DE2923136A1

DE2923136A1 - Nebelerzeuger und giessform dafuer

Info

Publication number: DE2923136A1
Application number: DE19792923136
Authority: DE
Inventors: Konrad Eldracher; Michael Rich
Original assignee: Eastfield Corp
Current assignee: Eastfield Corp
Priority date: 1978-06-12
Filing date: 1979-06-05
Publication date: 1979-12-13
Also published as: ZA791547B; ES251188Y; SE7904984L; JPS54163419A; GB2023023A; JPS5554240A; ES251188U; ES481482A1; JPS6240100B2; JPS5910264B2; AU4767379A; CA1101806A; PT69598A; AT387370B; BE876902A; FR2428471A1; NL7903156A; US4251033A; ATA373679A

Description

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PATENTANWÄLTE D-I BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE OB D-8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 40

Eastfield Corporation BERLIN:

DIPL.-ING. R. MÜLLER-BÖRNER

MÜNCHEN: DIPL.-INS. HANS-HEINRICH WEY DIPL.-ING. EKKEHARD KÖRNER

Berlin, den 05. Juni 1979

Nebelerzeuger und Gießform dafür

( Priorität: USA, Ser.No. 914,885 vom 12. Juni 1978)

13 Seiten Beschreibung mit 8 Patentansprüchen 2 Blatt Zeichnung

MP - 27 486

BERLIN: TELEFON (O3O) 8312088 KABEL: PROPINDUS · TELEX 018*057 MÜNCHEN: TELEFON (0 8O) 22-60 80 KABEL: PROPINDUS · TELEX OS 24244

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Die Erfindung bezieht sich auf Zerstäuber und insbesondere auf einen neuartigen und verbesserten Zerstäuberaufbau und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Aufbaus zum Hervorbringen außerordentlich feiner Nebel, die unter anderem für verschiedene therapeutische und Zerstäubungs-Anwendungen nützlich sind.

Eine Ausführungsform eines Zerstäubers oder Nebelerzeugers ist in der DE-OS 27 55 060 vorgeschlagen. Der in dieser OS beschriebene Nebelerzeuger besteht aus einer Anzahl von Bauteilen, die derart montagemäflig miteinander verbunden sind, daß ein eventuelles Zerlegen zu Reinigungs- und Sterilisationszwecken erleichtert wird. Die Herstellung dieses Zerstäubers ist jedoch verhältnismäßig teuer, und beim montagemäßigen Verbinden und Zerlegen der Teile im Inneren des Gehäuses ist Sorgfalt geboten.

Die vorliegende Erfindung überwindet die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten und schafft einen neuartigen und verbesserten Zerstäuber, bei dem das Gehäuse, die Düse und der Drucklufteinlaß einen Teil und der mit diesen zusammenwirkende Nebelerzeuger einen zweiten Teil bilden. Reinigung und Sterilisation können ohne weiteres ausgeführt werden, obwohl sich aufgrund der neuartigen und verbesserten Anordnung der Elemente eine wesentliche Senkung bei den Herstellungskosten ergibt, die in vielen Fällen unter den Sterilisationskosten liegen können. Mit der Erfindung soll gleichzeitig ein neuartiger und verbesserter Nebelerzeuger geschaffen werden, der verbesserte Betriebseigenschaften besitzt und einen gleichmäßig feinen Nebel hervorbringt.

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Die Erfindung schließt ein aus zwei Teilen bestehendes Gehäuse ein, das einen Bodenabschnitt mit einer sich von diesem aus nach oben erstreckenden Düse und einen sich nach oben erstreckenden Wandabschnitt aufweist, der am Boden befestigt ist und die Düse umgibt. Der Nebelerzeuger im Inneren des Gehäuses besteht aus einer einheitlichen Konstruktion mit einem die Düse umgebenden rohrförmigen Element und einer vergrößerten Kammer, die mit dem rohrförmigen Element verbunden ist und Entladeöffnungen an ihrem unteren Teilabschnitt besitzt, welche von einer Schürze umgeben sind. Bei dieser Anordnung und mit im die Düse umgebenden Boden des Gehäuses enthaltener Flüssigkeit wird während des Zufdhrens von Druckluft über die Düse die Flüssigkeit zum Bilden eines Nebels angesaugt, der in die Kammer eingespeist und dann in das Gehäuse entladen wird, woraufhin er in Aufwärtsrichtung durch den Gehäuseauslaß strömt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ermöglicht die Verwendung einer neuartigen und verbesserten Gießform zum Formen eines Teils des Nebelerzeugers, was die Herstellung desselben in hohem Maße erleichtert und die Kosten wesentlich mindert. Der damit hergestellte Nebelerzeuger, kann leicht aus verschiedenartigen Werkstoffen einschließlich Metallen und Plasten hergestellt werden.

Einzelheiten, vorteile und Anwendungen der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Nebelerzeugers;

Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht des in Fig. 1 dargestellten Nebelerzeugers entlang der Linien 2-2 in Fig. 1 und 3;

Fig. 3 und 4 Querschnittsansichten von Fig. 2 entlang der Linien 3-3 und 4-4 derselben;

Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Ansaugeinrichtung und der ihr zugeordneten Kammer, die im Inneren des Nebelerzeugers angeordnet sind;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht zweier zusammenwirkender Formabschnitts zum Formen des in Fig. 5 dargestellten Mittelteils des Nebelerzeugers, die bezüglich des in Fig. 2 gezeigten Querschnitts durch das Teil in der gleichen Ebene liegt, wobei die Querschnittsansicht einem Querschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 3 entspricht, und

Fig. 7 ein fragmentarischer Schnitt durch die in Fig. 6 dargestellte Form, bei dem der Querschnitt in einem Winkel an eine Stelle verschoben wurde, die dem Querschnitt 7-7 von Fig. 3 entspricht.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel des allgemein mit dem Bezugszeichen "10" bezeichneten Nebelerzeugers schließt ein aus einem Unterteil 11 und einem oberen Teilabschnitt 12 bestehendes Außengehäüse ein. Die nebelhervorbringende Einrichtung im Inneren des Gehäuses ist, wie aus Fig. 2 und 5

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ersichtlich, allgemein rait dem Bezugszeichen "13" bezeichnet. Dieses Teil ist als Einheit ausgebildet und wird von der in Fig. 6 und 7 dargestellten Form geformt. Abgesehen von dein Vorteil einer solchen Ausbildung des Nebelerzeugers, durch die die Gesamtzahl an vorgeformten Teilen auf fünf reduziert wird, bringt diese besondere Ausbildung des Erzeugers darüberhinaus einen außerordentlich feinen, im wesentlichen gleichmäßigen Nebel mit Submikron-Partikelgrößen hervor, die alle wesentlich unter 0,1 Mikron liegen.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung weist insbesondere einen unteren Teilabschnitt 11 mit einer zylinderförmigen Wand 14, einer konischen Bodenwand 15 und einer zylinderförmigen Düse 16 auf, die sich von der Bodenwand 15 aus nach oben erstreckt. Die Düse hat eine Mittelöffnung 17, die sich durch die Bodenwand 15 erstreckt. Der oberen Teilabschnitt 18 der Düse weist eine schmale Öffnung 19 auf, durch die Druckluft während des Betriebsablaufs des Nebelerzeugers strömt. Von der Seite des Unterteils 11 aus erstreckt sich ein Einlaß 20 mit einer Mittelöffnung 21 der in eine Kammer 22 mündet, die innerhalb des Unterteils 11 . gebildet und von einer Kappe 23 verschlossen ist. Auf diese Weise wird die Druckluft im Augenblick ihres Einspeisens in den Einlaß 20 in die Kammer 22 entladen, woraufhin sie in Aufwärtsrichtung in die öffnung 17 strömt und über die Düsenöffnung 19 entladen wird. Die Kammer 22 wirkt als Niedrigfrequenzfilter, um einen gleichmäßigeren Luftstrom durch die Düse 16 zu schaffen.

Wie aus Fig. 2 und 5 hervorgeht, ist die nebelhervorbringende Einrichtung 13 vorzugsweise als einstückige Einheit ausgebildet und schließt ein unteres rohrförmiges Element 24 mit

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Ausnehmungen 25 in seinem unteren Rand ein. Dieses Element 24 weist eine Mittelöffnung 26 auf und ist derart ausgelegt, daß es mit der Düse 16 in Gleiteingriff kommen kann. Das obere Ende der Öffnung 26 erstreckt sich leicht über das vordere Ende 18 der Düse hinaus und endet in einer Längsöffnung 27 in dem rohrförmigen Teilabschnitt 27', wobei die Öffnung 27 einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser der öffnung 26 ist. Bei dieser Anordnung wird unmittelbar vor der Düse 16 eine Kammer 28 gebildet, so daß durch die Düse strömendes und aus der öffnung 19 austretendes Druckgas in dem von der konischen Bodenwand 15 gebildeten Sammelbecken 28 enthaltene Flüssigkeit über Kanäle 16' nach oben zieht, die in der Außenfläche der Wand der Düse 16 ausgebildet sind, und einen Nebel in der Kammer 29 hervorbringt, der dann über die Öffnung 27 nach außen strömt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Kammer 29 vorzugsweise konisch ausgebildet.

Ein rohrförmiges Element 30 erstreckt sich von dem rohrförmigen Element 24 aus nach oben und begrenzt eine nebelaufnehmende Kammer 31. Das rohrförmige Element 30 endet an seinem unteren Ende in einer Schürze oder Umlenkwand 32 von etwas vergrößertem Durchmesser. Das Element 30 ist vorzugsweise mit dem rohrförmigen Element 24 durch ringförmig angeordnete Elemente 33 einstückig verbunden, die an ihren unteren Enden mit dem rohrförmigen Element 24 und an ihren oberen Enden mit dem unteren Rand des rohrförmigen Elements 30 verbunden sind. Die ringförmig angeordneten Elemente 33 begrenzen eine Vielzahl von im Abstand voneinander liegenden Öffnungen 34, die im wesentlichen rechtwinklige Öffnungen zum Ausströmen des Nebels aus der Kammer 31 bilden. Das obere

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Ende des rohrförmigen Elements 30 ist von einer Kappe 35 verschlossen, die sich nach außen erstreckende Schenkel 36 und einen sich von ihrer Oberseite aus erstreckenden stangenartigen Teil 37 aufweist. Die Unterseite der Kappe 35 hat einen ringförmigen Teilabschnitt 38, der in das rohrförmige Element 30 eingepaßt sein kann und vorzugsweise mit demselben zum Bilden eines luftdichten Verschlusses verschweißt oder anderweitig an diesem befestigt ist.

Bei der vorstehend erwähnten Anordnung wird der durch die Öffnung 27 strömende Nebel in die Kammer 31 entladen und dann veranlaßt, durch die Öffnungen 34 nach unten zu strömen. Aufgrund der Ausbildung der Öffnungen 34 wird der Nebel im wesentlichen nach hinten oder nach unten geleitet und bewegt sich dann zwischen der Umlenkwand 32 und der Wand des Gehäuses 12 nach oben, woraufhin er über die obere öffnung des Gehäuses entladen wird.

Aufgrund der Anordnung und Ausbildung der öffnungen 34 neigen größere Partikel des aus der Öffnung 27 austretenden Nebels dazu, an die Wände der Kammer 31 zu schlagen, und die sich ergebende Flüssigkeit kann nach unten in das Sammelbecken 28 ablaufen. Eine zusätzliche Turbulenz wird durch ein Leiten des Nebels über die rechtwinkligen Öffnungen nach unten hervorgerufen, und aufgrund des Leitens des Nebels neigen die größeren Partikel dazu, in der Abwärtsbewegung im Inneren des Gehäuses 12 fortzufahren, während die feineren Partikel sich sofort nach oben bewegen und ausgestoßen werden. Während die schwergewichtigeren Partikel dahin tendieren, ihre Abwärtsbahn fortzusetzen, schlagen sie gleichzeitig an die Wand des Gehäuses, woraufhin die Flüssigkeit dann zum Sammelbecken

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28 zurückläuft. Mit dieser Anordnung wird ein außerordentlich feiner Nebel hervorgerufen, und die Zahl der größeren Partikel, wie der 0,1 Mikron überschreitenden Partikel, wird in hohem Maße verringert.

Die Form zum Herstellen des in Fig. 2 und 5 dargestellten Einheitsaufbaus 13 ist in Fig. 6 und 7 gezeigt. Fig. 6 ist ein Querschnitt durch die Form, der in der gleichen Ebene wie in Fig. 2 ausgeführt wurde (Schnitt 6-6 in Fig. 3), während der fragmentarische Schnitt in Fig. 7 in der Ebene ausgeführt worden ist, die von der Ebene in Fig. 6 in einem Winkel verschoben ist (Schnitt 7-7 in Fig. 3). Die Form ist allgemein mit dem Bezugszeichen "40" bezeichnet und besteht aus einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt 42. Die Trennungslinie zwischen dem oberen und dem unteren Formabschnitt wird durch die Kreuzschraffierung begrenzt, die im Falle des unteren Abschnitts nach rechts unten und im Falle des oberen Abschnitts nach rechts oben verläuft.

Der untere Abschnitt 42 der Form weist eine zylindrische Bohrung 43 auf, die den zylinderförmigen Teilabschnitt 24 des Aufbaus 13 bildet, und das obere Ende des mittleren Kerns 44 ist, wie durch das Bezugszeichen "44'"angedeutet, verjüngt, um die obere Wand der verjüngten Kammer 29 zu bilden, wie sie in Fig. 2 zu sehen ist. Ein ringförmiger Ring 45 erstreckt sich von dem Formteil 42 aus nach oben und weist eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Ausnehmungen 48 in seiner Innenfläche auf. Die Innenfläche des Rings 45 wirkt mit einem sich nach unten erstreckenden Ring 46 des oberen Formabschnitts 41 zusammen, so daß die Ausnehmungen 48 die im Abstand voneinander angeordneten Verbindungselemente 33 mit den dazwischenliegenden Öffnungen 34

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bilden, durch die der Nebel aus der Kammer 31 in das Gehäuse unmittelbar vor seinem Entladen über die obere öffnung im Gehäuse strömt. Der obere Formabschnitt 41 weist eine ringförmige Bohrung 47 zum Bilden des zylinderförmigen Teilabschnitts 30 des Aufbaus 13 auf, während der ringförmige Raum 47' zwischen der Außenfläche des Rings 45 und der Innenfläche des Formabschnitts 41 die Schürze oder Umlenkwand 32 bildet.

Fig. 7, die entlang der Linie 7-7 in Fig. 3 ausgeführt ist, zeigt verengte, sich von dem unteren Formabschnitt 42 aus nach oben erstreckende Segmente 45' des Rings 45. Die verengten Segmente 45' ergeben sich aus der Bildung der Ausnehmungen 48 in dem Ring 45. Diese Ausnehmungen bilden eine Vielzahl von schrägen Kanälen 49 in der Form, die schließlich die in Fig. dargestellten, im Abstand voneinander angeordneten Tragelemente 33 bilden, welche mit den oberen und unteren Abschnitten 30 und 24 des Aufbaus 13 einstückig verbunden sind. Bei dieser Anordnung kann das geformte Teil leicht aus der Form entfernt werden. Die ringförmige Bohrung 49 in dem oberen Formabschnitt 41 hat die Bildung des in Fig. 2 dargestellten ringförmigen Gebildes 27¹ mit einer Mittelöffnung 27 zur Folge.

Bei der beschriebenen Konstruktion ist der Unterteil 11 des Gehäuses mit.der Düse 16 einstückig ausgebildet und mit dem oberen Gehäuseabschnitt 12 schallverschweißt oder anderweitig an diesem befestigt. Dann wird die Kammer 22, wie in Fig. 2 dargestellt, verschlossen und die Kappe mit dieser verschweißt oder anderweitig dauerhaft an ihr befestigt. Die in Fig. 2 und 5 abgebildete Kappe 35 ist mit der Oberseite des ringförmigen Gebildes 30 verschweißt oder anderweitig an dieser befestigt, um die Kammer 31 abzuschließen. Bei dieser Anordnung besteht

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daher der sich ergebende Nebelerzeuger aus zwei Teilen, nämlich dem geschlossenen Gehäuse und dem Aufbau 13, der leicht auf der Düse 16 an seinen Platz geschoben werden kann. Der Aufbau 13 läßt sich zu Reinigungszwecken leicht entfernen und zusammen mit dem Gehäuseabschnitt sterilisieren.

Während nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und beschrieben ist, so versteht es sich von selbst, daß Veränderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom tatsächlichen Umfang und Gedanken der Erfindung abzuweichen.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1.jNebelerzeuger, gekennzeichnet durch — eine Einrichtung zum Hervorbringen eines Nebels und eine eine geschlossene Kammer abgrenzende Einrichtung, wobei die erstgenannte Einrichtung sich in die Kammer zum Entladen des Nebels an einer Stelle im Inneren der Kammer erstreckt, durch eine Vielzahl von nach außen und nach hinten gerichteten öffnungen, die rückwärtig von der Stelle des Entladens des Nebels angeordnet sind, und durch ein die kammerabgrenzende Einrichtung umgebendes und einen Auslaß zum Entladen des Nebels einschließendes Gehäuse.

2. Nebelerzeuger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine die öffnungen umgebende, sich nach hinten öffnende Umlenkwand.

3. Nebelerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen im allgemeinen rechtwinklig ausgebildet sind·

4. Nebelerzeuger mit einer Einrichtung zum Hervorbringen eines Nebels und einer eine geschlossene Kammer abgrenzenden Einrichtung, wobei die erstgenannte Einrichtung sich in die Kammer zum Entladen des Nebels an einer Stelle im Inneren der Kammer erstreckt, und einer Vielzahl von nach außen und nach hinten gerichteten öffnungen, die rückwärtig von der Stelle des Entladens des Nebels angeordnet sind, dadurch geJcenn zeichnet, daß die Ein-

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richtung zum Hervorbringen des Nebels eine langgestreckte Düse einschließlich einer Einrichtung zum Speisen eines Druckgases durch dieselbe umfaßt; daß ein rohrförraiges Element mit der Düse in Gleiteingriff steht, wobei die Düse und das rohrförmige Element dazwischenliegende Flüssigkeitszuführkanäle aufweisen; daß sich das rohrförmige Element über das Ende der Düse hinaus erstreckt und in einem rohrförmigen Teilabschnitt von vermindertem Durchmesser endet; daß ein zweites rohrförmiges Element von größerem Durchmesser sich über den rohrförmigen Teilabschnitt hinaus erstreckt und diesen wenigstens teilweise umgibt; daß eine Vielzahl von ringförmig im Abstand voneinander angeordneten Elementen mit dem einen Ende am äußeren Ende des ersten rohrförmigen Elements und mit dem anderen Ende am zweiten rohrförmigen Element befestigt ist, wobei die ringförmig angeordneten Elemente die Öffnungen abgrenzen; daß eine Einrichtung das äußere Ende des zweiten rohrförmigen Elements zum Bilden der geschlossenen Kammer verschließt und daß ein Gehäuse die Düse und die rohrförmigen Elemente umgibt und einen Auslaß zum Entladen des aus den öffnungen austretenden Nebels einschließt.

5. Nebelerzeuger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmig im Abstand voneinander angeordneten Elemente mit den rohrförmigen Elementen einstückig verbunden sind.

6. Nebelerzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein Unterteil mit einer konischen Bodenwand aufweist; daß die Düse sich von dem konischen Boden aus nach außen erstreckt;

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daß ein Gaseinlaß an dem Unterteil unter der konischen Wand vorgesehen ist und mit der Düse kommuniziert und daß ein oberer Gehäuseabschnitt am Unterteil fest angebracht ist.

7. Nebelerzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite rohrförmige Element und die ringförmig im Abstand voneinander angeordneten Elemente eine gleichzeitig in einer einzigen Form geformte einheitliche Konstruktion bilden.

8. Form zum Formen eines ersten und eines zweiten rohrförmigen Elements ungleicher Durchmesser, die durch eine Vielzahl von ringförmig im Abstand voneinander angeordneten Elementen einstückig verbunden sind, gekennzeichnet durch einen oberen und einen zu diesem passenden unteren Fortnabschnitt, wobei der untere Formabschnitt eine ringförmige Ausnehmung zum Formen des ersten rohrförmigen Elements und einen ringförmigen Vorsprung besitzt, der sich von der ringförmigen Ausnehmung aus nach oben erstreckt und eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Ausnehmungen hat, die auf der Innenfläche desselben ausgebildet sind und am unteren Ende mit der ringförmigen Ausnehmung kommunizieren und in den oberen Formabschnitt münden, der eine verhältnismäßig flache, mit der ersten Ausnehmung kommunizierende ringförmige Ausnehmung hat, wobei das Formmaterial die zu der Innenfläche des ringförmigen Vorsprungs passende flache Ausnehmung umgibt, und eine umgebende Ausnehmung von größerer Tiefe als die flache Ausnehmung aufweist, die sich bis zum Ausgangspunkt des ringförmigen Vorspfungs

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erstreckt und denselben umgibt, wobei durch Einspritzung eines Formraaterials in die Formabschnitte gleichzeitig ein oberes und ein unteres rohrförmiges Element gebildet wird, die miteinander durch im Abstand voneinander angeordnete eine Vielzahl von Öffnungen zwischen sich bildende Verbindungselemente verbunden sind.

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