DE3144562A1

DE3144562A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gas-fluessigkeitsgemisches

Info

Publication number: DE3144562A1
Application number: DE19813144562
Authority: DE
Inventors: Marcel 68390 Sausheim-Battenheim Blanchard; J. Edgar Dr. 94360 Bry-sur-Marne Casel; Wolfram 4400 Münster Wahle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-10
Filing date: 1981-11-10
Publication date: 1983-05-26

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gas-
Flüssigkeitsgemisches" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Gas-Flüssigkeitsgemisches, bei welchem Flüssigkeitsstrahlen und/oder ein Flüssigkeitsvorhang innerhalb einer Mischkammer im Gegenstrom zu einem zugeführten Gasstrom geführt wird und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
In vielen Anwendungsbereichen ist der Einsatz eines ionisierten Gas-Flüssigkeitsgemisches vorteilhaft und sinnvoll, beispielsweise zur Insektizidenbekämpfung oder zur Wasser- oder Brennstoffzerstäubung in thermischen Motoren, d.h. sogenannten Explosions- oder Verbrennungsmotoren.
Das Herstellen des normalen Gas-Flüssigkeitsgemisches bereitet jedoch immer noch Schwierigkeiten, und bei den bekannten Verfahren sind zur Erzielung des gewünschten feinen Mischungsverhältnisses, d.h. zur Erzielung der gewünschten Zerstäubung der Flüssigkeit innerhalb des Gases relativ hohe Drücke erforderlich.
In der FR-PS lo o8 377 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem eine Gashülle um den Mischraum erzeugt wird, um eine Dispersion der Flüssigkeitspartikelchen zu verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Benutzung eines niedrigen Luft bzw. Gasdruckes, z.B. des Druckes, der in der Ansaugleitung eines üblichen Verbrennungsmotors herrscht, ein feines Zerstäuben der Flüssigkeit innerhalb des Gases zu erreichen, so daß ein inniges und ionisiertes Gemisch erzielt wird, das auch als Aerosol bezeichnet werden kann.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen genannte Maßnahme geLöst, insbesondere dadurch, daß das Gemisch dekomprimiert und anschließend wieder leicht komprimiert wird, und daß das Gemisch über einen Strömungskörper geführt wird, der bewirkt, daß aufgrund der Reibung zwischen dem Flüssigkeits-Gasgemisch und dem Strömungskörper eine Ionisierung des hergestellten Gemisches erfolgt. Der Strömungskörper besteht aus zwei Metallen, von denen-das eine in der Spannungsreihe positiv elektrisch und das andere negativ elektrisch ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kennzeichnet sich durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Einrichtungen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen genannt und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen Teilschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.
In der Zeichnung ist ein zylinderförmiges Gehäuse mit 1 bezeichnet, wobei innerhalb dieses Gehäuses eine Mischkammer A ausgebildet ist, die eine Luftzuführungsleitung 2 aufweist. An die Mischkammer A schließt sich eine Dekompressionskammer 8 an, in der ein Strömungskörper 3 angeordnet ist, der über speichenartige Halterungen im Zentrum der Dekompressionskammer 8 gehalten wird, wobei aus der Zeichnung zwei speichenartige Halterungen 4 und 5 erkennbar sind.
Der Strömungskörper 3 weist einen Düsenkern 6 auf, der sich mittels eines Gewindebolzens 7 in einem entsprechenden Muttergewinde 8 des -Düsenkörpers 3 einschraubt und über die Betätigungsstange 9 und den Handhebel 1o von außen betätigt werden kann. Der Düsenkern 6 schafft mit den mit ihm zusammenarbeitenden leicht konisch gestalteten Wandungsbereichen einen Flüssigkeitszuführungsspalt 11, der kreisförmig ausgebildet ist und entgegen der Luftzuführungsseite 2 der Mischkammer A ausgerichtet ist. In der speichenartigen Halterung 5 ist ein Flüssigkeitszuführungskanal 12 vorgesehen, der in einen Ringraum 14 mündet, der den Gewindebolzen 7 umgibt und damit für eine gleichmäßige Speisung des Flüssigkeitszuführungsspaltes Sorge trägt.
An den Dekompressionskörper B schließt sich in Strömungsrichtung gesehen eine Kompressionskammer C an, die eine leichte Kompression des in der Dekompressionskammer 8 entspannten Flüssigkeitsgasgemisches bewirkt.
Innerhalb der Kompressionskammer C besteht der Strömungskörper 3 aus einem Nickelkörper 15 und einem Hauptteil 18, wobei der Wickelkörper 15 sich stromlinienförmig in Strömungsrichtung gesehen erweitert, so daß eine Verwirbelung des Flüssigkeitsgasgemisches eintritt, so wie dies durch die eingezeichneten gestrichelten Linien verdeutlicht wird.
Der Strömungskörper 3 ist im wesentlichen zentrisch in der Kompressionskammer C angeordnet und besteht aus zwei Metallen, von denen das eine in der Spannungsreihe positiv elektrisch und das andere negativ elektrisch ist. An die Kompressionskammer C schließt sich ein Ausflußstutzen 16 an, der zur Abführung des erzielten Gemisches dient.
Der Flüssigkeitsspalt 11 bildet in Zusammenarbeit mit dem ihn umgebenden Bereich des Strömungskörpers 3 und des Düsenkernes 6 eine Spritzdüse 17.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die zu zerstäubende Flüssigkeit über die Leitung 12 und die Spritzdüse 17 in die Mischkammer A eingeführt und dabei entgegen der in die Mischkammer A geführten Luft geführt, wobei die Zuführung der Luft durch die Pfeile F verdeutlicht wird. Bereits durch dieses Gegenstromverfahren erfolgt eine gewisse Vermischung des Gases mit der FLussigkeit, wobei dieses Gemisch nunmehr in die Dekompressionskammer 8 geführt wird und dort leicht entspannt wird.
Anschließend erfolgt eine Kompression in der Kompressionskammer C, wobei außerdem dem entstandenen Gemisch eine wirbelstromähnliche Bewegung erteilt wird und dieses Gemisch über den aus zwei Metallen bestehenden Strömungskörper 3 geführt wird, so daß ein ionisiertes Gemisch entsteht, das bei 16 abgeführt werden kann.
Die in die in ihrem Volumen einregelbare Mischkammer A eingeführte Gaswolke kann entweder angesaugt werden oder pulsierend zugeführt werden und trifft auf die im Gegenstrom zugeführten Flüssigkeitsstrählchen, die aus der Spritzdüse 17 austreten, wobei die Menge, die Größe und die Leistung der Spritzdüse regelbar ist. Es entsteht ein Gasflüssigkeitsgemisch aus kleinen Flüssigkeitspartikelchen, deren Durchmesser reLativ klein ist und die gleichmäßig über die gesamte Gemischwolke verteilt sind.
Die Kompression in der Kompressionskammer C wird so geführt, daß zwar eine gewisser Druck erreicht wird, jedoch dieser Druck nur so gering ist, dan eine Kondensation der Flüssigkeit verhindert wird.
Das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielte Gemisch kann als Wasser- oder Brennstoffzerstäubung bei thermischen Motoren eingesetzt werden. Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit der Brennstoffzuführung bei Heizungsanlagen eingesetzt werden, ggf. auch unter Zugabe von Wasser.
Ein sehr wichtiges Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die mögliche Staubbildung durch die Aerosolwolke und die weiterhin mögliche Nebelbildung, so daß beispielsweise der Einsatz der Vorrichtung bei Flughäfen zur Niederschlagung von Nebel sinnvoll erscheint.
Der Einsatz im landwirtschaftlichen Bereich oder forstwirtschaftlichen Bereich hat den Vorteil, daß aufgrund der elektrostatischen Haftung der ionisierten Partikelchen eine Anlage dieser Partikelchen auf beiden Blattseiten erfolgt, selbst dann, wenn nur von einer Seite her die Bestäubung durchgeführt wird. Hiermit ist eine wirkungsvolle Behandlung, beispielsweise mit Insektiziden oder Pestiziden möglich. In gleicher Weise ist die erfindungsgemäße Einrichtung zur Behandlung von Desinfektionsanlagen geeignet.
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Claims

"Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gas-Flüssigkeitsgemisches" Patentansprüche: Verfahren zur Herstellung eines Gas-Flüssigkeitsgemisches, bei welchem Flüssigkeitsstrahlen und/oder ein Flüssigkeitsvorhang innerhalb einer Mischkammer (A) im Gegenstrom zu einem zugeführten Gasstrom geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas-Flüssigkeitsgemisch in einer Dekompressionskammer (B) beim Durchfließen desselben dekomprimiert und anschließend in einer sich in Strömungsrichtung anschließenden Kompressionskammer (C) leicht komprimiert wird, wobei das Gemisch in der Kompressionskammer (C) über einen Strömungskörper (3) geführt wird,der aus zwei Metallen besteht, von denen das eine in der Spannungsreihe positiv elektrisch und das andere negativ elektrisch ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Zufuhrung des Gases und der Zuführung der Flüssigkeit erforderlichen Drücke relativ niedrig, d.h. in der Größenordnung von 1 bar Liegen.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Anspruchen 1 und 2, gekennzeichnet durch - eine Mischkammer (A) mit einer Gaszuführungsseite (2), - einer im wesentlichen zentral angeordneten Flüssigkeitszuführung, - eine Dekompressionskammer (B), die, in Strömungsrichtung des Gas-Fgssigkeitsgemisches in der Vorrichtung gesehen, hinter der Mischkammer CA) Liegt, - eine Kompressionskammer (C), die sich in Strömungsrichtung des Gas-Flüssigkeitsgemisches an die Dekompressionskammer (B) anschließt und in der ein von dem Flüssigkeitsgasgemisch zu bestreichender Strömungskörper (3) angeordnet ist, der aus zwei Metallen besteht, von denen das eine in der Spannungsreihe positiv elektrisch und das andere negativ elektrisch ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Mischkammer (A), die Kompressionskammer (C) und die Dekompressionskammer CB) aufweisende Gehäuse (1) zylindrisch ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Zuführung der Flüssigkeit aus einer Spritzdüse (17) gebildet ist, die einen den Flüssigkeits- strahl bzw. Vorhang in seiner Stärke regulierenden, verstellbaren Düsenkern (6) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskörper (3) stromlinienförmig ausgebildet ist und aus einem Hauptteil (18) aus rostfreiem Metall und einem damit verbundenen Nickelkörper (15) besteht.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nickelkörper (15) sich in Strömungsrichtung gesehen zu seinem Ende hin vergrößert und dadurch eine Verwirbelung der an ihm vorbeistreichenden Gas-Flüssigkeitsgemischwolken bewirkt.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskörper (3) zentral in der Dekompressonskammer (B) angeordnet ist und wenigstens eine der ihn haltenden speichenartigen Halterungen (4, 5) als Zuführungsleitung (12) für die Flüssigkeit ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitung (12) in der speichenartigen Halterung (5) innerhalb des Strömungskörpers (3) in einen Ringraum (14) mündet, der die Flüssigkeit um den Düsenkern (6) führt.
lo. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeich- net, daß die Gesamtvorrichtung aus korrosionsfestem Werkstoff hergestellt ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 70, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkern <6) einen Gewindebolzen (7) aufweist, der sich in einem mit Gewinde versehenen Mutterteil des Strömungskörpers (3) einschraubt, wodurch die Größe des Flüssigkeitszuführungsspaltes regulierbar ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Mischkammer (A) in seiner Größe regulierbar ist.