ES2869723A1 - Boquilla de inyección de niebla mejorada - Google Patents

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Abstract

La invención describe una boquilla (1) de inyección de niebla capaz de generar un cono giratorio de niebla a la salida y que está formada por un número bajo de piezas de formas sencillas. En concreto, unos orificios axiales (82) de un bloque cilíndrico (8) a través de los cuales entra aire a presión y unos brazos radiales (104) de un pasador de salida (10) ubicado a la salida de la boquilla (1) están dispuestos de tal manera que el flujo inyectado a través dichos orificios axiales (82) es desviado de manera asimétrica por los respectivos brazos radiales (104), provocando la aparición de una componente tangencial giratoria en el flujo cónico de niebla emitido por la boquilla (1).

Description

DESCRIPCIÓN
Boquilla de inyección de niebla mejorada
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención pertenece al campo de la inyección de una niebla capaz de descontaminar el aire y las superficies sólidas de objetos.
El objeto de la presente invención es una nueva boquilla más simple que inyecta un volumen de niebla en forma de cono giratorio.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Actualmente es conocido el uso de boquillas de pulverización capaces de pulverizar uno o varios líquidos en forma de partículas de pequeño tamaño para diversas aplicaciones tales como, entre otras, el apagado de incendios, tareas de descontaminación, limpieza de residuos industriales, etc. En particular, la descontaminación de instalaciones públicas e infraestructuras críticas ha adquirido recientemente una tremenda importancia a causa de la situación creada a nivel mundial por la pandemia de Covid-19.
Hasta hace poco, las boquillas empleadas solo eran útiles para la descontaminación de superficies, ya que el tamaño de las partículas generadas era excesivamente grande para producir una descontaminación relevante en cuanto a la partículas contaminantes suspendidas en el aire. Es más, el tamaño muy pequeño de determinadas partículas contaminantes hace que, aun cuando están posados sobre una superficie, cualquier pequeña corriente de aire pueda suspenderlos en el aire. Es el caso, por ejemplo, de virus como los del Covid-19. Así, cuando se emplean boquillas de limpieza convencionales que emiten partículas de líquido de gran tamaño, el flujo creado alrededor de cada partícula cuando impacta contra la superficie puede provocar que los virus situados alrededor de su punto de impacto con la superficie vuelvan a suspenderse en el aire, cayendo posteriormente otra vez sobre la misma u otras superficies cercanas. En definitiva, se aprecia que las boquillas de descontaminación convencionales no son eficientes.
Los inventores de la presente solicitud han descubierto recientemente que la generación de una niebla con una distribución de tamaños de gota con una buena parte submicrométrica, por ejemplo de entre 0,1 ^m y 20 ^m, que además se inyecta a presión, tendiendo por ello a formar un chorro cónico de niebla con un gran gradiente de velocidad axial, y que además tiene una componente tangencial, provoca la aparición de efecto un Venturi que hace que la niebla absorba la partículas contaminantes suspendidas en el aire. Los inventores de la presente solicitud describen con detalle este procedimiento de limpieza en el documento EP3406317A1. Además, el pequeño tamaño de las partículas emitidas por esta boquilla evita la aparición de fuertes flujos cuando caen sobre una superficie, evitando así suspender de nuevo en el aire partículas contaminantes de muy pequeño tamaño tales como virus y similares. Además, los inventores de la presente solicitud describen en el documento EP3395449A1 una nueva boquilla de generación de conos de niebla capaz de llevar a cabo el procedimiento descrito en el párrafo anterior.
En efecto, esta nueva boquilla genera un cono espiral de niebla formada por partículas de tamaño submicrométrico que puede utilizarse con el propósito de realizar de manera simultánea una descontaminación del aire y de superficies. Como se puede apreciar en la Fig. 1, que corresponde a la segunda figura del documento EP3395449A1, la boquilla (100) descrita está formada por una pluralidad de piezas dispuesta a lo largo de una dirección axial y fijadas firmemente entre sí a través de dos porciones de carcasa (110, 120) dispuestas respectivamente en la parte superior e inferior de dicha figura. El líquido entra a través de un puerto (130) de entrada axial, mientras que el aire entra a través de un puerto (140) de entrada radial. Las piezas responsables de la generación de la niebla en esta boquilla (100) son principalmente un módulo de espiral (150) y un pasador de boquilla (160) situado frente a un orificio de salida del módulo de espiral (150). El módulo de espiral (150) tiene una forma esencialmente cilíndrica que comprende un orificio central (152) a través del cual pasa el líquido introducido a través del puerto (130) de entrada y unos canales tangenciales (151) a través de los cuales pasa el aire introducido a través del puerto (140). Los canales tangenciales (151) provocan la aparición de una componente radial en el flujo de aire antes de su mezcla con el líquido. Pasado el módulo de espiral (130), el aire y el líquido se mezclan y dicha mezcla líquido/aire llega, con una velocidad que conserva la componente radial, al pasador de boquilla (160). La mezcla líquido/aire pasa entonces a través de unos orificios (161) dispuestos entre unos elementos radiales (162) que conectan un vástago axial (163) del pasador (161) de boquilla con un disco transversal (164), y finalmente sale definitivamente a través del orificio (170) de salida de la boquilla (100). Se genera así a la salida un flujo cónico espiral de niebla provista de gotas submicrométricas capaz de limpiar tanto aire como superficies.
Como se puede apreciar, la configuración de la boquilla descrita en el documento EP3395449A1 es muy compleja y está formada por un gran número de piezas. Además, la intrincada forma de algunas de las piezas que la conforman, como por ejemplo el módulo de espiral, requieren el uso de procedimientos de fabricación excesivamente largos y complicados.
En definitiva, existe actualmente en la técnica la necesidad de boquillas capaces de emitir una niebla en forma de cono giratorio cuya configuración sea más sencilla y cuyas piezas integrantes requieran menos esfuerzo de fabricación.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La boquilla de la presente invención resuelve los problemas anteriores gracias a un novedoso diseño que reduce el número de piezas y su complejidad, al mismo tiempo que mantiene la capacidad de generar un flujo cónico giratorio de niebla a la salida. Además, el nuevo diseño descrito en este documento permite seleccionar durante el montaje la magnitud del efecto giratorio del flujo cónico de niebla generado. Este nuevo diseño está basado en la boquilla de inyección de niebla descrita en el documento EP3395449 mencionado anteriormente, que divulga el contenido del preámbulo de la reivindicación independiente 1 de la presente invención.
En este documento, el “eje axial" hace referencia al eje central principal de la boquilla, cuya forma es en conjunto esencialmente cilindrica.
En este documento, los términos “delantero" y “trasero" están referidos a la dirección principal del flujo de líquido a lo largo del eje axial desde un extremo de entrada de la boquilla a un extremo de salida de la boquilla. Es decir, el extremo de salida de la boquilla está situado en un lado delantero de la misma, mientras que el extremo de entrada de la boquilla está situado en un lado trasero de la boquilla.
En este documento, el término “transversal’ se refiere a un plano perpendicular al eje axial de la boquilla de la invención. A su vez, la “sección transversal’ de un elemento concreto, en caso de que no se indique lo contrario, se refiere a una sección perpendicular a un eje principal de dicho elemento. Por ejemplo, en el caso de los brazos radiales, su sección transversal es perpendicular a la dirección principal a lo largo de la cual se extienden dichos brazos radiales.
En este documento, se utiliza en general el término “unir1’ para referirse a conexiones estancas entre diferentes conductos o canalizaciones a través de las cuales pasa un líquido o gas, y se utiliza en general el término “conectar1’ o “acoplar’ para referirse a conexiones mecánicas entre componentes o partes sólidas de la boquilla.
La presente invención describe una boquilla de inyección de niebla mejorada para la emisión de un flujo cónico giratorio de niebla formada por partículas de líquido suspendidas en un gas. Esta boquilla comprende un cuerpo dotado de una primera cavidad cilindrica axial recorrida por un conducto axial de líquido unido en su extremo trasero a un puerto de entrada de líquido a presión. Un puerto de entrada de gas a presión está también unido a dicha primera cavidad mediante un conducto radial. La boquilla comprende además un bloque cilíndrico que tapa un lado delantero de la primera cavidad y que está dotado de un conducto axial central unido al extremo delantero del conducto axial de líquido. El cuerpo comprende una segunda cavidad cilíndrica axial de mezcla de líquido y gas dispuesta en el lado delantero del bloque cilíndrico. La boquilla comprende además un pasador de salida situado en un conducto axial de salida de la boquilla que está unido a un lado delantero de la segunda cavidad. Un extremo delantero del pasador de salida comprende un vástago axial dotado de un ensanchamiento situado en el extremo delantero de dicho conducto axial de salida de la boquilla, de modo que el ensanchamiento guía el flujo de líquido y gas para generar un flujo cónico de niebla. A su vez, un extremo trasero del pasador de salida comprende un disco transversal hueco que disco está conectado al extremo trasero del vástago axial por medio de unos brazos radiales angularmente equiespaciados.
La estructura de la boquilla descrita hasta este punto es conocida del documento EP3395449. Sin embargo, la boquilla de la presente invención se diferencia de aquella en el modo en que se consigue imprimir una componente giratoria al flujo cónico emitido. En la boquilla del documento EP3395449, el aire a presión se introducía en la segunda cavidad a través de unos canales tangenciales del bloque cilíndrico. La presente invención consigue un efecto similar sustituyendo esos canales tangenciales, de difícil fabricación, por unos canales axiales mucho más fácilmente fabricables.
En efecto, en la boquilla de la presente invención, el bloque cilíndrico comprende unos orificios axiales que unen la primera cavidad con la segunda cavidad para el paso del gas a presión. Estos orificios axiales están separados radialmente del eje central del bloque cilíndrico y angularmente equiespaciados. Además, el número de orificios axiales del bloque cilíndrico es igual que el número de brazos radiales del pasador de salida. Así, el bloque cilíndrico y el pasador de salida están configurados de modo que la mezcla de líquido y gas impulsada por el gas a presión inyectado a través los orificios axiales del bloque cilíndrico es desviada de manera asimétrica por los respectivos brazos radiales, provocando la aparición de una componente tangencial giratoria en el flujo cónico de niebla emitido por la boquilla.
Se consigue así generar una componente tangencial en el flujo cónico de niebla emitido sin necesidad de partes móviles ni de piezas con formas intrincadas de difícil fabricación. En principio, este efecto se puede conseguir de diferentes modos, aunque en este documento se describen dos realizaciones particularmente preferidas de hacerlo. En una primera realización preferida, el efecto tangencial en el flujo de salida se consigue a través de una desalineación entre orificios axiales del bloque cilíndrico y brazos radiales. En segunda realización preferida alternativa a la primera, el efecto tangencial se obtiene mediante una forma adecuada de la porción de los brazos sobre la que incide el flujo que sale de la segunda cavidad. A continuación, se describe con mayor detalle cada una de estas realizaciones preferidas.
Primera realización preferida
De acuerdo con esta realización de la boquilla, el bloque cilíndrico y el pasador de salida están angularmente desalineados con relación a la posición de dichos orificios axiales y dichos brazos radiales. Es decir, el flujo de gas a presión inyectado a través de los orificios axiales del bloque cilíndrico, que arrastra consigo partículas de líquido, no incide en el centro de los respectivos brazos radiales, sino que lo hace en una posición desviada lateralmente con relación a la dirección principal de cada brazo. Ello provoca que el flujo de gas y partículas de líquido no se desvíe de una manera simétrica a ambos lados de cada brazo, sino que por un lado del brazo pasa una porción de flujo mayor que por el otro. Como consecuencia, se genera una componente tangencial en la dirección del flujo resultante aguas abajo de los brazos.
Esta configuración permite modificar la magnitud de la componente tangencial del flujo cónico de salida de la boquilla por medio de una adecuada selección de la desalineación angular entre bloque cilíndrico y pasador de salida durante el montaje de la boquilla. Este ángulo puede en principio seleccionarse libremente, ya que ambos elementos tienen una forma esencialmente cilíndrica que puede montarse en el interior del cuerpo de la boquilla según cualquier orientación. Cuanto mayor sea la desalineación, mayor será la componente tangencial del flujo de salida. Más concretamente, en realizaciones preferidas de la invención, el ángulo de desalineación puede ser entre 0° y 60 °, preferentemente entre 5° y 45°, y aún más preferentemente entre 5° y 13°. En particular, los inventores de la solicitud han comprobado que un valor particularmente ventajoso del ángulo de desalineación es aproximadamente 9°.
En principio, la forma de la porción de los brazos donde impacta el flujo de gas y partículas de líquido puede tener diferentes formas, incluyendo una forma plana contenida en un plano transversal al eje principal de la boquilla. Sin embargo, preferentemente la sección transversal de la porción de los brazos radiales donde impacta el flujo de líquido y gas impulsado por el gas a presión inyectado a través de los orificios axiales del bloque cilindrico comprende un pico central que separa dos tramos curvos descendentes esencialmente iguales. Estos dos tramos curvos pueden tener una forma adecuadamente calculada para minimizar las pérdidas de velocidad o presión del flujo de salida y, al mismo tiempo, imprimir las características deseadas a la componente tangencial del mismo.
Así, cuando los orificios axiales y los brazos radiales están alineados, cada brazo radial divide el flujo de líquido y gas en dos porciones esencialmente iguales. En este caso, no se imprime ninguna componente tangencial al flujo cónico de salida de la boquilla, que por tanto no es giratorio. Por el contrario, cuando los orificios axiales y los brazos radiales están desalineados, cada brazo radial dirige la mayor parte del flujo de líquido y gas hacia uno de los lados de los brazos radiales. En este caso, se imprime de una manera optimizada una componente tangencial al flujo cónico de salida de la boquilla.
Segunda realización preferida
Según esta segunda realización de la boquilla, la sección transversal de la porción de los brazos radiales donde impacta la mezcla de líquido y gas impulsada por el gas a presión inyectado a través de los orificios axiales del bloque cilíndrico tiene un pico lateral que, cuando los orificios axiales y los brazos radiales están alineados, dirige la mayor parte del flujo de líquido y gas hacia uno de los lados de los brazos radiales.
Es decir, el bloque cilíndrico y el pasador de salida en este caso se montan de manera que orificios axiales y orificios cilíndricos están alineados, y la propia forma de la porción de los brazos sobre la que impacta el flujo de aire y gas provoca la aparición de la componente tangencial. Esta forma se puede seleccionar adecuadamente para obtener componentes tangenciales de diferentes magnitudes y características
Así esta nueva configuración de boquilla permite obtener un cono giratorio de niebla a la salida de una manera más sencilla que la boquilla de la técnica anterior.
En cuanto a las presiones de alimentación del líquido y el gas, deben ser preferentemente del mismo orden para conseguir la distribución de tamaños de gota adecuada, estando la presión de gas preferentemente entre 8 y 12 bar y la presión del líquido preferentemente entre 6 y 12 bar.
En principio, esta boquilla puede implementarse de diferentes modos y utilizando piezas de diferentes formas y en diferente número. Por ejemplo, en una realización particularmente preferida de la invención, el cuerpo está dividido a lo largo de un plano axial en una primera porción de cuerpo y una segunda porción de cuerpo acoplables entre sí mediante atornillado a lo largo de unas respectivas caras axiales planas. En este caso, la periferia de una cara axial plana de la primera porción de cuerpo puede comprender un canal para la recepción de una junta de estanqueidad que deja sin sellar dos resquicios próximos al conducto axial. Como se describirá más adelante con mayor detalle, esta configuración es particularmente ventajosa debido a que incrementa el gradiente imprimido en el cono de niebla inyectado, mejorando así su efectividad.
En definitiva, la boquilla de la invención descrita permite imprimir una componente tangencial en el flujo de salida utilizando piezas más sencillas y en menor número que la boquilla descrita en el documento EP3395449.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Fig. 1 muestra una sección longitudinal de una boquilla de la técnica anterior descrita en el documento EP3395449.
La Fig.2 muestra una vista en perspectiva de un módulo de espiral de la boquilla de la técnica anterior.
La Fig. 3 muestra una vista en perspectiva de un pasador de boquilla de la boquilla de la técnica anterior.
La Fig. 4 muestra una vista en perspectiva de la boquilla de la presente invención.
La Fig. 5 muestra otra vista en perspectiva de la boquilla de la presente invención.
Las Figs. 6a y 6b muestran respectivamente la primera y segunda porciones de cuerpo de la boquilla de la presente invención.
La Fig. 7 muestra una vista en sección longitudinal de la boquilla de la presente invención.
La Fig. 8 muestra una vista en perspectiva de un bloque cilíndrico de la boquilla de la presente invención.
La Fig. 9 muestra una vista en perspectiva de un pasador de boquilla de la boquilla de la presente invención.
Las Figs. 10a y 10b muestran respectivamente una vista axial desde el extremo de salida de la boquilla y una sección a través de un orificio axial del bloque cilíndrico cuando orificios axiales y brazos radiales están alineados.
Las Figs. 11a y 11b muestran respectivamente una vista axial desde el extremo de salida de la boquilla y una sección a través de un orificio axial del bloque cilíndrico cuando orificios axiales y brazos radiales están desalineados.
Las Figs. 12a-12c muestran el efecto de la desalineación angular entre orificios axiales del bloque cilíndrico y brazos radiales en una primera realización preferida de la boquilla de la invención.
Las Figs. 13a-13b muestran el efecto de la forma de los brazos radiales cuando orificios axiales y brazos radiales están alineados en una segunda realización preferida de la invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Se describe a continuación la presente invención haciendo referencia a las Figs. 4-13 adjuntas.
La boquilla (1) de la presente invención está formada por un cuerpo (2) que está formado por dos mitades (21, 22) separadas a lo largo de una cara axial plana. Las dos mitades (21, 22) disponen de dos hileras de tres orificios dispuestos a lo largo de las paredes laterales de su respectiva cara axial plana para su fijación por medio de tornillos (14). Una pieza adicional (13) en forma de disco transversal se fija, también mediante unos tornillos (15), el extremo trasero del cuerpo (2) de la boquilla (1). Además, las paredes periféricas de la cara axial plana de la primera mitad (21) son recorridas por un canal (12) para la recepción de una junta de estanqueidad (no mostrada). Una adecuada selección de la fuerza de apriete de los tornillos (14) provoca que, durante el uso de la boquilla (1), una pequeña parte de aire escape a través de la ranura cerrada por la junta de estanqueidad. Este pequeño escape de aire provoca un efecto de mejora de las propiedades giratorias de la niebla emitida, como se describirá con mayor detalle más adelante en este documento.
El disco transversal (13) que cierra el extremo trasero del cuerpo (2) comprende, en su cara delantera, un conducto axial (4) de líquido que recorre una primera cavidad (3) cilíndrica de la boquilla (1) cuyo diámetro es sensiblemente mayor que el de dicho conducto axial (4). En su extremo trasero, el conducto axial (4) de líquido está unido a un puerto (5) de entrada de líquido a presión. El puerto de entrada (5) de líquido está formado en un lado trasero del propio disco transversal (13). En su extremo delantero, este conducto axial (4) de líquido está unido a un conducto axial (81) de un bloque cilíndrico (8) ubicado en el interior de un alojamiento (16) adyacente al extremo delantero de la primera cavidad (3). La entrada de gas a la boquilla (1) tiene lugar según una dirección radial a través de un puerto de entrada (6) de gas unido a la primera cavidad (3) a través de un conducto radial (7).
Por tanto, el líquido introducido a través del puerto (5) de entrada recorre el conducto axial (4), pasa a través del conducto axial (81) del bloque cilíndrico (8) que tapa el lado delantero de la primera cavidad (3), y sale a una segunda cavidad (9) cilíndrica a través del extremo delantero de dicho conducto axial (81). El bloque (8) cilíndrico, dispone además de tres orificios axiales (82) separados radialmente del eje central (E) y angularmente equiespaciados. Estos orificios axiales (82) unen la primera cavidad (3) con una segunda cavidad (9) ubicada en el lado delantero del bloque cilíndrico (8). De ese modo, el gas a presión que se introduce en la primera cavidad (3) a través del puerto de entrada (6) pasa, a través de dichos orificios axiales (82), a la segunda cavidad (9). Por tanto, en la segunda cavidad (9) se produce la interacción entre el flujo de gas a presión y el flujo de líquido a presión. En particular, el flujo de líquido a presión emitido a través del conducto axial (81) impacta contra una superficie del extremo trasero de un pasador de salida (10), que se describe más adelante, fragmentándose en partículas de pequeño tamaño. El gas a presión inyectado a través de los orificios axiales (82) arrastra entonces estas partículas a través de un conducto axial (11) de salida de la boquilla (1) ubicado en el lado delantero de la segunda cavidad (9).
El conducto axial (11) adopta forma de tobera cuya sección es decreciente en un primer tramo, y creciente en el segundo tramo, conectando así la segunda cavidad (9) con el exterior de la boquilla (1). En el interior del conducto axial (11) se dispone un pasador de salida (10) que guía el flujo de niebla para generar un flujo cónico giratorio a la salida de la boquilla. El pasador de salida (10) está formado fundamentalmente por un vástago axial (101) ubicado en su lado delantero y conectado a un disco transversal hueco (103) ubicado en su lado trasero. El vástago axial (101) tiene una primera porción que se estrecha para recorrer el primer tramo de tobera de sección decreciente del conducto axial (11) en paralelo a sus paredes. Una segunda porción del vástago axial (101) está formada por un ensanchamiento (102) que recorre el segundo tramo de tobera de sección creciente del conducto axial (11) también en paralelo a sus paredes. Por su parte, el disco transversal hueco (103) está conectado al extremo trasero del vástago axial (101) a través de tres brazos radiales (104) angularmente equiespaciados. Como se puede apreciar, la superficie trasera de los brazos radiales (104) tiene una forma transversal plana. Además, la distancia entre los orificios axiales (82) del bloque cilíndrico (8) y el eje principal (E) de la boquilla (1) está seleccionada de manera que los orificios axiales (82) están ubicados frente a la zona de los brazos radiales (104) del disco transversal hueco (103).
De ese modo, cuando el bloque (8) cilíndrico y el pasador de salida (10) se alinean angularmente, el flujo emitido a través de cada orificio axial (82) impacta en el centro de un respectivo brazo radial (104). Esta situación se muestra con mayor detalle en las Figs. 10a y 10b. Concretamente, en la sección de la Fig. 10b se aprecia cómo el eje (E 82 ) del orificio axial (82) está completamente alineado con el eje (E 104 ) del brazo radial (104) situado frente al mismo. El flujo de aire a presión inyectado a través del orificio axial (82) impacta, por tanto, en el centro del brazo radial (104) correspondiente, y se divide a cada lado del mismo en dos porciones aproximadamente iguales. En esta situación, no se genera ninguna componente radial en la niebla emitida a la salida de la boquilla (1).
Por el contrario, las Figs. 11a y 11b muestran una situación en la que el bloque (8) cilíndrico no está angularmente alineado con el pasador de salida (10). Existe una pequeña diferencia angular entre ellos, de manera que el eje (E82) de cada orificio axial (82) está desplazado con relación al eje (E104) del brazo radial (104) ubicado frente al mismo. Naturalmente, la magnitud de este desvío es inferior al diámetro del propio orificio axial (82), de modo que al menos una parte del flujo de aire a presión inyectado a través de cada orificio axial impacta contra el brazo radial (104) correspondiente. En esta situación, se pierde la simetría presente en el caso descrito en el párrafo anterior, el flujo de aire a presión no impacta contra el centro del brazo radial (104) correspondiente, y por tanto se divide en dos porciones diferentes. En este caso concreto, como se muestra en la Fig. 11b, la porción de flujo que pasa por el lado izquierdo del brazo axial (104) es sustancialmente mayor que la porción de flujo que pasa por el lado derecho del brazo axial (104). Esto provoca la aparición de una componente tangencial hacia la izquierda, generándose así el efecto giratorio en el cono de niebla emitido por la boquilla (1).
En las figuras anteriores, las superficies traseras de los brazos radiales (104) se han representado con una forma plana. Esto provoca elevadas pérdidas debido al impacto del flujo emitido a través de los orificios axiales (82) contra dichas superficies planas perpendiculares a la dirección principal del flujo. Para evitar esto, es posible dotar a las superficies traseras de los brazos radiales (104) de una forma diseñada al efecto para reducir las pérdidas. Por ejemplo, como se muestra en las Figs. 12a-12c, las superficies traseras de los brazos radiales (104) pueden estar formadas por un nervio central (104a) elevado paralelo a las aristas del respectivo brazo radial (104) que desciende a lo largo de dos valles (104b) laterales.
Así, como se muestra en la Fig. 12a, cuando el bloque cilíndrico (8) está alineado con el pasador (10) de salida, el flujo inyectado a través de los orificios axiales (82) es separado sin grandes pérdidas por el nervio (104a) en dos porciones esencialmente iguales que recorren los valles laterales (104b). En esta situación, no se genera efecto giratorio en el cono de niebla emitido a la salida de la boquilla (1).
Por el contrario, las Figs. 12b y 12c muestran sendas situaciones en las que el bloque cilíndrico (8) no está alineado con el pasador (10) de salida. En ese caso, el nervio (104a) divide el flujo inyectado por los orificios axiales (82) en dos porciones diferentes. En concreto, en la Fig. 12b la porción de flujo que desciende a lo largo del valle lateral (104b) derecho es mucho mayor que la porción de flujo que desciende a lo largo del valle lateral (104b) izquierdo. Similarmente, en la Fig. 12c la porción de flujo que desciende a lo largo del valle lateral (104b) izquierdo es mucho mayor que la porción de flujo que desciende a lo largo del valle lateral (104b) derecho. En estos casos, se genera el efecto giratorio en el cono de niebla emitido a la salida de la boquilla (1).
Por último, las Figs. 13a y 13b muestran otro ejemplo de forma que pueden tener las superficies traseras de los brazos radiales (104). En estos casos, el nervio (104c) elevado no está situado en el centro del respectivo brazo (104), sino que está situado en uno de sus lados. En concreto, se trata de la ampliación de una de las caras laterales del brazo (104), de manera que el nervio (104c) elevado está formado por la propia arista. Desde este nervio (104c), la superficie trasera del brazo desciende hacia la derecha (Fig. 13a), o hacia la izquierda (Fig. 13b). Esta configuración de los brazos radiales (104) permite generar el efecto giratorio en la niebla a la salida de la boquilla (1) sin necesidad de desalinear angularmente el bloque cilíndrico (8) y el pasador de salida (10). En efecto, con los orificios axiales (82) alineados con los respectivos brazos (104), las superficies superiores de los brazos radiales (104) así diseñados dirigen la totalidad del flujo inyectado a través de dichos orificios radiales (82) bien hacia la derecha (Fig. 13a) o hacia la izquierda (Fig. 13b). Esta configuración presenta la ventaja adicional de que permite maximizar la magnitud del efecto giratorio, ya que permite desviar la totalidad del flujo inyectado por uno u otro lado del brazo radial (104).
Además, como se ha mencionado con anterioridad en este documento, en cualquiera de las configuraciones descritas es posible incrementar el efecto de gradiente imprimido en el cono de niebla a la salida de la boquilla (1) gracias a una adecuada selección de la junta de estanqueidad y de la fuerza de apriete de los tornillos (14) que unen las dos mitades (21, 22) del cuerpo (2) de la boquilla (1). En efecto, al interrumpirse la continuidad de la junta de estanqueidad cerca del conducto de salida (11) se producen dos resquicios entre las dos partes del conjunto por los que puede escapar la niebla con gran velocidad. Al ocurrir solamente en dos ángulos aumenta la asimetría angular y por tanto los gradientes de velocidad en el fluido -niebla- que escapa lo cual facilita atraer aire de alrededor y atrapar las partículas en suspensión.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Boquilla (1) de inyección de niebla mejorada para la emisión de un flujo cónico giratorio de niebla formada por partículas de líquido suspendidas en un gas, que comprende un cuerpo (2) dotado de una primera cavidad (3) cilíndrica axial recorrida por un conducto axial (4) de líquido unido en su extremo trasero a un puerto de entrada (5) de líquido a presión, donde un puerto de entrada (6) de gas a presión está unido a dicha primera cavidad (3) mediante un conducto radial (7), que además comprende un bloque (8) cilíndrico que tapa un lado delantero de la primera cavidad (3) y que está dotado de un conducto axial central (81) unido a un extremo delantero del conducto axial (4) de líquido, donde el cuerpo (2) comprende una segunda cavidad (9) cilíndrica axial de mezcla de líquido y gas dispuesta en el lado delantero del bloque (8) cilíndrico, y que además comprende un pasador (10) de salida situado en un conducto axial (11) de salida de la boquilla (1) que está unido a un lado delantero de la segunda cavidad (9), donde un extremo delantero del pasador (10) de salida comprende un vástago axial (101) dotado de un ensanchamiento (102) situado en el extremo delantero de dicho conducto axial (11) de salida de la boquilla (1) que guía el flujo de líquido y gas para generar un flujo cónico de niebla, y donde un extremo trasero del pasador (10) de salida comprende un disco transversal hueco (103) que está conectado al extremo trasero del vástago axial (101) por medio de unos brazos radiales (104) angularmente equiespaciados, caracterizada por que
el bloque cilíndrico (8) comprende además unos orificios axiales (82) que unen la primera cavidad (3) con la segunda cavidad (9) para el paso del gas a presión, estando dichos orificios axiales (82) separados radialmente del eje central (E) de dicho bloque cilíndrico (8) y angularmente equiespaciados, siendo el número de orificios axiales (82) del bloque cilíndrico (8) igual que el número de brazos radiales (104) del pasador (10) de salida, y
donde el bloque cilíndrico (8) y el pasador (10) de salida están configurados de modo que el flujo de líquido y gas impulsado por el gas a presión inyectado a través los orificios axiales (82) del bloque cilíndrico (8) es desviado de manera asimétrica por los respectivos brazos radiales (104), provocando la aparición de una componente tangencial giratoria en el flujo cónico de niebla emitido por la boquilla (1).
2. Boquilla (1) de inyección de niebla mejorada de acuerdo con la reivindicación 1, donde el bloque cilíndrico (8) y el pasador (10) de salida están angularmente desalineados con relación a la posición de dichos orificios axiales (82) y dichos brazos radiales (104).
3. Boquilla (1) de inyección de niebla mejorada de acuerdo con la reivindicación 2, donde la sección de la porción de los brazos radiales (104) donde impacta el flujo de líquido y gas impulsado por el gas a presión inyectado a través de los orificios axiales (82) del bloque cilíndrico (8) comprende un pico central (104a) que separa dos tramos (104b) curvos descendentes esencialmente iguales de modo que, cuando los orificios axiales (82) y los brazos radiales (104) están alineados, el flujo de líquido y gas se divide en dos porciones esencialmente iguales y, cuando los orificios axiales (82) y los brazos radiales (104) están desalineados, la mayor parte del flujo de líquido y gas se dirige hacia uno de los lados de los brazos radiales (104).
4. Boquilla (1) de inyección de niebla mejorada de acuerdo con la reivindicación 1, donde la sección de la porción de los brazos radiales (104) donde impacta el flujo de líquido y gas impulsado por el gas a presión inyectado a través de los orificios axiales (82) del bloque cilíndrico (8) tiene un pico lateral (104c) que, cuando los orificios axiales (82) y los brazos radiales (104) están alineados, dirige la mayor parte del flujo de líquido y gas hacia uno de los lados de los brazos radiales (104).
5. Boquilla (1) de inyección de niebla mejorada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el cuerpo (2) está dividido a lo largo de un plano axial en una primera porción de cuerpo (21) y una segunda porción de cuerpo (22) acoplables entre sí mediante atornillado a lo largo de unas respectivas caras axiales planas.
6. Boquilla (1) de inyección de niebla mejorada de acuerdo con la reivindicación 5, donde la periferia de una cara axial plana de la primera porción de cuerpo (21) comprende un canal (12) para la recepción de una junta de estanqueidad que deja sin sellar dos resquicios próximos al conducto axial (11).
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