DE1237286B - Liquid atomizer for room air humidification - Google Patents
Liquid atomizer for room air humidificationInfo
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Description
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.Liquid atomizer for room air humidification is the subject of the invention forms a liquid atomizer for humidifying the air in living rooms for animals and people with a vertically arranged above a liquid storage container electric drive motor, whose shaft at the lower end is one of a fixed, Conical centrifugal disc surrounded by a baffle jacket provided with passage openings carries and drives an air conveyor, the air flow of which is guided in such a way that the air sweeps past the drive motor cooling and only behind the impact jacket meets the atomized liquid.
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.In known devices of this type, the conical centrifugal disk tightly surrounded by solid, perforated baffles. The atomizing effect is therefore relatively low. In many cases, fan blades are used separately or can be provided on the centrifugal disk, generated air for cooling of the motor not used. It is also known to split the air flow into branch flows. In one case, this is used to achieve a large range of the humidifier. It is also known to arrange the motor so that it is protected from moisture. Here however, the motor must not be cooled by the air flow. It is too known, with flat centrifugal disks arranged several times on top of one another on the same shaft to sharpen the edge of the pane. Here, however, each disk is tightly spaced from solid Including baffles. In the case of a humidifier according to the one mentioned above Art, the centrifugal disc is also tightly surrounded by fixed baffles. A a separate fan is provided above the motor, which significantly reduces the space requirement elevated.
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.The object of the invention is in a liquid atomizer of the initially explained design to increase the atomizer efficiency while at the same time Reducing its space requirements. According to the invention, this object is achieved by that on the motor shaft one parallel to the essentially flat centrifugal disk and is provided at a distance above this arranged disc, the one extending downward, surrounding the centrifugal disc at a radial distance has a conical edge, the lower edge of which is between the pralhnantle and the slinger ends at the level of the centrifugal plane of the centrifugal disc.
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.The film of liquid migrating outward from the center of the centrifugal disk is surrounded by a circulating air layer in this arrangement and can therefore Do not tear off due to any air turbulence. The thrown off liquid particles meet, if they have not already assumed the form of a mist, on the with accordingly the large radius faster moving conical collar edge and are divided on this and again thrown off as a thin film from the outer edge in the direction of the impact jacket, which then holds back the remaining larger liquid particles and in returns the collecting space.
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.The liquid atomizing effect can be achieved through the double effect described improve significantly. The second disc carrying the collar can advantageously at the same time serve as a carrier for the fan blades, so that a very compact Construction results. By appropriately designing the edges of the two disks and with the help of a branch air flow guided along the outside of the collar, the Promote atomization even further.
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.Further details of the invention are described below with reference to the drawing showing an exemplary embodiment. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section through the liquid atomizer, FIG. 2 is a plan view of the liquid atomizer on a reduced scale, FIG. 3 shows a section on an enlarged scale in which the mutual arrangement of individual components can be seen, FIG. 4 a further possible embodiment of the lower end of the liquid riser pipe and FIG. 5 that shown in FIG. 4, seen from below. In the case of the liquid atomizer according to FIG. 1 rests on a liquid container 10 with a cover 11 provided with central openings, to which a housing 12 is attached. Lateral openings 14 allow air to enter the interior of the housing. A section 15 of the cover 11 is bent upwards and outwards and in this way forms an outlet opening. A guide plate 16 is used to direct the exiting air flow. The outlet opening can also have other shapes, so that the air outlet can optionally take place through an annular gap formed between the cover 11 and the container 10. On the surface 13 closing off the housing 12 at the top, a motor 17 is fastened by means of bolts 18, which has a drive shaft 19 to which an air and water distribution unit described in more detail below is fastened, for example by means of a hub 20. The edge of the lid 11 merges into a downwardly extending edge 21 which rests in a trough-shaped edge 22 of the container 10. A strip 23 made of soft and sound-absorbing material is advantageously provided between the cover 11 and the container 10.
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.A pipe 24 which extends downward as an extension of the axis of the drive shaft 19 is used to convey the water out of the container 10. As in Fig. 1 can be seen, the lower end of the tube 24 carries a cap 25, which can be designed according to any purpose.
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.For example, FIGS. 4 and 5 a cap 26 which has an inwardly inclined bottom and slotted at 27. In the tube 24 rotating at a correspondingly high speed or an element equivalent to it, the liquid rises from the container 10 and comes into contact with the parts which serve to finely distribute the water or the liquid used.
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.These parts of the device are shown in FIGS. 1 and 3 shown. An annular impact grate in the form of a comb or, as shown, in the shape a slotted band 28 is through flange 29 by means of bolts or rivets 30, the z. B. at the same time also hold the housing 12 on the cover 11, attached to the latter. Spacer sleeves 31 pushed over the bolts hold the slotted band 28 approximately at the level of the upper end of the tube 24.
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.The hub 20 carries an upper disc 32, with several, preferably radially extending and perpendicular to it vanes 33 forming an impeller or carrying an impeller, the vanes of which end close to the inner sides of the cover. This forms a fan which drives an air flow through the openings 14 into the interior of the housing 12 past the motor 17 into the interior of the container. If the motor 17 has an open housing, then part of the air flow flows through the motor 17 and thus also serves for its internal cooling. With this type of motor it is advantageous if the surface 13 closing off the housing 12 at the top has one or more openings. Because the air flow that cools the motor 17 is directed downwards, a heavy, moisture-proof motor housing can be dispensed with.
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.The upper end of the tube 24 is provided with a flange 34 and is level with the upper side of a washer 35 supported on the flange. Bolts or rivets 36, which are pushed over the spacers 37, serve to secure the tube 24 and the To connect disk 35 rigidly to the upper disk 32 and to keep the two disks 32, 35 at a precise distance from each other.
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.The upper disk 32 has a downwardly and outwardly inclined conical edge 38 which ends substantially at the level of the upper side of the lower disk 35. The conical edge 38, like the lower disk 35, has a beveled edge 39 or 40. It is known per se to bevel the edge of a flat centrifugal disk. In contrast, the interaction of the beveled edges 39 or 40 of two flat disks is new. The diameter of the lower disk 35 is smaller than the diameter of the upper disk 32 including the bent edge 38. In this way, a small gap is formed between these parts. If, in the example shown, the impeller is an independent component, then the bolts or rivets 36 can also simultaneously serve to fasten the impeller on the disk 32, so that the entire distributor unit is held together by them.
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.During operation, liquid rises up in the tube 24 and is driven outward on the upper side of the lower disk 35 under the action of the centrifugal force on the surface of the lower disk 35 and is thrown off in a finely divided manner from the beveled edge 40 thereof. It hits the inside of the conical part 38 of the upper disk 32, which also rotates at high speed. As a result, the liquid particles are moved downward and outward on the inner wall of the conical part 38 under the action of centrifugal force and finally thrown with great force through the slotted belt 28 , where they are very finely distributed.
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.At the same time, air is sucked into the interior of the housing 12 , the majority of which passes between the horizontally extending flange 29 of the slotted band 28 and the cover 11. A small fraction of air can pass through the gap formed between the inner edge of the flange 29 and the outer edge of the conical part 38 and move downwards and penetrate the thin film or spray of the finest liquid particles, which leaves the beveled edge 39 before it reaches the slotted belt 28 got. Most of these liquid particles, however, get into the main air flow moving beyond the slotted belt 28 and are carried along by this downward and in the direction of the outlet opening or the outlet openings 15 of the atomizer.
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.Because of the large inlet opening, the cap 25 or 26 cannot clog, just as little the pipe 24 acting as a pump, because in its interior There are no fixtures or obstacles or the like. If a tube 24 with small Inside diameter is used, then a large amount of liquid is used with the smallest Motor load promoted, so the use of a small, with proportionately engine running at low speed is possible. It is advantageous to use all surfaces the riser and distribution devices that deal with the water or the liquid come into contact for greater adhesion between the water and the To roughen metal parts. So z. B. the water with roughened surfaces of the disks 32, 35 in contact come, tend to be to spread into a thin film than would otherwise be the case.
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.The diameter of the lower disk 35 is relatively large, so that the water is thrown at a high speed over the edge of the disk 35 against the conical underside of the upper disk 32, the diameter of which is even larger than that of the disk 35, so that the water is hit at high speed in the impact grate 28, whereby a very fine distribution of the liquid is achieved. The interaction of the sharp edges of two disks 32 and 35 ensures that the water is thrown off under all circumstances in the form of a thin layer or a very fine film. The water thrown off by the lower disk 35 strikes the inner wall of the cone 38 of the upper disk 32. If only a very narrow gap is formed between the outer wall of the cone 38 and the slotted band 28 or its flange 29, then only one A small amount of air can pass through this gap, but it is sufficient to prevent large water particles or water droplets from getting between the bars or slots of the impact grate or the slotted belt 28 and mixing under the fine spray mist. Such large droplets fall back into the container when they form, so that only a fine spray mist is blown out through the outlet opening or openings. The main air flow is, so to speak, behind the finely divided water and pushes the water particles towards the outlet opening.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US1237286XA | 1960-07-12 | 1960-07-12 |
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DEW30305A Pending DE1237286B (en) | 1960-07-12 | 1961-07-06 | Liquid atomizer for room air humidification |
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Citations (7)
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-
1961
- 1961-07-06 DE DEW30305A patent/DE1237286B/en active Pending
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