DE1955545C3

DE1955545C3 - Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeit oder Beimischen von Gasen und Flüssigkeit zu einem gasförmigen Medium

Info

Publication number: DE1955545C3
Application number: DE19691955545
Authority: DE
Inventors: Fritz 5427 Bad Ems Stephan
Original assignee: Carl Heyer Inhalationstechnik 5427 Bad Ems GmbH
Current assignee: Carl Heyer Inhalationstechnik 5427 Bad Ems GmbH
Priority date: 1969-11-05
Filing date: 1969-11-05
Publication date: 1980-03-06
Also published as: DE1955545B2; DE1955545A1

Description

15

20

25

JO

35

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeit oder Beimischen von Gasen und Flüssigkeiten zu einem einen Durchgangskanal durchströmenden gasförmigen Medium, enthaltend eine « in Art eines Druck- und Rückschlagventils ausgebildete Dnickgasdüse mit entsprechend der durchfließenden Menge des unter Druck stehenden Gases selbsttätig im Sinne der Erweiterung und Verengung bis zum vollständigen Schließen der Austrittsöffnung der Druckgasdüse sich verstellendem Druckventilkörper.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art zum Vernebeln von Schmiermitteln ist in Strömungsrichtung des unter Druck stehenden Gases hinter der Druckgasdüse eine Strömungskammer für das Gas angeordnet. Die Zuführung des zu vernebelnden Schmiermittels mündet in diese Führungskammer und enthält eine Dosierungsbohrung für die Menge des zuzuführenden Schmiermittels (GB-PS 11 63 869). Bei dieser bekannten Vorrichtung wird zwar der hinter der Druckgasdüse herrschende Druck praktisch unabhängig von der Strömungsmenge des Gases, jedoch läßt sich auf diese Weise nicht die Wirkung der Verneblerdüse von der Strömungsmenge des Gases unabhängig machen, da die absolute Schmiermittelmenge im wesentlichen durch *>5 die Dosierbohrung bestimmt wird und dadurch bei hoher Strömungsmenge an Gas ein mageres und bei geringer Strömungsmenge des Gases ein fettes Gemisch entsteht Andererseits wird auch durch die bei hoher Strömungsmenge des Gases in der Strömungskammer herrschende hohe Strömungsgeschwindigkeit die Teilchengröße des Nebels anders als bei durch kleine Strömungsmenge bedingter niederer Strömungsgeschwindigkeit

Andererseits ist auch bereits eine als Handgerät ausgebildete Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten bekannt bei der eine nur durch eine enge Bohrung gebildete Druckgasdüse vorgesehen ist, an die sich direkt eine Ausströmöffnung mit seitlicher, als Ansaugdüse ausgebildeter Zuführung für die zu vernebelnde Flüssigkeit anschließt (DE-Gbm 17 24 120). Bei dieser bekannten Vorrichtung sind aber die an der Düseneinheit herrschenden Verneblungsverhältnisse, insbesondere der Druck weitgehend von dem Ausgangsdruck und von der Strömungsmenge des Trägergases abhängig.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erläuterten Art dahingehend wesentlich zu verbessern, daß unabhängig von der jeweiligen Menge des zugeführten Druckgases gleichbleibende Düsenwirkung zum Vernebeln einer Flüssigkeit bzw. zum Beimischen von Gas oder Flüssigkeit erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dicht bei der Druckgasdüse eine Ansaugdüse angeordnet ist, deren Austrittsöffnung die Austrittsöffnung der Druckgasdüse ringförmig umgibt, während der Druckventilkörper dazu ausgebildet ist, das ausströmende Gas flächenartig über den die Druckgasdüse ringförmig umgebenden Rand der Ansaugdüse zu verteilen.

Außer der Schaffung praktisch konstanter Düsenverhältnisse wird auch eine wesentliche Erhöhung des Wirkungsgrades der Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeit bzw. zum Beimischen von Gasen und Flüssigkeit erreicht.

Zur Erzielung einer guten flächenartigen Verteilung des ausströmenden Gases über den Rand der Ansaugdüse kann der Druckventilkörper kugelförmig ausgebildet sein. Zum gleichen Zweck kann der Druckventilkörper auch kegelförmig ausgebildet werden.

Eine wesentliche Verbesserung und Weiterbildung der Erfindung kann dadurch erreicht werden, daß die Druckgasdüse und die Ansaugdüse eine Düseneinheit bilden, über der eine am Druckventilkörper angebrachte Prallfläche angeordnet ist. Diese Ausbildung als Düseneinheit und mit Zuordnung einer Prallfläche bietet den Vorteil, daß größere Aerosolteilchen an der Prallfläche zerschlagen werden und so ein weitgehend konstantes Tröpfchen-Spektrum erreicht wird, was eine zusätzliche und verbesserte Konstanthaltung der Düsenwirkung bedeutet.

Eine andere wesentliche Verbesserung und Weiterbildung der Erfindung kann dadurch erreicht werden, daß die Druckgasdüse und die Ansaugdüse eine Düseneinheit bilden, die zusammen mit dem Druckventilkörper innerhalb einer in die zu vernebelnde Flüssigkeit getauchte Luft- oder Gasglocke angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird der erzeugte Nebel bzw. das erzeugte Aerosol gezwungen, aus der Luft- oder Gasglocke in die zu vernebelnde Flüssigkeit überzutreten und aus dieser nach oben herauszuperlen, wobei größere Partikel wieder von der Flüssigkeit aufgenommen werden.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es

F i g. 1 eine schematisierte Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeit mit einer im Inneren einer in die zu vernebelnde Flüssigkeit getauchten Luft- oder Gasglocke angebrachten Düseneinheit und

Fig.2 eine schematisierte Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeit mit oberhalb der zu vernebelnden Flüssigkeit angeordneter Düseneinheit.

Bei dem in F i g. 1 gezeigten Beispiel ist eine Düseneinheit 1 innerhalb einer Luft- oder Gasglocke 10 angebracht, die selbst in die Vernebelungsflüssigkeit 8 getaucht ist Das gasförmige Druckmedium 9 strömt über eine Druckleitung unter vorherbestimmten, im wesentlichen konstantem Druck von oben her ein und hebt den in Form einer Stahlkugel ausgebildeten Druckventilkörper 5 von der Austrittsöffnung 3 der Druckgasdüse 2 ab. Der kugelförmige Druckventilkörper 5 wird durch eine Feder 7 so auf die A ustrittsöffnung 3 gedrückt, daß das Druckmedium 9 nur bei einem vorher festgelegten und durch die Stellschrauben 6 für die Federspannung eingestellten Druck von beispielsweise 1,5 atü, ausströmen kann. Die Verneblungsflüssigkeit 8 wird über die Ansaugleitung 15 durch das aus der Austrittsöffnung 3 ausströmende Gas angesaugt und strömt durch die Ansaugdüse 12 und deren Austrittsöffnung 13. Die Austrittsöffnung 13 der Ansaugdüse 12 umgibt die Austrittsöffnung 3 der Druckgasdüse 2 ringförmig, wobei das ausströmende Gas bzw. das ausströmende Druckmedium 9 vom kugelförmigen Druckventilkörper 5 flächenartig über den Rand der Ansaugdüse 13 und den Druckventilkörper 5 verteilt wird. Dadurch reißt das ausströmende Gas bzw. das ausströmende Druckmedium 9 die Flüssigkeit 8 auf einer breiten Fläche mit. Die erzeugte Nebelmenge ist daher größer als bei bekannten Düsen.

Der an der Außenöffnung 3 der Druckgasdüse 2 wirkende Druck, wie er für das Vernebeln 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 beispielsweise 2 Litern pro Minute eine optimale Verneblung mit konstantem Tröpfchenspektrum stattfindet. Bei höherer Strömungsmenge öffnet der kugelförmige Druckventilkörper 5 die Austrittsöffnung 3 weiter und läßt bei gleichem Druck eine entsprechend größere Gasmenge herausströmen. Bei einem Druck des Gases bzw. Druckmediums 9, der geringer als der eingestellte Arbeitsdruck, beispielsweise 1,5 atü, ist, wirkt das Druckgasventil 2 als Rückschlagventil, so daß die Flüssigkeit 8 nicht in die Druckleitung eindringen kann.

Im Beispiel der F i g. 1 wird der an der Düseneinheit 1 gebildete Nebel bzw. das Aerosol von der Luft- oder Gasglocke 10 aufgenommen. Da diese Luft- oder Gasglocke 10 und mit ihr die Düseneinheit 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 aufgenommen werden und

■■ο die kleineren Aerosolteilchen aufsteigen.

Im Beispiel der F i g. 2 ist die Düseneinheit 1 oberhalb der zu vernebelnden Flüssigkeit 8 angeordnet Das unter Druck stehende Gas oder Druckmedium 9 strömt durch die Druckleitung 11, während die zu vernebelnde Flüssigkeit 8 von der Ansaugdüse 12 über die Ansaugleitung 15 angesaugt wird. Die Druckleitung U bildet am oberen Ende die Üruckgasdüse 2 mit einem kegelförmig ausgebildeten Druckventilkörper 4, der mittels einer Feder 7 in Schließ-Stellung gedrückt wird.

Die Federkraft wird erst dann überwunden, wenn das Medium mit einem Druck von oberhalb 1,5 atü einströmt. Dieser Druck von 1,5 atü entspricht dem bei derartigen Apparaturen wie Inhalationsgeräten, Beatmungsgeräten und Aerosolbefeuchter üblicherweise verwendeten Mindestarbeitsdruck. Bei abweichendem Druck ist die Federkraft über die Einstellschraube 6 zu korrigieren. Das Vernebein und das Vermischen des Druckmediums 9 mit der Verneblungsflüssigkeit geschieht in der gleichen Weise wie in dem erstgenannten

in Ausführungsbeispiel.

Um allerdings die Aerosolteilchen in einer bestimmten Größe zu halten, ist oberhalb der Düseneinheit 1 an dem Druckventilkörper 4 eine Prallfläche 14 vorgesehen, an der sich die größeren Aerosolteilchen zerschlagen können, um ein konstantes Tröpfchenspektrum zu erreichen.

In beiden Ausführungsbeispielen arbeitet die Düseneinheit 1 unabhängig von der durchfließenden Menge an unter Druck stehendem Gas bzw. Druckmedium 9 mit gleichbleibendem Düsendruck, so daß die ausströmende Menge bei einem konstanten Vordruck nur durch Verstellen der Federkraft eingestellt werden kann.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Düseneinheit 1 als Zerstäuberdüse bzw. Verneblerdüse benutzt. Es kommen aber auch die verschiedensten anderen Anwendungszwecke in Betracht. Beispielsweise kann die Düseneinheit 1 auch zum Ansaugen von Gaskomponenten an Gasbehältern angeschlossen sein, so daß auf diese Weise eine Gaskomponente zu dem Druckgas gemischt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeit oder Beimischen von Gasen und Flüssigkeit zu einem einen Durchgangskanal durchströmenden gasförmigen Medium, enthaltend eine in Art eines Druck- und Rückschlagventils ausgebildete Druckgasdüse mit entsprechend der durchfließenden Menge des unter Druck stehenden Gases selbsttätig im Sinne der Erweiterung und Verengung bis zum vollständigen Schließen der Austrittsöffnung der Druckgasdüse sich verstellendem Druckventilkörper, dadurch gekennzeichne?., daß dicht bei der Druckgasdüse (2) eine Ansaugdüse (12) angeordnet ist, deren Austrittsöffnung (13) die Austrittsöffnung (3) der Druckgasdüse (2) ringförmig umgibt, während der Druckventilkörper (4, 5) dazu ausgebildet ist, das ausströmende Gas flächenartig über den die Druckgasdüse (2) ringförmig umgebenden Rand der Ansaugdüse (12) zu verteilen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckventilkörper (5) kugelförmig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckventilkörper (4) kegelförmig ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgaadüse (2) und die Ansaugdüse (12) eine Düseneinheit (1) bilden, über der eine am Druckventilkörper (4) angebrachte Prallfläche (14) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgasdüse (2) und die Ansaugdüse (12} eine Düseneinheit (1) bilden, die zusammen mit dem Druckventilkörper (5) innerhalb einer in die zu vernebelnde Flüssigkeit (8) getauchten Luft- oder Gasglocke (10) angeordnet ist.

io