DE1955545A1

DE1955545A1 - Gas- und fluessigkeitsstromunabhaengige und druckkonstante Duese

Info

Publication number: DE1955545A1
Application number: DE19691955545
Authority: DE
Inventors: Fritz Stephan
Original assignee: Heyer Carl GmbH
Current assignee: Heyer Carl GmbH
Priority date: 1969-11-05
Filing date: 1969-11-05
Publication date: 1971-05-13
Also published as: DE1955545C3; DE1955545B2

Description

Gas- und Flüssigkeitsstromunabhängige und druckkonstante Düse Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckgas-Düse zum Ansaugen und Zerstäuben von Flüssigkeit oder zum Ansaugen und Beimischen von Gasen und Flüssigkeiten, wie sie beispielsweise ihre Anwendung in Inhalationsgeräten, Aerosolbefeuchtern und dgl. findet.
Bei den bekannten Düsen dieser Art besteht ein wesentlicher Nachteil, darin, dass der Öffnungsquerschnitt nicht veränderlicht ist, wodurch der Stau- oder Düsendruck von der zugeführten Menge des Druckmediums abhängig ist.
Ist die zugeführte Menge des Iruckmediums zu gering, um den für ein Zerstäuben notwendigen Düsendruck aufzubauen, so strömt das Druckmedium ohne die eigentliche Wirkung der Düse zu erreichen, aus der lüsenöffnung. Wird andererstts ein erhöhter Fluss oder Strom benötigt, so ist dies nur über einen erhöhten Druck des Druckmediums zu erreichen, so dass wiederum die eigentliche Wirkung der Düse abhängig ist von der Nenge bzw. Stärke des Druckes innerhalb des Druckmediums.
Besonders nachteilig macht sich diese Abhängigkeit von der Strömung bzw. von dem Fluss bei Flüssigkeitszerstäuberdüsen bemerkbar, die in Inhalationsgeräten oder Aerosolbefeuchtern verwendet werden, da der Öffnungsquerschnitt für die Bildung der Tröpfengrösse des Nebel ausschlaggebend ist. Da von der Tröpfengrösse das Eingdringen und Ablagern der Nebelteilchen in die Atemwege , also die medizinische Wirkung des Aerosols abhängt, ist es von wesentlicher Weichtigkeit, dass die Grösse der erzeugten Nebel tröpfchen von der durch die Düse geführten Strömungsmenge unabhängig ist.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, die aufgezeigten Nachteile der bekannten Düsen zu beseitigen und eine Düse zu schaffen, die bei jeder Menge'des zugeführten Druckmediums eine gleichbleibende Düsenwirkung erzeugt, indem die Düsenöffnung durch den einstellbaren Druck des Mediums geöffnet oder geschlossen wird, so dass das Druckmedium immer mit dem gleichen Druck aus der Düse ausströmen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Düse ein sich enbprechend der durchfliessenden Menge des Druckmediums bei praktisch gleichbleibendem Düsendruck selbsttätig verstellendesSchliesselemente in Art eines Druckventiles enthält, das die Düsenöffnung abhängig von der Druckmediumströmung öffnet oder schliesst.
Zweckmässig ist im Rahmen der Erfindung, wenn das Druckventil einen kugel- oder kegelförmig ausgebildeten Ventilkörper enthält, auf den eine mittels einer Einstellschraube in ihrer Vorspannung einstellbare Feder in Schliessrichtung wirkt.
In besonders vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung ist die Düse innerhalb einer Verneblungsflüssigkeit angeordnet und die Vermischung der Verneblungsflüssigkeit mit dem Druckmedium innerhalb einer durch das Druckmedium gebildeten Buft-oder Gasglocke vorgesehen. In anderer Ausführungsform kann die Düse oberhalb einer Verneblungsflüssigkeit angeordnet sin und die Plüssigkeit über eine die Druckleitung umgebende Ansaugleitung angesaugt werden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine schematisierte Darstellung einer Düse innerhalb einer Flüssigkeit und Fig. 2 einen Schnitt durch eine schematisierte Darstellung ne einer Düse, die oberhalb einer Verneblungsflüssigkeit angeordnet ist.
In der Fig. 1 ist eine Düse 1 dargestellt, die innerhalb einer Verneblungsflüssigkeit 8 angeordnet ist. Das Druckmedium 9 strömt über eine Druckleitung unter vorher bestimmten, im wesentlichen konstantem Druck von oben her ein und öffnet den Druckventil-Teil 2 der Düse 1. Durch eie Feder 7 wird eine Stahlkugel 5 so auf die Düsenöffnung 3 a gedrückt, dass das Druckmedium 9 nur bei einem vorber festgelegten und durch die Stellschraube 6 für die Federspannung eingestellten Druck von beispielsweise 1, 5 atü ausströmen kann. Die Verneblungsflüssigkeit 8 wird über die Ansaugöffnung 15 und die Leitung 16 durch das Druckmedium 9 angesaugt und strömt durch die Ansaugdüse 13, die derart angeordnet ist, dass die Flüssigkeit 8 an der Düsenöffnung 3 mit dem Druckmedium 9 zerstäubt wird und als Aerosol in die Luft - oder Gasglocke 10 gelangt. Da die Düse 1 ganz in die Flüssigkeit 8 eingetaucht ist, perlt das Aerosol durch die Flüssigkeit 8 nach oben, wobei die grösseren Teilchen wieder von der Flüssigkeit 8 aufgenommen werden und die kleineren aerosolteilchen aufsteigen.
Der sn der Düsenöffnung 3 wirkende Druck, wie er fur das Zerstäuben der Flüssigkeit zu einem Aerosol mit gewünschter Teilchengrösse geeignet ist, wird unabhängig von dem eingestellten Gasfluss erreicht, so dass selbst bei einem geringen Fluss von 2 Litern pro Minute eine optimale Verneblung mit konstantem Tröpfchenspektrum stattfindet. Bei einem höheren Fluss öffnet das Kugelventil die Düsenöffnung 3 weiter und lässt bei gleichem Druck die grössere Gasmenge herausströmen. Das ausströmende Gas bzw. das ausströmende Druckmedium 9 verteilt sich flächenartig über den Rand der Ansaugdüse 13 und den Ventilkörper 2 und reisst die Flüssigkeit 8 auf einer breiten Fläche mit. Die erzeugte Nebelmenge ist daher grösser als bei bekannten Düsen.
Wenn der eingestellte Druck des Druckmediums 9 die Federkraft aufhebt, ist also gewährleistet, dass die Düse 1 auch bei einem geringen Fluss je nach Vorspannung der Feder 7 mit gleichem Düsendruck arbeitet wie bei einem erhöhten Fluss.
Bei einem Druck des Druckmediums 9, der geringer als der eingestellte Arbeitsdruck, beispielsweise 1,5 atü ist, wirkt das Druckventil 2 als Rückschlagventil, so dass die Flüssigkeit 8 nicht in die Druckleitung eindringen kann.
In der Fig. 2 ist eine Düse 1 dargestellt, die bei Einströmen des Druckmediums 9 durch die Druckleitung 11 die Verneblungs-12 flüssigkeit 8 über die Ansaugleitung/ansaugt. Die Druckleitung 11 ist im Bereich der Düse 1 durch ein kegelförmig ausgebildetes Ventilelement 4 mittels einer über die Feder 7 wirkenden Federkraft verschlossen. Die Federkraft wird erst dann aufgehoben, wenn das Duruckmedium 9 mit einem Druck von 1,5 atü einströmt. Dieser Druck entspricht dem bei diesen Apparaturen, wie Inhalationsgeräten und Aerosolbefeuchtern, üblicherweise verwendeten Drücken, Bei abweichendem Druck ist die Pederkraft über die Einstellschraube 6 zu korrigieren. Die Vermischung des Druckmediums 9 mit der Verneblungsflüssigkeit geschieht in der gleichen Weise wie in dem erstgenannten Ausführungsbeispiel. Um allerdings die Aerosolteilchen in einer bestimmten Grösse, zu halten, ist oberhalb der Düse 1 an dem Druckventil 2 eine Pralifläche 14 vorgesehen, an der sich die grösseren Aerosolteilchen zerschlagen können, um ein konstantes Tröpfchenspektrum zu erreichen.
Die Düse 1 arbeitet unabhängig von der durchfliessenden Menge immer mit gleichbeibendem Düsendruck, so dass die ausströmende Menge bei einem konstanten Vordruck nur durch Verstellen der Federkraft eingestellt werden kann.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Düse 1 als Zerstäuberdüse benutzt. Es kommen aber auch die verschiedensten anderen Anwendungszwecke in Betracht. Beispielsweise kann die Düse 1 auch zum Ansaugen von Gaskomponenten an Gasbehälter angeschlossen sein, so dass auf diese Weise eine Gaskomponente zu dem Druckgas gemischt wird.
Patentansprüche:

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : Druckgasdüse zum Ansaugen und Zerstäuben von Flüssigkeit oder zum Ansaugen und Beimischen von Gasen und Flüssigkeiten, wie sie beispielsweise ihre Anwendung in Inhalationsgeräten oder Aerosolbefeuohtern findet, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (1) ein sich entsprechend der durchfliessenden Menge des Druckmediums (9) bei praktisch gleichbleibendem Düsendruck selbstätig verstellendes Schliesselement (2) in Art eines Druckventiles enthält, das die Düsenöffnung <3) abhängig von der Druckmedium-Strömung öffnet oder schliesst.
2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckventil (2) einen kugel- oder kegelförmig ausgebildeten Ventilkörper (4) (5) enthält, auf den eine mittels einer Einstellschraube (6) in ihrer Vorspannung einstellbare Feder (7) in Schliessrichtung wirkt.
3. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (1) innerhalb einer Verneblungsflüssigkeit (8) angeordnet und die Vermischung des Druckmediums (9) und der Verneblungsflüssigkeit (8) innerhalb einer durch das Druckmedium (9) gebildeten Luft- oder Gasglocke vorgesehen ist.
4. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (1) oberhalb einer Verneblungsflüssigkeit (8) angeordnet ist und die Plüssigkeit (8) über eine die Druckleitung (11) umgebende Ansaugleitung (12) angesaugt wird.
5. Düse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnung (3) von einer Ansaugdüse (13) umgeben ist, durch welche die Verneblungsflüssigkeit angesaugt wird.
6. Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ausströmende Menge des Druckmediums (9) bei konstantem Vordruck durch Verstellen der auf das Ventil (2) wirkenden Federkraft einstellbar ist.
7. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnung (3) über die Strömung des zugeführten Druckmediums (9) einstellbar ist.
8. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium (9) steuernde Druckventil (2) als Rückschlagventil ausgebildet ist.
9. Düse nach anspruch 2, dadurch gekennzeichenet, dass an dem kegelförmig ausgebildeten Ventilelement (4) eine vers teilbare Prallfläche (14) vorgesehen ist, zur Erzeugung von verschiedenen Flüssigkeitströpfchen.

L e e r s e i t e