DE1947898C3 - Vorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

35

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Vorrichtungen sind aus der FR-PS 11 06 820 bekannt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen besitzt der Umlenkkörper eine Umlenkoberfläche, die durch Rotation eines Bogens um die Strahlachse definiert ist. Der Umlenkkörper besitzt eine Anzahl radialer Schlitze, durch welche Flüssigkeit hindurchtreten kann. Diese Vorrichtung erzeugt mit der über den Rand des Umlenkkörpers hinausschießenden weitgchend verlustlos umgelenkt werdenden Flüssigkeit einen rotationssymmetrischen Flüssigkeitsvorhang, in dessen Innerem die durch die Schlitze hindurchgetretene Flüssigkeit in Form von Flachsirahlen strömt. Eine gleichmäßge Versprühung der Flüssigkeit über einen relativ großen Querschnitt ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich.

Ferner ist aus der US-PS 26 39 947 eine Vorrichtung zum Verteilen einer Flüssigkeit bekannt, bei welcher die Strahldüse auf die Mitte der eben, flach konkav oder flach konvex ausgebildeten Oberfläche einer Prallplatte gerichtet ist, welche mehrere konzentrische Reihen von Durch trittslöchern aufweist. Bei den weiter außen liegenden Lochreihen erhebt sich am radial äußeren Rand jedes Loches eine Umlenkzunge, welche gegen sie fco strömende Flüssigkeit in das Loch hinein ablenkt. Die Löcher können sich dabei in Durehslrömiiiigsrichtung erweitern. Die radial äußeren Wandungen können dabei in Verlängerung der Ablenkflächen der Zunge verlaufen. Bei dieser Vorrichtung wird zunächst der Großteil ^b<i der Strömungsenergie beim Auftreffen auf die Prallplatte verwirbelt, so daß sie für die Verteilung der Flüssigkeit verlorengeht. Die Umlenkzuncen bewirken eine weitere Verwirbelung der Flüssigkeit, so daß die über den Rand der Platte hinausströmende Flüssigkeit nur noch wenig Energie hat und im wesentlichen nach unien herabströmt. Auch die durch die Löcher strömende Flüssigkeit hat nur noch einen geringen radial nach außen gerichteten Impuls. Dementsprechend teilt auch diese Vorrichtung die Flüssigkeit nur grob auf und verteilt sie nur über einen relativ kleinen Raum.

Schließlich ist aus der DT-UBM-Schrift 19 01 998 eine Vorrichtung zum Versprühen von Flüssigkeit bekannt, bei welcher vor einer Düse ein konischer, zu seinem Uand hin eben werdender Umlenkkörper angeordnet ist, von dessen Rand sich ein Zackenkranz senkrecht zur Oberfläche des Umlenkkörpers sägezahnartig nach oben erhebt. Auch bei dieser Konstruktion wird ein relativ großer Teil der Strömungsenergie im Zackenkranz verwirbelt, so daß der erzeugte glockenförmige Flüssigkeitsmantei nur einen relativ kleinen Durchmesser hat. Eine Versprühung der Flüssigkeit im Sinne einer Aufsplitterung in feine Tröpfchen und gleichmäßige Verteilung derselben über einen relativ großen Bereich erfolgt nicht.

Die Erfindung löst die Aufgabe, die Vorrichtung nach der FR-PS 11 06 820 so auszubilden, daß die Flüssigkeit in gleichmäßig fein aufgeteiltem Zustand gleichmäßig über einen verhältnismäßig großen Raum verteilt ist, durch deren Ausbildung nach Anspruch 1.

Bei dieser Ausbildung »schält« die radial außen liegende Eintrittskante jedes der vielen Löcher im Ablenkglied einen Teil der auf ihrem ganzen Weg über das Umlenkglied fortlaufend umgelenkt werdenden Flüssigkeit heraus und bildet aus diesem einen gesonderten feinen Strahl, der sich rasch in eine Vielzahl von Einzeltropfen auflöst. Der Ablenkring erfaßt den restlichen über den Rand des Umlenkkörpers hinausschießenden Teil der Flüssigkeit und lenkt ihn so um, daß auch dieser Teil der Flüssigkeit in einen Tropfenmantel aufsplittert, der den \om Umlenkkörper mit Tropfen erfüllten Raum an diesen anschließend umhüllt.

Besondere Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die Vorrichtung auch nach oben gerichtet eingesetzt werden kann, wodurch der beaufschlagte Raum besonders groß wird, daß sie sehr unempfindlich gegen in der Flüssigkeit enthaltenen Sehmutz ist und daß die Versprühwirkung auch bei gelegentlichem Nachlassen des Flüssigkeitsdrucks nur unverhältnismäßig wenig absinkt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann z. B. bei der Erzeugung eines Sprühregens zur Kühlung von Flüssigkeiten Verwendung finden, so z. B. in Kühltürmen oder Bassins zur Kühlung von Wasser.

Die Löcher des Umlenkkörpers lassen zweckmäßig die Mittelachse des Umlenkkörpers frei. Die Löcher können rechteckigen Querschnitt haben.

Die Ausbildung nach Anspruch 2 wirkt nicht nur einem Zusetzen oder Verstopfen der Löcher entgegen. Sie ist auch vorteilhaft in bezug auf das Entformen, wenn die Vorrichtung, wie das bevorzugt wird, im Sprit/· oder Druckguß hergestellt wird. Die Ausbildung nach Anspruch 3 bewirkt eine besonders breite Verteilung der Flüssigkeit, da hierbei die am weitesten außen liegenden Löcher ihre Strahlen auch unter dem größten Winkel zur Düsenachse radial nach außen richten.

Die Ausbildung nach Anspruch 4 bewirkt noch eine Auffächerung des vom Ablenkring erzeugten Sprühre-

Die Vorrichtung kann aus jedem geeigneten Plastikmaterial bestehen. Bevorzugt wird sie als ein .Stück aus Kunststoff hergestellt. Dabei ermöglicht die divergente Form der Öffnungen das Abziehen in axialer Richtung eines bei der Herstellung der .Sprühdüse für die Formgebung der Öffnungen verwendeten Formtcils. Dadurch kommt man mit einer geringen Zahl von Teilender Form aus.

Bin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im !olgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. I zeigt die Vorrichtung im Schnitt gemäß der Linie I-1 in F i g. 2.

Fig. 2 zeigt den Schnitt entlang der Linie H-Il in Fig. 1.

Inder Zeichnung bezeichnet 10 die aus der Strahldüse 12 und dem mit Öffnungen versehenen Umlenkkörper 14 bestehende Vorrichtung. Die Strahldi.se weist eine sich verjüngende Bohrung 16 und den Austritt 18 auf, und besitzt das Gewindestück 20. Der Durchmesser des LJmlenkkörper:» wachst mit wachsendem Abstand von der Düse 12 derart, daß seine Umlenkoberfläche im Axialschnitt gesehen, wie in F i g. 2 dargestellt, gleichmäßig gekrümmt verläuft, z. B. kreisbogenförmig oder parabolisch. Erforderlichenfalls kann die Kurve auch teilweise gerade verlaufen.

Radial im Abstand angeordnete konzentrische Reihen 22 von Löchern sind im Umlenkkörper 14 vorgesehen. Die Löcher 24 sind in jeder Reihe 22 im Abstand voneinander angeordnet. Die Löcher haben eckigen Querschnitt, sie können jedoch auch runden oder gekrümmten Querschnitt aufweisen.

Zur Halterung des Umlenkkörpers 14 auf der Strahldüse 12 in einigem Abstand in Strahlrichtung vor dem Auslaß 18 sind zwei Trüger 26 vorgesehen. Mit den Enden 30 der Träger 26 ist ein Ablenkring 28 fest verbunden. Dieser verläuft radial im Abstand um den Umlenkkörper herum. Zusätzlich zu den Enden 30 der Träger sind Stege 32 zur Verbindung des Umlenkkörpers 14 mit dem Ablenkring 28 \ orgesehen

In Abständen entlang dem Umuiiig weist der Ablenkring Umlenkflächen 34 und 5b aul Dabei wechseln du- !'lachen 34 und 3b einander ab und sind jeweils in verschiedenen Winkel /ur Achse 38 der Strahldüse 12 und des IInilenkkörpers 14 geneigt. Die !'lachen 34 und 3b sind durch erhöhte Stege 34 voneinander getrennt.

Die Löcher 24 im Umlenkkörper 14 divergieren in Richtung tier Divergenz ties I Imlenkkörpers. Zusätzlich divergieren die Wandungen 24.1, 24.2, 24.3 und 24.4 der Löcher 24 relativ zu den /11 der Düsenachse parallelen Achsen 24.5. Die Neigung jeder Wandung 24.2 ist dabei proportional dem Abstund /ur Düsenachse 38. Durch die Vorsprünge 24.b sind die Wandungen 24.2 geringfügig verlängert. Dadurch wird die Strahlabgangsrichtung aus jedem Loch näher an der Richtung der Wandung 24.2 dieses 1 .oches gehalten.

In der praktischen Anwendung wird das Gewindestück 20 der Strahldüse 12 auf eine Flüssigkeitsleitung geschraubt. Die unter Druck stehende Flüssigkeit strömt durch das Mundstück auf den Umlenkkörper 14. Dieser lenkt den Flüssigkeitsstrahl 19 um. so dall eine Flüssigkeilsschicht 19.1 über die divergierende übt. !'fläche des Umlenkkörpers strömt. Dabei tritt die Flüssigkeit wegen der Krümmung der sie führenden Oberfläche des Umlenkkörpers recht gleichmäßig in alle Löcher 24. Die aus den Löchern 24 tretenden Sprühstrahlen bilden an der der Düse abgekehrten Seite des Zerstreuungsglieds einen Sprühregen. Die restliche Flüssigkeit 19.2 strömt gegen die geneigten Oberflächen 34 und 36 des Umlenkrings 28. Die Flächen 34 und 36 lenken die Flüssigkeit in Richtung auf die Düsenachse um. Durch die unterschiedliche Neigung bewirken die Flächen 34 und 3b die Umlenkung der auf sie strömenden Flüssigkeit in zwei konzentrische, 1111 Abstand zueinander befindliche Zonen 34.1 und 36.1. Durch Vorsprünge 36.2 sind die Flächen 3b geringfügig verlängert, um die Flüsigkeit besser in Richtung der Flächen 36 abströmen zu lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit mit einer Strahldüse und einem axial im Abstand vor dieser gehaltenen, mit Durchlässen versehenen Umlenkkörper, dessen der Düse zugewandte Oberfläche eine mit wachsendem Abstand von der Düsenmitte wachsende Neigung gegen die Strahlaustrittsrichtung der Düse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe von einer Vielzahl von Löchern (24) gebildet sind, und daß der Umlenkkörper (14) radial im Abstand von einem Ablenkring (28) umgeben ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (24.1, 24.2) jedes der Löcher in der der Düse (12) abgekehrten Richtung relativ zu einer der Mittelachse (38) parallelen Achse (24.5) durch das jeweilige Loch divergieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in radialer Richtung außen liegende Wandung (24.2) jedes Loches (24) gegenüber der Mittelachse (38) in einem Winkel geneigt ist, der proportional mit dem Abstand zu der Mittelachse zunimmt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkring (28) eine Vielzahl von entlang dem Umfang in Abständen angeordneter Umlenkflächen (34, 36) mit unterschiedlicher Neigung in bezug auf die Mittelachse (38) aufweist.