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Flüssigkeitszerstäuber zur Raumluftbefeuchtung Gegenstand der Erfindung
bildet ein Flüssigkeitszerstäuber zur Luftbefeuchtung in Aufenthaltsräumen für Tiere
und Menschen mit einem lotrecht oberhalb eines Flüssigkeitsvorratsbehälters angeordneten
elektrischen Antriebsmotor, dessen Welle am unteren Ende eine von einem feststehenden,
mit Durchtrittsöffnungen versehenen Prallmantel umgebene konische Schleuderscheibe
trägt und eine Luftfördereinrichtung antreibt, deren Luftströmung so geführt ist,
daß die Luft an dem Antriebsmotor kühlend vorbeistreicht und erst hinter dem Prallmantel
mit der zerstäubten Flüssigkeit zusammentrifft.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist die konische Schleuderscheibe
von festen, mit Durchbrechungen versehenen Prallwänden eng umgeben. Die Zerstäuberwirkung
ist daher relativ gering. In vielen Fällen wird die von Ventilatorflügeln, die gesondert
oder an der Schleuderscheibe vorgesehen sein können, erzeugte Luft für die Kühlung
des Motors nicht ausgenutzt. Es ist auch bekannt, den Luftstrom in Zweigströme aufzuteilen.
In einem Fall dient dies zur Erzielung einer großen Reichweite des Befeuchters.
Es ist auch bekannt, den Motor gegen die Feuchtigkeit geschützt anzuordnen. Hierbei
muß aber auf eine Motorkühlung durch den Luftstrom verzichtet werden. Auch ist es
bekannt, bei mehrfach übereinander auf der gleichen Welle angeordneten ebenen Schleuderscheiben
die Scheibenkante anzuschärfen. Hierbei ist jedoch jede Scheibe wieder eng von festen
Prallflächen eingeschlossen. Bei einem Luftbefeuchter nach der eingangs genannten
Art ist die Schleuderscheibe ebenfalls durch feste Pralleinbauten eng umgeben. Ein
gesonderter Lüfter ist oberhalb des Motors vorgesehen, was den Raumbedarf wesentlich
erhöht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Flüssigkeitszerstäuber der
eingangs erläuterten Bauart den Zerstäuberwirkungsgrad zu erhöhen bei gleichzeitiger
Verringerung seines Raumbedarfs. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß auf der Motorwelle eine zu der im wesentlichen ebenen Schleuderscheibe parallele
und im Abstand oberhalb von dieser angeordnete Scheibe vorgesehen ist, die einen
sich nach unten erstreckenden, die Schleuderscheibe mit radialem Abstand umgebenden
konischen Rand aufweist, dessen untere Kante zwischen Pralhnantel und Schleuderscheibe
in Höhe der Schleuderebene der Schleuderscheibe endet.
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Der von dem Zentrum der Schleuderscheibe nach außen wandernde Flüssigkeitsfilm
ist bei dieser Anordnung von einer mitumlaufenden Luftschicht umgeben und kann daher
durch etwaige Luftverwirbelung nicht abreißen. Die abgeschleuderten Flüssigkeitsteilchen
treffen, soweit sie nicht schon Nebelform angenommen haben, auf den mit entsprechend
dem großen Radius schneller bewegten konischen Kragenrand und werden an diesem aufgeteilt
und erneut als dünner Film von der Außenkante in Richtung auf den Prallmantel abgeschleudert,
der die dann noch verbleibenden größeren Flüssigkeitsteilchen zurückhält und in
den Sammelraum zurückführt.
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Durch den beschriebenen doppelten Effekt läßt sich die Flüssigkeitszerstäuberwirkung
wesentlich verbessern. Die zweite, den Kragen tragende Scheibe kann dabei vorteilhafterweise
zugleich als Träger für die Lüfterschaufeln dienen, so daß sich eine sehr gedrungene
Bauweise ergibt. Durch entsprechende Ausbildung der Kanten der beiden Scheiben und
mit Hilfe eines am Kragen außen entlanggeführten Zweigluftstromes läßt sich die
Zerstäubung noch weiter wesentlich fördern.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind hierunter an Hand der ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen
Längsschnitt durch den Flüssigkeitszerstäuber, F i g. 2 eine Draufsicht des Flüssigkeitszerstäubers
in verkleinertem Maßstab, F i g. 3 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab, in dem
die gegenseitige Anordnung einzelner Bauelemente zu sehen ist, F i g. 4 eine weitere
mögliche Ausführungsform des unteren Endes des Flüssigkeitssteigrohres und F i g.
5 das in F i g. 4 gezeigte Bauelement, von unten gesehen.
Bei dem
Flüssigkeitszerstäuber nach F i g. 1 liegt auf einem Flüssigkeitsbehälter 10 ein
mit zentralen Öffnungen versehener Deckel 11 auf, an dem ein Gehäuse
12 befestigt ist. Seitliche Öffnungen 14 ermöglichen den Eintritt
von Luft in das Gehäuseinnere. Ein Teilstück 15 des Deckels 11 ist nach oben und
nach außen abgebogen und bildet auf diese Weise eine Austrittsöffnung. Ein Leitblech
16 dient zur Lenkung des austretenden Luftstromes. Die Austrittsöffnung kann auch
andere Formen aufweisen, so daß der Luftaustritt gegebenenfalls durch einen ringförmigen,
zwischen dem Deckel 11 und dem Behälter 10
gebildeten Spalt erfolgen
kann. An der das Gehäuse 12 oben abschließenden Fläche 13 ist ein Motor 17 mittels
Bolzen 18 befestigt, der eine Antriebswelle 19 aufweist, an der beispielsweise mittels
einer Nabe 20
eine im folgenden näher beschriebene Luft- und Wasserverteilungseinheit
befestigt ist. Der Rand des Deckels 11 geht in eine nach unten verlaufende Kante
21 über, die in einem trogförmig ausgebildeten Rand 22 des Behälters
10 ruht. Vorteilhafterweise ist zwischen dem Deckel 11 und dem Behälter 10
ein Streifen 23 aus weichem und schalldämpfendem Material vorgesehen.
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Zur Förderung des Wassers aus dem Behälter 10 dient ein Rohr 24 das
sich in der Verlängerung der Achse der Antriebswelle 19 nach unten erstreckt. Wie
in F i g. 1 zu sehen ist, trägt das untere Ende des Rohres 24 eine Kappe
25, die beliebig zweckentsprechend gestaltet sein kann.
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So zeigen beispielsweise die F i g. 4 und 5 eine Kappe 26, die einen
nach innen geneigten und bei 27 geschlitzten Boden aufweist. In dem mit entsprechend
hoher Drehzahl rotierenden Rohr 24 oder einem ihm gleichwertigen Element
steigt die Flüssigkeit aus dem Behälter 10 nach oben und kommt mit den Teilen in
Berührung, die zur feinen Verteilung des Wassers oder der verwendeten Flüssigkeit
dienen.
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Diese Teile der Einrichtung sind in den F i g. 1 und 3 dargestellt.
Ein ringförmiger Prallrost in Form eines Kammes oder, wie dargestellt, in Gestalt
eines geschlitzten Bandes 28 ist durch Flansch 29 mittels Bolzen oder Nieten 30,
die z. B. gleichzeitig auch das Gehäuse 12 am Deckel 11 halten, an letzterem befestigt.
Über die Bolzen geschobene Abstandshülsen 31 halten das geschlitzte Band 28 etwa
in Höhe des oberen Endes des Rohres 24.
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Die Nabe 20 trägt eine obere, mit mehreren, vorzugsweise radial
verlaufenden und senkrecht auf ihr stehenden Flügeln 33 ein Flügelrad bildende oder
ein Flügelrad tragende Scheibe 32, deren Flügel dicht neben den Innenseiten des
Deckels enden. Dadurch wird ein Ventilator gebildet, der einen Luftstrom durch die
Öffnungen 14 in den Innenraum des Gehäuses 12 am Motor 17 vorbei in das Behälterinnere
treibt. Wenn der Motor 17 ein offenes Gehäuse aufweist, dann strömt ein Teil
des Luftstromes durch den Motor 17 hindurch und dient somit auch zu seiner inneren
Kühlung. Bei dieser Motorbauart ist es vorteilhaft, wenn die das Gehäuse 12 nach
oben abschließende Fläche 13 eine oder mehrere Öffnungen aufweist. Dadurch,
daß der Luftstrom, der den Motor 17 kühlt, nach unten gerichtet ist, kann auf ein
schweres feuchtigkeitsdichtes Motorgehäuse verzichtet werden.
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Das obere Ende des Rohres 24 ist mit einem Flansch
34 versehen und liegt in gleicher Höhe mit der oberen Seite einer auf dem
Flansch abgestützten Scheibe 35. Bolzen oder Niete 36, die über die Distanzstücke
37 geschoben sind, dienen dazu, das Rohr 24 und die Scheibe 35 starr
mit der oberen Scheibe 32 zu verbinden und die beiden Scheiben 32, 35 in einem genauen
Abstand voneinander zu halten.
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Die obere Scheibe 32 weist einen nach unten und außen schrägen konischen
Rand 38 auf, der im wesentlichen in Höhe der Oberseite der unteren Scheibe 35 endet.
Der konische Rand 38 besitzt wie auch die untere Scheibe 35 eine abgeschrägte Kante
39 bzw. 40. An sich ist es bekannt, die Kante einer ebenen Schleuderscheibe abzuschrägen.
Demgegenüber ist neu das Zusammenwirken der abgeschrägten Kanten 39 oder 40 zweier
ebenen Scheiben. Der Durchmesser der unteren Scheibe 35 ist kleiner als der Durchmesser
der oberen Scheibe 32 einschließlich des abgebogenen Randes 38. Auf diese
Weise wird zwischen diesen Teilen ein Spalt geringer Weite gebildet. Wenn im dargestellten
Beispiel das Flügelrad ein selbständiger Bauteil ist, dann können die Bolzen oder
Niete 36 auch gleichzeitig zur Befestigung des Flügelrades auf der Scheibe 32 dienen,
so daß die gesamte Verteilereinheit von ihnen zusammengehalten wird.
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Im Betrieb steigt Flüssigkeit im Rohr 24 nach oben und wird auf der
Oberseite der unteren Scheibe 35 unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft auf der
Oberfläche der unteren Scheibe 35 nach außen getrieben und fein verteilt von deren
abgeschrägter Kante 40 abgeschleudert. Sie prallt gegen die Innenseite des
konischen Teiles 38 der oberen Scheibe 32, der ebenfalls mit hoher Drehzahl umläuft.
Demzufolge werden die Flüssigkeitsteilchen unter Einwirkung der Zentrifugalkraft
an der Innenwand des konischen Teiles 38
nach unten und außen bewegt und schließlich
mit großer Wucht durch das geschlitzte Band 28 geschleudert, wobei sie sehr
fein verteilt werden.
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Gleichzeitig wird Luft in das Innere des Gehäuses 12 eingesaugt,
deren Hauptanteil zwischen dem waagerecht verlaufenden Flansch 29 des geschlitzten
Bandes 28 und dem Deckel 11 hindurchtritt. Ein kleiner Luftanteil kann durch den
zwischen der Innenkante des Flansches 29 und der Außenkante des konischen Teiles
38 gebildeten Spalt hindurchtreten und sich nach unten bewegen und den dünnen Film
oder Sprühnebel feinster Flüssigkeitsteilchen durchsetzen, der die abgeschrägte
Kante 39 verläßt, bevor dieser zum geschlitzten Band 28 gelangt. Der größte
Teil dieser Flüssigkeitsteilchen gelangt jedoch in den sich jenseits des geschlitzten
Bandes 28 bewegenden Hauptluftstrom und wird von diesem nach unten und in Richtung
auf die Austrittsöffnung oder die Austrittsöffnungen 15 des Zerstäubers mitgenommen.
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Infolge der großen Eintrittsöffnung kann die Kappe 25 oder 26 nicht
verstopfen, ebensowenig auch das als Pumpe wirkende Rohr 24, da in seinem Inneren
keine Einbauten oder Hindernisse od. dgl. vorhanden sind. Wird ein Rohr 24 mit kleinem
Innendurchmesser verwendet, dann wird eine große Flüssigkeitsmenge bei kleinster
Motorbelastung gefördert, so daß die Verwendung eines kleinen, mit verhältnismäßig
niedriger Drehzahl laufenden Motors möglich ist. Vorteilhaft ist es, alle Oberflächen
der Steig- und Verteilungseinrichtungen, die mit dem Wasser oder der Flüssigkeit
in Berührung kommen, zwecks einer größeren Adhäsion zwischen dem Wasser und den
Metallteilen aufzurauhen. So wird z. B. das Wasser, das mit aufgerauhten Oberflächen
der Scheiben 32, 35 in Berührung
kommt, viel eher dazu neigen,
sich in einen dünnen Film zu verteilen, als es sonst der Fall wäre.
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Der Durchmesser der unteren Scheibe 35 ist verhältnismäßig groß, so
daß das Wasser mit einer hohen Geschwindigkeit über die Kante der Scheibe 35 hinaus
gegen die Konusunterseite der oberen Scheibe 32 geschleudert wird, deren Durchmesser
noch größer als der der Scheibe 35 ist, so daß das Wasser mit großer Geschwindigkeit
in den Prallrost 28 geschlagen wird, wodurch eine sehr feine Verteilung der Flüssigkeit
erzielt wird. Durch das Zusammenwirken der scharfen Kanten zweier Scheiben 32 und
35 ist sichergestellt, daß das Wasser unter allen Umständen in Form einer dünnen
Schicht oder eines sehr feinen Filmes abgeschleudert wird. Das von der unteren Scheibe
35 abgeschleuderte Wasser schlägt gegen die Innenwand des Konus 38 der oberen
Scheibe 32.
Wenn zwischen der Außenwand des Konus 38 und dem geschlitzten
Band 28 bzw. dessen Flansch 29 nur ein sehr schmaler Spalt gebildet wird, dann kann
auch nur eine geringe Luftmenge durch diesen Spalt hindurchtreten, die aber ausreicht,
um zu verhindern, daß große Wasserteilchen oder Wassertropfen zwischen die Stäbe
oder Schlitze des Prallrostes bzw. des geschlitzten Bandes 28 geraten und sich unter
den feinen Sprühnebel mischen. Solche große Tropfen fallen, wenn sie sich bilden,
in den Behälter zurück, so daß nur ein feiner Sprühnebel durch die Austrittsöffnung
oder die Austrittsöffnungen ausgeblasen wird. Der Hauptluftstrom befindet sich gewissermaßen
hinter dem feinverteilten Wasser und stößt die Wasserteilchen auf die Austrittsöffnung
zu.