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Nebelgenerator
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Die Erfindung betrifft einen Nebelgenerator gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Derartige Nebelgeneratoren weisen als Wärmeaustauscher in der Regel
eine schlangenartig gewundene, elektrisch beheizte Rohrleitung auf, in welcher das
Nebelkonzentrat, in der Regel ein Öl, verdampft wird. Der Speisedruck der zwischen
Wärmeaustauscher und Tank anebracbten Pumpe ist höher als der erzeugte Dampfdruck,
so daß der erzeugte Dampf den Wärmeaustauscher durch den Nebelstutzen verläßt.
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Der Vorteil eines derartigen Nebelgenerators gegenüber anderen, bekannten,
nach dem Prinzip von Strahlpumpen arbeitenden Zerstäubern liegt darin, daß der erzeugte
Nebel eine sehr geringe, durchschnittliche Tröpfchengröße aufweist, wobei die mit
der Nebelerzeugung verbundene Geräuscherzeugung gering ist. Aus diesen Gründen wird
ein derartiger Nebelgenerator für Discotheken und dergleichen verwendet um die in
derartigen örtlichkeiten in der Regel erzeugten Lichteffekte besser sichtbar zu
machen, solanqe die Tuft noch nicht weit nil Tal@krauch angereichert ist, daß auf
eine zusätzliche Nebel-
erzeugung verzichtet werden kann.
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Auch für Theatereffekte, Film- und Fersehstudios sind drati'e N<belerzeuser
egn der genannten Vorzüge zweckmäßig.
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Die bekannten Ncbelgeneratoren der eingangs genannten Art weisen aber
auch gravierende Nachteile auf: Der austretende Nebelstrahl weist eine Temperatur
von etwa 190 bis 240° auf; kommt eine Person mit dem austretenden Nebelstrahl in
Berührung, dann kann es wegen der hohen Temperatur zu erheblichen Verbrennungen
kommen.
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Außerdem genügt eine verhältnismäßig energiearme Flamme, wie etwa
eine Streichholz- oder Feuerzeugflamme, um den austretenden Nebelstrahl zu entflammen
und den Nebelgenerator gewissermaßen in einen Flammenwerfer zu verwandeln.
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Wegen des notwendigerweise verhältnismäßig geringen Innenquerschnitts
des Innenstutzens entsteht über diesen Querschnitt hinweg ein erheblicher Druck-
und GeschwindigkeitsgraGient, wodurch dann, wenn der Nebelstrahl mit der kalten
Umgebungsluft in Berührung kommt, erhebliches Kondensat anfällt, welches in Form
verhältnismäßig großer, schwebender Tröpfchen ausgetragen wird.
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Durch ständiges Einatmen derartiger groß forma tiger Nebeltröpfchen
kann es z. B. bei dem in den Discotheken beschäftigten Personal zu Gesundheitsschädigungen
kommen.
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Ferner schlagen sich die Tröpfchen an der Inneneinrich tung von Discotlek(n
nieder, so daß nach längerem Betrieb und bei unzureichender Raumbelüftung Holz-
und Storfoberflächen wie Stühle, Tische, Sitzoberflächen und Vorhänge stark mit
Nebelöl angereichert sind, was im Falle eines Brandes zu dessen blitzartiger Ausweitung
führt.
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Nebelgeneratoren sind vielfach tragbar ausgebildet, wobei alle wesentlichen
Elemente innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses untergebracht sind.
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Ausgehend von der genannten Problemlage liegt der Erfinaung die Aufgabe
zugrunde, den eingangs genannten Nebelgenerator dahingehend zu verbessern, daß einerseits
die genannte Verbrennungs- und Brandgefahr nicht mehr gegeben ist, andererseits
aber ein bcsonders einfaches und somit kostengünstiges Gerät gebildet ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß man den Nebelstutzen
nicht, wie bisher, unmittelbar ins Freie leitet, sondern zunächst in eine dem erfindungsgemäßen
Nebelerzeuger räumlich und funktionell zugeordnete Mischkammer, welche in der Praxis
von dem Ausblasschacht eines Kaltluftgebläses gebildet ist, welcher innerhalb des
Gehäuses mit untergebracht sein kann.
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Beim Betrieb des erfindungsgeJnäßen Nebelgcnerators wird dessen Wärmeaustauscher
nur beheizt und dessen Pumpe nur betrieben, wenn gleichzeitig auch ein geeigneter
Luftstrom vom Kaltluftgebläse erzeugt wird und durch den Ausblasschacht strömt.
Da ein derartiger Ausblasschacht aber, verglichen etwa mit dem Düsenquerschnitt
einer Strahlpumpe, einen ganz erheblich größeren Querschnitt aufweist, ist die Geschwindigkeit
der Kaltluftströmung derart gering, daß sie zum Nachzerkleinern der Nebeltröpfchen
nicht ausreicht. Außerdem muß die Strömungsgeschwindigkeit derart bemessen--sein,
daß ein unerwünschter C(räuschpegel vermieden wird.
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Der in di Kaltluftströmung eingeleitete Nebelstrahl wird lediglich
zerteilt und unmittelbar nach Verlassen
des Nebelstutzens bereits
soweit abgekühlt, daß etwa anfallendes Kondensat bereits an dieser Stelle auftritt
und ausgetragen wird.
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Den Nebelgenerator verläßt somit am Ausblasende des Ausblasschachtes
ein verdünnter Nebel, welcher soweit abgekühlt ist, daß die Gefahr der Verbrennung
von mit dem Nebel in Berührung kommenden Personen sowie der Entfläinmung mittels
einer Heizquelle niedriger Energie nicht mehr besteht. Ferner enthält dieser Nebel
nicht mehr, wie bei den bekannten Generatoren, großformatige Nebeltröpfchen, welche
zum Verölen der Möbel und Oberflächen führen könnten, die im gleichen Raum aufgestellt
sind, in welchen auch der erfindungsgemäße Nebelgenerator arbeitet.
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Durch das Zerteilen und Verdünnen des Nebelstrahls innerhalb des Ausblasschachtes
wird auch die Geschwindigkeit des Nebelstrahls verringert, so daß der angestrebte
Nebel nicht erst einige Meter vor dem Erzeuger auftritt, sondern bereits unmittelbar
beim Erzeuger selbst. Die Positionierung des Nebelerzeugers beispielsweise in einer
Discothek ist somit stark vereinfacht.
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Die erzeuten Nebeltröpfchen sind so klein, daß sie von der grundsätzlich
stets vorhandenen Raumbelüftung aufgenommen und beseitigt werden können.
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Der bauliche und betriebliche Aufwand für den erfindungsgemäßen Nebelgenerator
übersteigt jenen bekannter Nebelgeneratoren allenfalls um weniges, so daß die durch
den erfindungsgemäßen Nebelgenerator erzielbaren Vorteile stark überwiegen.
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Gm;iß einer Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine der Oberflächen
des Ausblasschachtes (4) von einer Gehäusewand gebildet, so daß über die genannten
Ober-
flächen zusätzlich Wärme nach augen abgeführt werden kann.
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Innerhalb des Ausblasschachtes anfallendes Kondensat könnte unmittelbar
durch den als AuZfanudeckel auE-:gebildeten Schachtboden aufgefangen werden. Hierbei
besteht aber die Gefahr, daß dann, wenn beispielsweise jemand gegen den Nebelgenerator
stößt, großformatige Tropfen vom Luftstrom im Ausblasschacht erfaßt und nach außen
getragen werden können. Deshalb ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
der Ausblasschacht an seiner Unterseite als Kondensat-Sammelboden ausgebildet, welcher
einen Auslauf aufweist. Selbst wenn das Gerät im Betrieb umfallen sollte, ist es
somit höchst unwahrscheinlich, daß einmal ausgetragenes Nebelkonzentrat wieder in
den Ausblasschacht gelangt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung3 mündet das Einlaßende
des Ausblasschachtes frei in das Innere des Gehäuses, während das Kaltluftgebläse
an anderer Stelle des Gehäuses angebracht ist und von dessen Außenseite her Luft
ansaugt. Somit kühlt der Kaltluftstrom des Gebläses im Gehäuse untergebrachte Einrichtungen,
wie etwa den Transformator für die Beheizung des Wärmeaustauschers oder dergleichen,
so daß die genannten, gekühlten Elemente näher aneinander innerhalb des Gehäuses
angebracht werden können. Erst nach Durchströmen des Gehäuses tritt der nur geringfügig
erwärmte und somit vollwirksame Kaltluftstrom in den Ausblasschacht ein. Durch diese
Ausgestaltung der Erfindung ist es niögiic1i, jiinerhalb des Gehäuses durch gedrängteren
Aufbau den Raum einzusparen, welcher durch den AusbZasschacht und das Gebläse in
Anspruch genommen wird. Somit ist für den crfindungsgemäßen Nebelgenerator ein verhältnismäßig
kleines und somit billiges Gehäuse ausreichend, das gerade für die tragbare Verwendung
geeignet ist und die Positionierung des Nebelgenerators etwa in einer Discothek
erleichtert.
Durch die verbesserten Aufstellungsmöglichkeiten können auch örtliche Lüftungsverhältnisse
derart berücksichtigt werden, daß die Gefahr des Verölens von Inneneinrichtungen
noch weiter verringert werden kann.
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Es ist grundsätzlich möglich, die Nebelstutzen koaxial zum AusbOasschacht
in dessen Innerem anzubringen, und zwar vorzugsweise derart, daß er gegen das Einlaßende
des Schachtes bläst. In diesem Falle müssen alle Nebelpartikel, die den Generator
verlassen sollen, eine 1uclba}ln mit einer 180°-Wc-ndung zurücklegen, bei welcher
größere Tröpfchen unweigerlich ausgetragen würden Um aber die Baugröße gering zu
halten und zu verhindern, daß.Nebelkonzentrat aus dem Ausblasschacht etwa in das
Innere des Generators gelangt, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
vorgeschlagen, daß der Nebelstutzen gegen eine der Seitenwände des Ausblasschachtes
gerichtet ist; die dort auftreffenden, größeren Nebeltröpfchen haften entweder an
und fließen zum Auffangboden hin ab, oder werden - eine genügend hohe Geschwindigkeit
vorausgesetzt - beim Auftreffen auf die Seitenwand zertrümmert, wobei dann die hinlänglich
kleinen Partikel zusammen mit dem Nebel ausgetragen werden können.
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Es ist grundsätzlich möglich, den Auslauf über eine Schlauchleitung
und gegebenenfalls eine Pumpe mit dem Tank zu verbinden, um bereits innerhalb des
Ausblasschachtes ausgetragenes Nebelkonzentrat dem Tank wieder zuzuführen.
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Da der erfindungsgemäße.Generator aber bevorzugt nur verhältnismäßig
kurzzeitig betrieben ist, ist aus Gründen der Verbi]ligung gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der J?.t f nding ein vorzugsweise abnchmbarer Auffan<;behälter
vorteilhaft, der un-er dem Auslauf angebracht tst.
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Vorzugsweise ist der Nebelstutzen gegen eine derartige Seitenwand
des Ausblasschachtes gerichtet, welche gleichzeitig eine Außenwand des Gehäuses
bildet; hierdurch wird verhindert, daß dem Ausblasschacht benachbarte, im Inneren
des Gehäuses angebrachte Elemente übermäßig aufgeheizt werden, da die Stelle des
Ausblasschachtes, welcher der Nebelstutzen zugewandt isit, die höchste F.rwrmung
erfährt.
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Der Abstand zwischen Nebelstutzen und gegenüberliegender Wand des
Ausblasschachtes ist auf den Kaltluftdurchsatz derart abgestimmt, daß alle hinlänglich
kleinen Nebelpartikel im Inneren des Schachtes umgelenkt werden, ohne in Berührung
mit einer Wand zu gelangen, während alle zu großen Nebeltröpfchen aufgrund ihrer
höheren kinetischen Energie gegen die Außenwand auftreffen. Somit trägt auch letztgenannte,
erfindungsgemäße Merkmal dazu bei, daß Schäden verhindert werden, welche durch das
Ausblasen zu großer Nebeltröpfchen verursacht werden.
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Um kleine Gehäuseabmessungen zu erzielen, ist es lsrforderlich, einen
möglichst kurzen Ausblasschacht vorzu;ehen; um dennoch dessen volle Wirksamkeit
sicherzustellen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Nebelstutzen
nahe dem Einlaßende des Ausblasschachtes angebracht.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Ausblasende
des Ausblasschachtes mit einer luftdurchlässigen Abdeckung, etwa einem Gitter oder
dergleichen vcrsehen, um zu verhindern, daß eine unkundige Person mit der Hand in
den Ausblasschacht greift und sich dabei verletzt.
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Das Gitter gtXht bevorzugt bündig in eine Außenwantl des Gehäuses
über.
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Der Gegenstand der Erfindung ist anhand der beigefügten, schematischen
Zeichnung beispielweise noch näher erläutert; in der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine
schematische Skizze der funktionellen Zusammenwirkung der einzelnen Elemente des
erfindungsgemäßen Nebelgenerators, und Fig. 2 eine teilweise angeschnittene Darstellung
des erfindungsgemäßen Nebelgenerators im Schrägbild.
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In der Zeichnung bezeichnen durchgehend die gleichen Bezugszeichen
gleiche Elemente. Alle gezeigten Merkmale sind vorteilhafte Ausgestaltungen des
Ausführungsbeispiels.
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Es wird nun auf Fig. 1 übergegangen.
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Das in einen Vorratsbehälter 1 befindliche, flüssige, ölartige Nebelkonzentrat
wird durch eine Druckpumpe 2 angesaugt, welche bevorzugt als eine innerhalb des
Vorratsbehälters 1 angeordnete Tauchpumpe ausgebildet ist.
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An die Druckpumpe 2 schließt ein Wärmeaustauscher 3 an, welcher von
einer mit einer Heizung 7 beheizbaren Rohrschlange gebildet ist. Am Auslaßende des
Wärmeaustauschers 3 ist ein Nebelstutzen 9 angesetzt, welcher eine Seitenwand eines
Ausblasschachtes 4 etwa rechtwinklig durchdringt und zur gegenüberliegenden Wand
hin geöffnet ist, wobei der Nebelstutzen 9 die von ihm durchdrungene Wand des Ausblwschachtes
4 nur um weniges überragt.
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Wegen der einfacheren Darstellung der Zeichnung ist dort der Nebelstutzen
9 von unten her in den Ausblasschacht 4 eingeführt; bevorzugt durchdringt er aber.eine
Seiten-und etwa in der Mitte ihrer Höhe, quer zur Längsrichtung des Ausblasschachtes
4 gesehen, und ist zur gegenüberliegenden Seitenwand hin offen, welche eine Außenwand
des Gehäuses b '1et.
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Die untere Wand des Ausblasschachtes 4 ist als Sammelboden für abgetropftes
Konzentrat ausgebildet und weist an der niedrigsten Stelle einen Auslauf 10 auf,
unterhalb welchen ein vorzugsweise zum Entleeren abnehmbarer Auffangbehälter angeordnet
ist.
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Auf eine Verbindung zwischen dem Auffangbehälter 11 und dem Vorratsbehälter
bzw. Tank 1 zum Zweck der ständigen Rückleitung des Kondensats in den Tank kann
aus Gründen der Einfachheit verzichtet werden.
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Am einen Ende des Ausblasschachtes 4 ist ein Kaltluftgebläse 6 angeordnet,
welches eine Luftströmung in Pfeilrichtung erzeugt. Das gegenüberliegende Ende ist
mit Austrittsöffnungen 5 versehen, welche etwa in einem Abdeckgitter ausgebildet
sind.
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Der Wärmeaustauscher 3 ist bevorzugt mit einem Temperaturmeßfühler
versehen, dessen Meßwert einer Regelungseinrichtung zugeführt werden kann, welche
die bevorzugt als Niederspannungsheizung ausgelegte elektrische Heizung 7 derart
ansteuert, daß die Temperatur im Wärmeaustauschen 3 in nur sehr engen Grenzen schwankt.
Ls ist somit möglich, eine verhältnismäßig hohe Temperatur im Wärmeaustauscher 3
herzustellen, welche für die Bildung von Heißdampf sorgt, ohne daß die Gefahr besteht,
daß wegen einer Überhitzung Nebelkonzentrat verbrennt, was sonst zu belästigender
Geruchsentwicklung führen würde.
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Es ist grundsätzlich auch möglich, die Heizungsregelung einstellbar
auszubilden und auf die für das jeweilige Nebelkonzentrat am besten geeignete Temperatur
einzustellen.
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Die aus Tank 1 und Druckpumpe 2 gebildete Speisee'n-.
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richtung kann auch durch einen mit Nebelkonzentrat
und
einem Druckgas gefüllten Druckbehälter ersetzt werden, welcher bevorzugt über ein
Rückschlagventil an den Wärmeaustauscher 3 ansehlieBbar ist.
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In Fig. 2 ist der Aufbau eines tragbaren Nebelgenerators gezeigt,
dem das in Fig. 1 gezeigte Prinzip zug rundeliegt.
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Das Gehäuse 8 ist im wesentlichen quaderförmig und weist an einer
seiner Schmalseiten ein Austrittsgitter 5 auf, welches das Ausblasende des Ausblasschachtes
4 abdeckt.
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Dieser Ausblasschacht ist seinerseits durch zwei rechtwinklig zusammenstoßende
Wände einerseits und zwei Seitenwände des Gehäuses 8 andererseits begrenzt.
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An dem dem Gitter 5 benachbarten Teil des Bodens des Schachtes 4 ist
ein Auslauf 10 angeordnet, unterhalb dessen ein Auffangbehälter 11 angebracht ist.
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Nahe dem entgegengesetzten, zum Gehäuseinneren hin offenen Ende des
Schachtes 4 ist etwa in mittlerer Höhe seiner. innenliegenden Seitenwandder: Nebelstutzen
9 zu sehen, welcher rechtwinklig zur genannten Seitenwand des Schachtes 4 diese
durchdringt, kurz über deren Oberfläche einmündet und der gegenüberliegenden Seitenwand
bzw. der Außenwand des Gehäuses 8 zugewandt ist.
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An den Nebelstutzen 9 ist ein Wärmeaustauscher 3 angeschlossen, der
nur schematisch gezeigt ist.
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Im Inneren des Gehäuses 8 befinden sich ferner der Tank 1 sowie unterhalb
dessen und somit an der kühlsten Stelle des Gehäuses die Regelungselektronik für
die Heizung des Wärmeaustauschers 3 sowie der für diese Heizung erforderliche Umspannungsgenerator.
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In jener Seitenwand des Gehäuses 8, welche auch eine Seitenwand des
Ausblasschachtes 4 bildet, ist unterhalb dessen ein Kaltluftgebläse 6 angeordnet,
welches über Durchbrechungen in der Gehäusewand Luft ansaugt, an der Innenseite
dieser Wand angebracht ist und die Luft in das Innere des Gehäuses 8 bläst, wo sie
die vorhandenen Einrichtungen kühlt und dann anschließend durch den Ausblasschacht
4 ins: Freie strömt.
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Etwa in der Mitte der Oberseite des Gehäuses 8 ist ein Tragegriff
angebracht (nicht gezeigt) Der gezeigte Nebelgenerator weist eien Breite von 20
cm, eine Höhe von 24 cm und eine Tiefe von nur 40 cm auf; der Tank nimmt 1,5 1 Nebelkonzentrat
auf, welches für eine Stunde Dauerbetrieb ausreichend ist, und das Kaltluftgebläse
6 liefert eine Leistung von 63 m3/min. Der Nebel tritt aus dem Gitter 5 mit einer
Temperatur von nur ca. 40° C aus.
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Um eine besonders kurze Aufheizzeit zu erreichen und Verhältnismäßig
niedrige Temperaturen zuzulassen, ist die den Wärmeaustauscher 3 bildende Heizschlange
sehr lang und ist bevorzugt aus einem 8 m langen Metalllc) gebildet, welches über
einen Schlauch an die Pumpe (in Fig. 2 nicht gezeigt) angeschlossen ist.
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Ende der Beschreibung
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