DE3016344A1

DE3016344A1 - Verfahren und vorrichtung zum austragen von aerosolen

Info

Publication number: DE3016344A1
Application number: DE19803016344
Authority: DE
Inventors: Werner Blochwitz; Juergen Heyde; Otto Kreutzmann; Oswald Langner; Hans-Heinrich Petereit; Anton Prade; Juergen Spillecke
Original assignee: VEB Kombinat Fortschritt Landmaschinen Neustadt (Bestand)
Current assignee: VEB Kombinat Fortschritt Landmaschinen Neustadt (Bestand)
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1980-04-28
Publication date: 1980-12-04
Also published as: HU189462B; DD143546A1; SU1084000A1; BG33896A1; DD143546B1; FR2457130A1; DK218680A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Austragen von Aerosolen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austragen von Aerosolen in große Reichweiten, insbesondere in Tierställen, Gewächshäusern -und dergleichen.

Die Desinfektion und Immunisierung in geschlossenen Räumen besitzt ein breites Anwendungsgebiet." Durch die feinste Verteilung keimtötender Aerosole sollen Gegenstände und die Luft keimfrei gemacht werden. Die in der Medizin verwendeten Geräte haben - bedingt durch den Anwendungsbereich - nur geringe Reichweiten in der Ausbringung der Aerosole. Ein weiteres Anwendungsgebiet der Aerosole ist die Bekämpfung von Pilzkrankheiten bei Pflanzen, insbesondere in Gewächshäusern. Gegenüber der Spritzdesinfektion sollen liier feinste Nebel erzeugt und diese längere Zeit in Schwebeform erhalten bleiben. Zum Zwecke der Luftverbesserung oder Insektenbekämpfung sind Druckbehälter bekannt, bei welchem das Aerosol durch Überdruck durch eine Düse gepreßt, zerstäubt und durch die zusätzliche Druckluft in den Raum getragen wird. Größere Geräte sind auf dem Rücken tragbar und haben entweder Druckflaschen als Treibmittel oder kleine Verbrennungsmotoren zur Erzeugung des Luftstromes. Diese Geräte werden hauptsächlich in Obstanlagen eingesetzt. Damit kann ein feiner Nebel erzeugt und auch weit ausgetragen werden. Nachteilig hierbei ist die geringe Leistungsfähigkeit, die einen zu hohen Zeitaufwand verursacht, wenn große Rinderstalle, Gewächshäuser und dergleichen damit desinfiziei?t werden

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sollen.

Düsen haben begrenzte Durensatζmengen. Größere Querschnitte der Zerstäuberdüsen führen zu größeren Tropfen oder einem nicht vertretbar" hohen Druckluftbedarf. Es müssen demnach mehrere Düsen in einem Trägerluftstrom münden, um die nötige Zerstäuberleistung zu erreichen. Beispielsweise ist in der DE-OS 2 33^ 515 eine Düsenanordnung dargestellt, bei welcher zentrisch 4 Düsen im Luftkanal angeordnet sind. Ein dahinter angeordneter iiürter fördert die zerstäubte Flüssigkeit weiter. Hier entsteht ein sehr unterschiedliches Tropfenspektrum u.a. durch einen zu großen Drall im Trägerluftstrom, und die größeren Tropfen fallen bald aus und es entsteht ein Flüssigkeit sÜberschuß um das Gerät herum. Auch die Reichweite ist ungenügend. Es sind auch Düsenanordnungen übereinander in Zerstäuberöxfnungen in umgekehrter Tropfenform bekannt. Diese Geräte haben den Nachteil, daß die erste Zone überdosiert, die zweite Zone richtig und die dritte Zone unterdosiert wird. Der Überschuß in der ersten Zone bedeutet Verschwendung des teueren Aerosols und schädliche Nebenwirkungen und die Unter dosierung in der letzten Zone ungenügende Keimabtötung.

Ziel der Erfindung ist es, ein Aerosol mit feinem und gleichmäßigem Tropfenspektrum zu schaffen und dieses weit und homogen auszutragen.

Die technische Aufgabe besteht darin, zu verhindern, daß sich durch die Trägheit der zerstäubten Aerosoltröpfchen diese im Trägerluftstrom zu größeren Tropfen vereinen und andererseits darin_T daß die feinen Aerosoltröpfchen in ihrer Form erhalten bleiben und nicht verdampfen, damit diese sich an dem umströmten Flächen niederschlagen und dort zum Zwecke der Desinfektion wirksam werden. Die Vorrichtung soll sich zur Desinfektion der Luft und zur Immunisierung eignen. Es ist durch geeignete Mittel zu erreichen, daß einerseits mit hoher Geschwindigkeit das Aerosol ausgetragen wird, um große Reichweiten zu erzielen, und andererseits dem Aerosol eine mäßige Beschleu-

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nigung erteilt wird, damit sich die feinen in der Masse unvermeidbar voneinander abweichenden Tröpfchen aufgrund ihrer unterschiedlichen Masseträgheit nicht wieder vereinen.

Erfindungsgemäß wird das Ziel dadurch erreicht und die technische Aufgabe dadurch gelöst, indem der durch einen Lüfter erzeugte Luftstrom in einem Rohr geführt, durch einen sich verjüngenden, zentrisch in diesem Rohr befestigten Einsatz so geteilt wird, daß der Strömungskern eine wesentlich höhere Strömungsgeschwindigkeit als der den Kern umgebende Luftring aufweist. Im Ringraum sind konzentrisch Düsen angebracht, die ein feines Aerosol erzeugen. Sowohl der Kern als auch der diesen umgebende Luftring werden durch achsparallele Leiteinrichtungen geführt und somit in einer laminaren Strömung ausgebracht. Der langsamere äußere Luftstrom ist in der Lage,., den Aerosolnebel ohne -das Tropfenspektrum zu verschlechtern, aufzunehmen und -weiterzutragen. Da beide Strömungen nach Verlassen der Leiteinrichtung wieder zusammengeführt -werden, erfolgt eine allmähliche Beschleunigung des das Aerosol tragenden Luftstromes, und es kommt zu einer Vermischung and Angleichung der Geschwindigkeit. Die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung besteht aus Rohrmaterial, an dessen Ende ein Lüfter angebracht ist. In einem bestimmten Abstand vom Lüfter befindet sich zentrisch angeordnet ein sich verjüngender Trichter im Rohrmantel. Am kleinen Durchmesser des Trichters schließt sich ein gleichgroßes Rohr an, welches über den gesamten Querschnitt parallele Leitkanäle aufweist, die rund, rechteckig und auch wabenförmig sein können. Durch die Verjüngung des Trichters tritt eine Erweiterung des äußeren Ringraumes ein. In diesen sich erweiternden Ringraum ist eine achsparallele Leiteinrichtung eingebaut, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Rohrmantels entspricht und dessen innerer Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser der inneren Luftführung. Es verbleibt somit ein strömungsfreier Ringraum zwischen der äußeren und inneren leiteinrichtung. Die Leiteinrichtun-

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gen sind, axial gegeneinander versetzt-, und zwar so, daß die innere Leiteinrichtung gegenüber der äußeren Leiteinrichtung vorgerückt ist. Me im äußeren Ringraum angeordneten Zerstäuberdüsen münden vor dem. Snde des Innenrohres, jedoch hinter dem Gehäuse. Die "Zerstäuberdüsen sind über einen Verteilerring mit der Druckluftleitung und über getrennte Flüssigkeitszuleitungen mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden.
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, -daß der parallel gerichtete Luftkern eine hohe Geschwindigkeit und damit eine große Reichweite erzielt, während der äußere, ebenfalls parallel gerichtete Luftring eine geringere Geschwindigkeit besitzt und in der Lage ist-, das aus den Düsen austretende Aerosol ohne Beeinflussung des l'ropfenspektrums aufzunehmen. Die allmähliche Verzögerung des Luftkernes führt zur Expansion der Luft und trifft dabei auf den ringförmigen, das Aerosol tragenden langsameren Außenluftstrom und beschleunigt diesen allmählich, so daß es zu keiner Tröpfchenvergrö-Serung kommt-

Die Vorrichtung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Fig. 1: den Schnitt durch die Zerstäubereinheit und Fig. 2: die Vorderansicht der Zerstäubereinheit.

Die Zerstäubereinheit besteht aus dem Gehäuse 1, dem · Lüfter 2, mehreren konzentrisch angeordneten Zerstäuberdüsen 3> die an dem Verteilerring 4 angebracht sind uni von diesem mit Druckluft versorgt werden, einem kegelförmigen Einsatz 5> welcher sich in Strömungsrichtung verjüngt, einem anschließenden Rohr 6 mit einer röhrenförmigen Leiteinrichtung 7 mit zweckmäßigerweise rundem, quadratischem oder wabenformigem Querschnitt sowie dem Leitrohr 11 und der äußeren Leiteinrichtung 8, der Flüssigkeitszuleitung 9 und einem strömungsfreien Raum 10.

Die Aerosolaustragung erfolgt folgendermaßen:

Das auf bekannte Weise durch die Zerstäuberdüsen 3 er-

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zeugte Aerosol,- wobei jede Zerstäuberdüse 3 eine gesonderte i'lüssigkeitszuleitung 9 aufweist _y die durch die Leiteinrichtung 7 geführt ist, wird durch einen langsamen Luftstrom, aufgenommen, welcher vom Hauptstrom abgezweigt und dadurch verlangsamt wird, indem sich sein Strömungsquerschnitt erweitert. Dieser Luftstrom wird in der Leiteinrichtung 8, die den gleichen Aufbau hat wie die Leiteinrichtung 7* parallel gerichtet und umspült die Düsen 3· Der restliche Luftstrom, d.h., der größere Anteil vom Gesamtluftstrom wird vom kegelförmigen Einsatz 5 auf einen engeren Querschnitt zusammengeführt und beschleunigt. In der anschließenden röhrenförmigen Leiteinrichtung 7 wird die Strömung parallel gerichtet. Die Düsen 3 sind so angeordnet, daß deren Mündung hinter dem Gehäuse 1 und vor der Mündung des Rohres 6 liegt. Zwischen den beiden Strömungen befindet sich in einem kurzen Bereich ein strömungsfreier Raum 10. Durch die Verringerung der Geschwindigkeit erfolgt eine allmähliche Expansion der beiden Gasströme, so daß erst das langsamere Aerosol-Luftgemisch in diesen Raum überströmt und dann auch die im Strömungskern mit höherer Energie geladene Luft sich ausbreitet und somit den äußeren Luftring mit dem Aerosol berührt und allmählich beschleunigt. Die allmähliche Beschleunigung führt nicht zur Vereini-S¹¹¹¹S der feinen Aerosoltröpfchen, und das Gemisch wird immer homogener, da es sich weiter durchmischt und wird dabei weit ausgetragen. Je nachdem, ob eine Flächen- oder Luftdesinfektion oder eine Immunisierung erfolgen soll, wird die Tropfengröße durch die Düsen variiert.

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Zusammenfassung; ' Tj

Verfahren und. vorrichtung üud. Austragen von Aerosolen

.aufgäbe der ürfindung ist ein houagenes iuatra_öäH feiner Aerosole in groie Reici-weiten, ohne daß- eine merkbare Veränderung der Tropfenstruktur eintritt. Insbesondere soll die iLriindung der Desinfektion und Immunination in grolic-n riäuGien wie Stallariiayen und Gewächshäusern dienen, Die Anlage soll ortsveränderlich sein.

Erfindungsyemäi wird die Aufgabe dadurch ge±ö"st, indem tait unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten gearbeitet wird. Das fein verstäubte Aerosol wird in einen Luftring mit _&erin₀-er Geschwindigkeit eingebracht und von diesem kontinuierlich aufgenommen. Sin abgezweigter Luftstrom wird im Hern verdichtet und besitzt eine wesentlich höhere Geschwindigkeit. Zwischen beiden Luftströmen ist im Bereich der Düsen ein strömungsfreier Ringraum. Der schnellere innere Luftkern expandiert nach Verlassen der Luftführung und nähert sich allmählich der langsameren, das Aerosol tragenden Luft an und beschleunigt diese von innen nach, auien, so da^ die Aerosoltröpfchen allmählich beschleunigt werden und sich dadurch nicht vereinen. Pig. 1.

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Im i.usführun^sbeisjyiel verwendete LeEu^szeichcn und — z aiii eil

1 Gehäuse

2 Lüi'üer

3 Zerstäubex'dÜG^· ^LV Verteil urrinj;

j;

3 lce^elföri:iijOL· Einsatz 5 üOiir

7 rοxir^iIi^-Jχ*uiija Leiteinrichtung

8 Le i t e inr i c litung

9 i'lüssi^icei Gszulei bunj

strömun^cfreier itaurn Leitrohr

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Claims

3Q16344 Patentansprüche:

1. Verfahren und Vorrichtung zum Austragen von Aerosolen in große Reichweiten zur Desinfektion oder Immunisierung _öToier Räume, bei welchem das flüssige Medium fein zerstäubt und mit einem Trägerluftstrom ausgetragen wird, gekennzeichnet dadurch, daß der Trägerluftstrom, aus zwei getrennten, gleichgerichteten, sich allmählich wiedervereinenden, mit unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeit beaufschlagten Teilströmen besteht, dessen langsamerer Hebenstrom an den Düsen vorbeigeführt wird und den von diesen erzeugten Nebel aufnimmt und dessen Hauptstrom durch allmähliche Querschnittsverjüngung verdichtet und beschleunigt wird und daß durch Ausbreitung beider Teilströme eine Berührung und Beschleunigung des das Aerosol tragenden Luftstromes erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß der Hauptstrom -den Kern xind der Nebenstrom einen ihn umgebenden Strömungsring bildet.

3· 20 Verfahren nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß der Hauptstrom hinter den Zerstäuberdüsen und der Hebenstrom vor diesen mündet.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gekennzeichnet dadurch, daß diese aus einem rohrförmigen Gehäuse (1), einem kegelförmigen» zentrisch angeordneten, sich verjüngenden Einsatz (5), an dem sich ein Rohr (δ) anschließt, welches eine Leiteinrichtung (7)- aufweist, im Bereich des kegelförmigen Einsatzes ein ihn umgebendes Rohr (11) anschließt, im Ringraum zwischen diesem und dem Gehäuse (1) eine Leiteinrichtung (8) angeordnet und in Strömungsrichtung Zerstäuberdüsen (3) angebracht sind und daß zwischen der äußeren (8) und inneren Leiteinrichtung (7) ein strömungsfreier Ringraum (10) besteht.

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5- Vorrichtung nach Anspruch 4 gekennzeichnet dadurch, daß die Leiteinrichtungen .(-7;8) röhrenförmig mit großen Längen / Durchmesserverhältnis mit vorzugsweise rundem, rechteckigem oder wabenförmigem Querschnitt .ausgebildet sind.

o. Vorrichtung nach Anspruch 4 gekennzeichnet dadurch, daß sich die Zerstäuberdüsen (3) im Zentrum des Hebenstrom.es befinden und daß diese über den Verteilerring (4), der am Ende des strömungsfreien Raumes angeordnet ist, mit der Druckluftleitung verbunden und die einzelnen Flüssigfceitszuleitrungen (9) -durch die Leiteinrichtung (8) zum Flüssigkeitsbehälter geführt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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