zwecken werden typischerweise Vorrichtungen eingesetzt, die bewegte Elemente, wie beispielsweise sich drehende Schaufeln, aufweisen. Solche Vorrichtungen sind allerdings aufgrund ihrer bewegten Elemente anfällig für Verschleiß. Auch kann mit derartigen Vorrichtungen oftmals keine ausreichende Verwirbelung der Flüssigkeit erreicht werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine effektive Verwirbelung einer Flüssigkeit bei gleichzeitig reduzierter Anfälligkeit für Verschleiß zu ermöglichen.
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine Verwirbelungseinrichtung zum Verwirbeln einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, mit einem Einlass und einem Auslass,
wobei zwischen dem Einlass und dem Auslass eine erste Verwirbelungskammer und eine zweite Verwirbelungskammer derart angeordnet sind, dass durch den Einlass einströmende Flüssigkeit zuerst in die erste Verwirbelungskammer und dann in die zweite Verwirbelungskammer strömen kann,
wobei die erste Verwirbelungskammer eine um eine Längsachse spiralförmig gekrümmte erste Begrenzungsfläche aufweist, wobei sich ein Abstand der ersten Begrenzungsfläche von der Längsachse in einer ersten Drehrichtung vergrößert, und
wobei die zweite Verwirbelungskammer eine um die Längsachse spiralförmig gekrümmte zweite Begrenzungsfläche aufweist, wobei sich ein Abstand der zweiten Begrenzungsfläche von der Längsachse in einer zweiten Drehrichtung vergrößert, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Verwirbelungseinrichtung kann die in den Einlass eingeleitete Flüssigkeit in einem ersten Schritt in der der ersten Verwirbelungskammer und in einem dem ersten Schritt nachfolgenden zweiten Schritt in der zweiten Verwirbelungskammer verwirbelt werden. Hierzu kann die Flüssigkeit die erste und die zweite Verwirbelungskammer nach einander durchströmen und dann durch den Auslass der Verwirbelungsvorrichtung abgegeben werden. Sowohl die erste als auch die zweite Verwirbelungskammer weisen jeweils eine Begrenzungsfläche auf, die um eine gemeinsame Längsachse spiralförmig gekrümmt ist. Dabei sind die beiden Begrenzungsflächen jedoch derart gegeneinander verdreht angeordnet, dass die Drehrichtungen ihrer Spiralen gegensinnig sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Flüssigkeit in der ersten Verwirbelungskammer Wirbel mit einer ersten Vorzugsrichtung bildet und in der zweiten Verwirbelungskammer Wirbel mit einer der ersten Vorzugsrichtung entgegengesetzten zweiten Vorzugsrichtung. Es hat sich herausgestellt, dass durch diese gegensinnige Verwirbelung eine besonders effektive Verwirbelung der Flüssigkeit erreicht werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert aufgrund der durch die Verwirbelungskammern hervorgerufenen Eigendynamik der Flüssigkeit keine bewegbaren, insbesondere sich drehenden, Elemente und weist daher eine reduzierte Anfälligkeit für Verschleiß auf.
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Bevorzugt ist die Längsachse, um welche die erste und die zweite Begrenzungsfläche spiralförmig gekrümmt sind, eine Mittenlängsachse der Verwirbelungseinrichtung. Die Verwirbelungseinrichtung kann im Wesentlichen die Form eines Zylinders haben, wobei die Längsachse identisch mit einer Zylinderachse des Zylinders ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Auslass ein Sieb aufweist. Durch das Sieb kann eine zusätzliche Verwirbelung beim Durchleiten der Flüssigkeit durch den Auslass bewirkt werden. Bevorzugt umfasst das Sieb eine Vielzahl ovaler oder linsenförmiger Öffnungen, die von der Flüssigkeit durchflossen werden können. Besonders bevorzugt sind die ovalen oder linsenförmigen Öffnungen derart angeordnet, dass sie mehrere Kreislinien beschreiben.
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Bevorzugt weist das Sieb mehrere ovale oder linsenförmige Öffnungen auf, wobei jeweils sechs dieser Öffnungen derart angeordnet sind, dass sie ein Sechseck oder einen Kreis beschreiben. Durch diese Sechsecke oder Kreise können beim Durchfließen der Flüssigkeit durch die ovalen oder linsenförmigen Öffnungen Miniaturwirbel erzeugt werden. Bevorzugt umfasst das Sieb mehrere, insbesondere 19, Sechsecke oder Kreise, wobei sich die Sechsecke oder Kreise in virtuellen Überschneidungspunkten schneiden. Bevorzugt ist das Sieb derart ausgebildet, dass durch die virtuellen Überschneidungspunkte und virtuelle Mittelpunkte der Sechsecke oder Kreise alle platonischen Körper in zweidimensionaler Darstellung abgebildet werden können, also insbesondere ein Tetraeder, ein Hexaeder, ein Oktaeder, ein Dodekaeder und ein Ikosaeder.
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Konstruktiv vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei welcher das Sieb aus einem Metall, insbesondere aus Kupfer, ausgebildet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zwischen der ersten Verwirbelungskammer und der zweiten Verwirbelungskammer ein erster Kompressionsraum angeordnet ist, der einen der ersten Verwirbelungskammer zugewandten ersten Querschnitt und einen der zweiten Verwirbelungskammer zugewandten zweiten Querschnitt aufweist, wobei der erste Querschnitt größer ist als der zweite Querschnitt. Bevorzugt ist eine der ersten Verwirbelungskammer zugewandte erste Querschnittsfläche, die senkrecht zu der Längsachse angeordnet ist, größer als eine der zweiten Verwirbelungskammer zugewandte zweite Querschnittsfläche, die parallel zu der ersten Querschnittsfläche angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist der erste Kompressionsraum trichterförmig ausgebildet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zwischen der zweiten Verwirbelungskammer und dem Auslass ein zweiter Kompressionsraum angeordnet ist, der einen der zweiten Verwirbelungskammer zugewandten dritten Querschnitt und einen dem Auslass zugewandten vierten Querschnitt aufweist, wobei der dritte Querschnitt größer ist als der vierte Querschnitt. Bevorzugt ist eine der zweiten Verwirbelungskammer zugewandte dritte Querschnittsfläche, die senkrecht zu der Längsachse angeordnet ist, größer als eine dem Auslass zugewandte vierte Querschnittsfläche, die parallel zu der dritten Querschnittsfläche angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist der zweite Kompressionsraum trichterförmig ausgebildet.
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Als vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei welcher die Verwirbelungseinrichtung ein erstes trichterförmiges Gehäuseteil aufweist und die erste Begrenzungsfläche Teil eines ersten Einsatzes ist, der in dem ersten trichterförmigen Gehäuseteil aufgenommen ist. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verwirbelungseinrichtung ein zweites trichterförmiges Gehäuseteil aufweist und die zweite Begrenzungsfläche Teil eines zweiten Einsatzes ist, der in dem zweiten trichterförmigen Gehäuseteil aufgenommen ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann ein modularer Aufbau der Verwirbelungseinrichtung aus mehreren vorgefertigten Teilen, insbesondere einem oder mehreren Einsätzen, und einem oder mehreren Gehäuseteilen, ermöglicht werden. Bevorzugt weist der erste Einsatz zusätzlich zu der ersten spiralförmig gebogenen Begrenzungsfläche einen ersten Boden auf, der senkrecht zu der Begrenzungsfläche angeordnet ist. Der zweite Einsatz umfasst bevorzugt zusätzlich zu der zweiten spiralförmig gebogenen Begrenzungsfläche einen zweiten Boden, der senkrecht zu der Begrenzungsfläche angeordnet ist.
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Konstruktiv vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei welcher ein Verhältnis eines minimalen Abstands der ersten Begrenzungsfläche von der Längsachse zu einem maximalen Abstand der ersten Begrenzungsfläche von der Längsachse im Bereich von 0,55 bis 0,65 liegt, insbesondere im Bereich von 0,57 bis 0,62 liegt, beispielsweise 0,61 ist.
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Vorteilhaft ist ferner eine konstruktive Ausgestaltung, bei der ein Verhältnis eines minimalen Abstands der zweiten Begrenzungsfläche von der Längsachse zu einem maximalen Abstand der zweiten Begrenzungsfläche von der Längsachse im Bereich von 0,55 bis 0,65 liegt, insbesondere im Bereich von 0,57 bis 0,62 liegt, beispielsweise 0,61 ist.
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Bevorzugt ist das Verhältnis des minimalen Abstands der ersten Begrenzungsfläche von der Längsachse zu dem maximalen Abstand der ersten Begrenzungsfläche von der Längsachse identisch zu dem Verhältnis des minimalen Abstands der zweiten Begrenzungsfläche von der Längsachse zu dem maximalen Abstand der zweiten Begrenzungsfläche von der Längsachse.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste Begrenzungsfläche den Verlauf einer Fibonacci-Spirale aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die zweite Begrenzungsfläche den Verlauf einer Fibonacci-Spirale aufweist. Eine Ausgestaltung der jeweiligen Begrenzungsfläche als Fibonacci-Spirale hat sich im Hinblick auf die zu erreichende Verwirbelung als besonders effektiv erwiesen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die erste Verwirbelungskammer in einer zur Längsachse parallelen axialen Richtung eine erste Verwirbelungskammer-Höhe auf und der erste Kompressionsraum umfasst einen ersten trichterförmigen Bereich mit einer ersten Trichter-Höhe und einen ersten zylindrischen Bereich mit einer ersten Zylinder-Höhe, wobei ein Verhältnis der Summe der ersten Verwirbelungskammer-Höhe und der ersten Trichter-Höhe zu der Summe der ersten Verwirbelungskammer-Höhe und der ersten Trichter-Höhe und der ersten Zylinder-Höhe im Bereich von 0,55 bis 0,65 liegt, insbesondere im Bereich von 0,57 bis 0,62 liegt, beispielsweise 0,61 ist.
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In diesem Zusammenhang ist eine Ausgestaltung besonders bevorzugt, bei der die zweite Verwirbelungskammer in einer zur Längsachse parallelen axialen Richtung eine zweite Verwirbelungskammer-Höhe aufweist und der zweite Kompressionsraum einen zweiten trichterförmigen Bereich mit einer zweiten Trichter-Höhe,
wobei ein Verhältnis der Summe der ersten Verwirbelungskammer-Höhe und der ersten Trichter-Höhe und der ersten Zylinder-Höhe zu der Summe der ersten Verwirbelungskammer-Höhe und der ersten Trichter-Höhe und der ersten Zylinder-Höhe und der zweiten Verwirbelungskammer-Höhe und der zweiten Trichter-Höhe
gleich ist einem Verhältnis der ersten Verwirbelungskammer-Höhe und der ersten Trichter-Höhe zu der Summe der ersten Verwirbelungskammer-Höhe und der ersten Trichter-Höhe und der ersten Zylinder-Höhe. Insofern wird konstruktiv eine Gestaltung der Höhen gemäß dem goldenen Schnitt erreicht.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Einlass ein Außengewinde aufweist, so dass die Verwirbelungseinrichtung durch das Gewinde mit einer Zuleitung für die Flüssigkeit verbunden werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass im Bereich des Auslasses ein Außengewinde vorgesehen ist, beispielsweise an einem den Auslass aufweisenden Gehäuseteil. Das Außengewinde des Auslassens wirkt bevorzugt mit einem Innengewinde eines Siebhalters zum Halten eines Siebs der Verwirbelungsvorrichtung zusammen.
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Zur Lösung eingangs genannter Aufgabe wird ferner ein Verfahren zum Verwirbeln einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in einer Verwirbelungseinrichtung mit einem Einlass und einem Auslass vorgeschlagen,
wobei durch den Einlass strömende Flüssigkeit zunächst durch eine erste Verwirbelungskammer, dann durch eine zweite Verwirbelungskammer und dann durch den Auslass strömt,
wobei die Flüssigkeit in der ersten Verwirbelungskammer an einer ersten, um eine Längsachse spiralförmig gekrümmten Begrenzungsfläche verwirbelt wird, wobei sich ein Abstand der ersten Begrenzungsfläche von der Längsachse in einer ersten Drehrichtung vergrößert, und
wobei die Flüssigkeit in der zweiten Verwirbelungskammer an einer zweiten, um eine Längsachse spiralförmig gekrümmten Begrenzungsfläche verwirbelt wird, wobei sich ein Abstand der zweiten Begrenzungsfläche von der Längsachse in einer zweiten Drehrichtung vergrößert, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist.
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Bevorzugt wird die Flüssigkeit in der ersten Verwirbelungskammer in eine Drehbewegung in einer ersten Flüssigkeitsdrehrichtung versetzt und in der zweiten Verwirbelungskammer in eine Drehbewegung in einer der ersten Flüssigkeitsdrehrichtung entgegengesetzte zweite Flüssigkeitsdrehrichtung.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die von der ersten Verwirbelungskammer in die zweite Verwirbelungskammer strömende Flüssigkeit, insbesondere das Wasser, vorzugsweise axial, verdichtet wird, so dass ein Dichtewechsel stattfindet, insbesondere entweder nach Außen oder nach Innen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung, die den Erfindungsgedanken nicht einschränkt.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verwirbelungseinrichtung in einer Explosionsdarstellung;
- 2 zeigt die Verwirbelungseinrichtung gemäß 1 in einer perspektivischen Darstellung;
- 3 zeigt die Verwirbelungseinrichtung gemäß 1 in einer Seitenansicht;
- 4 zeigt die Verwirbelungseinrichtung gemäß 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie D-D in 3;
- 5 zeigt die Verwirbelungseinrichtung gemäß 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie C-C in 3;
- 6 zeigt die Verwirbelungseinrichtung gemäß 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A in 7;
- 7 zeigt die Verwirbelungseinrichtung gemäß 1 in einer Aufsicht auf den Auslass;
- 8 zeigt die Verwirbelungseinrichtung gemäß 1 in einer Detaildasrstellung des mit B markierten Bereichs in 7; und
- 9 zeigt ein Detail der Darstellung in 9.
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Beispielhafte Ausführungsform der Erfindung
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In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
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In 1-9 ist ein Ausführungsbeispiel einer Verwirbelungseinrichtung 1 gemäß der Erfindung dargestellt, welches nachfolgend im Einzelnen erläutert werden soll. Diese Verwirbelungseinrichtung 1 ist dazu ausgelegt, Veränderung von Wasserclustern herbeizuführen und/oder zu unterstützen. Gleichfalls kann die Verwirbelungseinrichtung 1 auch zum Mischen von Phasen einer Flüssigkeitszusammensetzung verwendet werden.
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Die Verwirbelungseinrichtung 1 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einer Zylinderachse L auf, vgl. 2. Diese Zylinderachse L erstreckt sich von einem Einlass 2 bis zu einem Auslass 13 der Verwirbelungseinrichtung 1. Wie der Explosionsdarstellung in 1 entnommen werden kann, ist die Verwirbelungseinrichtung 1 aus einer Reihe vorgefertigter Bauteile gebildet. Der Einlass 2 der Verwirbelungseinrichtung 1 ist in einem Einlassgehäuseteil 3 angeordnet. Der Einlass 2 hat einen kreisförmigen Querschnitt. Über den Einlass 2 kann der Verwirbelungseinrichtung 1 eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, oder eine Flüssigkeitsmischung, insbesondere unter einem vorgegebenen Druck, zugeführt werden.
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Das Einlassgehäuseteil 3 ist mit einem ersten trichterförmigen Gehäuseteil 7 verbunden, in welchem ein erster Einsatz 15 aufgenommen ist, vgl. 6. Der erste Einsatz 15 umfasst eine erste Begrenzungsfläche 5, die um die Längsachse L, hier die Zylinderachse, der Verwirbelungseinrichtung 1 spiralförmig gekrümmt angeordnet ist. Dabei vergrößert sich ein Abstand der ersten Begrenzungsfläche 5 von der Längsachse L in einer ersten Drehrichtung - hier vom Auslass 13 aus betrachtet entgegen dem Uhrzeigersinn, vgl. 5. Insofern wird durch die erste spiralförmige Begrenzungsfläche 5 zusammen mit dem Einlassgehäuseteil 3 eine erste Verwirbelungskammer 4 gebildet. Ein weiterer Bestandteil des ersten Einsatzes 15 ist ein erster Boden 6, welcher die erste Verwirbelungskammer 4 auf einer dem Einlassgehäuseteil 3 gegenüberliegenden Seite des Einsatzes 15 begrenzt.
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Das erste trichterförmige Gehäuseteil 7 ist mit einem zweiten trichterförmigen Gehäuseteil 11 verbunden, in dem ein zweiter Einsatz 16 aufgenommen ist. Dieser zweite Einsatz 16 umfasst neben einer zweiten Begrenzungsfläche 9 einen zweiten Boden 10. Die zweite Begrenzungsfläche 9 ist ebenfalls um die Längsachse L spiralförmig gekrümmt angeordnet, weist aber eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung auf. Das bedeutet, dass sich ein Abstand der zweiten Begrenzungsfläche 9 von der Längsachse L in der zweiten - hier vom Auslass 13 aus betrachtet im Uhrzeigersinn - vergrößert, vgl. 4.
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Dabei liegt ein Verhältnis des minimalen Abstands der ersten Begrenzungsfläche 5 von der Längsachse L zu dem maximalen Abstand der ersten Begrenzungsfläche 5 von der Längsachse L im Bereich von 0,55 bis 0,65 liegt, insbesondere im Bereich von 0,57 bis 0,62, beispielsweise bei 0,61. Das Verhältnis des minimalen Abstands der zweiten Begrenzungsfläche 9 von der Längsachse L zu dem maximalen Abstand der zweiten Begrenzungsfläche 9 ist identisch zu dem Verhältnis des minimalen Abstands der ersten Begrenzungsfläche 9 von der Längsachse L zu dem maximalen Abstand der ersten Begrenzungsfläche 5 von der Längsachse L gewählt.
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Gemäß einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann vorgesehen sein, dass die erste Begrenzungsfläche 5 den Verlauf einer Fibonacci-Spirale aufweist und/oder dass die zweite Begrenzungsfläche 9 den Verlauf einer Fibonacci-Spirale aufweist.
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Auf einer dem ersten trichterförmigen Gehäuseteil 7 abgewandten Seite des zweiten trichterförmigen Gehäuseteils 11 ist der Auslass 13 der Verwirbelungseinrichtung 1 angeordnet. Der Auslass 13 umfasst ein Sieb 12, welches über einen Siebhalter 14 an dem zweiten trichterförmigen Gehäuseteil 11 gehalten ist. Zur Verbindung des Siebhalters 14 mit dem zweiten trichterförmigen Gehäuseteil 11 weist der Siebhalter 14 ein Innengewinde und der zweite trichterförmige Gehäuseteil 11 ein Außengewinde auf, die ineinandergreifen.
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Wie in 7-9 dargestellt, umfasst das Sieb 12 mehrere ovale oder linsenförmige Öffnungen 19, wobei jeweils sechs dieser Öffnungen 19 derart angeordnet sind, dass sie ein Sechseck oder einen Kreis beschreiben. Durch diese Sechsecke oder Kreise können beim Durchfließen der Flüssigkeit durch die ovalen oder linsenförmigen Öffnungen 19 Miniaturwirbel erzeugt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel umfasst das Sieb 12 neunzehn Sechsecke oder Kreise, wobei sich die Sechsecke oder Kreise in virtuellen Überschneidungspunkten schneiden.
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Wie der 6 weiter zu entnehmen ist, ist zwischen der ersten Verwirbelungskammer 4 und der zweiten Verwirbelungskammer 8 ein erster Kompressionsraum 17 angeordnet, der einen der ersten Verwirbelungskammer 4 zugewandten ersten Querschnitt und einen der zweiten Verwirbelungskammer 8 zugewandten zweiten Querschnitt aufweist, wobei der erste Querschnitt größer ist als der zweite Querschnitt. Der Kompressionsraum 17 weist insofern die Form eines Trichters auf. Zwischen der zweiten Verwirbelungskammer 8 und dem Auslass 13 ist ein zweiter Kompressionsraum 18 angeordnet ist, der einen der zweiten Verwirbelungskammer 8 zugewandten dritten Querschnitt und einen dem Auslass 13 zugewandten vierten Querschnitt aufweist, wobei der dritte Querschnitt größer ist als der vierte Querschnitt.
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Die erste Verwirbelungskammer 4 weist dabei in einer zur Längsachse L parallelen axialen Richtung eine erste Verwirbelungskammer-Höhe V1 auf und der erste Kompressionsraum 17 umfasst einen ersten trichterförmigen Bereich mit einer ersten Trichter-Höhe T1 und einen ersten zylindrischen Bereich mit einer ersten Zylinder-Höhe Z1. Bei dem Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Summe der ersten Verwirbelungskammer-Höhe V1 und der ersten Trichter-Höhe T1 zu der Summe der ersten Verwirbelungskammer-Höhe V1 und der ersten Trichter-Höhe T1 und der ersten Zylinder-Höhe Z1 im Bereich von 0,55 bis 0,65, insbesondere im Bereich von 0,57 bis 0,62, beispielsweise 0,61.
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Ferner weist die zweite Verwirbelungskammer 8 in einer zur Längsachse L parallelen axialen Richtung eine zweite Verwirbelungskammer-Höhe V2 auf und der zweite Kompressionsraum 18 umfasst einen zweiten trichterförmigen Bereich mit einer zweiten Trichter-Höhe T2. Bei dem Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Summe der ersten Verwirbelungskammer-Höhe V1 und der ersten Trichter-Höhe T1 und der ersten Zylinder-Höhe Z1 zu der Summe der ersten Verwirbelungskammer-Höhe V1 und der ersten Trichter-Höhe T1 und der ersten Zylinder-Höhe Z1 und der zweiten Verwirbelungskammer-Höhe V2 und der zweiten Trichter-Höhe T2 gleich dem Verhältnis der ersten Verwirbelungskammer-Höhe V1 und der ersten Trichter-Höhe T1 zu der Summe der ersten Verwirbelungskammer-Höhe V1 und der ersten Trichter-Höhe T1 und der ersten Zylinder-Höhe Z1. Insofern wird konstruktiv eine Gestaltung der Höhen gemäß dem goldenen Schnitt erreicht.
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Mit der vorstehend beschriebenen Verwirbelungseinrichtung 1 kann ein Verfahren zum Verwirbeln einer Flüssigkeit durchgeführt werden, welches eine effektive Verwirbelung der Flüssigkeit bei gleichzeitig reduzierter Anfälligkeit für Verschleiß ermöglicht. Dabei strömt durch den Einlass 2 strömende Flüssigkeit zunächst durch die erste Verwirbelungskammer 4, dann durch die zweite Verwirbelungskammer 8 und dann durch den Auslass 13, insbesondere das Sieb 12 des Auslasses 13. Die Flüssigkeit wird in der ersten Verwirbelungskammer 4 an der ersten, um die Längsachse L spiralförmig gekrümmten Begrenzungsfläche 5 verwirbelt und in der zweiten Verwirbelungskammer 8 an der zweiten, um die Längsachse L spiralförmig gekrümmten Begrenzungsfläche 9 verwirbelt. Dabei wird die Flüssigkeit in der ersten Verwirbelungskammer 4 in eine Drehbewegung in einer ersten Flüssigkeitsdrehrichtung versetzt und in der zweiten Verwirbelungskammer 8 in eine Drehbewegung in einer der ersten Flüssigkeitsdrehrichtung entgegengesetzten zweite Flüssigkeitsdrehrichtung.
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In der ersten Verwirbelungskammer 4 kann ein Unterdruck insbesondere im Zentrum eines Wirbels erzeugt werden. Durch den Wechsel der Flüssigkeitsdrehrichtung zwischen der ersten Verwirbelungskammer und der zweiten Verwirbelungskammer kann eine Art Pressen entstehen, welches durch den Sog zusätzlich gefördert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verwirbelungseinrichtung
- 2
- Einlass
- 3
- Einlassgehäuseteil
- 4
- Verwirbelungskammer
- 5
- Begrenzungsfläche
- 6
- Boden
- 7
- trichterförmiges Gehäuseteil
- 8
- Verwirbelungskammer
- 9
- Begrenzungsfläche
- 10
- Boden
- 11
- trichterförmiges Gehäuseteil
- 12
- Sieb
- 13
- Auslass
- 14
- Siebhalter
- 15
- Einsatz
- 16
- Einsatz
- 17
- Kompressionsraum
- 18
- Kompressionsraum
- 19
- Öffnung
- L
- Zylinderachse
- T1
- Trichter-Höhe
- T2
- Trichter-Höhe
- V1
- Verwirbelungskammer-Höhe
- V2
- Verwirbelungskammer-Höhe
- Z1
- Zylinder-Höhe
