DE2330763A1

DE2330763A1 - Verdunstungsapparat fuer fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2330763A1
Application number: DE2330763A
Authority: DE
Inventors: Jaakko Aarnio
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-06-28
Filing date: 1973-06-16
Publication date: 1974-01-10
Also published as: SE396547B; US3941861A; GB1406138A; JPS4985885A

Description

DIPL.-ING. HARRO GRALFS PATENTANWALT

33 BRAUNSCHWEIG

AM BORGERPARK 8 TELEFON (0531) 747 96

TELEGRAMMANSCHRlFTt PATMARKS

14. Juni 1975 L/Wi - A 1453

Jaakko Aarnio
Haarniskatie 6 B 1J
OO9IO Helsinki
Finnland

Veikko Hämäläinen Vaahtorinne 3 C 38 01600 Myyrmäki Finnland

Verdunstungsapparat für Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft einen Verdunstungsapparat für Flüssigkeiten, die vorzugsweise bei Zimmertemperatur verdunsten. Bei bekannten Verdunstungsanlagen, die z.B. in der Medizin zur Dosierung von flüssigen Schlafmitteln, z.B. Äther für Patienten, benutzt werden, besteht der Nachteil, daß die Menge des Ätherdampfes nicht direkt gemessen werden kann und unter diesen Umständen auch nicht visuell beobachtet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verdunstungsapparat zu schaffen, mit dem die Menge des abgegebenen Ätherdampfes o.a. reguliert, gemessen und beobachtet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vermittels eines Dreiwegventils ein Gasstrom in einem gewünschten Verhältnis teilbar ist, und daß der erste Teil-·

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strom direkt zu einer Meßvorrichtung und der zweite Teilstrom über eine Verdampfungskammer zu der Meßvorrichtung gelangt, wobei zur Anzeige der in der· Kammer aufgenommenen Dampfmenge ein Strömungsmesser vorgesehen ist, der wenigstens teilweise durchsichtig ist und eine Kugel enthält, die durch das Gas angeströmt wird und durch ihre Lage den Anteil der aufgenommenen Dampfmenge im gesamten Gasstrom angibt.

Besondere Vorteile der Erfindung ergeben sich daraus, daß der gesamte Gasfluß ein Dreiwegventil durchströmt, von dem über eine Zweigleitung ein Teil des Gases zu einem Ejektor geleitet wird, der ein Vakuum am Ausgangsende einer Heßvorrichtung erzeugt, und daß ein zweiter Teil des Gases in ein anderes Dreiwegventil strömt, das dieses Gas weiter in zwei Ströme von gewünschter Größe teilt, wobei der eine Teil direkt zur Meßvorrichtung gelangt und der andere Teil über das Verdampfungsgefäß zur Meßvorrichtung geleitet wird. Die Meßvorrichtung ist so kalibriert, daß sie schon bei Nullstand die gewünschte Gasströmung anzeigt, wobei der durch das Verdampfungsgefäß gehende Gasstrom mit Dampf ■ gesättigt wird, der die Meßvorrichtung zum Steigen veranlaßt und den Anteil des Dampfes in der Gesamtströmung anzeigt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind aus den Ansprüchen zu ersehen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdunstungsapparates,

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Fig. 2 in schematischer Darstellung eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdunstungsapparates ,

Fig. 5 den zum erfindungsgemäßen Verdunstungsapparat gehörenden Strömungsmesser,

Fig. 4- einen Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 3,

Fig. 5 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt entlang der Linie H-II durch den Strömungsmesser nach Fig. 3.

Im folgenden bezeichnen die großen Buchstaben Gasströme.

Nach Fig. 1 wird der gesamte Gasstrom A zum Dreiwegventil 3a geleitet, wo er in zwei Teile D und C geteilt wird. Der C-Teil wird zum Dreiwegventil 3b geführt, das zunächst in einer solchen Stellung ist, daß C=E, d.h. die Meßvorrichtung ist in Nullstellung. Wird Dampf gewünscht, wird die Strömung D vermittels des Ventiles 3b so einreguliert, daß die gewünschte Menge Dampf aufgenommen wird. Die größte Dampfmenge erhält man dann, wenn C = D, E = 0 und F + Dampf = H. Die Höhenlage der Kugel 2a der Meßvorrichtung zeigt den Anteil des Dampfes in der Gasströmung an. Der Meßapparat 2 ist so konstruiert, daß seine Kugel schon bei Nullstand einer bestimmten Gasströmung entspricht. Der Ejektor 13, durch den die Gasströmung B geleitet wird, hat die Aufgabe, das Verdunsten der Flüssigkeit zu erleichtern, indem er auf der Ausgangsseite der Meßvorrichtung 2 einen Unterdruck erzeugt.

Nach Fig. 2 ist in der Verdunstungsvorrichtung vor dem Dreiwegventil 3b ein Kontrollmesser 4 angeordnet, um die

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Gasströmung C zu messen. Zur Erfindung gehört auch die Auswechselbarkeit der Skalen im Zusammenhang mit jedem Strommesser, wodurch die Verdunstungsvorrichtung zur Verdampfung mehrerer verschiedener Stoffe einsetzbar ist, d.h. sie ist nicht auf die Verdunstung eines bestimmten Stoffes beschränkt. Erfindungsgemäß ist es auch vorteilhaft, eine Drosselung 5 der Gasströmung nach dem Strommesser 2 vorzunehmen, wodurch die Meßvorrichtung zuverlässiger arbeitet und leichter abgelesen werden kann.

Gemäß Fig. 2 wird" der gesamte Gasstrom A zum Dreiwegventil 3a geleitet, wo er in zwei Teile geteilt wird: die Gasströmung B und die Gasströmung C. Die Gasströmung C wird erfindungsgemäß über die Meßvorrichtung 4 zum Dreiwegventil 3b geleitet. Als Meßvorrichtung 4 kann ein gleicher Strömungsmesser wie die Meßvorrichtung 2 dienen. Der Kontrollströmungsmesser 4 ist zweckmäßig wenigstens teilweise durchsichtig. Die Kugel 4a der Meßvorrichtung 4 zeigt die Menge der Gasströmung C an. Die vom Dreiwegventil 3b kommende Gasströmung C wird im gewünschten Verhältnis in die Strömungen E und D geteilt. Die Gasströmung E wird direkt zur Meßvorrichtung 2 geleitet, und die Gasströmung D wird über die Verdampfungskammer 1 zur Keßvorrichtung 2 geführt. Die von der Verdampfungskammer 1 zur Meßvorrichtung 2 gelangende Strömung F enthält außer der Gasströmungsmenge D auch den in der Verdampfungskammer 1 aufgenommenen Dampf. Die die Meßvorrichtung 2 verlassende Gasströmung H wird in geeignetem Umfange an Punkt 5 gedrosselt, um die Lage der Kugeln 2a und 4a so konstant wie möglich zu machen, wodurch das Ablesen der Meßvorrichtungen 2 und 4 erleichtert wird.

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Die Meßvorrichtungen 2 und 4 sind vorzugsweise mit austauschbaren Skalen ausgerüstet, nämlich für jeden zu verdunstenden Stoff eine eigene Skala. Dadurch ist der Gebrauch des Verdunstungsapparates nicht ausschließlich an die Verdunstung eines bestimmten Stoffes gebunden, sondern er kann zum Verdunsten verschiedener Stoffe eingesetzt werden, wobei in jedem Fall der Anteil des Dampfes in der gesamten Gasströmung reguliert, gemessen und beobachtet werden kann.

Im folgenden werden die zur erfindungsgemaßen Vorrichtung gehörenden Strömungsmesser 2, 4 anhand der Zeichnungen Fig. 5-5 erklärt.

Mt dem Strömungsmesser kann man Gas- und Flüssigkeitsströmungen in einem gewünschten Bereich oder einem Teilbereich oberhalb eines bestimmten Strömungswertes messen.

Der Strömungsmesser besteht aus zwei ineinander eingepaßten Röhren 6 und 7· Die äußere Röhre 6 ist aus durchsichtigem Material, also vornehmlich aus Glas oder Kunststoff. Das Material der inneren Röhre ist beispielsweise Metall, Glas oder Kunststoff. Gemäß der Erfindung hat die innere Röhre 7 eine in Längsrichtung verlaufende Kerbe oder Spalte 8, die durch die Wand der Röhre 7 geht und die sich bei Gebrauchstellung des Messers von unten nach oben verbreitert. Die Seitenwände der Spalte 8 werden am besten gerade ausgeführt, wobei sich die Kerbe oder Spalte 8 gleichmäßig von unten nach oben erweitert. Lrfindungsgemäß kann die Röhre 7 auch mit mehreren Kerben oder Spalten versehen sein, z.B. so, daß zwei Spalten 8 sich auf gegenüberliegenden Seiten der Röhre 7 befinden.

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Im Inneren der Röhre 7 ist eine Kugel 9 eingepaßt, die sich in der Längsrichtung der Röhre 7 frei bewegen kann. Die hin- und hergehende Bewegungsbahn der Kugel 9 wird durch eine geeignete Begrenzungsvorrichtung eingeschränkt, z.B. aus Röhren gebildete Anschläge 10 und 11, deren Abstand voneinander im wesentlichen der Länge der Kerbe oder Spalte 8 entspricht. Zu beachten ist, daß der Innendurchschnitt der inneren Röhre 7 über die ganze Länge der Röhre gleich ist, zum Unterschied von vorbekannten Meßkonstruktionen.

Wenn durch den erfindungsgemäßen Strömungsmesser ein Gasoder Flüssigkeitsstrom geleitet wird, befindet sich dieser in senkrechter Stellung gemäß Fig. 3 und 4-, so daß der breitere Teil der Spur oder der Spalte 8 aufwärts gekehrt ist. Der in der Röhre 7 von unten nach oben fließende Gas- oder Flüssigkeitsstrom fließt so wie die Pfeile 12 in Fig. 4- anzeigen, er passiert also an der Kugel 9 vorbei längs Spalte 8 oder alternativ längs mehreren Spalten Wächst der Gas- oder Flüssigkeitsstrom, schiebt er die Kugel 9 in Röhre 7 aufwärts, so daß der Querschnitt der ■ Spalte oder Spalten 8 im Bereich der Kugel 9 der Strömung entspricht. Wenn die Gas- oder Flüssigkeitsströmung sich vermindert, sinkt die Kugel 9 in entsprechendem Maße in der Röhre. Auf diese Art zeigt die Lage der Kugel 9 die Größe der Strömung durch den Messer an. An geeigneter Stelle im Messer, z.B. auf der Fläche der inneren Röhre 7, an den Kanten der Spalte 8 o.a., wird eine Skala angebracht, von der die Strömungsmenge aufgrund der Lage der Kugel 9 direkt abgelesen werden kann.

Die Genauigkeit des Strömungsmessers wird u.a. durch die Wanddicke der inneren Röhre 7 und die Erweiterung der

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Spalte je Längeneinheit beeinflußt. Mit Hilfe dieser Faktoren kann man bestimmten, wie lang der Skalateil und demnach wie groß die Bewegung der Kugel ist, die ein bestimmtes Volumen des Stroms durch den Messer anzeigt. So kann eine Skala gewünschter Länge und dadurch von erforderlicher Genauigkeit hergestellt werden, vermittels der z.B. eine Änderung des Volumenstroms von 0-2 L/Min, abgelesen werden kann.

Der Strömungsmesser kann auch so konstruiert sein, daß er die Strömungsmenge erst von einem bestimmten Strömungswert an aufwärts anzeigt. Hierbei wird die Kugel 9 des Strömungsmessers bei Strömungswerten, die kleiner als die in Frage stehende Strömungsmenge sind, in ihrer unteren Lage gehalten, da der freie Querschnitt der Spalte im unteren Bereich, dem in Frage stehenden Strömungswert entspricht. Der Gas- oder Flüssigkeitsstrom kann also an der unten liegenden Kugel 9 vorbei durch die Spalte frei passieren, bis die Strömung auf eine gegebene Größe wächst. Erst bei weiterem Anwachsen des Volumenstromes steigt die Kugel 9 in der Röhre 7 aufwärts und zeigt die Menge des durch den Messer gehenden Volumenstromes an. Die Bewegung der Kugel 9 im Messer ist gleichmäßig, jedenfalls bei Anwendung nur einer Spalte 8, denn dabei gleitet die Kugel 9 gleichmäßig in der Röhre 7 an der Wand entlang, die der Spalte gegenüberliegt. Aber nicht einmal, wenn mehrere Spalten vorhanden sind, kann sich die Kugel 7 erwähnenswert ungleichmäßig bewegen, da der Innendurchmesser der Röhre 7 über deren Länge gleich ist und der Durchmesser der Kugel 9 dem Innendurchmesser der Röhre 7 im wesentlichen entspricht.

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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es können Einzelheiten im Rahmen der Patentansprüche bedeutend geändert werden.

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Claims

Patentansprüche

Verdunstungsapparat für Flüssigkeiten, die vorzugsweise bei Zimmertemperatur verdunsten, dadurch gekennzeichnet , daß vermittels eines Dreiwegventils (3b) ein Gasstrom (C) in einem gewünschten Verhältnis teilbar' ist, und daß der erste Teilstrom (E) direkt zu einer Meßvorrichtung (2) und der zweite Teilstrom (D) über eine Verdampfungskammer (1) zu der Meßvorrichtung (2) gelangt, wobei zur Anzeige der in der Kammer aufgenommenen Dampfmenge ein Strömungsmesser vorgesehen ist, der wenigstens teilweise durchsichtig ist und eine Kugel (2a) enthält, die durch das Gas angeströmt wird und durch ihre Lage den Anteil der aufgenommenen Dampfmenge im gesamten Gasstrom angibt.
2. Verdunstungsapparat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nullstellung der Meßvorrichtung der in das Dreiwegventil (3b) gespeisten Gasstrommenge (C) enspricht.
3- Verdunstungsapparat nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Ejektor (13) mit Hilfe des Gasstromes am Ausgangsende der Meßvorrichtung (2) Unterdruck entsteht, der die Verdunstung erleichterte
4. Verdunstungsapparat nach den Patentansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß im Verdunstungsapparat vor dem Dreiwegventil (3b) ein die Gasströmung (C) messender Kontrollströmungsmesser (4-) angeordnet ist.

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5. Verdunstungsapparat nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollstromungsmesser (4) wenigstens teilweise durchsichtig ist und eine Kugel (4a) enthält, deren durch die Gasströmung verursachte Lage die Gasstrommenge anzeigt, und daß der Strömungsmesser schon beim Nullstand vorzugsweise einer bestimmten Gasströmung entspricht.
6. Verdunstungsapparat nach den Patentansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmesser (2) und/oder der Kontrollstromungsmesser (4) mit austauschbaren Skalen für verschiedene Gasströme und für die Verdunstung verschiedener Stoffe versehen sind.
7. Verdunstungsapparat nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung nach dem Strömungsmesser (2) eine Drossel (5) angeordnet ist.
8. Verdunstungsapparat nach den Patentansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Strömungsmesser (2) und/oder zum Kontrollstromungsmesser (4), der den Hauptteil eines röhrenförmigen Messers umfaßt, und in dessen Inneren eine in der Längsachse des Messers frei bewegliche Kugel (9) angeordnet ist, die die Menge des Gasoder Flüssigkeitsstromes angibt, zwei ineinander angeordnete Röhren (6,7) gehören, von denen die äußere Röhre (6) aus durchsichtigem Material, vorzugsweise aus Glas oder dessen Ersatz-Kunststoff, und die innere Röhre (7) beispielsweise aus Metall, Glas oder Kunststoff besteht, und daß in der Wand der inneren Röhre (7) eine oder mehrere in Längsrichtung verlaufende Kerben oder Spalten (8) angeordnet sind, die in der Gebrauchsaufstellung der

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Messer von unten nach oben breiter werden, wobei die Gas- oder Flüssigkeitsströmung den Strömungsmesser von unten nach oben an der in der inneren Röhre (7) frei beweglichen Kugel (9) vorbei durchströmt.
9. Verdunstungsapparat nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Spalte oder die Spalten (8) sich je Längeneinheit der Spalte oder der Spalten (8) gleichmäßig erweitern.
10. Verdunstungsapparat nach den Patentansprüchen 8 und 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Kugel (9) im Inneren der Röhre (7) durch Anschläge (10,11) begrenzt ist, deren Abstand voneinander im wesentlichen der Länge der Spur oder Spalte (9) edfepricht.
11. Verdunstungsapparat nach den Patentansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte oder die Spalten (8) so bemessen sind, daß sie eine Änderung der Gasstrommenge oberhalb eines bestimmten Wertes anzeigen, wobei die freie Querschnittfläche der Spalte oder der Spalten (8) im Bereich der niedrigsten Lage der Kugel (9) so ausgelegt ist, daß sie dem in Frage stehenden bestimmten niedrigsten Strömungswert entspricht.

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