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Ansatzstück für einen Flüssigkeitszerstäuber
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansatzstück für einen Flüssigkeitszerstäuber mit einer Düse und einer Anzahl miteinander in Verbindung stehender, sich zur Düse hin im wesentlichen gleichmässig verjüngender Expansionskammern, denen ein Flüssigkeits-Luft-Gemisch unter Druck zuführbar ist.
Das Ansatzstück kann insbesondere für Zerstäuber zur Vernichtung von schädlichen Tieren und Pflanzen aber auch gleichermassen in Zerstäubern von Lacken, Farben und Brennstoffen verwendet werden.
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"FlüssigkeitszerstäubenMoskau-Leningrad, [1962] oder USA-Patentschrift Nr. 2, 599, 422).
Die zerstäubte Flüssigkeit wird jedoch aus den Düsenkammer als nicht feindispers genug herausgeschleudert, was den Hauptnachteil der Ansatzstücke für Flüssigkeitszerstäuber solchen Typs darstellt.
Die Flüssigkeit gelangt in ein sich abschnittsweise verjüngendes Rohr, an dessen Kontraktionsstellen Druckluaft zugesetzt wird, wonach das derart gebildete Gemisch durch eine Düse ausgesprüht wird. Die Flüssigkeit steht dabei vorzugsweise unter einem grösseren Druck als die Luft.
Nun ist aber ein so beschaffenes Rohr entsprechend schwierig herzustellen. Bedingt durch die relative Kleinheit der linsenförmigen Expansionskammern muss das Rohr sehr lang sein, um viele Kammern, genannt werden fünf bis elf, ausbilden zu können ; dies hat zur Folge, dass auch viele Luftzutrittsbohrungen anzubringen sind.
Ein anderes Ausführungsbeispiel weist mit seinen vielen Einzelteilen, die selbst sehr kompliziert gestaltet sind, einen äusserst aufwendigen Aufbau auf. Der komplette Zerstäuber ist unhandlich und schwer. Die Regulierung des Ventils erfordert den Einsatz beider Hände des Bedienenden. Bei der für die Reinigung oder das Auswechseln einer Stahlwolleeinlage od. ähnl. notwendigen Demontage zerfällt der Zerstäuber in seine Einzelteile.
Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten Nachteile.
Der Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt, ein Ansatzstück für Flüssigkeitszerstäuber zu schaffen, mit dem die Dispersität des nach dem Zerstäuben der Flüssigkeit erhaltenen Aerosols beträchtlich erhöht wird, wobei das Ansatzstück einfach aufgebaut und der Zerstäuber leicht zu bedienen ist.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss die Düse wie an sich bekannt als Ringdüse ausgebildet ist, die Expansionskammern ringförmig gestaltet und untereinander durch Ringschlitze verbunden sind sowie einen Querschnitt aufweisen, der die grösste Breite in seinem der Ringdüse abgewendeten Bereich annimmt.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung können bei einem Ansatzstück mit in Richtung zur Düse zunehmenden Expansionskammerdurchmessern die Durchmesser der Ringschlitze zur Ringdüse hin ebenfalls zunehmen oder bei einem einen mehrfach stufenförmig abgesetzten Hohlraum aufweisenden
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Ansatzstück kann in dasselbe zur Bildung der Expansionskammern, der Ringschlitze und der Ringdüse ein Stab analogen Querschnittes eingesetzt sein, der in an sich bekannter Weise mit Durchflusskanälen für die Flüssigkeit versehen sein kann.
Diese Bauart des Ansatzstückes für Flüssigkeitszerstäuber gewährleistet eine Steigerung der Dispersität des Aerosols, das beim Zerstäuben der Flüssigkeit entsteht. Bei Anwendung des erfindungsgemässen Zerstäubers ist beispielsweise die Dispersität des erzeugten Aerosols unter gleichen Zerstäubungsbedingungen ungefähr zweimal so hoch, als bei Anwendung von üblichen Strahlzerstäubern.
Die Vorsehung von ringförmigen Kammern gestattet infolge ihres wesentlich grösseren Volumens eine kürzere Ausbildung des Ansatzstückes. Ausserdem stehen die Kammern durch Ringschlitze miteinander in Verbindung die bei gleichem Durchlassquerschnitt eine geringere Breite gegenüber bekannten Ansatzstücken aufweisen und dadurch eine bessere Verwirbelung und Vermischung ermöglichen, die noch durch die besondere Ausgestaltung der Kammern verbessert wird. Die plötzliche Erweiterung der Expansionskammern nach den Ringschlitzen erhöht die Dispersität des Aerosols beträchtlich, die noch durch die Zunahme der Ringschlitz-und Kammerdurchmesser unterstützt wird.
Demzufolge vermindert sich der Energiebedarf zur Erzielung einer vorbestimmten Verteilung bzw.
Grössenordnung der Flüssigkeitsteilchen. Den Expansionskammern wird ein Flüssigkeits-Luft-Gemisch zugeführt, wodurch eigene Luftzutrittsbohrungen vermieden und einfachere Armaturen verwendet werden können. Komplizierte Regelventile, die zuerst den Luftweg und später erst den Flüssigkeitskanal freigeben, sind nicht nötig. Da sowohl die Luft als auch die Flüssigkeit unter demselben Druck stehen, erübrigt sich eine eigene Pumpe für die Flüssigkeit und man findet mit einem gewöhnlichen Kompressor das Auslangen. Ferner bietet die Ausführung des Ansatzstückes mit einem Hohlraum und einem darin eingesetztem Stab noch den Vorteil der besonders einfachen und rationellen Fertigung.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert ; in den Zeichnungen zeigt : Fig. 1 einen Flüssigkeitszerstäuber mit einem Ansatzstück, Fig. 2 das Detail B gemäss Fig. l in vergrössertem Massstab.
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gelangen.
Die Kammer --2-- hat die Form eines Kanals-3-, der sich abschnittsweise in Strömungsrichtung von Flüssigkeit und Gas schlagartig erweitert und periodisch verjüngt. (Die Flüssigkeits-und Gasströmung ist durch den Pfeil--A--angedeutet).
Der Kanal--3--ist durch die Innenfläche --4-- der Wandung des Gehäuses--l--und der Kegelfläche--5--eines Stabes--6--begrenzt, der in das Innere der Kammer--2--eingesetzt ist, wodurch eine Anzahl von Expansionskammern entsteht.
Der Stab--6--ist in die Kammer --2- derart eingesetzt, dass konische Vorsprünge der Wandung und des Stabes-6-Ringschlitze-7-bilden (Fig. 2).
Zur Zuführung von Flüssigkeit und Gas unter Druck sind Öffnungen-8 bzw. 9-vorgesehen.
Die Zerstäubung der Flüssigkeit mit dem Ansatzstück erfolgt auf die nachstehend beschriebene Weise :
Die Flüssigkeit, die unter Druck durch die Öffnungen --8-- entgegen der durch den Pfeil --A-- angegebenen Richtung in den ersten Abschnitt des konvergierenden Kanals --3--gepresst wird, wird von einem Gasstrahl aufgefangen, der unter gleichem Druck in denselben Kanalabschnitt durch die Öffnungen --9-- gelangt, wodurch sich eine Vorzerstäubung ergibt.
Danach gelangt das Flüssigkeits-Gas-Gemisch durch den Ringschlitz--7--in den nächsten sich schlagartig erweiternden und periodisch verjüngenden Abschnitt des Kanals--3--, in dem infolge eines starken Druckabfalles eine Verwirbelung und Zerkleinerung von Flüssigkeitsteilchen stattfindet.
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letzten Abschnittes des Kanals--3--, welcher die Ringdüse darstellt, ein hochdisperses und verhältnismässig monodisperses Aerosol in die Atmosphäre ausgesprüht.
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Attachment for a liquid atomizer
The invention relates to an attachment piece for a liquid atomizer with a nozzle and a number of interconnected expansion chambers tapering essentially uniformly towards the nozzle, to which a liquid-air mixture can be fed under pressure.
The extension piece can be used in particular for atomizers for the destruction of harmful animals and plants, but also equally in atomizers of lacquers, paints and fuels.
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"Liquid atomization Moscow-Leningrad, [1962] or USA Patent No. 2, 599, 422).
However, the atomized liquid is thrown out of the nozzle chamber as not finely dispersed enough, which is the main disadvantage of the attachments for liquid atomizers of this type.
The liquid arrives in a tube which tapers in sections, at the contraction points of which pressure air is added, after which the mixture thus formed is sprayed out through a nozzle. The liquid is preferably under a greater pressure than the air.
However, a pipe made in this way is correspondingly difficult to manufacture. Due to the relatively small size of the lens-shaped expansion chambers, the tube must be very long in order to be able to form many chambers, five to eleven; This has the consequence that many air inlet holes have to be made.
Another exemplary embodiment has an extremely complex structure with its many individual parts, which are themselves very complicated. The complete atomizer is unwieldy and heavy. The regulation of the valve requires the use of both hands of the operator. In the case of cleaning or replacing a steel wool insert or similar. necessary disassembly, the atomizer breaks down into its individual parts.
The aim of the invention is to eliminate the drawbacks mentioned.
The invention is based on the object of providing an attachment piece for liquid atomizers with which the dispersity of the aerosol obtained after the liquid has been atomized is considerably increased, the attachment piece being simple in construction and the atomizer easy to operate.
The object is achieved in that, according to the invention, the nozzle is designed as an annular nozzle, as is known per se, the expansion chambers are annular and connected to one another by annular slots and have a cross section that assumes the greatest width in its area facing away from the annular nozzle.
According to further features of the invention, in the case of an extension piece with expansion chamber diameters increasing in the direction of the nozzle, the diameter of the annular slots can also increase towards the annular nozzle, or in the case of a cavity with a multiple stepped cavity
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The extension piece can be inserted into the same to form the expansion chambers, the ring slots and the ring nozzle, a rod of analogous cross section, which can be provided with flow channels for the liquid in a manner known per se.
This type of attachment for liquid atomizers ensures an increase in the dispersity of the aerosol that is created when the liquid is atomized. When using the nebulizer according to the invention, for example, the dispersity of the aerosol produced under the same nebulization conditions is approximately twice as high as when using conventional jet nebulizers.
The provision of ring-shaped chambers allows the extension piece to be made shorter due to their much larger volume. In addition, the chambers are connected to one another by means of annular slots which, with the same passage cross-section, have a smaller width than known extension pieces and thereby enable better turbulence and mixing, which is further improved by the special design of the chambers. The sudden widening of the expansion chambers after the ring slots increases the dispersity of the aerosol considerably, which is supported by the increase in the ring slot and chamber diameters.
As a result, the energy requirement to achieve a predetermined distribution or
Order of magnitude of the liquid particles. A liquid-air mixture is supplied to the expansion chambers, which avoids separate air inlet holes and simpler fittings can be used. Complicated control valves, which first open the airway and later the liquid channel, are not necessary. Since both the air and the liquid are under the same pressure, there is no need for a separate pump for the liquid, and you can get by with an ordinary compressor. Furthermore, the design of the extension piece with a cavity and a rod inserted therein also offers the advantage of particularly simple and efficient manufacture.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawings; In the drawings: FIG. 1 shows a liquid atomizer with an extension piece, FIG. 2 shows the detail B according to FIG. 1 on an enlarged scale.
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reach.
The chamber --2-- has the shape of a channel-3-, which in sections suddenly widens and periodically tapers in the direction of flow of liquid and gas. (The liquid and gas flow is indicated by the arrow - A -).
The channel - 3 - is delimited by the inner surface --4-- of the wall of the housing - 1 - and the conical surface - 5 - of a rod - 6 - which goes into the interior of the chamber-- 2 - is inserted, creating a number of expansion chambers.
The rod - 6 - is inserted into the chamber - 2 - in such a way that conical projections of the wall and of the rod form 6 ring slots 7 (Fig. 2).
Openings 8 and 9 are provided for the supply of liquid and gas under pressure.
The atomization of the liquid with the nozzle is carried out in the following way:
The liquid, which is pressed under pressure through the openings --8-- against the direction indicated by the arrow --A-- into the first section of the converging channel --3 - is caught by a gas jet that flows under the same Pressure reaches the same duct section through the openings --9--, which results in a pre-atomization.
The liquid-gas mixture then passes through the annular slot - 7 - into the next suddenly widening and periodically tapering section of the channel - 3 - in which, as a result of a sharp drop in pressure, fluid particles are swirled and crushed.
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In the last section of the channel - 3 -, which represents the ring nozzle, a highly dispersed and relatively monodisperse aerosol is sprayed into the atmosphere.
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