NO121649B

NO121649B -

Info

Publication number: NO121649B
Application number: NO153759A
Authority: NO
Inventors: C Cloud; J George; L Krohn
Original assignee: Cloud Machine Corp
Priority date: 1963-06-26
Filing date: 1964-06-22
Publication date: 1971-03-22
Also published as: FR1403967A; US3344576A; CH446165A; SE323315B; DE1297521B; GB1056548A

Description

Anordning for utspredning av væsker ved hjelp av et flyktig drivstoff. Device for dispersing liquids using a volatile fuel.

Anordninger for utspredning av væsker, bestående av en beholder som er mot-standsdyktig mot et visst trykk og en kapsel forsynt med en avbrytende ventil og Devices for spreading liquids, consisting of a container which is resistant to a certain pressure and a capsule provided with an interrupting valve and

en sprøytedyse som kommuniserer gjennom a spray nozzle that communicates through

ventilen med det indre av beholderen ved the valve with the interior of the container at

hjelp av et neddyppende rør, har nylig fått with the help of an immersion tube, have recently received

en utstrakt bruk. Det nødvendige trykk for an extensive use. The necessary pressure for

utsprøyting skaffes ved hjelp av et flyktig drivmiddel som inneholdes i blanding spraying is obtained by means of a volatile propellant contained in the mixture

eller i oppløsning i den væske som skal or in solution in the liquid to be

sprøytes ut. Det nevnte drivmiddel utgjø-res av en væske som ved romtemperatur sprayed out. The aforementioned propellant consists of a liquid which is at room temperature

har et kokepunkt som er vesentlig lavere has a significantly lower boiling point

enn romtemperatur og et damptrykk som than room temperature and a vapor pressure which

er tilstrekkelig høyt til å presse ut og ato-misere væsken, men som ikke overskrider is sufficiently high to push out and atomize the liquid, but which does not exceed

det trykk som beholderen kan tåle. the pressure that the container can withstand.

Det er blitt anvendt eller foreslått for-skjellige stoffer som drivmidler for dette Various substances have been used or proposed as propellants for this

formål og halogenerte kullvannstoffderi-vater, kommersielt kalt Freon, har vist seg purpose and halogenated hydrocarbon derivatives, commercially called Freon, have been shown

å være særlig egnet. Blant disse forbindel-ser har noen damptrykk som avhenger av to be particularly suitable. Among these compounds, some have vapor pressures that depend on

temperaturen og som er mer egnet enn the temperature and which is more suitable than

andre, men som er mer kostbare. Derimot others, but which are more expensive. On the other hand

har slike som er lettere og billigere å få have ones that are easier and cheaper to get

fatt på, slik som f. eks. diklordifluormetan, take on, such as e.g. dichlorodifluoromethane,

et damptrykk som ved romtemperaturer er a vapor pressure which at room temperatures is

større enn ;det som vil være hensiktsmes-sig. Bruken av disse drivstoffer framkaller greater than what will be appropriate. The use of these fuels induces

derfor for kraftig utsprøytning og for å therefore for vigorous ejaculation and to

overvinne denne ulempe er det blitt for-søkt å redusere diameteren i sprededysen, to overcome this disadvantage, attempts have been made to reduce the diameter of the spreading nozzle,

slik at det kunne oppnås moderat utsprøyt-ning av væske. Formen for væskestrålen so that moderate spraying of liquid could be achieved. The shape of the liquid jet

som da sprøytes ut blir imidlertid svært which is then sprayed out, however, becomes very

tynn i dette tilfelle, mens det generelt øn- thin in this case, while generally

skes en væskestråle som dispergeres ved hjelp av ekspansjon i atmosfæren. a liquid jet is created which is dispersed by means of expansion in the atmosphere.

For å unngå denne ulempe har man forsøkt i kapselen å anbringe innsnevrede deler etterfulgt av ekspansjonskammeret, men på den ene side, hvis de strupede deler ikke er sterkt innsnevret, vil reduk-sjonen i trykk bli forholdsvis liten, mens hvis de strupede deler er for sterkt innsnevret, oppstår det lett tilstopninger. In order to avoid this disadvantage, attempts have been made to place narrowed parts in the capsule followed by the expansion chamber, but on the one hand, if the throttled parts are not strongly narrowed, the reduction in pressure will be relatively small, while if the throttled parts are too severely constricted, blockages easily occur.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det blitt funnet at det oppnås ekstraordinært tilfredsstillende resultater ved å utføre boringen i det neddyppede rør over hele lengden eller over i det vesentlige hele lengden med en diameter som er vesentlig mindre enn det dobbelte av diameteren for boringen i sprøytedysen, og fortrinsvis mindre enn denne diameter, og anvende en dyse som innvendig er forsynt med skruelinjeformede ribber eller riller egnet til å meddele en aksial rotasjon til strømmen som forlater dysen. Under slike betingelser bestemmes ikke uttømningen av væskestrøm av snittet av dysen, men bestemmes av trykktapet i væsken langsetter røret, hvil-ket tap er langt større enn det som oppnås véd å passere gjennom dysen. Den siste kan da ha dimensjoner som er større enn det som hittil kunne brukes med de oven-for nevnte drivmidler. According to the present invention, it has been found that extraordinarily satisfactory results are obtained by carrying out the drilling in the submerged pipe over the entire length or over substantially the entire length with a diameter which is substantially less than twice the diameter of the bore in the spray nozzle, and preferably less than this diameter, and using a nozzle internally provided with helical ribs or grooves suitable for imparting an axial rotation to the flow leaving the nozzle. Under such conditions, the depletion of liquid flow is not determined by the section of the nozzle, but is determined by the pressure loss in the liquid along the pipe, which loss is far greater than that achieved by passing through the nozzle. The latter can then have dimensions that are larger than what could be used so far with the propellants mentioned above.

Bremsevirkningen som utøves på væsken som strømmer ut gjennom røret oppnås ved at langs den nvente tynne boring, har det statiske trykk en tendens til å min-ske og som et resultat finner det sted for-dampning av drivmidlet langs boringen og den væske som kommer opp gjennom den tynne boring inneholder sannsynligvis en økende prosentsats av gassbobler, hvis nær-vær i væsken fører til det resultat at den virkelige utlevering' av væske minskes ennå mer. The braking effect exerted on the liquid flowing out through the pipe is achieved by the fact that along the expected thin bore, the static pressure tends to decrease and as a result vaporization of the propellant along the bore and the liquid that comes up takes place through the thin bore probably contains an increasing percentage of gas bubbles, the presence of which in the liquid leads to the result that the actual delivery of liquid is reduced even more.

Under disse betingelser kunne det imidlertid hende at dysen mottok en be-grenset strøm av væske under moderat trykk, slik at drivmidlet fordampet med meget liten hastighet. Resultatet var en sprøytestråle fra utløpet av dysen som var relativt dårlig og hadde dårlig diffusørvirk-ning i luften. Men ved å anvende en skrue-linjeformet dyse i strålen med h virvlende bevegelse, således at denne diffuseres til meget små dråper, vil den spesifikke overflate for den således istykkerrevne væske derved bli langt større og fordampningen av drivmidlet øker hurtigere, således at strålen atomiseres til mindre partikler av nesten molekylærstørrelse. Under these conditions, however, it could happen that the nozzle received a limited flow of liquid under moderate pressure, so that the propellant evaporated at a very low rate. The result was a spray jet from the outlet of the nozzle that was relatively poor and had a poor diffuser effect in the air. But by using a helical nozzle in the jet with h swirling motion, so that this is diffused into very small droplets, the specific surface area for the thus torn liquid will thereby become much larger and the evaporation of the propellant increases faster, so that the jet is atomized to smaller particles of almost molecular size.

Med en kapsel som er forbedret på denne måte er det blitt funnet at f. eks. en blanding av alkohol og diklordifluormetan er tilfredsstillende atomisert med et forhold mellom drivmiddel og alkohol som er lik ca. 0,10, mens uten de nærværende forbedringer kunne et analogt resultat bare oppnås hvis det nevnte forhold var høyere enn 0,15—0,18. With a capsule that has been improved in this way, it has been found that e.g. a mixture of alcohol and dichlorodifluoromethane is satisfactorily atomized with a ratio between propellant and alcohol equal to approx. 0.10, while without the present improvements an analogous result could only be obtained if the said ratio was higher than 0.15-0.18.

Tegningene viser et utførelseseksem-pel på oppfinnelsen. Fig. 1 er et aksialt snitt av kapselen. Fig. 2 viser i forstørret målestokk en del av sprøytedysen i aksialt snitt, og The drawings show an embodiment of the invention. Fig. 1 is an axial section of the capsule. Fig. 2 shows on an enlarged scale part of the spray nozzle in axial section, and

fig. 3 viser den samme sprøytedyse i tverrsnitt. fig. 3 shows the same spray nozzle in cross section.

På tegningen er 1 beholderen som inneholder det stoff' som skal sprøytes ut og er forsynt med en utvendig gjenget hals 2. På åpningen av halsen 2 er det anordnet et sete 3 på hvis bunn det er anordnet sir-kulære riller 4 med triangulært snitt, som er egnet til å øke tettheten for tetningen for pakningen 5 på setet 3. In the drawing, 1 is the container that contains the substance to be sprayed out and is provided with an externally threaded neck 2. At the opening of the neck 2, there is a seat 3 on the bottom of which there are arranged circular grooves 4 with a triangular section, which is suitable for increasing the tightness of the seal for the gasket 5 on the seat 3.

Stykket 6 som er egnet til å skaffe tetning for karet 1 er tilpasset til halsen 2 på beholderen 1 og hviler på pakningen 5. Dette lukkestykke 6 er tynnvegget og pas-ser med sin kant 7 rundt den øvre del av halsen 2 i beholderen 1. Ved dens sentrale del er den forsynt med en nedpresset fordypning 8, som trenger inn i det indre av halsen 2 på beholderen 1. Den lavere del av fordypningen 8 er formet til en pære og hylsen 10' er tilpasset elastisk omkring denne og denne hylse forbinder røret 10 som er beregnet til å dyppe ned til bunnen av beholderen 1. Røret 10 er tilstrekkelig langt til å nå omtrent til bunnen av beholderen 1 og dets boring 10" har en meget liten diameter, fra 0,25 til 0,35 mm. På halsen 2 av beholderen 1 er det skrudd et lokk 11 som inneholder den soppformede ventil 12 hvis skaft er skrudd til pressknappen 13 som er underkastet den opp-overrettede virkning av den skruelinjeformede fjær 14 og som med stykket 6 ligger an og tetter mot pakningen 15 som er presset mot stykket 6 ved hjelp av et pro-filert legeme 16. Det profilerte legeme 16 har en sentral boring 17 for passasje av ventilstammen og slisser 18 som skaffer forbindelse med det ringformede kammer 19 som dannes mellom legemet 16 og lokket 11 og som er i forbindélse med dysen The piece 6 which is suitable for providing a seal for the vessel 1 is adapted to the neck 2 of the container 1 and rests on the gasket 5. This closing piece 6 is thin-walled and fits with its edge 7 around the upper part of the neck 2 in the container 1. At its central part, it is provided with a depressed depression 8, which penetrates into the interior of the neck 2 of the container 1. The lower part of the depression 8 is shaped into a bulb and the sleeve 10' is fitted elastically around it and this sleeve connects the pipe 10 which is intended to dip down to the bottom of the container 1. The pipe 10 is sufficiently long to reach approximately the bottom of the container 1 and its bore 10" has a very small diameter, from 0.25 to 0.35 mm. A lid 11 is screwed onto the neck 2 of the container 1, which contains the mushroom-shaped valve 12, the shaft of which is screwed to the push button 13, which is subjected to the upward-directed action of the helical spring 14 and which, with the piece 6, abuts and seals against the gasket 15 which is pressed against the piece a 6 by means of a profiled body 16. The profiled body 16 has a central bore 17 for the passage of the valve stem and slots 18 which provide connection with the annular chamber 19 which is formed between the body 16 and the cover 11 and which is in communication with the nozzle

20 som er anbragt i den lille bøssing 21 i 20 which is placed in the small bushing 21 i

lokket 11. Bøssingen 21 er koaksialt med sprøytedysen 20 forsynt med en boring 22 som har en diameter som er større enn sprøytedysen 20. I det indre av boringen 22 finnes et lite sylindrisk legeme 23 på the lid 11. The bushing 21 is coaxial with the spray nozzle 20 provided with a bore 22 which has a diameter that is larger than the spray nozzle 20. In the interior of the bore 22 there is a small cylindrical body 23 on

hvis sylindriske utvendige overflate det er anordnet skruelinjeformede riller 24 (se figurene 2 og 3). Diameteren for boringen i dysen 20 er mer eller mindre stor av-hengig av om det ønskes en mer eller mindre dispergert strøm. I praksis er den av en størrelsesorden på 0,5 mm, men den kan variere betydelig og være større eller mindre enn dette. Den er imidlertid aldri mindre enn halvparten av diameteren for boringen 10" i røret 10, og fortrinsvis er den ikke mindre enn det siste. Den nedre del av den pregede fordypning 8 virker som en foreløpig tetningsskive som per-foreres aksialt av den tilspissede ende 25 som ventilen 12 er forsynt med når denne skal åpnes for første gang. Lukning med hensyn på pressknappen 13 sikres ved hjelp av membranen 27. Pressknappen 13 kommer ut fra lokket 11 gjennom hulrommet 28 med et sirkulært snitt med en diameter whose cylindrical outer surface is provided with helical grooves 24 (see figures 2 and 3). The diameter of the bore in the nozzle 20 is more or less large depending on whether a more or less dispersed flow is desired. In practice it is of the order of 0.5 mm, but it can vary considerably and be larger or smaller than this. However, it is never less than half the diameter of the bore 10" in the pipe 10, and preferably it is not less than the latter. The lower part of the embossed recess 8 acts as a preliminary sealing disc which is perforated axially by the pointed end 25 with which the valve 12 is provided when it is to be opened for the first time. Closure with respect to the push button 13 is ensured by means of the membrane 27. The push button 13 comes out from the lid 11 through the cavity 28 with a circular section with a diameter

som er større enn for pressknappen 13, slik at det skaffes et mellomrom hvori det kan innføres en sikkerhetskapsel 30 som kan hvile mot bunnen 29 i det nevnte hulrom, idet denne kapsel 30 har en indre which is larger than for the push button 13, so that a space is provided in which a safety capsule 30 can be inserted which can rest against the bottom 29 in the aforementioned cavity, this capsule 30 having an inner

diameter som er større enn diameteren diameter that is greater than the diameter

for pressknappen og en ytre diameter som i det vesentlige er lik diameteren for hulrommet, således at den presses mot de indre sidevegger i dette hulrom. for the push button and an outer diameter which is substantially equal to the diameter of the cavity, so that it is pressed against the inner side walls of this cavity.

Kapselen er av gjennomsiktig synte-tisk materiale, slik at det tillates inspek-sjon av pressknappens innside. The capsule is made of transparent synthetic material, so that inspection of the inside of the push button is permitted.

Driften av apparaturen som beskrevet The operation of the equipment as described

i det ovenstående er som følger. in the above is as follows.

Fjæren 14 skyver pressknappen 13 opp-over og den soppformede ventil 12 mot pakningen 15 slik at det skaffes herme-tisk lukning av beholderen 1 som inneholder blandingen. Første gang pressknappen 13 presses ned ved å overvinne virk-ningen av fjæren 14 frambringes åpning av ventilen 12 og perforering av bunnen 9 i koppen 8 ved hjelp av spissen 25 og blandingen som befinner seg under trykk kommer fra bunnen av beholderen, går opp i det neddyppede rør 10 og når kammeret 31 i koppen 8. Hvis pressknappen trykkes ned til bunnen kuttes strømmen over etter meget kort tid, da pakningen 26 da virker nesten øyeblikkelig ved å lukke den hori-sontale bunnflate 9 på den lille kopp 8. The spring 14 pushes the push button 13 upwards and the mushroom-shaped valve 12 towards the gasket 15 so that a hermetic closure of the container 1 containing the mixture is provided. The first time the push button 13 is pressed down by overcoming the action of the spring 14, opening of the valve 12 and perforation of the bottom 9 in the cup 8 by means of the tip 25 is produced and the mixture which is under pressure comes from the bottom of the container, goes up into it submerged pipe 10 and reaches the chamber 31 in the cup 8. If the push button is pressed down to the bottom, the flow is cut off after a very short time, as the gasket 26 then works almost instantly by closing the horizontal bottom surface 9 of the small cup 8.

Blandingen som inneholdes i kammeret 31 passerer gjennom åpningen i ventilen og kommer opp i den aksiale ledning 17 i pakningen 15 og i legemet 16. Gjennom slissene 18 kommer den opp i det ringformede kammer 19 og derfra sprøytes den ut inntil det omgivende rom gjennom de skruelinjede riller 24 i det lille sylindriske legeme 23 og går gjennom munningen 20. The mixture contained in the chamber 31 passes through the opening in the valve and comes up in the axial line 17 in the gasket 15 and in the body 16. Through the slots 18 it comes up in the annular chamber 19 and from there it is sprayed out to the surrounding space through the helical grooves 24 in the small cylindrical body 23 and passes through the mouth 20.

Med en anordning av den beskrevne art er følgende forsøk blitt utført. With a device of the type described, the following experiments have been carried out.

Røret 10 ble erstattet med et rør som hadde en indre diameter på 2,8 mm og beholderen 1 ble fylt med en blanding som var sammensatt av 50 g petroleum inne-holdende et insektisid, 105 g triklor-mono-fluormetan og 105 g diklor-difluor-metan. Ved å åpne og holde ventilen 12 åpen tøm-tes hele innholdet i beholderen ut i løpet av 2 minutter og 30 sekunder. Hvis det i stedet for ble anvendt et rør med en indre diameter på 0,3 mm, og karet var fylt med den samme mengde av den samme blanding, ble denne uttømt i løpet av et tids-rom av 7 minutter og 30 sekunder. Prøven ble gjentatt, igjen med det 0,3 mm rør, men etter å ha fjernet dysen 21 fra sitt sete. Tiden for uttømning av den samme blanding var da 7 minutter og 30 sekunder. Disse eksperimenter bekrefter at motstanden mot.passasjen av blandingen avhenger nesten i hele sin utstrekning av det tynnborede rør. De slo videre fast at med det nevnte rør er formen på strålen meget spredt, til tross for det betydelige trykk som eksisterer inne i beholderen. The tube 10 was replaced with a tube having an inner diameter of 2.8 mm and the container 1 was filled with a mixture composed of 50 g of petroleum containing an insecticide, 105 g of trichloro-monofluoromethane and 105 g of dichloro- difluoromethane. By opening and keeping the valve 12 open, the entire contents of the container are emptied within 2 minutes and 30 seconds. If a tube with an internal diameter of 0.3 mm was used instead, and the vessel was filled with the same amount of the same mixture, this was exhausted within a time period of 7 minutes and 30 seconds. The test was repeated, again with the 0.3 mm tube, but after removing the nozzle 21 from its seat. The time for emptying the same mixture was then 7 minutes and 30 seconds. These experiments confirm that the resistance to the passage of the mixture depends almost entirely on the thin-bore pipe. They further determined that with the aforementioned tube, the shape of the jet is very diffuse, despite the significant pressure that exists inside the container.

Claims

Device for spraying liquids by means of a volatile propellant, comprising a container which can contain a liquid mixture with a volatile propellant, a capsule suitable for closing the container and provided with a shut-off valve, with a spray nozzle and with an immersion tube for raising the mixture up to the capsule, characterized in that the bore in the said dipping tube essentially over its entire length has a diameter that is less than twice the diameter of the said nozzle and preferably less than this diameter so that the resistance to passage for the mixture is almost entirely provided by the said thin-bore tube, and that the spray nozzle is internally provided with helical ribs or grooves suitable for imparting an axial rotation to the stream leaving the nozzle.