DE4018085C2 - Gerät zum Austragen von Sprüh- oder Nebelstofflösungen mit einem Schwingfeuer-Brenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Austragen von Sprüh- oder Ne­ belstofflösungen mit einem Schwingfeuer-Brenner nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Solche Geräte (DE 32 25 933 C2) werden zum Austragen von Nebel­ stofflösungen mit verschiedenen Trägerstoffen eingesetzt. Der Trä­ gerstoff dient dazu, den mitgeführten Wirkstoff, z. B. Insektizide, Fungizide, Pestizide, in der Weise zu beeinflussen, daß eine optimale Wirkung in bezug auf Tropfengröße, Verdampfungsrate und Schwe­ befähigkeit erzielt wird. Als Trägerstoffe kommen in der Regel orga­ nische und anorganische Öle sowie Wasser zur Anwendung. Da in der Regel Öle brennbar sind, kann es bei herkömmlichen Geräten zum Austragen von Sprüh- oder Nebelstofflösungen leicht zur Ent­ flammung (Entzündung) des fein aufbereiteten Nebelstoffes durch das heiße Abgas am Nebelaustrittsrohr kommen. Bei der Verbren­ nung des Nebels entsteht aufgrund des hohen Heizwertes des ver­ wendeten Trägerstoffes eine hohe Hitzeentwicklung, die schnell zu einem Brand führen kann. Hinzu kommt, daß durch das Entflammen auch wertvoller Wirkstoff verbrennt und evtl. toxische Reaktionspro­ dukte entstehen.

Es ist auch ein Schwingfeuer-Brenner bekannt (US 3 819 318), mit dem eine Wasserheizeinrichtung betrieben wird. Aus einem koni­ schen Brenner-Resonatorrohr treten Verbrennungsgase aus, die in die Wasserheizeinrichtung gelangen. Mit dem Schwingfeuer-Brenner werden keine Sprüh- oder Nebelstofflösungen ausgetragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Ge­ rät so auszubilden, daß ein Entflammen des Nebelstoffes zuverlässig vermieden wird.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Gerät erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Durch die Verwendung eines Nebelrohres, das den Zutritt von zusätzlicher sekundärer Kühlluft im Bereich des Nebelstoffaustrittes am Brenner-Resonator ermöglicht, wird ein Entflammen des Nebelstoffes verhindert. Die zusätzliche sekundäre Kühlluft wird durch das mit hoher Geschwindigkeit aus dem Brenner-Resonator ausströmende Abgas infolge des dadurch hervorgerufenen Unterdruckes angesaugt und mit dem mit Nebelstoff vermischten Abgas zusammengeführt. Durch diese Vermischung wird die Tempe­ ratur der Nebelstoff-Abgas-Luft-Mischung deutlich her­ abgesetzt, so daß eine Selbstentzündung infolge Über­ schreitens der Zündtemperatur nicht mehr möglich ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Die Erfindung wird anhand einiger in der Zeichnung darge­ stellter Ausführungsformen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Schwingfeuer-Brenner, einen Brenner-Re­ sonator und einen Kühlluft-Resonator eines erfindungsgemäßen Nebelgerätes in vereinfachter Darstellung, die

Fig. 2 bis 5 jeweils verschiedene Ausführungsformen von Nebelgeräten, bei denen der Zutritt von sekundärer Kühlluft unterschiedlich gestaltet ist.

Die grundsätzliche Ausbildung des Nebelgerätes ist bekannt. Es hat einen Schwingfeuer-Brenner 1, der in einen als zylindrisches Rohr ausgebildeten Brenner-Resonator 2 übergeht. Der Brenner 1 und der Resonator 2 sind von einem Kühlluft-Resonator 3 mit Abstand umgeben, der koaxial zum Brenner 1 und zum Resonator 2 verläuft. Nahe einem Ende mündet in den Brenner 1 eine Zuführleitung 4, durch die Brennstoff, vorzugsweise Benzin, aus einem (nicht dargestellten) druckdichten Tank zugeführt wird. Im Brenner 1 wird das Benzin verbrannt, wobei durch die Verbrennung des Benzins regelmäßige Verpuffungen erzeugt werden, die im Resonator bzw. im Schwing­ rohr die Gassäule schwingen lassen. In diesen schwingenden Gasstrom wird nahe dem vorderen Ende des Resonators 2 der Nebelstoff über eine Zuführleitung 5 eingeführt und zu feinsten Teilchen zerrissen. Der Wirkstoff, der z. B. ein Insektizid, ein Fungizid oder ein Pestizid sein kann, ist in einem Trägerstoff enthalten, für den in der Regel organische und anorganische Öle zur Anwendung kommen. Durch diesen Trägerstoff wird eine optimale Wirkung in bezug auf die Tropfengröße, Verdampfungsrate und die Schwebefähigkeit der Wirkstoffteilchen erzielt. Der Trägerstoff mit dem Wirkstoff ist in einem (nicht dar­ gestellten) Wirkstofftank des Nebelgerätes untergebracht, in dem in bekannter Weise zur Erzielung eines ausreichenden Förderdruckes ein Überdruck erzeugt wird. Aus dem Nebel­ rohr 6, das durch den Schwingfeuer-Brenner 1, den Brenner-Re­ sonator 2 und den Kühlluft-Resonator 3 gebildet wird, tritt dann die Nebelstofflösung aus.

Der Kühlluft-Resonator weist an seinem in Strömungsrichtung rückwärtigen Ende 7 mindestens eine Ansaugöffnung 8 für primäre Kühlluft auf. Sie wird durch das mit hoher Ge­ schwindigkeit aus dem Resonator 2 ausströmende Abgas infolge des dadurch hervorgerufenen Unterdruckes ange­ saugt. Diese primäre Kühlluft strömt dann zwischen dem Brenner 1 und dem Resonator 2 in Richtung der Pfeile 9 in Fig. 1. Durch diesen Kühlluftstrom wird die Wandung des Resonators 2 gekühlt. Außerdem vermischt sich diese primäre Kühlluft mit der aus dem Austrittsende 10 des Resonators 2 strömenden Abgas-Nebelstoff-Mischung. Durch diese Vermischung wird die Temperatur der Nebelstoff- Abgas-Luftmischung herabgesetzt, um zu verhindern, daß eine Selbstentzündung dieses Gemisches infolge des Über­ schreitens der Zündtemperatur eintritt.

Wird als Trägerstoff Öl verwendet, kommt es zu Problemen, weil Öle brennbar sind und leicht zur Entflammung (Ent­ zündung) des fein aufbereiteten Nebelstoffes durch das heiße Abgas am Austrittsende 11 des Nebelrohres 6 neigt. Bei der Verbrennung des Nebels entsteht aufgrund des hohen Heizwertes des Öles eine hohe Hitzeentwicklung, die schnell zu einem Brand führen kann. Hinzu kommt, daß durch das Entflammen auch wertvoller Wirkstoff verbrennt und evtl. toxische Reaktionsprodukte entstehen.

Bei dem beschriebenen und dargestellten Nebelgerät wird eine solche Entflammung bzw. Entzündung zuverlässig dadurch verhindert, daß im Bereich des Austrittsendes 10 des Resonators 2 sekundäre Kühlluft zugeführt wird. Dadurch wird die Temperatur der Nebelstoff-Abgas-Luftmischung deutlich herabgesetzt, so daß eine Selbstentzündung durch Überschreiten der Zündtemperatur mit Sicherheit nicht mehr möglich ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Mantel 12 des Kühlluft-Resonators 3 in Höhe des Austrittsendes 10 des Brenner-Resonators 2 mit Öffnungen 13 versehen, die über den Umfang des Mantels 12 des Kühlluft-Resonators 3 verteilt angeordnet sind. Vorteilhaft liegen die Mittel­ achsen dieser Öffnungen 13 mit dem in Strömungsrichtung 14 vorderen Ende 10 des Brenner-Resonators 2 in einer gemein­ samen Ebene. Durch die mit hoher Geschwindigkeit aus dem Brenner-Re­ sonator 2 austretende Abgas-Nebelstoff-Mischung wird nicht nur die primäre Kühlluft über die Brennkammer 1 und entlang des Brenner-Resonators 2 angesaugt, sondern zusätzlich wird auch die Öffnungen 13 sekundäre Kühlluft 15 angesaugt, die dem mit Nebelstoff vermischten Abgas zusätzlich zugeführt wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die Öffnungen 13a mit einem nach außen gebördelten Rand 16 versehen. Auch hier wird die sekundäre Kühlluft 15 durch die mit hoher Geschwindigkeit aus dem Resonator 2 austretenden Abgase durch die Öffnungen 13a angesaugt. Auch die primäre Kühlluft wird, wie dies anhand des Ausführungs­ beispieles nach Fig. 1 beschrieben worden ist, über die Brennkammer 1 und entlang des Brenner-Resonators 2 ange­ saugt. Die sekundäre Kühlluft wird dem Nebelstoff-Abgas- Luftgemisch zusätzlich zugemischt, so daß eine Selbst­ entzündung des Nebelstoffes sicher verhindert wird. Die nach außen gebördelten Ränder 16 der Öffnungen 13a haben den Vorteil, daß durch den beim Schwingfeuerver­ fahren vorherrschenden Schwingungseffekt der Gassäule im Brenner-Resonator 2 das Einströmen dieser sekundären Kühlluft durch die nach außen stehenden Ränder 16 er­ schwert wird, während beim Zurückschwingen des Gemisches das Ausströmen erleichtert wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird die sekundäre Kühlluft 15 koaxial zum Nebelstoffeintritt zugeführt. Hierzu ist die Zuführleitung 5 für den Nebelstoff koaxial von einem ringförmigen Durchströmkanal 13b umgeben. Er wird radial nach innen durch die Zuführleitung 5 und radial nach außen durch ein kurzes Rohrstück 17 begrenzt, das sich zwischen dem Mantel 12 des Kühlluft-Resonators 3 und dem Mantel 18 des Brenner-Resonators 2 erstreckt. Die Zuführleitung 5 ragt wie bei den vorigen Ausführungs­ beispielen in den Brenner-Resonator 2, vorzugsweise nahe­ zu bis in Höhe seiner Achse. Infolge der mit hoher Ge­ schwindigkeit durch den Brenner-Resonator 2 strömenden Abgase wird der Wirkstoff mit dem Trägerstoff durch Unter­ druck angesaugt und zu feinsten Tröpfchen zerrissen. Gleich­ zeitig wird infolge der hohen Geschwindigkeit der Abgase im Brenner-Resonator 2 und infolge des dadurch herrschenden Unterdruckes auch die sekundäre Kühlluft 15 durch die ringförmige Ansaugöffnung 13b angesaugt und noch inner­ halb des Brenner-Resonators 2 den Abgasen und dem Nebel­ stoff (Wirkstoff/Trägerstoff) zugemischt. Die primäre Kühlluft wird entsprechend den vorherigen Ausführungsbeispielen durch das mit hoher Geschwindigkeit austretende Abgas-Nebelstoff-Luft- Gemisch über die Brennkammer und entlang des Brenner-Re­ sonators 2 angesaugt. Durch die Vermischung der primären Kühlluft mit dem Nebelstoff-Abgas-Luftgemisch wird die Temperatur dieses Gemisches deutlich herabgesetzt und wiederum in konstruktiv sehr einfacher Weise eine Selbst­ entzündung des Nebelstoffes vermieden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Ränder 16c der über den Umfang des Mantels 12 des Kühlluft-Re­ sonators 3 verteilt angeordneten Öffnungen 13c im Gegensatz zur Ausführungsform nach Fig. 2 radial nach innen umgebördelt. Dadurch wird durch den beim Schwing­ feuerverfahren vorherrschenden Schwingungseffekt der Gassäule im Brenner-Resonator 2 das Einströmen der sekundären Kühlluft 15 erleichtert, während das Aus­ strömen beim Zurückschwingen der Gassäule erschwert wird. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 wird die primäre Kühlluft durch den Einbau eines konischen Einsatzes 19 in den Kühlluft-Resonator 3 in einem Ringspalt 20 an das Ende 10 des Brenner-Resonators 2 geführt. Der konische Einsatz 19 ist an der Innenseite des Mantels 12 des Kühlluft-Resonators 3 befestigt. Das verjüngte Ende dieses Einsatzes 19 liegt in Höhe des Austritts­ endes 10 des Brenner-Resonators 2 und umgibt ihn unter Bildung des Ringspaltes 20 mit Abstand. Infolge des Einsatzes 19 wird die primäre Kühlluft in Richtung des Pfeiles 9 gezielt zum austretenden Abgas-Nebelstoff-Ge­ misch gelenkt.

Im Mantel 12 des Kühlluft-Resonators 3 sind in Höhe des Austrittsendes 10 des Brenner-Resonators 2 wiederum Öffnungen 13d vorgesehen, durch die die sekundäre Kühl­ luft 15 in der beschriebenen Weise angesaugt wird. Die Öffnungen 13b können gleich ausgebildet sein wie bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1, 2 und 4. Es ist auch möglich, die sekundäre Kühlluft entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 direkt in den Brenner-Re­ sonator zu führen.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1, 2, 4 und 5 tritt die angesaugte sekundäre Kühlluft 15 radial in Teilströmen in den Kühlluft-Resonator 3 ein. Da die Öffnungen 13, 13a, 13c, 13d über den Umfang des Kühlluft-Resonators 3 vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sind, wird eine gleichmäßige Vermischung dieser sekundären Kühlluft 15 mit der Nebelstoff-Abgas-Luftmischung er­ zielt. Auf diese Weise ist eine intensive Kühlung sicherge­ stellt so daß sich der Nebelstoff nicht selbst entzünden kann. Da die Kühlluft aus der Atmosphäre angesaugt wird, sind keine zusätzlichen Pump- oder Druckeinrichtungen er­ forderlich, um die sekundäre Kühlluft in das Nebel­ rohr 6 einzuleiten. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die sekundäre Kühlluft 15 mittels einer gesonderten Antriebseinrichtung zuzuführen. Dadurch kann unabhängig von der Geschwindigkeit der aus strömenden Mi­ schung gezielt so viel sekundäre Kühlluft zugeführt werden, daß sich der Nebelstoff nicht selbst entzündet.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1, 2, 4 und 5 liegen die Öffnungen für den Zutritt der sekundären Kühl­ luft 15 vorzugsweise in einer das Austrittsende 10 des Brenner-Resonators 2 enthaltenden Ebene. Durch diese Lage wird eine optimale Ansaugung der sekundären Kühlluft er­ reicht. Die Öffnungen für die sekundäre Kühlluft können aber auch so am Mantel 12 des Kühlluft-Resonators 3 vor­ gesehen sein, daß sie nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen, sondern beispielsweise abwechselnd vor oder hinter einer Radialebene des Kühlluft-Resonators 3 liegen.

Claims (14)

1. Gerät zum Austragen von Sprüh- oder Nebelstofflösungen mit einem Schwingfeuer-Brenner, der an einen Brennstofftank an­ geschlossen ist und an den ein Brenner-Resonator anschließt in den mindestens eine Nebelstoff (Wirkstoff/Trägerstoff)-Zu­ führleitung mündet und der zusammen mit dem Schwingfeuer-Bren­ ner mit Abstand von einem Kühlluft-Resonator umgeben ist, der mit dem Schwingfeuer-Brenner und dem Brenner-Re­ sonator einen Zuführkanal für Kühlluft begrenzt die der aus dem Brenner-Resonator austretenden Abgas-Nebelstoff-Mischung zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Austrittsendes (10) des Brenner-Resonator (2) mindestens eine Zuführung (13, 13a bis 13d) für sekundäre Kühlluft (15) vorgesehen ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung (13, 13a bis 13d) durch wenigstens eine Öffnung im Mantel (12) des Kühlluft-Resonators (3) gebildet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Kühlluft (15) der Abgas-Nebelstoff-Kühlluft-Mischung zuführbar ist.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Kühlluft (15) der Abgas-Nebelstoff-Mischung zuführbar ist, vor­ zugsweise im Bereich des Nebelstoff-Eintrages in das Abgas.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung (13, 13a, 13c, 13d) auf gleicher Höhe wie das Austrittsende (10) des Brenner-Resonators (2) liegt.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Kühlluft (15) über den Umfang des Kühlluft-Resonators (3) verteilt der Abgas-Nebelstoff-Kühlluft-Mischung zu­ führbar ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Mantel (12) des Kühl­ luft-Resonators (3) über dessen Umfang verteilt, vor­ zugsweise gleichmäßig verteilt angeordnete Öffnungen (13, 13a, 13c, 13d) vorgesehen sind.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (13b) im Mantel (12) des Kühlluft-Resonators (3) mit einer Eintrittsöffnung im Mantel (18) des Brenner-Resonators (2) leitungsverbunden ist.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (13b) im Mantel (12) des Kühlluft-Resonators (3) und der Eintrittsöffnung im Mantel (18) des Brenner-Resonators (2) durch ein Rohrstück (17) miteinander verbunden sind.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (17) mit Abstand die Nebelstoff-Zuführleitung (5) umgibt.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (16) der Öffnung (13a) nach außen gerichtet, vorzugsweise nach außen umgebördelt ist.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (16c) der Öffnung (13c) nach innen gerichtet, vorzugsweise nach innen umgebördelt ist.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Kühlluft (9) durch einen Ringspalt (20) im Bereich des Austrittsendes (10) des Brenner-Resonators (2) der Abgas-Nebelstoff-Mischung zuführbar ist.

14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Ring­ spalts (20) am Mantel (12) des Kühlluft-Resonators (3) ein konischer Einsatz (19) vorgesehen ist, der sich in Richtung auf das Austrittsende (10) des Brenner-Resonators (2) verjüngt.