DE202013007107U1 - Device for processing and / or processing at least one medium, in particular for mixing at least two media - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Be- und/oder Verarbeitung mindestens eines Mediums, insbesondere zum Mischen mindestens zweier Medien, die eine Aufgabeeinrichtung (10), durch die mindestens ein erstes Medium in die Vorrichtung (1) einbringbar ist, und einer Dralleinrichtung (20), in der das durch die Aufgabeeinrichtung (10) in die Vorrichtung (1) eingebrachte erste Medium mit einem Drallbeaufschlag bar ist, eine Reaktionskammer (30), in welche das erste Medium einspeisbar ist, sowie eine Entnahmeeinrichtung (50), durch die das erste Medium aus der Vorrichtung (1) entnehmbar ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dralleinrichtung (20) eine Anzahl von abwärts gerichteten und spiralförmig verlaufenden Leitungen (21a', 21a'', 21b', 21b'', 21c', 21c'', 21d', 21d'') aufweist, deren jeweils erstes Ende in die Aufgabeeinrichtung (10) mündet, so dass das in der Aufgabeeinrichtung (10) befindliche erste Medium über Austrittsöffnungen (12) der Aufgabeeinheit (10) in diese Leitungen (21a', 21a'', 21b', 21b'', 21c', 21c'', 21d', 21d'') der Dralleinheit (20) einströmen kann, dass mindestens zwei der Aufgabeeinrichtung (10) in Strömungsrichtung des ersten Mediums nachfolgende Leitungen (21a', 21a'', 21b', 21b'', 21c', 21c'', 21d', 21d'') in eine gemeinsame Leitung (21a; 21b; 21c; 21d) münden und somit einen Leitungsabschnitt (22a; 22b; 22c; 22d) ausbilden, und dass die Ausgänge dieser Leitungsabschnitte mit einer Ausgangsleitung (25a; 25b) der Dralleinrichtung (20) in Verbindung stehen, und dass mindestens ein Ausgang (20a; 20b) der Dralleinrichtung (20) in einen Eingang (30a, 30b) der Reaktionskammer (30) mündet, derart, dass das aus der Dralleinrichtung (20) ausströmende erste Medium mit einer zentripetalen Strömungskomponente in die Reaktionskammer (30) eingeleitet ist.Apparatus for processing and / or processing at least one medium, in particular for mixing at least two media, comprising a feed device (10), through which at least a first medium can be introduced into the device (1), and a swirl device (20) in which the first medium introduced by the feeding device (10) into the device (1) with a swirl charge bar, a reaction chamber (30) into which the first medium can be fed, and a removal device (50) through which the first medium from the Device (1) is removable, characterized in that the swirl device (20) a number of downward and spirally extending lines (21a ', 21a' ', 21b', 21b '', 21c ', 21c' ', 21d ', 21d' '), whose respective first end opens into the feed device (10), so that the first medium in the feed device (10) via outlet openings (12) of the task unit (10) in these lines (21a', 21a '', 21 b ', 21b' ', 21c', 21c '', 21d ', 21d' ') of the swirl unit (20) can flow in that at least two of the feed device (10) in the flow direction of the first medium subsequent lines (21a', 21a ' ', 21b', 21b '', 21c ', 21c' ', 21d', 21d '') into a common line (21a; 21b; 21c; 21d) and thus form a line section (22a; 22b; 22c; 22d) and that the outputs of these line sections are connected to an output line (25a; 25b) of the swirl device (20), and at least one output (20a; 20b ) of the swirl device (20) opens into an inlet (30a, 30b) of the reaction chamber (30), such that the first medium flowing out of the swirl device (20) is introduced into the reaction chamber (30) with a centripetal flow component.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ver- und/oder Bearbeitung mindestens eines Mediums, insbesondere zum Mischen mindestens zweier Medien, die eine Aufgabeeinheit, durch die mindestens ein erstes Medium in die Vorrichtung einbringbar ist, eine Dralleinheit, in der das durch die Aufgabeeinheit in die Vorrichtung eingebrachte und zur Dralleinheit geleitete mindestens ein erstes Medium mit einem Drall beaufschlagbar ist, sowie eine Entnahmeeinheit, durch die das mindestens ein erstes Medium aus der Vorrichtung entnehmbar ist, aufweist.The invention relates to a device for processing and / or processing at least one medium, in particular for mixing at least two media, a task unit, through which at least a first medium in the device can be introduced, a swirl unit, in which by the task unit in the Device introduced and directed to the swirl unit at least a first medium can be acted upon by a twist, and a removal unit, through which the at least one first medium from the device can be removed has.
Derartige Vorrichtungen sind bekannt und werden insbesondere zum Vermischen zweier flüssiger Medien verwendet. In einer Wirbelkammer der Dralleinheit ist ein motorisch angetriebenes Verwirbelungselement, insbesondere ein Mixer, angeordnet, mit dem das oder die in der Wirbelkammer befindlichen Medien beaufschlagt wird oder werden. Hierdurch wird das oder die Medien in Rotation versetzt und die dabei auftretenden Fliehkräfte bewirken, dass sich das oder die in der Wirbelkammer befindlichen Medien nach außen und oben zur Wand der Wirbelkammer der Dralleinheit bewegen und von dieser wieder in deren Inneres zurückströmen. Hierdurch soll eine Vermischung eines oder mehrerer in der Wirbelkammer befindlichen flüssigen Medien miteinander und/oder mit einem dieser Kammer zugeführten weiteren Medium erzielt werden. Bei den bekannten Vorrichtungen wird also die Bewegung des oder der in der Drallkammer befindlichen Medien durch die Wirkung eines angetriebenen, starr rotierenden mechanischen Elements erzeugt.Such devices are known and are used in particular for mixing two liquid media. In a swirl chamber of the swirl unit, a motor-driven swirling element, in particular a mixer, is arranged, with which the or in the swirl chamber located media is or will be acted upon. As a result, the or the media is set in rotation and the centrifugal forces occurring cause the or in the vortex chamber located media move outwards and up to the wall of the swirl chamber of the swirl unit and flow back from this into its interior. This is intended to achieve mixing of one or more liquid media in the vortex chamber with one another and / or with another medium supplied to this chamber. In the known devices, therefore, the movement of the or in the swirl chamber located media is generated by the action of a driven, rigidly rotating mechanical element.
Eine derartige Vorgangsweise besitzt eine Reihe von Nachteilen. Durch das rotierende mechanische Verwirbelungselement findet eine Erwärmung des in der Wirbelkammer befindlichen Mediums statt. Dies ist insbesondere bei temperaturempfindlichen Flüssigkeiten von Nachteil. Insbesondere treten diese Nachteile in der Naturheilmedizin, wo oft aus natürlichen Stoffen gewonnene Flüssigkeiten eingesetzt werden, auf. Als Beispiel hierzu soll die in der Krebstherapie immer stärker eingesetzte Mistel-Therapie aufgeführt werden, bei der zur Behandlung von Krebs ein im Sommer gewonnener Mistelsaft mit einem im Winter gewonnenen Mistelsaft gemischt wird.Such an approach has a number of disadvantages. Due to the rotating mechanical swirling element, a heating of the medium located in the swirl chamber takes place. This is disadvantageous especially in the case of temperature-sensitive liquids. In particular, these disadvantages occur in naturopathic medicine, where often liquids derived from natural substances are used. As an example, the increasingly used in cancer therapy mistletoe therapy will be listed, in which for the treatment of cancer, a summer mistletoe juice is mixed with a mistletoe juice obtained in the winter.
Auch die hierbei auftretenden Zentrifugalkräfte, die bis zu einem mehrfachen der Erdbeschleunigung betragen können, sind bei den bekannten Vorrichtungen nachteilig. Dies insbesondere dann, wenn aus natürlichen Stoffen gewonnene Flüssigkeiten wie die vorgenannten Mistel-Säfte verarbeitet werden.The centrifugal forces occurring in this case, which can be up to a multiple of the acceleration of gravity, are disadvantageous in the known devices. This is particularly true when processing liquids derived from natural substances, such as the aforementioned mistletoe juices.
Nachteilig ist auch, dass die bekannten Vorrichtungen zum Antrieb des rotierenden Elements viel – meist elektrische – Energie verbrauchen. Dies ist nicht nur hinsichtlich des Energieverbrauchs nachteilig. Der zum Antrieb des rotierenden Verwirbelungselements verwendete Elektromotor erzeugt elektromagnetische Felder, die ungeschirmt auf die in der Wirbelkammer befindlichen Medien einwirken.Another disadvantage is that the known devices for driving the rotating element consume much - usually electrical - energy. This is not only disadvantageous in terms of energy consumption. The electric motor used to drive the rotating swirler generates electromagnetic fields which act unshielded on the media in the swirl chamber.
In der
Eine derartige Vorrichtung erlaubt zwar die Herstellung eines Reaktionsprodukts aus einem Gas und einer Flüssigkeit ohne die Verwendung von durch ein rotierendes Verwirbelungselement erzeugten Zentrifugalkräften, besitzt aber den Nachteil, dass sie aufwendig in ihrer Herstellung und in ihrem Betrieb ist. Das Flüssigkeits-Gas-Gemisch muss hierbei lange Wege durchlaufen und durchströmt dabei eine Pumpe, die wiederum zu einer Erwärmung des durch sie strömenden Mediums führt.While such a device permits the production of a reaction product from a gas and a liquid without the use of centrifugal forces generated by a rotating swirler, it has the disadvantage of being expensive to manufacture and operate. The liquid-gas mixture must pass through long paths and flows through a pump, which in turn leads to heating of the medium flowing through them.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Ver- und/oder Bearbeitung mindestens eines Mediums, insbesondere ein Mischen mindestens zweier Medien, ohne einen motorischen Antrieb durchführbar ist.It is therefore an object of the present invention, a device of the type mentioned in such a way that a Ver and / or processing at least one medium, in particular a mixing of at least two media, without a motor drive is feasible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dralleinrichtung eine Anzahl von abwärts gerichteten und spiralförmig verlaufenden Leitungen aufweist, deren jeweils erstes Ende in die Aufgabeeinrichtung mündet, so dass das in der Aufgabeeinrichtung befindliche erste Medium über Austrittsöffnungen der Aufgabeeinheit in diese Leitungen der Dralleinheit einströmen kann, dass mindestens zwei der Aufgabeeinrichtung in Strömungsrichtung des ersten Mediums nachfolgende Leitungen in eine gemeinsame Leitung münden und somit einen Leitungsabschnitt ausbilden, und dass die Ausgänge dieser Leitungsabschnitte mit einer Ausgangsleitung der Dralleinrichtung in Verbindung stehen, und dass mindestens ein Ausgang der Dralleinrichtung in einen Eingang der Reaktionskammer mündet, derart, dass das aus der Dralleinrichtung ausströmende erste Medium mit einer zentripetalen Strömungskomponente in die Reaktionskammer eingeleitet ist.This object is achieved in that the swirl device has a number of downward and spirally extending lines, each first end opens into the feeder, so that the first medium located in the feeder can flow through outlet openings of the task unit in these lines of the swirl unit in that at least two feeders in the flow direction of the first medium open into a common line and thus form a line section, and that the outputs of these line sections communicate with an output line of the swirl device, and at least one output of the swirl device enters an input of the swirl device Reaction chamber opens, such that the effluent from the swirl device first medium is introduced with a centripetal flow component in the reaction chamber.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise eine Vorrichtung geschaffen, welche sich dadurch auszeichnet, dass allein durch die Wirkung der Schwerkraft das in die Vorrichtung eingebrachte erste Medium mit einem Drall versehen wird. Die Erfindung sieht vor, dass die abwärts gerichteten Leitungen spiralförmig verlaufen. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch in einfacher Art und Weise ein Drall des diese Leitungen durchströmenden mindestens einen Mediums erzeugbar ist. Das erste Medium tritt in die Reaktionskammer mit einer zentripetalen Komponente ein und wird dadurch von der Wand der Reaktionskammer weg in deren Inneres geleitet. Durch die Zugabe eines weiteren Mediums, welches wie das erste Medium auch ein Mediengemisch sein kann, ist aufgrund des in der Dralleinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugten Dralls des ersten Mediums eine gute Durchmischung dieser beiden Medien zur Herstellung eines Reagenzprodukts möglich.The inventive measures an apparatus is provided in an advantageous manner, which is characterized in that only by the action of gravity, the introduced into the device first medium is provided with a swirl. The invention provides that the downwardly directed lines run spirally. Such a measure has the advantage that in this way in a simple manner a twist of these lines flowing through at least one medium can be generated. The first medium enters the reaction chamber with a centripetal component and is thereby directed away from the wall of the reaction chamber into its interior. By adding a further medium which, like the first medium, may also be a mixture of media, due to the swirl of the first medium produced in the swirling device of the device according to the invention, good mixing of these two media is possible for the production of a reagent product.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass sie vollkommen auf einen motorischen, insbesondere einen elektromotorischen Antrieb verzichtet, so dass das oder die in der Vorrichtung befindlichen Medien nicht durch eine Rotationsbewegung eines ansonsten vorgesehenen Verwirbelungselements thermisch erwärmt und/oder durch die zum Antrieb dieses Verwirbelungselements benötigten Antriebseinheit elektromagnetische Strahlungen ausgesetzt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit insbesondere zur Ver- und/oder Bearbeitung von thermisch empfindlichen Stoffen wie z. B. Naturprodukten, die in der Krebsheilmedizin eingesetzt werden, geeignet.Another advantage of the device according to the invention is that it completely dispenses with a motor, in particular an electromotive drive, so that the or the media located in the device is not thermally heated by a rotational movement of an otherwise provided Verwirbelungselements and / or by the drive for this Swirling element required drive unit is exposed to electromagnetic radiation. The device according to the invention is thus in particular for the treatment and / or processing of thermally sensitive substances such. As natural products that are used in cancer medicine suitable.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine Leitung an ihrer Innenseite eine drallerzeugende Struktur aufweist. Vorzugsweise ist hierzu vorgesehen, dass die Leitung einen polygonalen oder ellipsoiden Innenquerschnitt und/oder drallerzeugende Leitelemente aufweist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch zusätzlich zu dem durch die Führung der Leitungen in der Dralleinheit erzeugten Drall ein weiterer Drall, der durch die Ausbildung der Innenseite der Leitungen hervorgerufen wird, erzeugbar ist.An advantageous development of the invention provides that at least one line has on its inside a spin-generating structure. For this purpose, it is preferably provided that the line has a polygonal or ellipsoidal inner cross-section and / or swirl-producing guide elements. Such a measure has the advantage that, in addition to the swirl generated by the guidance of the lines in the swirl unit, a further swirl, which is caused by the formation of the inside of the lines, can thereby be generated.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Leitung von mindestens zwei einen Leitungsabschnitt ausbildenden Leitungen eine geringere Länge aufweist als die andere Leitung. Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise bewirkt, dass das in der kürzeren Leitung befindliche Medium mit einer tangentialen Komponente in die andere Leitung mündet, so dass das in der kürzeren Leitung befindliche Medium mit einer Strömungskomponente in dieses eintritt, die nicht-parallel zur Strömungsrichtung des in der anderen Leitung fließenden Mediums ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise eine Vermischung des durch die beiden vorgenannten Leitungen des Leitungsabschnitts strömenden Mediums erreicht. A further advantageous embodiment of the invention provides that a line of at least two lines forming a line section has a shorter length than the other line. This causes in an advantageous manner that the medium located in the shorter line opens with a tangential component in the other line, so that the medium located in the shorter line enters with a flow component in this non-parallel to the flow direction of in the other line is flowing medium. As a result, a mixing of the flowing through the two aforementioned lines of the line section medium is achieved in an advantageous manner.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Querschnitt mindestens einer von mindestens zwei Leitungen eines Leitungsabschnitts und der Leitungsdurchmesser dieser mindestens einen anderen Leitung derart aufeinander abgestimmt sind, dass in der ersten Leitung eine andere Strömungsgeschwindigkeit des Mediums gegeben ist als in der anderen Leitung. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch wiederum die Durchmischung des in den beiden Leitungsabschnitten durchströmenden Mediums erhöht wird.A further advantageous development of the invention provides that the cross-section of at least one of at least two lines of a line section and the line diameter of this at least one other line are coordinated such that in the first line, a different flow rate of the medium is given as in the other line , Such a measure has the advantage that this in turn increases the mixing of the medium flowing through in the two line sections.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Querschnitt einer Leitung, in welche mindestens zwei in Strömungsrichtung vorangehende Leitungen münden, im Wesentlichen gleich der Summe der Querschnitte der in diese weitere Leitung mündende Leitungen ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch ein stetiger Verlauf des ersten Mediums in der Dralleinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt wird.A further advantageous development of the invention provides that the cross-section of a line, into which at least two lines leading in the flow direction open, is substantially equal to the sum of the cross sections of the lines leading into this further line. Such a measure has the advantage that in this way a continuous course of the first medium in the swirl device of the device according to the invention is achieved.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass eine Anzahl von Leitungen der Dralleinrichtung semipermeabel ausgeführt sind, so dass das in den Leitungen der Dralleinrichtung strömende erste Medium in Wirkkontakt mit einem weiteren, diese Leitungen umgebenden Medium treten kann. Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass das erste Medium während es Zuströmens der Dralleinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung chemisch und/oder physikalisch behandelt werden kann.A further advantage of the device according to the invention provides that a number of lines of the swirl device are designed semipermeable, so that the first medium flowing in the lines of the swirl device can come into operative contact with a further medium surrounding these lines. As a result, it is advantageously achieved that the first medium can be treated chemically and / or physically during inflow of the swirling device of the device according to the invention.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Es zeigen:Further details and advantages of the invention can be found in the embodiments, which are described below with reference to the figures. Show it:
In den
Im Sinne einer prägnanteren Beschreibung werden nachfolgend pars pro toto die Ausdrücke „erstes Medium” und „zweites Medium” verwendet. Dem Fachmann ist aber bewusst, dass das erste Medium und/oder das zweite Medium durchaus jeweils ein Gemisch aus mehreren Medien, insbesondere aus mehreren Flüssigkeiten, sein kann.For a more concise description, the terms "first medium" and "second medium" are used below pars pro toto. However, the person skilled in the art is aware that the first medium and / or the second medium may well be a mixture of a plurality of media, in particular of a plurality of liquids.
Im hier beschriebenen Fall ist die Aufgabeeinrichtung
Ein Boden
Wie am besten aus der
Weitere von der Aufgabeeinrichtung
Wesentlich ist nun, dass die Leitungen
Das aus den Ausgängen
Wird nun durch die Zuleitung
Dem Fachmann ist aus obiger Beschreibung ersichtlich, dass es nicht zwingend ist, dass jeweils zwei Leitungen
Bezüglich der Ausbildung der Querschnitte ist auszuführen, dass der Querschnitt der Leitung, in welche in Strömungsrichtung vorangehend liegenden Leitungen münden, im wesentlichen gleich der Summe der Einzel-Querschnitte der in sie mündenden Leitungen ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise ein stetiger Verlauf des diese Leitungen durchströmenden ersten Mediums erreicht.With regard to the formation of the cross sections, it should be noted that the cross section of the line, into which lines leading in the flow direction, is substantially equal to the sum of the individual cross sections of the lines opening into it. As a result, a continuous course of the first medium flowing through these lines is achieved in an advantageous manner.
Durch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen wird erreicht, dass dem die Leitungen
Vorzugsweise ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass mindestens ein Leitungsabschnitt
Das wie vorstehend behandelte und gegebenenfalls mit dem zweiten Medium vermischte erste Medium wird dann durch die Entnahmeeinrichtung
Es ist auch denkbar, dass eine Anzahl von Leitungen
Es ist auch möglich, dass die Leitungen
In den
Wie am besten aus den
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die beschriebenen Maßnahmen eine Vorrichtung
Durch eine Zugabe eines weiteren Mediums durch die Zuleitung
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Vorrichtung
Außerdem besitzt sie den Vorteil, dass zur Be- und/oder Verarbeitung des ersten Mediums und insbesondere zu dessen Mischung mit einem zweiten Medium, keine motorisch angetriebenen Verwirbelungselemente in der Reaktionskammer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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