NL8102180A - Sproeiinrichting voor sanitaire doeleinden. - Google Patents

Description

ff.Backé et al 1-1-1 * 4 - 1 -

Sproeiinrichting voor sanitaire doeleinden.

r

De uitvinding heeft betrekking op een sproeiinrichting voor sanitaire doeleinden met een in de sproeikop opgestelde rotatiekamer, waarbij aan de binnenstromende vloeistof nMdelen zijn toegevoegd, die wervelingen opwekken.

5 Een dergelijke sproeiinrichting is beschreven in het DE-PS

909.919. Bij deze sproeier is een klokvormig huis met behulp van een tussenbodem onderverdeeld in een aan de inlaatstomp aansluitende voor-ruimte en een in een centraal uittredemondstuk uitmondende rotatieruimte.

In de tussenbodem zijn aan het buitenste randgebied één of meer schroef-10 vormige doortredeopeningen gevormd, waarmede de doortredende vloeistof in de rotatieruimte in een cirkelvormige beweging worden gezet en dan uit het centrale uittredemondstuk als verstuivende of versproeiende vloeistofstraal moet uittreden. Door het aanbrengen van stootplaten moet bovendien de waterdruk in de rotatieruimte periodiek vergroot kunnen 15 worden, waarbij deze veranderingen als stoten of waterslagen moeten uitwerken op de stralenbundel, die uit het centrale mondstuk naar buiten treedt, om zo een massagewerking te bereiken. Een duidelijk gedefinieerde doserende sproeistraal, die met een bepaalde frequentie over een cirkel-baan rondloopt, kan met deze bekende inrichting niet verkregen worden.

20 Tegenwoordig zijn dan ook in het algemeen pulsatorsproeiers gebruikelijk, waarbij een door een waterstraal gedreven rotor cyclisch telkens een deel van ringvormig opgestelde sproeistraalmondstukken afdekt en hierdoor een rondlopend resp. pulserend sproeistraalbeeld opwekt. Deze systemen met door water aangedreven rotoren zijn echter enerzijds betrekkelijk 25 duur en gecompliceerd wat de vervaardiging betreft en anderzijds gevoelig voor verkalking en vuildeeltjes.

Verder is het bekend in sproeiers een fluidikoscilator aan te brengen, waarmede op binaire wijze van «erken een tussen twee standen heen en weerzwaaiende waterstraal opgewekt kan worden. Een rondlopende 30 uitgangsstroming, zoals bij de bekende rotatiesystemen, kan hiermede echter niet bereikt worden.

De uitvinding heeft tot doel een pulsatorsproeier te verschaffen zonder door water aangedreven onderdelen, waarmee een met een bepaalde frequentie over een cirkelbaan rondlopend sproeistraalbeeld opgewekt 35 kan worden. De uitvinding heeft ook tot doel de pulsatorsproeier zo uit te voeren, dat een omschakelen van pulserende sproeistralen naar normale 8102 180 'ψ *.

- 2 - constant uittredende sproeistralen mogelijk is.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat de rotatie-kamer enigs£fA^?$ifts$?rm is, waarbij aan de stroomopwaarts gelegen kop-zijde een centraal ten opzichte van de hartlijn opgestelde intrede 5 voor een verzorgingsstraal is gevormd en aan de stroomafwaartse gelegen kopzijde centrisch met de hartlijn op een gatencirkel uittredeopeningen voor sproeistralen aanwezig zijn.

Verdere kenmerken van de uitvinding zijn beschreven in de conclusies 2 t/m 9.

10 Met deze maatregelen volgens de uitvinding kan een rotatiesym- metrisch wandstraalelement worden gevormd, waarvan de verzorgingsstraal met behulp van een draaiimpuls wordt omgezet in een cirkelvormige rondloopbeweging, zodat in de pulsatflfSSln de cirkelvormig opgestelde uittredeopeningen in hoofdzaak bij ongeveer 50¾ van de uittredeopeningen 15 sproeistralen worden opgewekt, waarbij deze halve cirkel voortschrijdend rondloopt. Bedrijfsstoringen door verontreinigingen en/of kalkafzet-tingen uit het water en dergelijke kunnen in sterke mate worden vermeden, daar de pulsatorsproeier uitsluitend bestaat uit een rotatie- resp. pulsatiekamer met betrekkelijk grote in- en uittredeopeningen. Er zijn 20 geen door de stromende vloeistof bewogen delen nodig. Door een naar keuze verdraaide verzorgingsstroom in de rotatiekamer kan de omloopfrequentie van het sproeibeeld vastgelegd worden. Bij een rotatievrije geleiding van de verzorgingsstraal worden als alternatief van de gehele cirkel van de uittredeopeningen constante sproeistralen opgewekt. Met behulp van 25 een door de^anH^tnslelorgaan voor het verdraaien in het gebied van de rotatiekamer kan op eenvoudige wijze de sproeier zowel als pulsator-en ook als normale sproeier gebruikt worden.

Op gunstige wijze kan een stroomopwaarts uit de verzorgingsleiding afgenomen stuurstroom tangentiaal door het mantelvlak in de rotatiekamer 30 ingevoerd worden voor het verdraaien yan de verzorgingsstraal, die aan de kopzijde op de hartlijn binnentreedt, waarbij met een tussengescha-kelde regel- en afsluitklep een omschakelen tussen pulsatorsproeier en normale sproeier mogelijk wordt gemaakt.

Ook kan in plaats van een stuurstroom een voorverdraaiing van de 35 verzorgingsstraal in de buurt van de intrede opening met behulp van een leidapparaat plaatshebben en zo een rondloopbeweging van de tegen de wand van de rotatiekamer aanliggende verzorgingsstraal bereikt worden.

Tenslotte kan door een extra voorverdraaiing van de verzorgingsstraal behalve het tangentiaal invoeren van een stuurstraal een verdere 8102180 -3- * * uitwerking vSH^tÜ7iJ3SfSeistralen bereikt worden.

Uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding zijn in de tekening weergegeven en worden hierna nader beschreven.

Fig. 1 toont een schematisch weergegeven rotatiekamer bij toepas-5 sing als normale sproeier; fig. 2 toont een rotatiekamer volgens fig. 1 bij toepassing met pulsatiewe rking; fig. 3 is een dwarsdoorsnede van de rotatiekamer volgens fig. 2 met schematisch weergegeven snelheidsverdeling; 10 fig. 4 toont de rotatiekamer volgens fig. 3 met schematisch weer gegeven snelheidsverdeling met voorverdraaide verzorgingsstraal; fig. 5 toont een verstelbare kopsproeier in langsdoorsnede; fig. 6 toont een doorsnede door de kopsproeier volgens fig. 5 in het vlak VI; 15 fig. 7 toont een gedeeltelijk in langsdoorsnede weergegeven verstelbare handsproeier; fig. 8 toont een doorsnede door de handsproeier volgens fig. 7 in het vlak VIII.

Voor de eenvoudigheid zijn bij de verschillende uitvoeringsvoor-20 beelden van de tekening dezelfde of overeenkomstige elementen telkens van dezelfde verwijzingscijfers voorzien.

In de figuren 1-4 is in de eerste plaats op schematische wijze de principiële werking van een rotatiekamer 1 getoond. De rotatiekamer 1 is ongeveer cilindrisch van vorm en heeft twee platte kopvlakken.

25 Aan het stroomopwaarts gelegen kopvlak 3 is op de hartlijn 4 een intrede-opening 5'voor een verzorgingsstraal 2 gevormd. Aan het stroomafwaarts gelegen kopvlak 6 zijn op een gatencirkel uittredeopeningen 7 aanwezig.

Wanneer nu een verzorgingsstraal 2 bij de intredeopening 5 wordt ingevoerd, dan wordt aan de grensvlakken van de straal door wrijvings-30 werkingen omgevingsmedium meegesleurd, zodat een wervelringvormige secundaire stroming 8 wordt gevormd. Bij deze stromingstoestnad, zoals fig. 1 is weergegeven, treedt uit de uittredeopeningen 7 een symmetrische stralenbundel, d.w.z. een constante normale sproeistraal naar buiten.

Bij overeenkomstige langgerekte uitvoering van de rotatiekamer 35 1 gebeurt het bij asymmetrische stroming 9a, bijvoorbeeld wervelvorming, dat de verzoringsstraal enigszins naar de wand toe wordt afgebogen, zodat op deze plaats een insnoering van de wervelstroming ontstaat en als gevolg van de daarmede verbonden hogere stromingssnelheden een daling 8102180 - 4 - * » van de statische druk wat weer een vergroting van de straalafbuiging (wandstraaleffekt) tot gevolg heeft, zodat de verzorgingsstraal 2 ten slotte onder invloed van een steunwervel 9 volledig ligt tegen de wand, zoals in fig. 2 is weergegeven. Als gevolg van de wrijvingswerkingen 5 verwijdt de verzorgingsstraal 2 zich bovendien continu bij het stromen door de rotatiekamer en vult bij het stroomafwaarts gelegen kopvlak 6 reeds meer dan een derde van het dwarsdoorsnedevlak van de kamer op. Het wandstraaleffekt wordt hierdoor nog extra ondersteund.

Bij korte bouwlengtes van de rotatiekamer (lengte /diameter 2) 10 is het beschreven efffekt voor het afbuigen van de verzorgingsstraal 2 tegen de kamerwand niet meer voldoende, daar de ontstane drukdaling ten dele weer gecompenseerd wordt door de aan de bodem van het huis omgebogen terugstromende secundaire stroming 8. In dit geval stroomt de verzorgingsstraal 2 in een ruststand symmetrisch uit de ringvormig 15 opgestelde uittredeopeningen naar buiten en vormt zo continue sproei--stralen van een normale sproeier.

Wanneer men hierbij echer tangentiaal in de kamer een stuur-stroom invoert, dan heeft bij asymmetrische stromingen behalve het wandstraaleffekt (Coanda-effekt) ook de insnoering van de stuurstroming 20 invloed op de drukdaling in de pulsatiekamer. Bij een voldoend grote stuurstroom ontstaat door de sommatie van beide krachten ook bij betrekkelijk korte bouwlengten (lengte / diameter =1,5) van de rotatiekamer 1 nog een slagvormig aanliggen van de verzoringsstroming tegen de kamerwand. Meegenomen door de tangentiale ingevoerde stuurstroming, voert de 25 tegen de wand hechtende verzorgingsstraal tezamen met de secundaire stroming 8, 9 een rondloopbeweging uit, waardoor een cirkelvormige uitgangs-stroming, d.w.z. een pulsatie van de sproeistralen wordt opgewekt.

Door het toevoegen van een afsluit- en regelinrichting in de stuurstroming kan de sproeiinrichting tussen normale sproeier en pulsator-30 sproeier omgeschakeld worden, resp. door een vermindering of vergroting van de stuurstroo^öe omloopfrequentie van de sproeistralen naar keuze worden ingesteld.

Tenslotte kan een rondlopende hechting van de verzorgingsstraal 2 tegen de wand ook bereikt worden door een voorverdraaiing. Hierbij is 35 gebleken, dat de lengte van de rotatiekamer verminderd kan worden tot ongeveer een verhouding lengte / diameter = 1, wanneer de verzorgingsstraal 2 extra in de buurt van de intredeopening 5 wordt voorverdraaid en bovendien een tangentiale stuurstroom wordt ingeleid. In fig. 3 810 2 18 0 «. « - 5 - is de snelehidsverdeling in de rotatiekamer 1 bij onverdraaide ver-zorgingsstraai 2 schematisch weergegeven. Daar de stroming roteert met een constante hoeksnelheidJ"2,, neemt de tangentiale stromingssnelheid in de kamer lineair toe met de straal. Bij een onverdraaide 5 verzorgingsstraal 2 ontstaan door sommatie van de interne en externe hoeksnelheden to en Jl de in fig. 4 weergegeven resulterende stroming met een aanzienlijk hogere snelheids- en daardoor ook drukdaling.

De verzorgingsstraal kan hierdoor zelfs bij zeer korte bouwlengtes van de rotatiekamer 1 nog aanliggen tegen de wand.

10 De hierboven beschreven, zich tegen de zijwand van de rotatie- kamer 1 aanliggende verzorgingsstraal 2 barst bij stoten tegen het stroomafwaarts gevormde kopvlak 6 open en verdeelt zich daarbij ongeveer gelijkmatig over de afzonderlijke uittredeopeningen 7. De voor het bereiken van een cirkelvormige uitsgangsstroming noodzakelijke asym-15 metrie van de uittredestroming wordt in hoofdzaak tot stand gebracht door de verschillende uittrederichting van de verschillende stralen, bepaald door het wandhechteffekt in de kamer.

Door een verandering van grootte en plaatsing van de uittrede- openingen kan het zo opgewekte straalbeeld binnen een groot gebied 20 gewijzigd worden en zich aanpassen aan de telkens heersende eisen.

De pulsatiefrequentie kan door de stuurstroom en/of door de verdraaiing van de verzorgingsstraal binnen een groot gebied veranderd worden.

De pulsatiefrequentie f zal zich daarbij verkleinen met toenemende straal r van de rotatiekamer 1, daar het door de stuurstroom voor de versnel- 25 ling van de verzorgingsstroming Q op een cirkelbaan op te brengen ver- 2 2 mogen bij benadering proportioneel Q x r x f is.

In de figuren 5 en 6 is de hierboven in principe toegelichte rotatiekamer 1 aangebracht in een verstelbare kopsproeier. In een tweedelig huis 10 is de rotatiekamer 1 aangebracht op de hartlijn 4.

30 Het stroomopwaarts gelegen huisdeel 10a is voorzien van een aansluit-stomp 11 voor de verzorgingsleiding en stroomafwaarts met behulp van schroefdraad 12 dicht verbonden met een onderste huisdeel 10b, waarin een holle cilinder 10c wordt vastgehouden, die de rotatiekamer 1 omvat. Het onderste huisdeel 10b is in hoofdzaak cilindrisch van vorm en 35 heeft ifpÊovendeel een door twee ribben 13 gedragen concentrisch ringvormig element 14 waardoor de holle cilinder 10c in het bovenste gebied omvat wordt. In het onderste gebied wordt de holle cilinder 10c vastgehouden door een moer 15, die tegelijkertijd het als sproeibodem 8102180 - 6 - I η « «· uitgevoerde, stroomafwaarts gelegen kopvlak 6 van de rotatiekamer 1 ‘ draagt.

Aan de binnenwand van het ringvormige lement 14 is een rondlopend ringvormig kanaal 16 gevormd, dat via een met een beugel 18 5 te bedienen plugklep 17 verbonden kan worden met de door het bovenste huisdeel 10a omsloten verzorgingsruimte 19. Ter hoogte van het ringvormige kanaal 16 zijn in de wand van de holle cilinder 10c drie tangentiaal gevormde intredeopeningen 20 aanwezig voor het invoeren van de stuur-stroom in de rotatiekamer 1. In het stroomopwaarts gelegen kopvlak 3 10 van de rotatiekamer 1 is coaxiaal op de hartlijn 4 een intredeopening 5 resp. intredemondstuk voor de verzorgingsstraal 2 gevormd. De rotatiekamer 1 heeft ongeveer een verhouding lengte/diameter is gelijk ongeveer 1,3.

In de in fig. 5 getoonde stand van de beugel 18 treedt de sproei-15 vloeistof in de buurt van de aansluitstomp 11 in de pijlrichting binnen in het bovenste huisdeel 10a en wordt hier in de verzorgingsruimte 19 verdeeld in een verzorgingsstraal 2 en een stuurstroom 21. Door het samenwerken van de coaxiaal ten opzichte van de hartlijn 4 naar buiten tredende verzorgingsstraal 2 en de tangentiaal in het bovenste gebied 20 van de wand van de holle cilinder 10c ingevoerde stuurstroom 21 wordt in de rotatiekamer 1 een tegen de wand aanliggende, rondlopende wand-straal opgewekt, die door de op een gatencirkel aangebrachte uittrede-openingen 7 rondlopende resp. pulserende sproeistralen afgeeft.

Wanneer nu de beugel 18 wordt verzwaaid, dan wordt de doorgang 25 in de plugklep 17 afgesloten, zodat als gevolg van de betrekkelijk korte uitvoering van de rotatiekamer 1 de verzorgingsstraal 2 niet meer tegen de wand wordt afgebogen, maar symmetrisch ten opzichte van de hartlijn 4 aankomt bij het stroomafwaarts gelegen kopvlak 6 en door alle uittredeopeningen 7 als constante sproeistralen van een normale 30 sproeier worden afgegeven.

Door naar keuze de stuurstroom 21 met behulp van de plugklep 17 te smoren, kan bovendien de omloopfrequentie van de afgegeven pulsatiesproeistraal verandeiri worden.

In fig. 7 en 8 is een ander uitvoeringsvoorbeeld van de uit-35 vinding in de vorm van een handsproeier weergegeven. Aan een handgreep 22 van een handsproeier aan het stroomafwaarts gelegen einde is een huisbovendeel 23 gevormd, waarin een huisonderdeel 24 met behulp van een schroefverbinding 25 afdichtend wordt vastgehouden. In het ongeveer rotatiesymmetrisch gevormde huisonderdeel 24 is op de hartlijn 4 de 8102 180 ' \ # - 7 - cilindrische rotatiekamer 1 omvattende holle cilinder 10c begrensd verdraaibaar gelagerd. De holle cilinder 10c is hierbij met een stroomafwaarts in het huisonderdeel 24 te schroeven moer 15 met behulp van een rand 27 axiaal vastliggend vastgehouden tegen een schouder 26. Het 5 stroomopwaarts liggende deel van de holle cilinder 10c wordt daarbij draaibaar geleid door een cilindrische boring 28, afgedicht met een 0-ring 29. Boven de 0-ring 29 zijn twee tegenover elkaar liggende, tangen-tiale intredeopeningen 20 voor de stuurstroom 21 gevormd. Evenwijdig aan de hartlijn 4 is ter hoogte van de intredeopeningen 20 in de 10 wand van de boring 28 telkens een met het huisbovendeel 23 in verbinding staande intredesleuf 31 gevormd. Voor het verzwaaien van de holle cilinder 10c zijn uit de sproeier naar buiten stekende, begrensd in sleuven 32 verzwenkbaar geleide stiften 33 aanwezig. Met behulp van de stiften 33 kan de holle cilinder 10c met de hand in het huisonderdeel 24 naar 15 keuze verdraaid worden vanauit een stand, waarin de intredeopeningen 20 in één lijn met de intredesleuven 31 naar een stand, waarin zij volledig van elkaar gescheiden zijn.

De wijze van werken van deze handsproeier komt in hoofdzaak overeen met die van de uitvoering volgens fig. 5 en 6. Voor de goede ZO geleiding van de vloeistof is echter de intredeopening 5 in het stroomopwaarts gelegen kopvlak 3 voorzien van een leidinrichting 34, zodat ondanks radiaal aanstromen van de sproeiervloeistof een goed gebundelde verzorgingsstraal 2 verkregen wordt. De stuurstroom 21 treedt parallel met de verzorgingsstroom aan beide zijden de intredesleuf 31 binnen 25 en komt in de afhankelijk van de draaistand gewenste mate in de rotatiekamer 1. Afhankelijk van de draaistand van de rotatiekamer resp. de holle cilinder 10c kan daarom hetzij een pulsatiestraal of een constante normale sproeistraal opgewekt worden.

8102180

Claims (10)

1. Sproeit-Inrichting voor sanitaire doeleinden met een in de sproeikop opgestelde rotatiekamer, waarbij aan de binnenstromende vloeistof middelen zijn toegevoegd, die wervelingen opwekken, met het kenmerk, dat de rotatiekamer (1) enigszins cilindrisch van vorm 5 is, waarbij aan de stroomopwaarts gelegen kopzijde (3) een centraal ten opzichte van de hartlijn opgestelde intredeopening (5) voor een ver-zorgingsstraal (2) is gevormd en aan de stroomafwaarts gelegen kopzijde concentrisch met de hartlijn (4) op een gatencirkel uittredeopeningen (7) voor sproeistralen aanwezig zijn*

2. Sproei^-inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vèrzorgingsstraal (2) voor het intreden in de rotatiekamer (1) in draaiing is gebracht.

3. Sproeiinrichting volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk , dat stroomopwaarts in de buurt van de intredeopening 15 (5) een leidapparaat van de vèrzorgingsstraal (2) aanwezig is.

4. Sproeiinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat onder de stroomopwaarts gelegen kopzijde (3) van de rotatiekamer (1) in de wand één of meerdtangentiaal geleide intredeopen-ingen (20) voor het invoeren van een stuurstroom (21) zijn gevormd.

5. Sproeiinrichting volgens conclusie 4, met het ken merk, dat de stuurstroom (21) is afgetakt uit de toestromende vloeistof met de rotatiekamer (1) en via een met de hand bediende afsluiten regelklep wordt geleid.

6. Sproeiinrichting volgens de conclusies 1-5, met het 25 kenmerk, dat de rotatiekamer (1) gevormd is in een afzonderlijke holle cilinder (10c) en bevestigd kan worden in een huis van de inrichting.

7. Sproeiinrichting volgens conclusies 4· en 5, met het kenmerk, dat als afsluit- en regelklep een radiaal ten opzichte 30 van de rotatiekamer in het onderste huisdeel (10b) aangebrachte plugklep (17) aanwezig is, waardoor de stuurstroom (21) via een ringvormig kanaal (16) toegevoerd wordt naar de tangentiaal in de wand van de holle cilinder (10c) aangebrachte intredeopeningen (20).

8. Sproeiinrichting volgens conclusies 1-6, met het ken- 35 merk, dat de holle cilinder (10c) begrensd verdraaibaar, doch axiaal vast aanliggend in een huisonderdeel (24) is gelagerd en de stuurstroom (21) toegevoerd kan worden naar de intredeopeningen (20) in evenwijdig met de langsas (4) in de boring (28) geleide sleuven (31) in de buurt van 8102180 - 9 - de holle cilinder (10c), waarbij de dwarsdoorsnede van de doorgang in de intredeo-.peringen (20) bepaald wordt door de draaistand van de holle cilinder (10c).

9. Sproeiinrichting volgens conclusies 1-8, met hetken-5 m e r k , dat middelen aanwezig zijn, waarmee de verzorgingsstraal (2) voor het intreden in de rotatiekamer (1) verdraaid kan worden en in de wand van de rotatiekamer (1) één of meer tangentiaal geleide intrede-openingen (20) zijn gevormd voor het invoeren van een stuurstroom(21).

10 * 8102180