DE19728622A1 - Verfahren und Vorrichtung für die Erzeugung eines Aerosols - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung für die Erzeugung eines AerosolsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Erzeugung von Fluidparti
keln, insbesondere die Erzeugung eines Aerosols.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Partikelbildner auf eine Seite
einer durchlässigen Wand aufgebracht und mit Hilfe eines die Wand durchströmenden
Druckgases unter Bildung der Fluidpartikel durch die Wand hindurchgedrückt.
Entsprechend weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine durchlässige Wand, eine Ein
richtung zur Aufbringung eines Partikelbildners auf die durchlässige Wand und eine Einrich
tung zur Beaufschlagung der durchlässigen Wand mit einem die durchlässige Wand unter
Mitnahme des Partikelbildners und Bildung der Fluidpartikeln durchdringenden Druckgases
auf.
Vorteilhaft kann diese Erfindungslösung zur Fluidbehandlung empfindlicher, leicht defor
mierbarer Gegenstände verwendet werden, insbesondere zu deren Kühlung. Durch die er
findungsgemäße Verwendung einer insbesondere Poren aufweisenden durchlässigen Wand
können unter Einwirkung des durch die durchlässige Wand strömenden Druckgases
Fluidpartikel mit geringer kinetischer Energie gebildet werden, so daß auf der Austrittsseite
der Wand eine Fluidpartikelströmung mit je Partikel außerordentlich niedriger Energie er
zeugbar ist. Durch eine solche, beispielsweise durch flüssigen Stickstoff gebildete Partikel
strömung kann z. B. eine Flüssigkeitsoberfläche abgekühlt und verfestigt werden, ohne daß
dabei durch die Einwirkung der Strömung bedingte Verformungen der verfestigten Flüssig
keitsoberfläche erkennbar sind.
Vorzugsweise wird der Partikelbildner auf die druckbeaufschlagte Wand aufgesprüht, wobei
vorzugsweise ein im Querschnitt großer, gleichzeitig im wesentlichen die gesamte Oberflä
che der durchlässigen Wand benetzender Sprühstrahl verwendet wird.
Entsprechend weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Sprühdüse für die Erzeugung
eines auf die Wand zu richtenden Sprühstrahls auf, wobei die Sprühdüse für die Erzeugung
eines sich insbesondere kegelförmig aufweitenden Sprühstrahls, der die gesamte Oberflä
che der druckbeaufschlagten Wand erfaßt, vorgesehen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform, in der die Fluidpartikel zur Behandlung verformungs
empfindlicher Gegenstände eingesetzt werden sollen, werden bei kontinuierlicher Zuführung
des Partikelbildners die Durchlässigkeit der Wand und der Gasdruck so gewählt, daß aus der
Wand eine kontinuierliche Partikelströmung mit einer im Vergleich zur kinetischen Energie
der Sprühstrahlpartikel geringen kinetischen Energie je Partikel austritt. Entsprechend weist
die erfindungsgemäße Vorrichtung Einrichtungen zur Einstellung der durch den Sprühstrahl je
Zeiteinheit transportierten Partikelbildnermenge sowie Einrichtungen zur Einstellung der je
Zeiteinheit durch die Wand strömenden Druckgasmenge auf, wobei die durch den Sprüh
strahl je Zeiteinheit transportierte Partikelbildnermenge über die Druckdifferenz des auf den
Partikelbildner ausgeübten Förderdrucks und des Gasdrucks des Druckgases einstellbar ist.
Darüber hinaus könnte die durchlässige Wand als austauschbares Teil vorgesehen sein, so
daß Wandteile mit unterschiedlicher Durchlässigkeit verwendbar sind.
Vorzugsweise wird die durchlässige Wand im wesentlichen horizontal angeordnet und der
Aerosolbildner von oben her auf die Wand aufgebracht. In diesem Fall wird die Partikelbil
dung durch die Schwerkraft unterstützt. Die Wand kann jedoch jede beliebige Lage ein
nehmen und ein Partikelbildner insbesondere auch vertikal von unten nach oben durch die
Wand gedrückt werden.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
die Wand als Bodenwand eines den Sprühstrahl aufnehmenden, mit dem Druckgas beauf
schlagbaren Druckraums vorgesehen, wobei der Druckraum insbesondere zylindrisch aus
gebildet sein kann und die Bodenwand und der Sprühstrahl koaxial zur Zylinderachse ange
ordnet sind.
Dem Druckraum kann ein Druckschwankungen des Druckgases ausgleichendes Puffervolu
men vorgeschaltet sein.
Vorzugsweise wird die Durchlässigkeit der durchlässigen Wand, der Gasdruck und die je
Zeiteinheit auf die Wand aufgebrachte Menge des Partikelbildners so gewählt, daß bei kon
tinuierlichem Abtransport des Partikelbildners von der Oberfläche der durchlässigen Wand
in die Wand hinein die Bildung eines zusammenhängenden Flüssigkeitsspiegels des Parti
kelbildners vermieden wird. Auf diese Weise wird gesichert, daß auf die Oberfläche der
durchlässigen Wand auftreffende Sprühtröpfchen des Partikalbildners in kleinere Partikelein
heiten zerplatzen.
Die durchlässige Wand weist insbesondere porenartige Durchgangskanäle auf, vorzugs
weise mit Durchlaßweiten im Mikrometerbereich (5-500 µm, je nach Druckniveau).
Als durchlässige Wände können z. B. Sinterscheiben, insbesondere aus Metall, Glas oder
Keramik hergestellte Sinterscheiben, verwendet werden. Es ist darüberhinaus denkbar, daß
zur Erzeugung einer gerichteten Fluidpartikelströmung eine durchlässige Wand verwendet
wird, die entsprechend ausgerichtete Durchgangskanäle aufweist.
Insbesondere bei Verwendung des Verfahrens bzw. der Vorrichtung zur Kühlung von Gegen
ständen kann der Partikelbildner durch flüssigen Stickstoff und das Druckgas durch gasför
migen Stickstoff gebildet sein.
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels und der beiliegenden, sich auf
dieses Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben
werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen wesentlichen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vertikalen
Schnittanschicht,
Fig. 2 ein in der Vorrichtung von Fig. 1 verwendetes Teil zur Bildung einer Druckkammer in
einer vertikalen Teilschnittansicht, und
Fig. 3 einen wesentlichen Teil einer Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
nach der Erfindung.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein zylindrisches Gehäuse bezeichnet, das nach unten offen
und oben durch eine Stirnwand 2 verschlossen ist. In der Stirnwand 2 sind Durchgangsboh
rungen 3 mit einem oberen Innengewinde 4 und einem unteren Innengewinde 5 vorgese
hen. Das obere Innengewinde 4 dient dem Anschluß einer Druckgasleitungsverbindung mit
einer in den Figuren nicht gezeigten Druckgasquelle. In der Stirnwand 2 ist ferner eine zen
trale Bohrung 6 mit einem Innengewinde vorgesehen, in welche ein mit einem entspre
chenden Außengewinde versehenes oberes Ansatzstück 7 einer Sprühdüsenhalterung 8 ein
schraubbar ist. Die Sprühdüsenhalterung 8 weist an ihrer Unterseite ein weiteres Ansatzstück 9
mit einem Außengewinde auf, das in ein entsprechendes Innengewinde eines zylindrischen
Einsatzes 10 einschraubbar ist, wobei die Sprühdüsenhalterung 8 mit einer Ringschulter 9
gegen die ringförmige Endstirnfläche des zylindrischen Einsatzes 10 zur Anlage kommt. Der
von der Sprühdüsenhalterung 8 nach unten vorstehende Ansatz 9 ist mit einer Sprühdüse 11
verbunden, in welcher in der Fig. 1 nicht sichtbare Prallflächen für die Zerstäubung eines zu
versprühenden Partikelbildners vorgesehen sind. Die Sprühdüse 11 erzeugt einen sich kegel
förmig aufweitenden Sprühstrahl 12 eines Partikelbildners, im vorliegenden Fall flüssigen
Stickstoffs. Der flüssige Stickstoff wird der Sprühdüse 11 über einen die Sprühdüsenhalterung 8
mit den Ansätzen 7 und 9 durchquerenden Durchgangskanal 13 zugeführt, welcher über in
den Figuren nicht gezeigte Anschlußmittel mit einem Vorratsbehälter für flüssigen Stickstoff
verbindbar ist.
Wie den Fig. 1 und 2 ferner zu entnehmen ist, weist der zylindrische Einsatz 10 einen Ringvor
sprung 14 mit einer Ringnut 15 auf. In die Ringnut 15 ist eine Ringdichtung 16 aus einem ge
eigneten Dichtungsmaterial wie z. B. Gummi oder NBR eingelegt.
Mit 17 sind in Höhe der Sprühdüse 11 angeordnete Bohrungen in der Seitenwand des zylin
drischen Einsatzes 10 bezeichnet, welche nach außen zu einem ringförmigen Pufferraum 18
und nach innen zu einem durch den eingeschraubten zylindrischen Einsatz 10 gebildeten
Druckraum 19 hin öffnen.
Mit dem Bezugszeichen 20 ist in der Fig. 1 eine poröse Metallsinterscheibe bezeichnet, die in
einen sich verjüngenden Abschnitt des zylindrischen Einsatzes 10 an dessen unterem Ende
über ihren Umfang anliegend eingepreßt ist, wobei sie auf einer an dem zylindrischen Einsatz
10 gebildeten Ringschulter 21 aufliegt. Die aus Edelstahl hergestellte Sinterscheibe 20 weist in
dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von etwa 20 mm, eine Dicke von
2,5 mm und eine Porenweite von 70 µm auf.
Wie insbesondere aus der Fig. 2 hervorgeht, ist der zylindrische Einsatz 10 an seinem unteren
Ende mit Schlüsselangriffsflächen 22 in der Art einer Mutter versehen.
Mit 23 ist ein in die Bohrungen 17 einschraubbares Teil mit einem zentralen Durchgang 24
bezeichnet, wobei solche Teile 23 mit verschiedenen Weiten des jeweiligen Durchgangs 24
zum wahlweisen Einschrauben zur Verfügung stehen. Solche Teile 23 sind auch in die Innen
gewinde 5 in der Stirnwand 2 einschraubbar.
Zur Montage der in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung wird zunächst das die Sprühdüsenhal
terung 8 mit den Ansätzen 7 und 9 sowie die Sprühdüse 11 enthaltende Bauteil in das Innen
gewinde der Bohrung 6 in der Stirnwand 2 des zylindrischen Gehäuses 1 eingeschraubt. In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das zylindrische Gehäuse 1 von einer nicht gezeigten
Doppelwand umgeben, wobei zwischen der gezeigten Wand und der nicht gezeigten zwei
ten Wand ein Zwischenraum zur thermischen Isolation des Gehäuses 1 gebildet ist. Nach
dem Einschrauben des genannten Teils mit der Sprühdüse in die Bohrung 6 wird das in Fig. 2
gezeigte Teil in das Gehäuse 1 eingesetzt und auf den unteren Ansatz 9 der Sprühdüsenhal
terung 8 aufgeschraubt, wobei das Ende des zylindrischen Teils 10 gegen die Ringschulter 9
an der Sprühdüsenhalterung 8 zur Anlage kommt. Durch die Ringdichtung 16 wird dabei der
Pufferraum 18 drucksicher verschlossen. Vor dem Einsetzen des zylindrischen Einsatzes 10 in
das Gehäuse 1 können an den Bohrungen 17 oder/und den Bohrungen 5 dem Teil 23
entsprechende Teile mit Durchgangsöffnungen 24 gewünschter Weite eingeschraubt wer
den.
Die genannte Druckgasquelle wie auch der Vorratsbehälter für flüssigen Stickstoff sind mit
nicht gezeigten Einrichtungen zur Druckregulierung versehen, so daß das Druckgas mit
einem gewünschten eingestellten Druck über die Bohrungen 3, den Pufferraum 18 und die
Bohrungen 17 in den Druckraum 19 gelangen kann. Ebenso ist der zum Versprühen des flüs
sigen Stickstoffs durch die Sprühdüse 11 erforderliche Druck regulierbar. Damit innerhalb des
Druckraums 19 der Sprühstrahl 12 aus der Sprühdüse 11 austreten kann, muß der Förderdruck
des flüssigen Stickstoffs etwas höher liegen als der Druck des hier verwendeten Stickstoff
druckgases. Durch die Druckdifferenz ist die Menge des versprühten Materials regelbar,
während der Absolutwert der Drucke für die Durchsatzmenge durch die Sinterscheibe 20
maßgebend ist. Druckdifferenz und Absolutwerte des Drucks sind so einzustellen, daß sich
auf der Sinterscheibe kein Stau unter Erzeugung eines Flüssigkeitsspiegels bildet.
Auf die Sinterscheibe 20 aufgesprühter flüssiger Stickstoff trifft auf die Poren aufweisende
Sinterscheibe 20 auf, wo die Sprühpartikel auf der Oberfläche zerplatzen und durch das
unter Druck anliegende, durch die Sinterscheibe kontinuierlich hindurchströmende Druckgas
mitgerissen werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Durchlässigkeit der Sinter
scheibe 20, der Innendruck des Stickstoffgases in der Druckkammer 19 und die pro Zeitein
heit auf die Sinterscheibe 20 aufgesprühte Menge an flüssigem Stickstoff so bemessen, daß
sich kein Flüssigkeitsspiegel des flüssigen Stickstoffs auf der Scheibe bilden kann, sondern das
flüssige Material stets unter Vermeidung einer solchen Flüssigkeitsspiegelbildung in aus
reichendem Maße von der Wandoberfläche nach innen abtransportiert wird. Durch die
geeignete kegelförmige Aufweitung des Sprühstrahls 12, der die gesamte Oberfläche der
Sinterscheibe 20 erfaßt, ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit über der
Sinterscheibe 20.
Durch die Mitnahme von Flüssigkeitsteilchen durch das kontinuierlich durch die Sinter
scheibe 20 strömende Druckgas kommt es in den engen Poren der Sinterscheibe 20 zur Bil
dung kleiner Aerosolpartikel, so daß auf der dem Druckraum gegenüberliegenden Außen
seite der Sinterscheibe 20 eine Aerosolströmung austritt. Die oben genannten Parameter sind
darüber hinaus so bemessen, daß die kinetische Energie je Partikel dieser Strömung, ver
glichen mit der Energie der Sprühteilchen in dem Sprühstrahl 12 sehr gering ist. Durch diese
geringe Teilchenenergie der Aerosolströmung können verformungsempfindliche Gegen
stände behandelt, z. B. gekühlt, werden.
Die vorliegende Vorrichtung kann z. B. in der Lebensmittelindustrie verwendet werden, um
Oberflächen von Pudding abzukühlen und zu verfestigen, wobei die abgekühlte und ver
festigte Oberfläche keinerlei durch die Kühlströmung bedingte Verformungen erkennen läßt.
Hinter der Sinterscheibe 20 bildet sich ein strömender Nebel mit einer hohen Konzentration
an feinsten Aerosolteilchen aus, durch welche sich eine intensive Kühlwirkung auf der be
treffenden Oberfläche erzielen läßt.
In der beschriebenen Vorrichtung sind über entsprechende Einrichtungen Drücke des
Druckgases und Durchsatzmengen von Partikelbildnern einstellbar. Die Sinterscheibe 20
kann aus ihrem Preßsitz in dem Einsatz 10 entfernt und gegen eine andere Scheibe mit einer
anderen Durchlässigkeit ausgetauscht werden. Die Durchlässigkeit kann über die Scheiben
dicke wie auch die Weite der Durchgangsporen reguliert werden. Durch unterschiedliche
Durchgänge 24 aufweisende Einsatzstücke 23 sind weitere Variationsmöglichkeiten der
Druckgasströmung gegeben.
Es wird nun auf Fig. 3 bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit der
selben, jedoch mit dem Buchstaben a versehenen Bezugszahl wie bei dem vorgehend be
schriebenen Ausführungsbeispiel bezeichnet sind.
Mit dem Bezugszeichen 26 ist in der Fig. 3 eine koaxial zu einem Einsatzteil 10a angeordnete
Leiteinrichtung bezeichnet, die über nicht gezeigte Schraubverbindungen mit einem vor
stehenden Ringteil 14a eines zylindrischen Einsatzes 10a verbindbar ist. Zwischen der Leitein
richtung 26 und dem zylindrischen Einsatz 10a ist ein Ringraum 27 mit einer ringförmigen Aus
trittsöffnung 28 gebildet. Der Ringraum 27 steht über Durchgänge 29 in Verbindung mit
einem Pufferraum 18a für Druckgas.
Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, steht die Leiteinrichtung 26 geringfügig über das untere
Ende des zylindrischen Einsatzes 10a hinaus vor.
Druckgas aus dem Puffervolumen 18a gelangt nicht nur über in der Fig. 3 nicht sichtbare
Verbindungsöffnungen in einen Druckraum 19a, sondern über die Durchgänge 29 auch in
den Ringraum 27 und tritt aus der ringförmigen Öffnung 28 unter Bildung einer hohlzylin
drischen Strömung aus. Diese hohlzylindrische Strömung umgibt aus einer durchlässigen
Wand 20a austretende Fluidpartikel, welche aus einem über einen Sprühstrahl 12a aus einer
Sprühdüse 11a auf die durchlässige Wand 20a aufgebrachten Aerosolbildner erzeugt
werden.
Durch die aus der Öffnung 28 ringförmig austretende Strömung kann sich z. B. bei Verwen
dung von flüssigem Stickstoff als Aerosolbildner durch den der Zylindereinsatz 10a stark ab
gekühlt wird, am Ende des Einsatzes kein aus der Feuchtigkeit der Luft gebildetes Eis nieder
schlagen, was inbesondere bei Verwendung der Vorrichtung als Kühleinrichtung für
Lebensmittel wegen der Möglichkeit der Kontamination der Lebensmittel durch das Eis und
die damit verbundene bakteriologische Belastung von Nachteil wäre. Durch die Schutz
gasströmung gelangt keine Luft an das Ende des zylindrischen Einsatzes 10a. Das verhält
nismäßig warme Schutzgas sorgt dafür, daß es am unteren Ende der Leiteinrichtung 26 nicht
statt dessen zur Eisablagerung kommen kann.
Die beschriebene Vorrichtung könnte z. B. auch zur Erzeugung einer Brennerflamme verwen
det werden, wobei unter Bildung einer sehr reaktionsfähigen Mischung ein mit dem Aerosol
verbrennbares Druckgas verwendbar ist, und wobei dem Außenschleier eine Kühlfunktion für
die Düse und eine Schutz- und Stützfunktion für die Flamme zukommt. Hierfür könnte auch
ein vom Druckgas unabhängiges Kühl- und Schutzgas eingeleitet werden, wie z. B. Druckluft,
Argon oder/und CO2 sowie O2.
Zur Bildung flächig ausgedehnter Flammen könnten großflächig ausgebildete durchlässige
Wände vorgesehen werden, wobei durch eine Vielzahl von dahinter angeordneten Sprüh
düsen, die zur Aufbringung von Aerosolbildner auf die durchlässige Wand wahlweise ver
wendbar sind, gewünschte Muster von Flammenteppichen erzeugbar sind.
Es ist ferner denkbar, durchlässige Wände mit Schichten unterschiedlicher Durchlässigkeit
vorzusehen, wobei auch unter Bildung von Zwischenräumen im Abstand zueinander ange
ordnete durchlässige Wände verwendbar sind.
Unter anderem zur Kompensation der sich im Querschnitt verändernden Sprühteilchen
dichte des Sprühstrahls könnte die Oberfläche der durchlässigen Wand z. B. gewölbt sein. Zur
Ausbildung einer bestimmten Aerosolströmung ist es auch denkbar, die Austrittsfläche für die
Fluidpartikel geeignet zu formen.
Neben der oben erwähnten Verwendung des Druckgases als Reaktionsgas, z. B. in einem
Brenner, kann das Druckgas die gegenteilige Funktion als Inertgasströmung ausüben.
Claims (27)
1. Verfahren für die Erzeugung von Fluidpartikeln, insbesondere die Erzeugung eines Aero
sols,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Partikelbildner (12) auf eine Seite einer durchlässigen Wand (20) aufgebracht
und mit Hilfe eines die Wand (20) durchströmenden Druckgases unter Bildung der
Fluidpartikel durch die Wand hindurchgedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Partikelbildner (12) auf die Wand (20) aufgesprüht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Partikelbildner (12) mit einem im Querschnitt großen, gleichzeitig im wesent
lichen die gesamte Oberfläche der durchlässigen Wand benetzenden Sprühstrahl (12)
aufgesprüht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei kontinuierlicher Zuführung von Partikelbildner die Durchlässigkeit der Wand (20)
und der Gasdruck so ausgewählt werden, daß aus der Wand (20) eine kontinuierliche
Fluidpartikelströmung mit einer im Vergleich zur kinetischen Energie der Sprühstrahl
partikel geringen kinetischen Energie der Fluidpartikel austritt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wand (20) im wesentlichen horizontal angeordnet und der Partikelbildner (12)
von oben her auf die Wand (20) aufgesprüht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchlässigkeit der Wand (20), der Gasdruck und die je Zeiteinheit auf die
Wand aufgebrachte Menge des Partikelbildners (12) so gewählt werden, daß bei konti
nuierlichem Abtransport des Partikelbildners von der Wandoberfläche die Ausbildung
eines zusammenhängenden Flüssigkeitsspiegels des Partikelbildners vermieden wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fluidpartikel auf einen zu kühlenden Gegenstand, insbesondere eine Flüssig
keitsoberfläche, gerichtet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine die aus der durchlässigen Wand (20) austretenden Fluidpartikel einhüllenden,
insbesondere durch das Druckgas gebildete, Schutzgasströmung erzeugt wird.
9. Vorrichtung für die Erzeugung von Fluidpartikeln, insbesondere die Erzeugung eines Ae
rosols,
gekennzeichnet durch eine durchlässige Wand (20),
eine Einrichtung zum Aufbringen eines Partikelbildners (12) auf die durchlässige Wand (20), und
eine Einrichtung zur Beaufschlagung der durchlässigen Wand (20) mit einem die durchlässige Wand (20) unter Mitnahme des Partikelbildners und Bildung der Fluidparti kel durchdringenden Druckgases.
gekennzeichnet durch eine durchlässige Wand (20),
eine Einrichtung zum Aufbringen eines Partikelbildners (12) auf die durchlässige Wand (20), und
eine Einrichtung zur Beaufschlagung der durchlässigen Wand (20) mit einem die durchlässige Wand (20) unter Mitnahme des Partikelbildners und Bildung der Fluidparti kel durchdringenden Druckgases.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Aufbringen des Partikelbildners eine Sprühdüse (11) für die Er
zeugung eines auf die Wand (20) zu richtenden Sprühstrahls (12) umfaßt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sprühdüse (11) für die Erzeugung eines sich insbesondere kegelförmig aufwei
tenden, im wesentlichen die gesamte Oberfläche der Wand (20) benetzenden Sprüh
strahls (12) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wand als Bodenwand (20) eines den Sprühstrahl (12) aufnehmenden, mit dem
Druckgas beaufschlagbaren Druckraums (19) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckraum (19) zylindrisch ausgebildet ist und die Bodenwand (20) und der
Sprühstrahl (12) koaxial zur Zylinderachse angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß Einrichtungen zur Einstellung der durch den Sprühstrahl (12) je Zeiteinheit transpor
tierten Partikelbildnermenge vorgesehen sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß Einrichtungen (24) zur Einstellung der pro Zeiteinheit durch die Wand (20) strö
mende Druckgasmenge vorgesehen sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Druckraum (19) ein Puffervolumen (18) für das Druckgas vorgeschaltet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die durchlässige Wand insbesondere porenartige Durchgangskanäle vorzugsweise
mit Durchlaßweiten im Mikrometerbereich aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die durchlässige Wand ein Sintermaterial, insbesondere Keramik-, Glas- oder/und
Metallsintermaterial, umfaßt.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die durchlässige Wand als Flammenrückschlagsschutz dient.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die durchlässige Wand zur Erzeugung einer gerichteten Aerosolströmung angeord
nete Durchgangskanäle aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Partikelbildner flüssigen Stickstoff aufweist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckgas gasförmigen Stickstoff aufweist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Halterung für einen durch die Fluidpartikel zu behandelnden, insbesondere zu
kühlenden, Gegenstand vorgesehen ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung eines Druckraumes (19) ein Hohlzylinder (10) mit der durchlässigen
Wand (20) an einer Stirnseite gebildet ist, wobei der Hohlzylinder (10) an seinem der
durchlässigen Wand (20) gegenüberliegenden Ende mit einem Gewinde zum Auf
schrauben auf ein Trägerteil (8) für die Sprühdüse (11) versehen ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sprühdüsenträgerteil (8) von einem Bodenteil (2) eines zylindrischen Gehäuses
(1) vorsteht und der Hohlzylinder (10) mit einem beim Aufschrauben unter Bildung des
Pufferraums (18) gegen die Innenwand des zylindrischen Gehäuses (1) abdichtend an
legbaren Ringvorsprung (14) versehen ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung für die Erzeugung einer die aus der durchlässigen Wand (20a) aus
tretenden Fluidpartikel einhüllenden, insbesondere durch das Schutzgas gebildeten
Schutzgasströmung vorgesehen ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung für die Erzeugung der Schutzgasströmung eine den Hohlzylinder
(10a) umgebende Leiteinrichtung (26) für die Bildung eines den Hohlzylinder (10a) um
gebenden Ringraums (27) mit einer Ringöffnung (28) für die Schutzgasströmung umfaßt,
und der Ringvorsprung (14) des Hohlzylinders (10a) das Puffervolumen (18a) mit dem
Ringraum (27) verbindende Durchgänge aufweist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19728622A DE19728622A1 (de) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Verfahren und Vorrichtung für die Erzeugung eines Aerosols |
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