DE19624582A1 - Flüssigkeitszerstäuber - Google Patents

Flüssigkeitszerstäuber

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerstäuben und Verdampfen bzw. Vernebeln von Flüssigkeiten.
Derartige bekannte Vorrichtungen (Nebelgeräte, Handzerstäuber oder Spraydosen) sind begrenzt bezüglich der verdampften Flüssigkeitsmenge je Zeiteinheit, sie verdampfen im allgemeinen nur wenige Gramm pro Sekunde. Da im Falle des Nebelgerätes der Verdampfer bei seiner Funktion ständig auf hoher Temperatur gehalten werden muß, sind die bekannten Vorrichtungen nicht autark oder nur von Hand zu bedienen. Wenn die Heizung ausfällt, gibt es dann beispielsweise keine Vernebelung mehr. Außerdem sind beispielsweise die Handzerstäuber oder Spraydosen nicht fernsteuerbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitszerstäuber der eingangs genannten Art zu schaffen, der in autarker und fernsteuerbarer Arbeitsweise imstande ist, eine große Menge von Flüssigkeit zu zerstäuben und je nach Auslegung gleichzeitig soweit zu erhitzen, daß die Flüssigkeit verdampft bzw. vernebelt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht in der autarken Arbeitsweise der Vorrichtung, die es gestattet, unabhängig von Heiz- bzw. Pumpvorrichtungen jederzeit arbeitsbereit zu sein. Dabei wird die Flüssigkeit durch einen pyrotechnisch angetriebenen Treibspiegel unter hohem Druck zwischen 800 und 1200 bar durch Kegeldüsen getrieben, wobei die Flüssigkeit schlagartig rein aerodynamisch in feinste Tröpfchen zerlegt wird, sich je nach Lochdurchmesser erhitzt, hierbei verdampft und der entstehende Dampf in den Kegeldüsen weiter beschleunigt wird. Es entstehen dabei extrem hohe Zerstäubungsmengen von bis zu 1000 g je Sekunde. Mit diesen Mengen ist z. B. ein großer Verkaufsraum sicher und schnell im Einbruchsfall vernebelt oder ein Wirkstoff wie Pfefferöl weitreichend und dabei sicher ausbringbar. Der Treibspiegel wird durch eine Treibladung angetrieben, sie wird elektrisch oder rein pyrotechnisch angezündet.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Tatsache, daß die erzeugten feinsten Tröpfchen durch den hohen Brennkammerdruck so schnell sind, daß das Ausbreitungsgebiet sehr sauber eingegrenzt werden kann. Erst dadurch ist beispielsweise das Verbringen des Wirkstoffes Pfefferöl möglich. Durch die hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit ergibt sich zudem eine hohe, bisher unerreichte Wurfweite der Tröpfchen mit extrem guter seitlicher Abgrenzung und eine hohe Störunempfindlichkeit beispielsweise durch Gegen- oder Seitenwind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeit in Schnittdarstellung.
In ein Zylindergehäuse (1) ist an einem Ende ein Verschlußstück (2) eingeschraubt, in das innen mit Gewinde ein Anzündgehäuse (3) eingesetzt ist. In dem Anzündgehäuse (3) befindet sich ein elektrischer Anzünder (4) und eine Anzündladung (5). Der Anzünder (4) kann mit Drähten (6) an einer nicht dargestellten Stromquelle angeschlossen werden. Die Drähte (6) sind in einer Bohrung (2a) des Verschlußstückes (2) verriegelt. Das Verschlußstück (2) ist mit einem O-Ring (7) abgedichtet. In das Gehäuse (1), um das Anzündgehäuse (3) herum, ist ein Ring aus einer Treibladung (8) eingesetzt, der an seinem Umfang mit einem Schutzring (9) versehen ist. Zur Übertragung von der Anzündladung (5) auf die Treibladung (8) sind in das Anzündgehäuse (3) Bohrung (11) vorgesehen. Anschließend an die Treibladung (8) ist ein Treibspiegel (12) angeordnet, der mit dem Anzündgehäuse (3) über eine Reifschranke (13) verbunden ist. Am Umfang des Treibladungsspiegels (12) sind ein oder zwei Gleitringe (14) angeordnet. Den größten Raum im Inneren des Zylindergehäuses (1) nimmt die zu zerstäubenden Flüssigkeit (15) ein. Abgeschlossen wird das Zylindergehäuse (1) durch eine Düsenplatte (16) mit Kegeldüsen (17), wobei zwischen dem Zylindergehäuse (1) und der Düsenplatte (16) eine dünne Sperrfolie (18) eingesetzt ist. Anstelle des Anzündgehäuses (3) mit der Anzündladung (5) kann auch eine pyrotechnische Anzündübertragungsleitung (Shock Tube, NONEL, TLX) angeordnet sein.
Bei einem Stromstoß durch die Drähte (6) spricht der Anzünder (4) an, zündet die Anzündladung (5) an und diese durch die Bohrungen (11) die Treibladung (8). Letztere entwickelt einen sehr hohen Gasdruck bis zu 1000 bar; dabei reißt die Reißschraube (13) ab, wodurch der Treibspiegel (12) nach vorne schnellt und die Flüssigkeit (15) unter Druck setzt, wobei diese die Sperrfolie (18) an den Kegeldüsen (17) durchstanzt und durch die Kegeldüsen (17) hinausgepreßt wird. Durch den hohen Druck in den Kegeldüsen (17) erhitzt sich die Flüssigkeit (15) bis zum Verdampfen, wird in den Kegeln der Düsen (17) entspannt und tritt als Strahl sehr kleiner schneller Tröpfchen oder je nach Auslegung und verwendeter Flüssigkeit als Dampf beziehungsweise Nebel heraus. Durch die zahlreichen Düsen (17) in der Düsenplatte (16) wird eine große Flüssigkeitsmenge gleichzeitig herausgepreßt, die 1000 g je Sekunde erreichen kann.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (15) durch einen pyrotechnisch angetriebenen Treibspiegel (12) unter hohen Druck durch Kegeldüsen (17) getrieben wird, wobei die Flüssigkeit (15) schlagartig in kleinste, sehr schnelle Tröpfchen zerlegt wird und dabei gezielt erhitzt werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibspiegel (12) durch eine Treibladung (8) angetrieben wird und die Treibladung (8) durch eine von einem elektrischen Anzünder (4) angezündete Anzündladung (5) über Bohrungen (11) angezündet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzündladung (5) mit dem Anzünder (4) in einem Anzündgehäuse (3) untergebracht ist, das durch eine Reißschraube (13) mit dem Treibspiegel (12) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (15), der Treibspiegel (12), die Treibladung (8) und das Anzündgehäuse (3) in einem Zylindergehäuse (1) unterbracht sind, in deren einem Ende ein Verschlußstück (2) mit dem Anzündgehäuse (3) eingeschraubt und an deren anderen Ende eine Düsenplatte (16) aufgeschraubt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Düsenplatte (16) und dem Zylindergehäuse (1) eine dünne Sperrfolie (18) eingesetzt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des elektrischen Anzünders eine pyrotechnische (z. B. TLX, NONEL) oder mechanische Anzündung (Schlagbolzen) verwendet wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit zerstäubt wird, deren Bestandteile beim Erhitzen während des Durchströmens der Düsen verdampfen bzw. vernebeln.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit sogenannte Markierungsstoffe beigegeben werden, die beispielsweise einen Einbrecher noch tagelang identifizieren lassen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit Wirkstoffe beigegeben und auf diese Weise weiträumig verteilt werden können (z. B. Pfefferöl zur Dingfestmachung von Einbrechern oder Angreifern).
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