CH368144A - Verfahren und Vorrichtung zur innigen Mischung von Gas mit einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur innigen Mischung von Gas mit einer Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur innigen Mischung von Gas mit einer Flüssigkeit, die zerstäubt wird, und wobei das Gemisch von Verunreinigungen befreit wird, insbesondere zur Bildung von Aerosolen aus Raumluft und Flüssigkeiten in feinst verteilter Form. Das Ziel der nachstehend näher beschriebenen Erfindung ist es, die mannigfachen Nachteile und Mängel der bisher bekannten verschiedenartigen   Flüssigkeitszersväuber    und der Apparate zur Bildung von   Nass-Aerosoien    zwecks   Luftreinigung zu    beseitigen.

   Es ist erwiesen, dass die vorerwähnten Geräte als Luftkonditionierungsund Luftreinigungsvorrichtungen durch sichtbare   Ne    gelbildung auch bei noch so feiner Form der Flüssig  keitszerstäubung    einen rasch sedimentierenden Niederschlag bilden und   dadurch    die in   der    Raumluft   enthal-    tenden Schmutzpartikel, und zwar nur während ihres Betriebes auf dem Boden niederzuschlagen vermögen, dass aber nach Abschalten des jeweiligen Gerätes diese niedergeschlagenen Schmutzpartikel im Niederschlag der zerstäubten Flüssigkeit vorübergehend gebunden bleiben, dann aber durch die Bodenwärme des Raumes getrocknet werden und in Staubform wieder in die Raumluft gelangen.

   Auf solche Weise wird die Warmluft wohl mit einer bestimmten Flüssigkeit angefeuchtet, aber die in der Luft enthaltenen Verunreinigungen werden nicht entfernt, sondern durchlaufen nur einen Kreislauf, und der Schmutz der Luft bleibt nach wie vor im Raum. Ebenso verhält es sich mit den bekannten Ozongeräten,   die    wohl durch Ozonbildung die Raumluft keimfrei und geruchlos zu machen vermögen, aber dieselbe von anhaftenden Verunreinigungen praktisch nicht befreien können.



  Konzentriertes Ozon O3 ist bekanntlich für Mensch und Tier ein gefährliches Gift, aber in normalen Atemluft-Sauerstoff   Oe    übergeführt bzw. verdünnt, wie dies mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung möglich ist, wohl zum Leben unentbehrlich.



   Gemäss der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Einrichtungen dadurch vermieden, dass das Gas, z. B. die Raumluft, der gegebenenfalls Ozon aus einer an sich bekannten Ozonerzeugungsvorrichtung zugesetzt wird, mit einer oder mehreren zu zerstäubenden Flüssigkeiten, in einem zentralen Mischraum miteinander vermischt wird, dieses Gemisch dann zur innigen Mischung durch mehrstufige Kompression und Expansion mittels enger Spalte und dazwischen geschalteter Expansionsräume eines Zentrifugalgebläses nach aussen strömt und durch Vermischung mit einem durch Schleuderflächen erzeugten Teilstrom des Gases, also z. B. der Raumluft, an die Innenwandung eines Gehäuses geschleudert wird, wo an dort angebrachten   Oberflächenvergrösserun-    gen, z. B. Aufrauhungen, Rippen, Nadeln, Schraubenwendeln, der im Gas, z.

   B. in der Raumluft, enthaltene Schmutz mit Flüssigkeitsteilchen niederge schlagen und in groben Tropfen kondensiert wird, so dass er durch ein Ableitungsrohr nach aussen abgeführt werden kann,   Während    das Gemisch zwangläufig ebenfalls nach aussen geführt als nahezu nie derschlagfreies Aerosol ab strömt.



   Ferner kann die Raumluft im Luftansaugkanal durch eine Ozon   (O3)    erzeugende Vorrichtung entkeimt und geruchlos gestaltet werden. Beim darauffolgenden Passieren der Mischvorrichtung wird das Ozon vermittels des dort entstehenden Mikronebels verdünnt bzw. in   Atem-Sauerstoff      (02)    übergeführt und somit der verbrauchte Sauerstoff der Raumluft ergänzt. Um   den 5 auerstoffverbrauch bei    der Ozonbildung zu ergänzen, wird zweckmässig dem Apparat durch eine Rohrleitung von aussen her die hiezu unbedingt notwendige Frischluft zugeführt.  



   Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt noch darin, dass das gewonnene Endprodukt keinerlei sichtbaren Niederschlag bildet, da z. B. die angesaugte Raumluft zufolge der Wärmeverdunstung, hervorgerufen durch die Expansion des   Luft-Flülssigkeits-    Gemisches, im Gehäuse dauernd unterkühlt wird und demzufolge die entstehenden Aerosole niederschlagsfrei gebildet werden können, also als Trocken-Aerosole. Eine noch wirksamere   Unterkühlung    der Raumluft kann durch Beigabe von Eiskristallen im Ansaugstutzen bewirkt werden. Allenfalls für medikamentöse Behandlung oder für sonstige Spezialzwecke notwen  dige Wärme kann    durch entsprechende Heizkörper nach der erfolgten Mischung jeweiliger Medien je nach Bedarf zugeführt werden.

   Der Mischvorrichtung im Inneren des Gehäuses können gleichzeitig mehrere   Flüs sigkeitszuleitungen    mit verschiedenartigen flüssigen Medien, die sich z. B. mit Wasser oder selbst untereinander nicht mischen lassen, direkt zugeführt werden. Ebenso können die   Schmutz-und    Konden  sat-Ablassventile    mit entsprechenden Filtern versehen und nach Bedarf vergrössert werden.



   In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer Ausführung beispielsweise dargestellt, die zur Erzeugung eines Aerosols aus Raumluft und einer Flüssigkeit dient.



   Das mehrstufige, konusförmig gestaltete Zentrifugalgebläse 20 wird durch einen Motor 26, der im Sockel 27 des Gerätes angeordnet ist, in Rotation versetzt. Mit 28 ist ein Dosiergefäss benannt, das Flüssigkeit zur Luftreinigung enthält, wie z. B. Wasser mit oder ohne Beimengung von bestimmten Wirkstoffen, wie z. B. Desinfektionsmitteln, Medikamenten, ätherische Ölen, Duftstoff aller Art, Kosmetica, Antibiotica,   Insekten-Bekämpfungsmittel    und dergleichen. Rotiert das Gebläse 20, so wird in Richtung des Pfeiles 1 eintretende Raumluft mit der Flüssigkeit, welche durch das Rohr 21 strömt (Pfeil 2) in einem Mischraum 3 vermischt.

   Dieses Gemisch wird dann infolge der Rotation des Gebläses 20 zunächst durch die in der Wandung des Mischraumes 3 angebrachten Öffnungen 4 angesaugt, hierauf durch die in dem konusförmig gestalteten Gebläse 20 sternförmig angeordneten Förderschaufeln 8 weiter durchgemischt, dann durch die Spalte 4a zwischen der oberen Deckscheibe 10 mit den darauf fixierten Luft  förderschaufeln    9 und der unteren Platte 11 vermöge der Zentrifugalkraft nach aussen gepresst und anschliessend in der sich nach oben erweiternden Vertiefung 23 mit Hilfe der darin sternförmig angeordneten Förderschaufeln 12 des Gebläses expandiert, worauf es schliesslich durch weitere Spalte 5 an der Peripherie der Mischvorrichtung zusammengedrückt und mit einem in Richtung des Pfeiles 7 verlaufenden Teilstrom der Raumluft nach dem Verlassen der Mischvorrichtung zusammengeführt wird.



  Das gesamte Gemisch wird an die Innenwand 14 des Gehäuses 13 geschleudert. In Richtung der Pfeile 16 und 17 strömt dann das gereinigte und eventuell mit Wirkstoffen versehene Aerosolgemisch niederschlagsfrei durch das Ringsieb 18 ab, während die im groben   Luftflüssigkeitsgemisch    angesammelten Schmutzpartikel an den Schraubenwendeln 15 im Tropfen bildenden Kondensat zu einem Kanal 31 und weiter über das Schmutz-Ableitungsrohr 19 mit den darin enthaltenen Verunreinigungen zu einer ausserhalb des Gehäuses angebrachten Filterkammer geleitet oder direkt in einen hiezu bestimmten Kanal abgeführt werden.

   An der Innenwandung 14 des Gehäuses 13 schliesst sich ein gegen die Mitte zu eingezogener Führungsteil 22 an, der das gewonnene Gemisch zu dem zentralen   Luftzufuhrrohr    30 hin umlenkt und diesem entlang zufolge der Formgebung des Rohres durch das Ringsieb 18 radial in den Raum abströmen lässt. Wie man aus der Zeichnung ersieht, kann oben auf das Gehäuse 13 eine Schale 29 aufgesetzt werden, durch die über eine Zuleitung Frischluft zugeführt werden kann. Man hat es so in der Hand, die dem Gerät zuströmende Raumluft innerhalb des Gerätes selbst schon mit Frischluft zu mischen und so zu verbessern. Das im Gebläse zwischen der oberen Deckscheibe 10 mit den Luftförderschaufeln 9 und der unteren Platte 11 durchgepresste Medium erfährt auf seinem Wege zur Peripherie eine zweimalige Kompression und dazwischen eine Expansion.

   Durch diesen Vorgang erfolgt bereits eine äusserst innige Vermischung und Zerstäubung.



   Mit 24 sind Elektroden bezeichnet, die, an eine Stromquelle 25 angeschlossen, durch das erzeugte Ozon die angesaugte Luft keimfrei und geruchlos machen.



   Die beiden Platten 10 und 11 des Zentrifugalgebläses 20 sind auswechselbar, und die Höhe der durch sie gebildeten Spalte 4a, 5 ist durch eine Feder, die den Anpressdruck der beiden Platten reguliert, einstellbar.



   Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Aus  führungsbeispiel    beschränkt. Es können statt des dargestellten einen Behälters 28 für die Flüssigkeit auch deren mehrere vorgesehen sein, wobei von jedem über ein Dosierungsorgan eine Leitung 21 in den Mischraum 3 führt. Auch kann eine dieser Leitungen 21 direkt an die Wasserleitung angeschlossen werden.



   Es ist selbstverständlich auch möglich, das vorliegende Verfahren zur Herstellung von Luft-Brennstoff-Gemischen für Brennkammern und Verbrennungskraftmaschinen zu verwenden, wobei sich der Vorteil ergibt, dass das Mischungsverhältnis genau dosiert werden kann, wobei durch die homogene innige Mischung eine vollständige Verbrennung ohne schädliche Rückstände eintritt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur innigen Mischung von Gas mit einer Flüssigkeit, die zerstäubt wird, und wobei das Gemisch von Verunreinigungen befreit wird, insbesondere zur Bildung von Aerosolen aus Raumluft und Flüssigkeiten in feinst verteilter Form, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas mit einer oder meh- reren zu zerstäubenden Flüssigkeiten, in einem zentralen Mischraum (3) miteinander vermischt wird, dieses Gemisch dann zur innigen Mischung durch mehrstufige Kompression und ! Expansion mittels enger Spalte (4, 5) und dazwischen geschalteter Expansionsräume (23) eines Zentrifugalgebläses (20) nach aussen strömt und durch Vermischung mit einem durch Schleudertlächen (9) erzeugten Teilstrom des Gases an die Innenwandung (14) eines Gehäuses (13) geschleudert wird,

   wo an dort angebrachten Oberflächenvergrösserungen der im Gas enthaltene Schmutz mit Flüssigkeitsteilchen niedergeschlagen und in groben Tropfen kondensiert wird, so dass er durch ein Ableitungsrohr (19) nach aussen abgeführt werden kann, während das Gemisch zwangläufig ebenfalls nach aussen geführt, als nahezu niederschlagsfreies Aerosol abströmt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das von den angesammelten und niedergeschlagenen Schmutzteilchen befreite Gemisch zunächst zur Mitte des Gehäuses umgelenkt und dann radial nach aussen abgeführt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, zur Bildung eines Aerosols aus Luft und einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass der angesaugten Luft Ozon zugesetzt wird, das bei Passieren des Mischraumes und des Gebläses zufolge seines innigen Kontaktes mit dem gebildeten Luft-Flüssigkeits-Gemisch in Atemsauerstoff übergeführt wird.

   PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Gehäuse (13, 14, 22) zentral angeordnet ein Gebläse (20) mit Gasansaugrohr (30) und Mischraum (3) sowie ein Gefäss (28) für die Flüssigkeit mit Zuführungsrohr (21) zum Mischraum aufweist, wobei das Gehäuse mit oberflächenvergrössernden Mitteln (15) und darüber mit nach innen zu ge krümmten Leitflächen versehen ist, die das Gemisch radial gegen das Gasansangrohr (30) hin umlenken, das oben eine Erweiterung mit einem Ringsieb (18) aufweist, die das Gemisch nach aussen ableitet.

   UNTERANSPRÜCHE 3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (20) zwei horizon- tale Platten (10, 11) aufweist, wobei die eine Platte (11) ringförmige Vertiefungen mit sternförmig eingesetzten Förderschaufeln (8, 12) besitzt, und die Platten zwischen den Vertiefungen sowie am Rand miteinander ringförmige Spalten (4a, 5) bilden.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (10, 11) im Stillstand aufeinanderliegen und erst durch den mittels Fliehkraft erzeugten Druck des Gemisches Durchlassspalte (4a, 5) bilden.

   5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Platten (10, 11) des Zientrifugalgebläses (20) auswechselbar sind, und die Höhe der durch sie gebildeten Spalte (4a, 5) durch eine Feder einstellbar ist, die den Anpressdruck der beiden Platten reguliert.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ozonerzeugungseinrichtung an dem am oberen Ende des Zuführungsrohres (21) befindlichen Gefäss (28) für die zu zerstäubende Flüssigkeit angebracht ist, welche Elektroden (24) trägt, die an einer Wechselspannung (25) liegen.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Gasansaugrohr (30) eine trichterförmige Schale (29) aufgesetzt ist, welche zur Aufnahme von Eiskristallen dient und gleichzeitig eine Abdeckung für das austretende Gemisch bildet, damit dieses nicht unmittelbar nach dem Austritt wieder angesaugt wird.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil (13) des Gehäuses einen Ringkanal (31) mit einem Ableitungsrohr (19) aufweist, der den in den oberflächenvergrössernden Mitteln angesammelten Niederschlag auffängt und nach aussen abführt.