DE942080C

DE942080C - Vorrichtung zur Erzeugung von Aerosol

Info

Publication number: DE942080C
Application number: DEP49573A
Authority: DE
Inventors: Mario Foa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-06-03
Filing date: 1949-07-22
Publication date: 1956-04-26
Also published as: CH274155A; FR1009504A; BE488898A; GB691675A; CH291412A; NL71265C

Description

Die Erzeugung von Aerosol, d. h. die feinste Verteilung von Flüssigkeiten oder festen Bestandteilen in der Luft, derart, daß die flüssigen und festen Bestandteile in Partikeln von der Größenordnung eines tausendstel Millimeters zerlegt sind, wird derzeit entweder mit Hilfe eines intensiven Luftstromes erreicht, welcher die Flüssigkeit, einen flüssigen Stoff oder eine Lösung oder einen in einer Flüssigkeit suspendierten· festen Stoff, mit sich reißt und gegen eine Prallwand schleudert oder Flüssigkeiten in umlaufenden Gefäßen durch Öffnungen in deren Außenwänden abschleudert.

Im ersten Fall sind hohe Luftdrücke erforderlich, und die Geschwindigkeit, mit welcher die Stoffteilchen mitgerissen werden, muß verhältnismäßig hoch sein, um die gewünschte Zerstäubungswirkung zu erzielen.

Im zweiten Fall, bei Benutzung von Kreiselzerstäubern,, müssen entweder Gebläse angeordnet werden, um das zerstäubte Gut zu verteilen, oder es sind besondere Ausführungen erforderlich, bei welchen ebenfalls zum Zweck der besseren Verteilung der Flüssigkeit auf die Ausströmöffnungen eine starke Saugwirkung ausgeübt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die abschleudernde Wirkung eines Kreiselzerstäubers dazu verwendet, um das aus einer Reihe von Kanälen kleinen Durchmessers an deren Austrittsöffnungen abstrahlende Gut an entsprechend angeordnete Prallwände zu schleudern, wodurch einerseits die

Zerstäubungswirkung· der Vorrichtung weitaus höher als bei den bisher bekannten Kreiselzerstäubern ist und andererseits die Verwendung von komprimierter-Luft zwecks Erteilung der anfangs erwähnten, äußerst hohen Geschwindigkeiten nicht erforderlich ist.

Hingegen wird vorteilhafterweise an der Welle des Rotationskörpers oberhalb desselben ein kleiner Ventilator angeordnet, welcher einen Luftstrom in ίο senkrechter Richtung gegen den Boden des Flüssigkeitsbehälters gegen das zerstäubte Gut bewirkt.

Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung eine verhältnismäßig geringe Geschwindigkeit des zu zerstäubenden Gutes genügt, um eine feine Zerstäubung der betreffenden Substanz zu erreichen.

Die Erscheinung kann dadurch erklärt werden, daß bei der Zerstäubung mittels Druckluft die Luftteilchen annähernd die gleiche Geschwindigkeit aufweisen wie die Flüssigkeitsteilchen. Die geringe Zerstäubungswirkung bei Verwendung von Druckluft kann auch darin begründet sein, daß der auf die Wandoberfläche aufprallende Luftstrom einen Luftschleier erzeugt und dieser Luftstrom eine sehr hohe Geschwindigkeit in paralleler Richtung zu der betreffenden Oberfläche besitzt, so daß die Flüssigkeitsteilchen, wenn sie in die Nähe der Oberfläche kommen, durch diesen Schleier beträchtlich abgebremst und abgelenkt werden.

Die Erfindung geht von einer bekannten Vorrichtung aus, welche aus einer Kammer besteht, die einen rotierenden Körper mit zentraler, in den Flüssigkeitsbehälter hineinragende Bohrung und radialen Abstrahlleitungen enthält und welche ferner eine um diesen Rbtationskörper angeordnete Prallwand und einen Ventilator zur Erzeugung des Luftumlaufes aufweist. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß der Luftstrom von unten durch die Zerstäubungszone hindurch nach oben zum Auslaß zu gerichtet ist und dadurch Flüssigkeitsteilchen, die noch nicht genügend zerteilt sind, mitgerissen .werden. Außerdem sind die Abstrahlleitungen des rotierenden Körpers im Querschnitt zu groß, so daß die abgestrahlte Flüssigkeit beim Auftreffen auf die Prallwand nicht genügend verteilt wird.

Die Erfindung besteht darin, daß die Abstrahlleitungen einen Durchmesser besitzen, der kleiner ist.als ein Achtel des Durchmessers des Rotationskörpers, und daß der oberhalb des Rotationskörpers auf dessen Welle angebrachte Ventilator die Luft nach unten durch die Zerstäubungszone gegen den Boden des Flüssigkeitsbehälters drückt. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Flüssigkeit bis zu einem kolloidalen Zustand zerteilt wird, so daß eine weit feinere Verteilung als beim Nebel erreicht ist. Dadurch, daß der Luftstrom 'gegen den Boden des Flüssigkeitsbehälters gerichtet ist und dann scharf umgelenkt wird, werden nicht genügend zerteilte Flüssigkeitsteilchen aus dem Luftstrom herausgeschleudert, so> daß dieser nur feinstverteilte Flüssigkeit mitführt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und lediglich als Ausführungsbeispiel wird nachstehend im einzelnen auseinadergesetzt, wie die Vorrichtung gemäß der Erfindung in der Praxis ausgeführt werden kann.

Die Zeichnung zeigt einen axialen Schnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgeführte Vorrichtung, welche aus einem Untergestell 1 besteht, von welchem ein zugleich als Prallwand dienendes Gehäuse 2 getragen wird, das in seinem unteren Teil mit nach innen vorstehenden Lappen 3 ausgerüstet ist. Auf diesem Gehäuse 2 ruht unter Zwischenschaltung eines elastischen Dichtungsringes 4 ein Ring S, welcher ein dünnes Tuchfilter 6 trägt, welches in der Mitte durchlocht ist. Auf dem Ring 5 ruht der Flansch 7 eines ebenfalls als Prallwand dienenden Hohlzylinders 8, der im Innern, des Gehäuses 2 und gleichachsig mit diesem angeordnet ist. Auf dem Flansch 7 liegt der Flansch 9 des Gehäuses eines Elektromotors 10, dessen Wellen gleichachsig mit dem Hohlzylinder 8 ist. Diese Flansche sind an dem Untergestell 1 mittels eines Schraubringes 12 befestigt.

Die Welle 11 ist mit einem kleinen Ventilator 13 ausgerüstet und trägt den Rotationskörper 14, der einen Stutzen mit einer axialen Bohrung 15 aufweist, von welcher radiale Kanäle 16 abzweigen, von denen jeder mit seiner öffnung 18 auf dem Umfang 17 des Rotationskörpers 14 dicht vor der inneren Wandfläche des Hohlzylinders endet. Letzterer ist mit Schlitzen 19 versehen zur Verbindung des Ventilatorraumes mit dem Raum unterhalb des Tuchfilters 6. Diese Schlitze lassen die Flüssigkeit durch die Wand des rohrförmigen Zylinders 8 hindurchtreten, wobei die Flüssigkeitsteilchen gebrochen werden. Die Schlitze 19 können durch Löcher ersetzt sein oder zusammen mit Löchern angeordnet sein; 21 ist eine öffnung zur Verbindung der Außenluft mit dem Innenraum des Hohlzylinders 8.. 22 sind Verbindungsöffnungen zwischen der Außenluft und dem Innenraum des Gehäuses 2 oberhalb des Tuchfilters 6. Mit 23 ist der untere Teil des Gehäuses 2 bezeichnet, der die Flüssigkeit enthält, welche zerstäubt werden soll.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung· ist folgende: Wenn der Motor 10 läuft, dreht sich der Körper 14. ■ Infolge der Zentrifugalwirkung wird durch die Kanäle 16 die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter 23 angesaugt und gegen dia Innenwand des Hohlzylinders 8 geschleudert. Hierbei wird die Flüssigkeit in kleine Teilchen zerrissen, von welchen die schwereren unmittelbar oder entlang der .zylindrischen. Wand abwärts fließen und so in den Behälter 23 zurückkehren oder sie treten durch, die Schlitze 19., worauf dann die noch nicht genügend zerstäubten Teilchen längs der schrägen Behälterwände zu der Hauptflüssigkeit zurückkehren. Die genügend zerstäubten Teilchen werden mit dem durch den Ventilator 13 erzeugten Luftstrom durch das Tuchfilter 6 gedruckt. Hierdurch wird nur den kleinsten Teilchen der Durchtritt gestattet, während die anderen Teilchen sich anstauen und in den Kreislauf zurückkehren.

Nach dem Durchtritt durch das Filter 6 treten die Teilchen mit der Luft aus den öffnungen 22 ins Freie. Das Tuchfilter 6 kann, entbehrt werden, wenn es nicht nötig ist, die Stoffteilchen in diesem Maße voneinander zu trennen. Die Wand des Hohlzylinders 8 kann durch eine Mehrzahl von Wandstücken, ersetzt werden, welche etwas geneigt und aufeinanderfolgend rund um den rotierenden Körper 14 angeordnet sind. Der HoMzylinder 8 kann ebenfalls in Wegfall kommen, sofern es sich als ausreichend, erweist, daß die Flüssigkeit gegen die Wand des Beckens 2 geschleudert wird.

Der Kreislauf der Flüssigkeit kann auch mit anderen Mitteln erzielt werden, gegebenenfalls mittels einer Pumpe, und der rotierende Körper 14 kann eine in weiten Grenzen abgeänderte Form aufweisen,. Ebenso kann, die Umlaufgeschwindigkeit des Körpers 14 veränderlich sein, Man hat jedoch gefunden, daß eine zufriedenstellende Arbeitsweise nur erzielt wird, wenn die Umfangsgeschwindigkeit des Körper 14, von welchem die Flüssigkeit abgeschleudert wird, die Größenordnung von ungefähr 10 m/sec aufweist. Ebenso kann der Abstand der Austrittsöffnungen 18 von dem Hohlzylinder 8 verschieden sein, jedoch sind zufriedenstellende Ergebnisse nur zu erreichen, wenn man diesen Abstand ziemlich klein, beispielsweise 1 cm wählt.

Claims

Patent an sp R uc K.Vorrichtung zur Erzeugung von Aerosol, bestehend aus einem Zerstäubergefäß, einem darin angeordneten Rotationskörper mit zentraler, in den Flüssigkeitsbehälter hineinragender. Bohrung und radialen Abstrahlleitungen, einer um diesen Rotationskörper angeordneten Prallwand und aus einem Ventilator zur Beschleunigung des Luftumlaufes, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstrahlleitungen einen Durchmesser besitzen, der kleiner ist als ein Achtel des Durchmessers des Rotationskörpers, und daß der oberhalb des Rotationskörpers auf dessen Welle angebrachte Ventilator die Luft nach unten durch die Zerstäubungszone gegen den Boden des Flüssigkeitsbehälters drückt.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 634729.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 509701 4.56