EP4309799A1 - Vorrichtung zur verwirbelung einer flüssigkeit - Google Patents

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EP4309799A1
EP4309799A1 EP22186438.2A EP22186438A EP4309799A1 EP 4309799 A1 EP4309799 A1 EP 4309799A1 EP 22186438 A EP22186438 A EP 22186438A EP 4309799 A1 EP4309799 A1 EP 4309799A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
swirling device
chamber
gas
swirling
Prior art date
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Pending
Application number
EP22186438.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Monika Wylezek
Tim Richter
Florian Walter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Blue Planet Aqua Ug
Original Assignee
Blue Planet Aqua Ug
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Blue Planet Aqua Ug filed Critical Blue Planet Aqua Ug
Priority to EP22186438.2A priority Critical patent/EP4309799A1/de
Publication of EP4309799A1 publication Critical patent/EP4309799A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0425—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid without any source of compressed gas, e.g. the air being sucked by the pressurised liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/10—Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge

Definitions

  • the invention relates to a device for swirling a liquid, wherein the device can be used, for example, as a jet regulator for water fittings, such as a tap.
  • a device for enriching gas or gas mixtures in drinkable water is known.
  • the water supplied from above to a nozzle chamber is distributed in a ring and then exits downwards through an annular nozzle gap into a nozzle outlet chamber.
  • the water entering the nozzle outlet chamber collides at a center point, with a gas supplied into the nozzle outlet chamber being intended to be bound into the water structure.
  • the disadvantage here is that the water entering the nozzle outlet chamber is swirled in a completely uncontrolled manner.
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved device for swirling a liquid.
  • the fluid is supplied to the antechamber.
  • the swirling device can comprise at least one suction opening which is in fluid communication with the environment and which is in fluid communication with the swirl chamber in such a way that, when there is a negative pressure in the swirl chamber, an ambient gas can be introduced into the swirl chamber through the at least one suction opening and with the Fluid can be mixed to form the swirled gas-fluid mixture, the negative pressure being generated by the circular flow of the fluid in the swirl chamber
  • the fluid here is a liquid, in particular water, although the invention is not limited to water. Any liquid capable of being swirled with a gas to provide a gas-fluid mixture can be used, for example oils or biological liquids.
  • the fluid can also be a fluid mixture.
  • the gas used can be any gas that is suitable for being swirled with the fluid to provide a gas-fluid mixture.
  • air can be used as a gas, especially if water is used as the fluid.
  • the gas can also be a plasma.
  • the gas can also include a gas mixture.
  • “Can be accelerated tangentially to the vortex chamber into a circular flow” means that the fluid supplied via the swirl channel of the vortex chamber rotates in the vortex chamber about the axis of the vortex chamber and thus creates a vortex or vortex.
  • the vortex or vortex creates a negative pressure in the vortex chamber, which leads to a gas being sucked into the vortex chamber via the suction opening and the fluid being mixed with the sucked-in gas.
  • the plurality of guide vanes can each have a curved guide surface, wherein the guide surfaces can influence the flow direction of the fluid or gas-fluid mixture provided downstream.
  • the vanes receive the gas-fluid mixture from the swirl chamber to provide it downstream.
  • the guide vanes are arranged in an expansion chamber, the expansion chamber having a conical shape and being connected to the vortex chamber via an open constriction. This means that the expansion chamber has the smallest diameter on the swirl chamber side. As the diameter of the expansion chamber increases downstream, the angular momentum of the gas-fluid mixture absorbed from the vortex chamber by the guide vanes is reduced.
  • the expansion chamber and the vortex chamber together form a substantially hourglass-shaped internal volume.
  • the at least one suction opening is connected to the vortex chamber through a central, axial first through hole of the vortex chamber. It can be advantageous here if the axial first through hole of the vortex chamber is designed as a coaxial first through hole (relative to the axis of the vortex chamber). This ensures that the gas sucked in via the suction opening or suction openings is centrally bundled and introduced as a gas jet at high speed centrally into the swirl chamber and into the expansion chamber.
  • the first through hole can have a substantially circular support structure on its edge on the swirl chamber side for stabilizing the circular flow, i.e. the vortex.
  • the support structure can protrude into the vortex chamber. This means that the support structure is designed as a structure that runs radially around the first through hole on the swirl chamber side. This prevents the vortex or vortex from collapsing in an uncontrolled manner and thereby impairing or even preventing the gas supply via the first through hole.
  • a second through hole can be arranged in the area of the guide vanes, ie in the expansion chamber.
  • the gas sucked in via the first through hole can be fed to a settling chamber downstream of the expansion chamber via the second through hole.
  • the swirling device can be designed in one piece. “In one piece” here means that the swirling device is formed by an integral part. In the context of the present invention, “one-piece” also means that the swirling device consists of several parts that cannot be taken apart without being destroyed.
  • a settling chamber is formed in the housing downstream of the expansion chamber to accommodate the swirled fluid or gas-fluid mixture provided by the swirling device.
  • the swirling device and the housing are designed in such a way that when the swirling device is completely accommodated in the housing, a settling chamber is formed downstream.
  • Excess gas is separated from the fluid or gas-fluid mixture from the fluid or gas-fluid mixture supplied to the settling chamber by the swirling device.
  • the liquid jet device can have at least one, preferably several, flow straighteners, by means of which the swirled gas-fluid mixture can be provided as a liquid jet, preferably as several liquid jets.
  • the flow straighteners can each be designed as an axial borehole.
  • the liquid jet device further comprises at least one suction opening which corresponds to the at least one suction opening of the swirling device.
  • the at least one suction opening of the liquid jet device is a radial suction opening, which is preferably formed in a side wall of the liquid jet device.
  • the liquid jet device can have a threaded interface which is coupled to the swirling device at the current input by means of a seal.
  • the seal can include a sieve.
  • the swirling device has at least one suction opening through which a gas can be introduced into the swirl chamber in order to be mixed with the fluid.
  • suction openings can also be dispensed with, so that the swirling device is essentially designed to swirl a fluid introduced into the swirl chamber.
  • Fig. 1 shows in Figure (a) a liquid jet device 20 according to the invention in a perspective view with a rectangular breakout of the housing 21 and in Figure (b) a liquid jet device 20 according to the invention in an exploded view.
  • the housing 21 of the liquid jet device 20 is designed here to be essentially rotationally symmetrical. But it cannot be rotationally symmetrical either.
  • the housing 21 has a recess on the inside, which is adapted to accommodate a swirling device 1 according to the invention by inserting the swirling device 1 into the recess of the housing 21 in the axial direction (along the longitudinal axis LA).
  • the housing 21 On the open side (side on which the swirling device 1 is inserted into the housing 21), the housing 21 has an at least partially circumferential radial projection 21a, which serves as a stop for the swirling device 1.
  • the swirling device 1 itself also has an at least partially circumferential radial projection 12 at its rear end, which corresponds to the radial projection 21a of the housing 21.
  • the swirling device 1 is or can be pushed into the housing 21 until the radial projection 12 of the swirling device 1 rests on the radial projection 21a of the housing 21.
  • the length of the swirling device 1 and the depth of the recess in the housing 21 are dimensioned such that when the swirling device 1 is completely accommodated in the housing 21 (when the radial projection 12 of the swirling device 1 rests on the radial projection 21a of the housing 21) between a cavity is formed at the front end of the swirling device 1 and the housing wall of the housing 21 opposite the front end of the swirling device 1.
  • This cavity is referred to below as a calming chamber 22, the purpose of which is described in more detail below.
  • the outer contour 13 of the swirling device 1 corresponds to the inner contour 21b of the housing 21.
  • the calming chamber 22 is preferably separated from the rear part of the housing recess in a fluid and gas-tight manner.
  • a circumferential sealing ring can be arranged at the front end of the swirling device 1.
  • the housing 21 At the front end of the housing 21 it has a number of flow straighteners 23. As shown in figure (a), these can be provided in the front housing wall of the housing 21 as axially extending boreholes which open into the calming chamber 22.
  • the number of flow straighteners 23 depends on the specific area of application of the liquid jet device 20 according to the invention. In one embodiment, only a single flow straightener 23 can be provided. If there are several flow straighteners 23, these can each have the same diameter - alternatively, it can also be provided that the flow straighteners 23 have different diameters. In figure (a), the flow straighteners 23 have a circular cross section. However, other cross-sections are possible.
  • an internal thread can be provided in the housing 21 in order to equip the liquid jet device 20 according to the invention with an extension piece 30 if necessary.
  • a circumferential sealing ring 31 can be arranged between the extension piece 30 and the swirling device 1, which can preferably comprise a sieve.
  • the swirling device 1 can be made of a metal, in particular stainless steel, a plastic, or a biological material, in particular biofibers and/or lignin.
  • the housing 21 can be made of a metal, in particular stainless steel, a plastic, or a biological material, in particular biofibers and/or lignin.
  • the housing 21 and the swirling device 1 can be provided or manufactured as two separate parts, wherein the swirling device 1 can be inserted into the housing 21, as described above.
  • the housing 21 and the swirling device 1 can also be provided or manufactured as an integral part.
  • Steps b) and c) mentioned above are optional.
  • step c) is carried out in a modified form.
  • the fluid supplied to the swirl chamber is swirled.
  • the swirled fluid then passes from the vortex chamber via an expansion chamber 10, in which a number of guide vanes 6 are arranged, into the settling chamber 22.
  • excess gas can separate from the fluid.
  • a fluid On the fluid inlet side, a fluid is first supplied to an antechamber 2, the fluid preferably being pressurized.
  • the fluid then passes from the antechamber 2 into a swirl chamber 4 via a number of swirl channels 3.
  • the swirl channels 3 are designed to run largely tangentially to the swirl chamber. This ensures that pressurized fluid exits almost tangentially to the vortex chamber 4 when it flows into the vortex chamber 4 and thus creates a fast vortex or vortex. Due to the largely tangential course of the swirl channels 3, a sufficiently strong vortex can be generated in the swirl chamber 4 even at a very low pressure with which the fluid is supplied to the swirl chamber 4.
  • the orientation of the swirl channels can be selected so that a clockwise vortex is generated in the vortex chamber 4.
  • the speed of the vortex in the vortex chamber 4 can be influenced by the pressure with which the fluid is supplied to the vortex chamber 4. The higher the The pressure is chosen, the greater the speed of the vortex. As the speed of the vortex increases, the centrifugal force acting on the vortex also increases, which creates a counterpressure, which in turn limits the mass of fluid supplied as the pressure increases. This ensures optimal function of the swirl chamber 4 over a very wide pressure range, namely the generation of a swirled gas-fluid mixture.
  • the rapidly rotating vortex in the vortex chamber 4 creates a negative pressure area in the vortex chamber 4, namely inside the vortex.
  • This negative pressure causes a gas (for example ambient air) to be sucked into the swirl chamber via a number of suction openings 5, which are formed in the wall of the swirling device 1.
  • the suction openings 5 or the suction channels can open into a fluid inlet-side through hole 8 of the swirl chamber 4. It is advantageous if the through hole 8 runs coaxially to the longitudinal axis LA of the swirling device 1. This creates a centrally focused gas jet (e.g. an air jet) which shoots at high speed centrally into the swirl chamber 4 and into the expansion chamber 10 downstream of the swirl chamber. This ensures uniform mixing of the supplied fluid with the sucked gas. Since as the pressure with which the fluid is supplied to the liquid jet device 20 increases, the flow rate also increases and at the same time the pressure in the swirl chamber also decreases, more gas is sucked in and is mixed with the fluid. This also ensures that as the flow rate increases, the proportion of gas in the gas-fluid mixture generated remains largely constant.
  • a centrally focused gas jet e.g. an air jet
  • the suction openings 5 correspond to radial suction openings 24 in the housing 21.
  • the ambient air therefore reaches the suction openings 5 of the swirling device 1 via the radial suction openings 24 and from there via suction channels to the through hole 8 of the swirl chamber 4.
  • a radially circumferential support structure 9 can be provided at the through hole 8, which here is essentially annular and projects into the vortex chamber 4 in the axial direction.
  • the support structure 9 ensures that the vortex generated does not collapse, which could impair or even prevent mixing of the gas with the fluid.
  • An expansion chamber 10 is provided downstream of the vortex chamber 4, which essentially has a conical shape, in particular a frustoconical shape (internal volume), with the region 11 of the expansion chamber 10 with the smallest diameter facing the vortex chamber 4. This means that the diameter of the expansion chamber 10 increases downstream, which ensures that the gas-fluid mixture that passes from the swirl chamber 4 into the expansion chamber 10 expands.
  • a plurality of guide vanes 6 are arranged in the expansion chamber 10, each of which can have a curved guide surface 7.
  • the guide vanes 6 are arranged in the expansion chamber 10 in such a way that they receive the gas-fluid mixture from the vortex chamber 4 and lead it via the respective guide surfaces 7 into the settling chamber 22 downstream of the expansion chamber 10, whereby the flow direction and the angular momentum of the gas-fluid -Mixture can be influenced.
  • the gas-fluid mixture supplied to the settling chamber 22 now has a significantly reduced vortex speed, which allows the fluid saturated with the gas to be separated from excess gas.
  • a number of flow straighteners 23 are connected downstream of the calming chamber 22, through which the gas-fluid mixture is led out of the liquid jet device 20.
  • the flow straighteners 23 can be designed as axially extending boreholes. From the liquid jet device 20 then rectified gas-fluid jets (e.g. water enriched with air) emerge.
  • the emerging jet is compactly shaped and is suitable, for example, for filling glasses or bottles.
  • the liquid jet device 20 can be used, for example, as a jet regulator for household water fittings.

Abstract

Bereitgestellt wird eine Verwirbelungsvorrichtung zum Bereitstellen eines verwirbelten Fluids, wobei die Verwirbelungsvorrichtung zumindest eine Vorkammer, die mittels zumindest eines Drallkanals in Fluidkommunikation mit einer Wirbelkammer steht, sodass ein Fluid beim Einströmen von der Vorkammer in die Wirbelkammer tangential zur Wirbelkammer in eine Kreisströmung beschleunigbar ist, und mehrere Leitschaufeln, mittels der das verwirbelte Fluid stromabwärts bereitstellbar ist, umfasst. Bereitgestellt wird ferner eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Verwirbelungsvorrichtung.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verwirbelung einer Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung beispielsweise als Strahlregler für Wasserarmaturen, etwa ein Wasserhahn, verwendet werden kann.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Vorrichtungen zur Verwirbelung einer Flüssigkeit, etwa Wasser, sind aus dem Stand der Technik bekannt.
  • So ist etwa aus der DE 102 40 667A1 eine Vorrichtung zur Anreicherung von Gas oder Gasmischungen in trinkbarem Wasser bekannt. Hierbei wird das von oben einer Düsenkammer zugeführte Wasser ringförmig verteilt, um dann über einen ringförmigen Düsenspalt nach unten hin in eine Düsenaustrittskammer auszutreten. Das in die Düsenaustrittskammer eintretende Wasser prallt in einem Mittelpunkt aufeinander, wobei ein in die Düsenaustrittskammer zugeführtes Gas in die Wasserstruktur gebunden werden soll. Nachteilig hierbei ist allerdings, dass das in die Düsenaustrittskammer eintretende Wasser völlig unkontrolliert verwirbelt wird.
    • Aufgabe der vorliegenden Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung zur Verwirbelung einer Flüssigkeit bereitzustellen.
    • Erfindungsgemäße Lösung
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Verwirbelungsvorrichtung und einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Verwirbelungsvorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Bereit gestellt wird demnach eine Verwirbelungsvorrichtung zum Bereitstellen eines verwirbelten Fluids, wobei die Verwirbelungsvorrichtung umfasst:
    • zumindest eine Vorkammer, die mittels zumindest eines Drallkanals in Fluidkommunikation mit einer Wirbelkammer steht, sodass ein Fluid beim Einströmen von der Vorkammer in die Wirbelkammer tangential zur Wirbelkammer in eine Kreisströmung beschleunigbar ist, und
    • mehrere Leitschaufeln, mittels der das verwirbelte Gas-Fluid-Gemisch stromabwärts bereitstellbar ist.
  • Hierbei wird der Vorkammer das Fluid zugeführt.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Verwirbelungsvorrichtung zumindest eine mit der Umgebung in Fluidkommunikation stehenden Ansaugöffnung umfassen, die derart in Fluidkommunikation mit der Wirbelkammer steht, dass bei einem Unterdruck in der Wirbelkammer ein Umgebungsgas durch die zumindest eine Ansaugöffnung in die Wirbelkammer einbringbar ist und mit dem Fluid zu dem verwirbelten Gas-Fluid-Gemisch vermischbar ist, wobei der Unterdruck durch die Kreisströmung des Fluids in der Wirbelkammer erzeugt wird
  • Das Fluid ist hierbei eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, wobei die Erfindung nicht auf Wasser beschränkt ist. Es kann jede Flüssigkeit verwendet werden, die geeignet ist, mit einem Gas verwirbelt zu werden, um ein Gas-Fluid-Gemisch bereitzustellen, beispielsweise Öle oder biologische Flüssigkeiten. Das Fluid kann hierbei auch ein Fluidgemisch sein.
  • Als Gas kann jedes beliebige Gas verwendet werden, das geeignet ist, mit dem Fluid verwirbelt zu werden, um ein Gas-Fluid-Gemisch bereitzustellen. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann Luft als Gas verwendet, insbesondere dann, wenn als Fluid Wasser verwendet wird. In einer weiteren Ausgestaltung kann das Gas auch ein Plasma sein. Das Gas kann auch ein Gasgemisch umfassen.
  • "Tangential zur Wirbelkammer in eine Kreisströmung beschleunigbar" bedeutet hierbei, dass das über den Drallkanal der Wirbelkammer zugeführte Fluid in der Wirbelkammer um die Achse der Wirbelkammer rotiert und so einen Vortex bzw. Wirbel erzeugt.
  • Durch den Vortex bzw. Wirbel entsteht in der Wirbelkammer ein Unterdruck, der dazu führt, dass über die Ansaugöffnung ein Gas in die Wirbelkammer eingesaugt wird und das Fluid mit dem eingesaugten Gas gemischt wird.
  • Bei einer Druckerhöhung des der Vorkammer zugeführten Fluids erhöht sich auch die Geschwindigkeit des in der Wirbelkammer erzeugten Wirbels, wodurch wiederum der Druck im Inneren des Wirbels abnimmt. Bei einer Druckerhöhung des der Vorkammer zugeführten Fluids wird damit auch mehr Gas über die Ansaugöffnung angesaugt und mit dem Fluid gemischt, sodass eine gleichmäßige Durchmischung des Fluids mit dem Gas gewährleistet ist.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung können die mehreren Leitschaufeln jeweils eine gekrümmte Leitfläche aufweisen, wobei die Leitflächen die Strömungsrichtung des stromabwärts bereitgestellten Fluids bzw. Gas-Fluid-Gemisches beeinflussen können.
  • Die Leitschaufeln nehmen das Gas-Fluid-Gemisch aus der Wirbelkammer auf, um es stromabwärts bereitzustellen.
  • Vorteilhaft kann es ein, wenn die Leitschaufeln in einer Expansionskammer angeordnet sind, wobei die Expansionskammer eine konische Form aufweist und über eine offene Engstelle mit der Wirbelkammer verbunden ist. Das bedeutet, dass die Expansionskammer wirbelkammerseitig den kleinsten Durchmesser aufweist. Durch den sich stromabwärts vergrößernden Durchmesser der Expansionskammer wird der Drehimpuls des von den Leitschaufeln aus der Wirbelkammer aufgenommene Gas-Fluid-Gemisch reduziert.
  • Die Expansionskammer und die Wirbelkammer bilden zusammen ein im Wesentlichen sanduhrförmiges Innenvolumen.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn die zumindest eine Ansaugöffnung durch ein zentrales, axiales erstes Durchgangsloch der Wirbelkammer mit der Wirbelkammer verbunden ist. Vorteilhaft kann es hierbei sein, wenn das axiale erste Durchgangsloch der Wirbelkammer als koaxiales erstes Durchgangsloch (bezogen auf die Achse der Wirbelkammer) ausgebildet ist. Dadurch wird gewährleistet, dass das über die Ansaugöffnung bzw. Ansaugöffnungen angesaugte Gas zentral gebündelt wird und als Gasstrahl mit hoher Geschwindigkeit zentral in die Wirbelkammer und in die Expansionskammer eingebracht wird.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann das erste Durchgangsloch an seiner Umrandung wirbelkammerseitig eine im Wesentlichen kreisförmige Stützstruktur zur Stabilisierung der Kreisströmung, d.h. des Wirbels, aufweisen. Die Stützstruktur kann hierbei in die Wirbelkammer hineinragen. Das bedeutet, dass die Stützstruktur als wirbelkammerseitig um das erste Durchgangsloch radial herumlaufende Struktur ausgebildet ist. Dadurch wird verhindert, dass der Wirbel bzw. Vortex unkontrolliert zusammenbricht und dadurch die Gaszufuhr über das erste Durchgangsloch beeinträchtigt oder gar verhindert.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann im Bereich der Leitschaufeln, d.h. in der Expansionskammer, ein zweites Durchgangsloch angeordnet sein.
  • Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das zweite Durchgangsloch koaxial zum ersten Durchgangsloch verläuft.
  • Über das zweite Durchgangsloch kann das über das erste Durchgangsloch angesaugte Gas einer der Expansionskammer nachgeschalteten Beruhigungskammer zugeführt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Verwirbelungsvorrichtung einstückig ausgebildet sein. "Einstückig" bedeutet hierbei, dass die Verwirbelungsvorrichtung von einem integralen Teil gebildet wird. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet "einstückig" auch, dass die Verwirbelungsvorrichtung aus mehreren Teilen besteht, die nicht zerstörungsfrei auseinandernehmbar sind.
  • Die Verwirbelungsvorrichtung kann zumindest teilweise aus
    • einem Metall, insbesondere Edelstahl,
    • einem Kunststoff, oder
    • einem biologischen Material, insbesondere Biofasern und/oder Lignin gefertigt sein.
  • Bereit gestellt wird durch die Erfindung ferner eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung, umfassend
    • eine erfindungsgemäße Verwirbelungsvorrichtung, und
    • ein Gehäuse zur Aufnahme der Verwirbelungsvorrichtung.
  • In dem Gehäuse ist stromabwärts anschließend an die Expansionskammer eine Beruhigungskammer ausgebildet zur Aufnahme des von der Verwirbelungsvorrichtung bereitgestellten verwirbelten Fluids bzw. Gas-Fluid-Gemisches. Die Verwirbelungsvorrichtung und das Gehäuse sind so ausgestaltet, dass bei einer vollständigen Aufnahme der Verwirbelungsvorrichtung in dem Gehäuse stromabwärts eine Beruhigungskammer ausgebildet ist.
  • Aus dem von der Verwirbelungsvorrichtung der Beruhigungskammer zugeführten Fluid bzw. Gas-Fluid-Gemisch wird überschüssiges Gas von dem Fluid bzw. Gas-Fluid-Gemisch getrennt.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung zumindest einen, vorzugsweise mehrere Strömungsgleichrichter aufweisen, mittels denen das verwirbelte Gas-Fluid-Gemisch als ein Flüssigkeitsstrahl, vorzugsweise als mehrere Flüssigkeitsstrahlen bereitstellbar ist.
  • In einer Ausgestaltung der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung können die Strömungsgleichrichter jeweils als axiales Bohrloch ausgebildet sein.
  • Vorteilhaft kann es ein, wenn die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung ferner zumindest eine Ansaugöffnung umfasst, die zu der zumindest einen Ansaugöffnung der Verwirbelungsvorrichtung korrespondiert. Vorzugsweise handelt es sich bei der zumindest einen Ansaugöffnung der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung um eine radiale Ansaugöffnung, die vorzugsweise in einer Seitenwandung der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung ausgebildet ist.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung eine Gewindeschnittstelle aufweisen, die mittels einer Dichtung mit der Verwirbelungsvorrichtung stromeingangs gekoppelt ist.
  • Die Dichtung kann hierbei ein Sieb umfassen.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahlvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht mit einem rechtwinkeligen Ausbruch des Gehäuses (Abbildung a) und in einer Explosionsdarstellung (Abbildung b);
    Fig. 2
    eine erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahlvorrichtung mit einer darin angeordneten Verwirbelungsvorrichtung in einem Teilschnitt;
    Fig. 3
    einer erfindungsgemäße Verwirbelungsvorrichtung in einer Seitenansicht (Abbildung a) und in einer Schnittansicht entlang der Schnittachse A-A (Abbildung b);
    Fig. 4
    eine erfindungsgemäße Verwirbelungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung; und
    Fig. 5
    eine erfindungsgemäße Verwirbelungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung mit einem rechtwinkeligen Ausbruch.
    Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • In den nachfolgend beschriebenen Figuren sind jeweils Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, bei denen die Verwirbelungsvorrichtung zumindest eine Ansaugöffnung aufweist, durch die ein Gas in die Wirbelkammer einbringbar ist, um mit dem Fluid vermischt zu werden.
  • Erfindungsgemäß kann auf solche Ansaugöffnungen auch verzichtet werden, sodass die Verwirbelungsvorrichtung im Wesentlichen ausgestaltet ist, ein in die Wirbelkammer eingebrachtes Fluid zu verwirbeln.
  • Fig. 1 zeigt in Abbildung (a) eine erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 in einer perspektivischen Ansicht mit einem rechtwinkeligen Ausbruch des Gehäuses 21 und in Abbildung (b) eine erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 in einer Explosionsdarstellung.
  • Das Gehäuse 21 der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 ist hier im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgestaltet. Es kann aber auch nicht rotationssymmetrisch sein. Das Gehäuses 21 weist im Inneren eine Aussparung auf, die angepasst ist, eine erfindungsgemäße Verwirbelungsvorrichtung 1 aufzunehmen, indem die Verwirbelungsvorrichtung 1 in axialer Richtung (entlang der Längsachse LA) in die Aussparung des Gehäuses 21 eingeschoben wird. Das Gehäuse 21 weist an der offenen Seite (Seite, an der die Verwirbelungsvorrichtung 1 in das Gehäuse 21 eingeschoben wird) einen zumindest teilweise umlaufenden radialen Vorsprung 21a auf, der als Anschlag für die Verwirbelungsvorrichtung 1 dient. Die Verwirbelungsvorrichtung 1 selbst weist an ihrem hinteren Ende ebenfalls einen zumindest teilweise umlaufenden radialen Vorsprung 12 auf, der mit dem radialen Vorsprung 21a des Gehäuses 21 korrespondiert. Die Verwirbelungsvorrichtung 1 wird bzw. kann so weit in das Gehäuse 21 eingeschoben werden, bis der radiale Vorsprung 12 der Verwirbelungsvorrichtung 1 an dem radialen Vorsprung 21a des Gehäuses 21 aufliegt.
  • Die Länge der Verwirbelungsvorrichtung 1 und die Tiefe der Aussparung in dem Gehäuse 21 sind so dimensioniert, dass bei einer vollständigen Aufnahme der Verwirbelungsvorrichtung 1 in das Gehäuse 21 (wenn der radiale Vorsprung 12 der Verwirbelungsvorrichtung 1 an dem radialen Vorsprung 21a des Gehäuses 21 aufliegt) zwischen dem vorderen Ende der Verwirbelungsvorrichtung 1 und der dem vorderen Ende der Verwirbelungsvorrichtung 1 gegenüberliegenden Gehäusewandung des Gehäuses 21 ein Hohlraum ausgebildet wird. Dieser Hohlraum wird nachfolgend als Beruhigungskammer 22 bezeichnet, deren Zweck nachfolgend näher beschrieben wird.
  • Im Bereich des vorderen Endes der Verwirbelungsvorrichtung 1 korrespondiert die Außenkontur 13 der Verwirbelungsvorrichtung 1 mit der Innenkontur 21b des Gehäuses 21. Vorzugsweise wird in diesem Bereich die Beruhigungskammer 22 fluid-und gasdicht von dem hinteren Teil der Gehäuseaussparung getrennt. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann am vorderen Ende der Verwirbelungsvorrichtung 1 ein umlaufender Dichtungsring angeordnet werden.
  • Am vorderen Ende des Gehäuses 21 weist diese eine Anzahl von Strömungsgleichrichter 23 auf. Diese können, wie in Abbildung (a) gezeigt, in der vorderen Gehäusewandung des Gehäuses 21 als axial verlaufende Bohrlöcher vorgesehen sein, die in die Beruhigungskammer 22 münden. Die Anzahl der Strömungsgleichrichter 23 hängt vom konkreten Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 ab. So kann in einer Ausgestaltung auch nur ein einziger Strömungsgleichrichter 23 vorgesehen werden. Bei mehreren Strömungsgleichrichtern 23 können diese den jeweils gleichen Durchmesser aufweisen - alternativ kann es auch vorsehen sein, dass die Strömungsgleichrichter 23 unterschiedliche Durchmesser aufweisen. In Abbildung (a) weisen die Strömungsgleichrichter 23 einen kreisrunden Querschnitt auf. Andere Querschnitte sind aber möglich.
  • Am hinteren Ende der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 kann in dem Gehäuse 21 ein Innengewinde vorgesehen sein, um bei Bedarf die erfindungsgemäß Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 mit einem Verlängerungsstück 30 zu bestücken. Zwischen dem Verlängerungsstück 30 und der Verwirbelungsvorrichtung 1 kann ein umlaufender Dichtungsring 31 angeordnet werden, der vorzugsweise ein Sieb umfassen kann. Mittels des Verlängerungsstückes 30 kann die erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 beispielsweise an einen Haushaltswasserhahn angeschlossen werden.
  • Die Verwirbelungsvorrichtung 1 kann aus einem Metall, insbesondere Edelstahl, einem Kunststoff, oder einem biologischen Material, insbesondere Biofasern und/oder Lignin gefertigt sein.
  • Das Gehäuse 21 kann aus einem Metall, insbesondere Edelstahl, einem Kunststoff, oder einem biologischen Material, insbesondere Biofasern und/oder Lignin gefertigt sein.
  • Das Gehäuse 21 und die Verwirbelungsvorrichtung 1 können als zwei separate Teile bereitgestellt bzw. hergestellt werden, wobei die Verwirbelungsvorrichtung 1 in das Gehäuse 21 eingeschoben werden kann, wie vorstehend beschrieben. Alternativ hierzu können das Gehäuse 21 und die Verwirbelungsvorrichtung 1 auch als integrales Teil bereitgestellt bzw. hergestellt werden.
  • In Abbildung (a) der Fig. 1 sind die Fließrichtungen des Fluids und des Gases schematisch als Pfeile dargestellt. Anhand dieser Fließrichtungen wird im Folgenden die grundlegende Funktionsweise der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 kurz erläutert (eine detaillierte Funktionsweise der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 wird mit Bezug auf Fig. 2 bis Fig. 5 beschrieben).
    1. a) Ein Fluid, beispielsweise Wasser, wird von hinten der Verwirbelungsvorrichtung 1 mit Druck zugeführt. Das Fluid gelangt dann in eine Wirbelkammer und bildet dort einen Wirbel bzw. Vortex.
    2. b) Gleichzeitig wird über eine radiale Ansaugöffnung 24 im Gehäuse 21 und über eine Ansaugöffnung 5 der Verwirbelungsvorrichtung 1 ein Gas (z.B. Umgebungsluft) der in eine Wirbelkammer zugeführt. In einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Gas aufgrund eines Unterdruckes in der Wirbelkammer angesaugt.
    3. c) In der Wirbelkammer vermischen sich das zugeführte Fluid und das zugeführte bzw. angesaugte Gas und bilden so ein Gas-Fluid-Gemisch. Das Gas-Fluid-Gemisch gelangt dann von der Wirbelkammer über eine Expansionskammer 10, in der eine Anzahl von Leitschaufeln 6 angeordnet sind, in die Beruhigungskammer 22. In der Beruhigungskammer 22 kann sich überschüssiges Gas von dem Fluid trennen.
    4. d) Aus der Beruhigungskammer 22 tritt das Gas-Fluid-Gemisch über eine Anzahl von Strömungsgleichrichtern 23 aus der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 aus.
  • Die vorstehend genannten Schritte b) und c) sind optional. Für dne Fall, dass der Schritt b) nicht ausgeführt wird, wird der Schritt c) in abgewandelter Form durchgeführt. Gemäß des abgewandelten Schrittes c) wird das der Wirbelkammer zugeführte Fluid verwirbelt. Das verwirbelte Fluid gelangt dann von der Wirbelkammer über eine Expansionskammer 10, in der eine Anzahl von Leitschaufeln 6 angeordnet sind, in die Beruhigungskammer 22. In der Beruhigungskammer 22 kann sich überschüssiges Gas von dem Fluid trennen.
  • Nachfolgend werden Fig. 2 bis Fig. 5 gemeinsam beschrieben, die jeweils die erfindungsgemäße Verwirbelungsvorrichtung 1 in unterschiedlichen Ansichten und Schnitten zeigen.
  • Fluideingangsseitig wird ein Fluid zunächst einer Vorkammer 2 zugeführt, wobei das Fluid vorzugsweise mit einem Druck beaufschlagt ist.
  • Über eine Anzahl von Drallkanälen 3 gelangt das Fluid dann von der Vorkammer 2 in eine Wirbelkammer 4. Die Drallkanäle 3 sind weitgehend tangential zur Wirbelkammer verlaufend ausgebildet. Dadurch wird erreicht, dass mit einem Druck beaufschlagtes Fluid beim Einströmen in die Wirbelkammer 4 nahezu tangential zur Wirbelkammer 4 austritt und so einen schnellen Wirbel bzw. Vortex erzeugt. Durch den weitgehend tangentialen Verlauf der Drallkanäle 3 kann selbst bei einem sehr geringen Druck, mit dem das Fluid der Wirbelkammer 4 zugeführt wird, en ausreichend starker Wirbel in der Wirbelkammer 4 erzeugt werden. Die Ausrichtung der Drallkanäle kann so gewählt werden, dass in der Wirbelkammer 4 ein rechtsdrehender Wirbel erzeugt wird. Beim Einströmen des Fluid von der Vorkammer in die Wirbelkammer tangential zur Wirbelkammer ist das Fluid also in eine Kreisströmung beschleunigbar.
  • Die Geschwindigkeit des Wirbels in der Wirbelkammer 4 lässt sich mittels des Druckes, mit der das Fluid der Wirbelkammer 4 zugeführt beeinflussen. Je höher der Druck gewählt wird, umso größer ist die Geschwindigkeit des Wirbels. Mit der Geschwindigkeit des Wirbels steigt auch die auf den Wirbel wirkende Fliehkraft, die einen Gegendruck erzeugt, der wiederum die zugeführte Masse an Fluid bei zunehmendem Druck begrenzt. Damit wird über einen sehr breiten Druckbereich eine optimale Funktion der Wirbelkammer 4 gewährleistet, nämlich das Erzeugen eines verwirbelten Gas-Fluid-Gemisches.
  • Der sich in der Wirbelkammer 4 schnelldrehende Wirbel erzeugt in der Wirbelkammer 4 einen Unterdruckbereich, nämlich im Inneren des Wirbels. Dieser Unterdruck bewirkt, dass über eine Anzahl von Ansaugöffnungen 5, die in der Wandung der Verwirbelungsvorrichtung 1 ausgebildet sind, ein Gas (beispielsweise Umgebungsluft) in die Wirbelkammer angesaugt wird.
  • Die Ansaugöffnungen 5 bzw. die Ansaugkanäle können in einem fluideintrittsseitigen Durchgangsloch 8 der Wirbelkammer 4 münden. Vorteilhaft ist es, wenn das Durchgangsloch 8 koaxial zur Längsachse LA der Verwirbelungsvorrichtung 1 verläuft. Dadurch wird ein zentral gebündelter Gasstrahl (z.B. ein Luftstrahl) erzeugt, der mit hoher Geschwindigkeit zentral in die Wirbelkammer 4 und in die der Wirbelkammer nachgeschalteten Expansionskammer 10 einschießt. Dadurch wird ein gleichmäßiges Durchmischen des zugeführten Fluids mit dem angesaugten Gas gewährleistet. Da bei zunehmendem Druck, mit dem das Fluid der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 zugeführt wird, auch die Durchflussmenge erhöht wird und gleichzeitig auch der Druck in der Wirbelkammer abnimmt, wird auch mehr Gas angesaugt, das mit dem Fluid vermischt wird. Dadurch wird also auch gewährleistet, dass bei zunehmender Durchflussmenge der Anteil an Gas im erzeugten Gas-Fluid-gemisch weitgehend konstant bleibt.
  • Die Ansaugöffnungen 5 korrespondieren mit radialen Ansaugöffnung 24 im Gehäuse 21. Die Umgebungslust gelangt also über die radialen Ansaugöffnungen 24 zu den Ansaugöffnungen 5 der Verwirbelungsvorrichtung 1 und von dort über Ansaugkanäle zum Durchgangsloch 8 der Wirbelkammer 4.
  • Am Durchgangsloch 8 kann eine radial umlaufende Stützstruktur 9 vorgesehen sein, die hier im Wesentlichen ringförmig ausgestaltet ist und in axialer Richtung in die Wirbelkammer 4 hineinragt. Die Stützstruktur 9 gewährleistet, dass der erzeugte Wirbel nicht zusammenbricht, was ein Durchmischen des Gases mit dem Fluid beeinträchtigen oder gar verhindern könnte.
  • Nachgeschaltet an die Wirbelkammer 4 ist eine Expansionskammer 10 vorgesehen, die im Wesentlichen eine konische Form, insbesondere kegelstumpfförmige Form (Innenvolumen) aufweist, wobei der Bereich 11 der Expansionskammer 10 mit dem kleinsten Durchmesser der Wirbelkammer 4 zugewandt ist. Das bedeutet, dass sich der Durchmesser der Expansionskammer 10 stromabwärts vergrößert, was ein Entspannen des Gas-Fluid-Gemisches, das von der Wirbelkammer 4 in die Expansionskammer 10 gelangt, gewährleistet.
  • In der Expansionskammer 10 sind mehrere Leitschaufeln 6 angeordnet, die jeweils eine gekrümmte Leitfläche 7 aufweisen können. Die Leitschaufeln 6 sind so in der Expansionskammer 10 angeordnet, dass sie das Gas-Fluid-Gemisch aus der Wirbelkammer 4 aufnehmen und über die jeweiligen Leitflächen 7 in die der Expansionskammer 10 nachgeschalteten Beruhigungskammer 22 führen, wodurch die Strömungsrichtung und der Drehimpuls des Gas-Fluid-Gemisches beeinflusst werden.
  • Das der Beruhigungskammer 22 zugeführte Gas-Fluid-Gemisch weist nun eine deutliche reduzierte Vortexgeschwindigkeit auf, die es ermöglicht, dass das mit dem Gas gesättigte Fluid von überschüssigem Gas getrennt wird.
  • An die Beruhigungskammer 22 schließen sich stromabwärts eine Anzahl von Strömungsgleichrichter 23 an, durch die das Gas-Fluid-Gemisch aus der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 herausgeführt wird. Die Strömungsgleichrichter 23 können als axial verlaufende Bohrlöcher ausgestaltet sein. Aus der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 treten dann gleichgerichtete Gas-Fluid-Strahlen (z.B. ein mit Luft angereichertes Wasser) aus. Der austretende Strahl ist kompakt geformt und eignet sich beispielsweise zum Befüllen von Gläsern oder Flaschen.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung und lediglich bespielhaft, kann die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20 etwa als Strahlregler für Haushaltswasserarmaturen verwendet werden.
    • Bezugszeichen:
    • 1
    Verwirbelungsvorrichtung
    2
    Vorkammer der Verwirbelungsvorrichtung 1
    3
    Drallkanal bzw. Drallkanäle
    4
    Wirbelkammer (Vortexkammer)
    5
    Ansaugöffnung der Verwirbelungsvorrichtung 1
    6
    Leitschaufel bzw. Leitschaufeln
    7
    Leitfläche(n) der Leitschaufel(n) 6
    8
    (erstes) Durchgangsloch der Wirbelkammer 4
    9
    Stützstruktur des Durchgangsloches 8
    10
    Expansionskammer der Verwirbelungsvorrichtung 1
    11
    Engstelle der Expansionskammer 10
    12
    umlaufender radialer Vorsprung an der Verwirbelungsvorrichtung 1
    13
    Außenkontur des vorderen Endes der Verwirbelungsvorrichtung 1
    15
    (zweites) Durchgangsloch im Bereich der Leitschaufeln 6
    20
    Flüssigkeitsstrahlvorrichtung
    21
    Gehäuse der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 20
    21a
    umlaufender radialer Vorsprung im Gehäuse 21
    21b
    Innenkontur des Gehäuses im Bereich des vorderen Endes der Verwirbelungsvorrichtung 1
    22
    Beruhigungskammer im Gehäuse 21
    23
    Strömungsgleichrichter, vorzugsweise in der Gehäusewandung des Gehäuses 21
    24
    radiale Ansaugöffnung im Gehäuse 21
    30
    Verlängerungsstück
    31
    Dichtungsring (gegebenenfalls mit einem Sieb)
    A-A
    Schnitt A-A
    FE
    Fluideintritt
    GE
    Gaseintritt
    GF
    Gas-Fluid-Gemisch-Austritt
    LA
    Längsachse

Claims (14)

  1. Verwirbelungsvorrichtung (1) zum Bereitstellen eines verwirbelten Fluids, wobei die Verwirbelungsvorrichtung (1) umfasst:
    - zumindest eine Vorkammer (2), die mittels zumindest eines Drallkanals (3) in Fluidkommunikation mit einer Wirbelkammer (4) steht, sodass ein Fluid beim Einströmen von der Vorkammer (2) in die Wirbelkammer (4) tangential zur Wirbelkammer (4) in eine Kreisströmung beschleunigbar ist, und
    - mehrere Leitschaufeln (6), mittels der das verwirbelte Fluid stromabwärts bereitstellbar ist.
  2. Verwirbelungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verwirbelungsvorrichtung (1) weiter umfasst:
    zumindest eine mit der Umgebung in Fluidkommunikation stehenden Ansaugöffnung (5), die derart in Fluidkommunikation mit der Wirbelkammer (4) steht, dass bei einem Unterdruck in der Wirbelkammer (4) ein Umgebungsgas durch die zumindest eine Ansaugöffnung (5) in die Wirbelkammer (4) einbringbar ist und mit dem Fluid zu einem verwirbelten Gas-Fluid-Gemisch vermischbar ist, wobei der Unterdruck durch die Kreisströmung des Fluids in der Wirbelkammer (4) erzeugt wird.
  3. Verwirbelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mehreren Leitschaufeln (6) jeweils eine gekrümmte Leitfläche (7) aufweisen, wobei die Leitflächen (7) die Strömungsrichtung des stromabwärts bereitgestellten Fluid / Gas-Fluid-Gemisches beeinflussen.
  4. Verwirbelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leitschaufeln (7) in einer Expansionskammer (10) angeordnet sind, wobei die Expansionskammer (10) eine konische Form aufweist und über eine offene Engstelle (11) mit der Wirbelkammer (4) verbunden ist.
  5. Verwirbelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Ansaugöffnung durch ein zentrales, axiales erstes Durchgangsloch (8) der Wirbelkammer mit der Wirbelkammer (4) verbunden ist.
  6. Verwirbelungsvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das erste Durchgangsloch (8) an seiner Umrandung wirbelkammerseitig eine im Wesentlichen kreisförmige Stützstruktur (9) zur Stabilisierung der Kreisströmung aufweist.
  7. Verwirbelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, wobei im Bereich der Leitschaufeln (6) ein zweites Durchgangsloch (15) angeordnet ist.
  8. Verwirbelungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch und nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei das zweite Durchgangsloch (15) koaxial zum ersten Durchgangsloch (8) verläuft.
  9. Verwirbelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verwirbelungsvorrichtung einstückig ausgebildet ist.
  10. Verwirbelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung zumindest teilweise aus
    - einem Metall, insbesondere Edelstahl,
    - einem Kunststoff, oder
    - einem biologischen Material, insbesondere Biofasern und/oder Lignin gefertigt ist.
  11. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung (20), umfassend
    - eine Verwirbelungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und
    - ein Gehäuse (21) zur Aufnahme der Verwirbelungsvorrichtung (1),
    wobei in dem Gehäuse (21) stromabwärts anschließend an die Expansionskammer (10) eine Beruhigungskammer (22) ausgebildet ist zur Aufnahme des von der Verwirbelungsvorrichtung (1) bereitgestellten verwirbelten Fluids / Gas-Fluid-Gemisches.
  12. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend mindestens einen, vorzugsweise mehrere Strömungsgleichrichter (23), mittels denen das verwirbelte Fluid / Gas-Fluid-Gemisch als Flüssigkeitsstrahl bereitstellbar ist.
  13. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Strömungsgleichrichter (23) jeweils als axiales Bohrloch, vorzugsweise in der Gehäusewandung des Gehäuses (21) ausgebildet sind.
  14. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 13, ferner umfassend zumindest eine radiale Ansaugöffnung (24), die zu der zumindest einen Ansaugöffnung (5) der Verwirbelungsvorrichtung (1) korrespondiert.
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