DE3818643C3 - Aerosolgenerator zur kontinuierlichen Erzeugung eines massenstrom- oder volumenstromkonstanten Luft/Feststoff-Teilchenstroms, insbesondere zum Impfen von Luftströmungen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Aerosolgenerator zur kontinuierlichen Erzeugung eines massenstrom- oder volumenstromkonstanten Luft/Feststoff-Teilchenstromes, insbesondere zum Impfen von Luftströmungen, mit einem pulverförmigen Feststoffpartikel enthaltenden und mit mindestens einer Austrittsöffnung versehenen Vorratsbehälter und mit einer Vertiefungen aufweisenden, die Feststoffpartikel aus dem Vorratsbehälter in den Vertiefungen dosiert herausführenden mit einem Antrieb versehenen Fördereinrichtung.

Solch ein Aerosolgenerator findet beispielsweise beim Vermessen von Luftströmungen mit Hilfe der Laser-Doppler- Meßtechnik Verwendung. Die Laser-Doppler-Meßtechnik analysiert die Eigenschaften von Streulicht, welches durch die Einstrahlung von Laserlicht auf optisch streuende Feststoffpartikel entsteht, deren Durchmesser die Größenordnung eines Mikrometers besitzen. Die Feststoffpartikel werden ohne wesentlichen Schlupf von der Luftströmung mitgeführt, deren Geschwindigkeit aus der Dopplerschen Frequenzverschiebung des Streulichtes ermittelt wird. Die in der Luftströmung zumeist mitgeführten natürlichen Staubpartikel sind nach Beschaffenheit und Konzentration für derartige Messungen häufig unzureichend. Daher werden in den zu vermessenden Luftströmungen zusätzliche Feststoffpartikel mit optisch, strömungsmechanisch und gegebenenfalls thermisch möglichst günstigen Eigenschaften zugeführt, die Luftströmungen werden also mit diesen Feststoffpartikeln geimpft. Dadurch bedingt wird die zeitliche Häufigkeit der optischen Signale erhöht und die Meßzeiten verkürzt. Derartige Feststoffpartikel werden als Bestandteile sehr fein verteilter Stäube aus Pulvern erzeugt, in häufigen Fällen z. B. aus Titandioxyd, Magnesiumoxyd oder Siliziumcarbid. Durch die Feinheit der Feststoffpartikel und ihre geringe erforderliche Volumenkonzentration in der Luftströmung werden häufig nur Pulvermengen von der Größenordnung eines cm³ pro Stunde benötigt, die während der Meßzeit möglichst gleichmäßig dosiert der Luftströmung zugeführt werden sollen.

Ein Aerosolgenerator der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE-OS 34 07 871 bekannt. Dort ist eine Fördereinrichtung z. B. in Form eines Drehtellers vorgesehen, der auf seinem Umfang mit einer Vertiefungen bildenden Rille versehen ist. Die Feststoffpartikel werden aus einem als Vorratsbehälter fungierenden oder mit einem solchen verbundenen Schwingförderer auf die Transportvorrichtung bzw. in deren vertiefte Rille eingegeben, abgestrichen und mit einer Preßwalze leicht gleichmäßig verdichtet. Zur Herausnahme der Feststoffpartikel aus der rillenförmigen Vertiefung der Fördereinrichtung sind einerseits rotierende Bürsten 5′ vorgesehen, andererseits kann ein mäßiger Strömungsmittelstrom (Luft) beigemischt werden. In jedem Fall aber wird ein Injektor nachgeschaltet, der nicht nur bewirkt, daß die von den mechanischen Mitteln aus den Vertiefungen herausgelösten Feststoffpartikel abgesaugt werden, sondern mit Hilfe des Injektors zusätzlich mit Luft in Berührung kommen. Dies alles genügt jedoch noch nicht, um die Feststoffpartikel gleichmäßig in dem Luftstrom bzw. den Luftströmen zu dispergieren. Hierzu ist vielmehr in allen Fällen eine Prallflächenkaskade nachgeschaltet.

Diese Vorrichtung arbeitet vergleichsweise umständlich, indem die Feststoffpartikel aus den Vertiefungen mit mechanischen Mitteln (Bürsten) mehr oder weniger vollständig herausgelöst werden und einem Luftstrom beigemischt werden. Darüberhinaus muß als eigentlicher Antrieb für die nachfolgende Förderstrecke der Injektor eingesetzt werden.

Weitere Aerosolgeneratoren sind aus der Werbeschrift "Power Dispensers" der Firma TSI aus dem Jahr 1986 bekannt. Bei dem sogenannten Modell 3433 werden die Feststoffpartikel auf eine rotierende und mit einer rauhen Oberfläche versehene Kreisscheibe aufgebracht. Die Feststoffpartikel werden von einer Kapillaren, deren eines Ende über der Kreisscheibe angeordnet ist, und die mit ihrem anderen Ende in ein Venturirohr mündet, angesaugt. Durch eine in dem Venturirohr erzeugte Scherströmung werden die Feststoffpartikel verwirbelt. Einen Vorratsbehälter weist dieser Aerosolgenerator nicht auf. Nachteilig ist, daß die Menge der Feststoffpartikel stark schwankt, da diese von der Beschickungsdicke auf der Kreisscheibe abhängt. Die von Hand auf die Kreisscheibe aufgebrachten Feststoffpartikel weisen dabei eine ungleichmäßige Verteilung auf. Weiterhin ist nachteilig, daß die Partikelgröße nicht gleichmäßig ist und auch nur kleine Mengen im Bereich von 0,3-40 mg/m³ erreicht werden.

Das Modell 3400 basiert auf einem Wirbelbettverfahren und entspricht damit nicht vollständig dem Oberbegriff. Die Grundsubstanz wird in den Vorratsbehälter eingebracht und von dort mit Hilfe eines Förderbandes, welches um zwei in einer horizontalen Ebene liegenden Umlenkrädern geführt ist, in das Mischgebiet abgeführt. Die Austrittsöffnung des Vorratsbehälters ist relativ groß gestaltet und liegt in etwa in der Mitte zwischen den beiden Umlenkrädern. Der von unten eingeleitete, relativ langsam strömende Luftstrahl transportiert die Feststoffpartikel in vertikaler Richtung und soll gleichzeitig für eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Feststoffpartikel sorgen. Mittels einer Zyklone sollen verklumpte Feststoffpartikel zurückgehalten werden. Nachteilig ist, daß, über die Zeit gesehen, die Menge der Feststoffpartikel schwankt. Dies ist damit zu erklären, daß von dem Förderband, entsprechend dem Zustand der Grundsubstanz, eine unterschiedliche Menge von Feststoffpartikeln aus dem Vorratsbehälter abgeführt werden. Auch ist die Neigung zu nicht aufgelösten Feststoffpartikelanhäufungen gegeben. Weiterhin nachteilig können nur mittlere Mengen von Feststoffpartikeln in einem Bereich von 10-100 mg/m³ erzeugt werden.

Auch das Modell 3410 weist Unterschiede zur eingangs beschriebenen Art auf. Bei ihm wird die Grundsubstanz in Form eines kolbenförmig vorgeformten Kuchens in den Vorratsbehälter eingebracht. Ein Kolben mit einstellbarer Geschwindigkeit drückt den Kuchen gegen eine rotierende Bürste, wodurch Feststoffpartikel losgelöst werden. Ein Hilfsluftstrom führt die abgeführten Feststoffpartikel für die weitere Verwendung ab. Nachteilig ist, daß die Grundsubstanz vor der Verwendung in einen entsprechenden Kuchen zu formen ist. Dies erfordert eine spezielle Technik und Erfahrung, da ein zu fest gebundener Kuchen die Gefahr erhöht, daß der Anteil der durch Bürsten abgetragenen Brocken von Feststoffpartikeln zu groß wird, wodurch einerseits die Größe der in die Luftströmung eingebrachten Feststoffpartikel schwankt und andererseits auch keine über die Zeit gleichmäßige Feststoffpartikelmenge vorhanden ist.

Die DE-OS 15 77 836 zeigt eine Vorrichtung zum Streuen von Isolierstoffen, wobei eine Fördereinrichtung vorgesehen ist, die zwischen Krempelzähnen Vertiefungen auf der Oberfläche eines Förderbands aufweist, wobei dieses Förderband unter einem Vorratsbehälter so angeordnet ist, daß die Vertiefungen mit dem zu streuenden Mittel aufgefüllt werden. Überschüssiges Material wird mit einer Abstreichwalze abgekämmt und es sind Bürsten vorgesehen, um die Feststoffpartikel aus den Vertiefungen herauszubürsten und in den Saugstutzen eines Ventilators zu überführen.

Die FR-PS 22 33 807 zeigt eine Verteilungsvorrichtung für Granulat aus der Landwirtschaft, insbesondere einen Düngerstreuer, bei dem das Granulat über mit Vertiefungen versehene Walzen an der Austrittsöffnung eines Vorratsbehälters entnommen und dann einem Luftstrom aufgegeben wird. Die Feststoffpartikel fallen aufgrund von Schwerkraft aus den Vertiefungen der Fördereinrichtung heraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aerosolgenerator der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine möglichst gleichmäßige, feindosierbare und einen großen Bereich überdeckende Menge von Feststoffpartikeln erzeugt wird.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 erreicht.

Es ist ein vergleichsweise schneller Luftstrahl vorgesehen, der unmittelbar auf die Vertiefungen der Fördereinrichtung und damit auf die Feststoffpartikel gerichtet ist und bei dem dieser Luftstrahl unter Vermeidung mechanischer Mittel nicht nur die Feststoffpartikel unmittelbar aus den Vertiefungen herausholt, sondern gleichzeitig die hohe Turbulenz des schnellen Luftstrahls an dieser Stelle dazu ausnutzt, um die gleichmäßige Dispersion der Feststoffpartikel in dem Luftstrom zu erreichen. Die Verwendung eines Injektors und einer nachgeschalteten Prallflächenkaskade ist nicht mehr erforderlich. Auch der Wechsel von Saugen und Blasen, wie sie im Stand der Technik gemäß Entgegenhaltung 4 vorgeschrieben und empfohlen wird, erweist sich damit als hinfällig und überflüssig. Beim Anmeldungsgegenstand wird unmittelbar auf der Fördereinrichtung in Verbindung mit dem schnellen Luftstrahl ein Mischbereich gebildet. Dabei ist es wichtig, daß die Fördereinrichtung mit Ausnahme der Vertiefungen ansonsten die Austrittsöffnung des Vorratsbehälters abschließt, damit der in dem Mischbereich wirkende Luftstrahl nicht selbst Feststoffpartikel aus dem Vorratsbehälter herauslösen und herausführen kann.

Es ist ein mindestens die Fördereinrichtung und den Mischbereich umschließendes Gefäß vorgesehen, wobei das Gefäß mindestens einen Auslaßstutzen aufweist und ansonsten druckdicht abgeschlossen ist. In dem verbleibenden Hohlraum des Gefäßes werden die Feststoffpartikel von dem Luftstrahl stark verwirbelt und treten durch den Auslaßstutzen in die Luftströmung aus. Diese starke Verwirbelung stellt sicher, daß alle austretenden Feststoffpartikel zu Einzelpartikeln dispergiert werden.

Die Fördereinrichtung kann mindestens eine rotierende Kreisscheibe und/oder mindestens eine Walze und/oder mindestens ein translatorisch bewegtes Band aufweisen, wobei die Fördereinrichtung/Fördereinrichtungen jeweils getrennt und mit veränderbarer Geschwindigkeit ansteuerbar ist/sind und jeder Fördereinrichtung mindestens ein Luftstrahl zugeordnet ist. Es ist also möglich, ein und demselben Aerosolgenerator eine oder mehrere Fördereinrichtungen zuzuordnen. Jeder der einzelnen Fördereinrichtungen kann getrennt angesteuert werden, dies sowohl bezüglich der Ein/Aus-Stellung als auch der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung. Dabei können die einzelnen Fördereinrichtungen unterschiedliche Vertiefungen aufweisen. Insoweit ist es möglich, die von dem Aerosolgenerator erzeugte Menge von Feststoffpartikeln beliebig zu variieren, wobei auch weiterhin eine sehr feine Abstimmung bzw. Dosierung gegeben ist. Die Fördereinrichtungen können sowohl aus rotierende Kreisscheibe als auch als Walze oder translatorisch bewegtes Band ausgeführt sein. Wichtig ist dabei nur, daß stets die Dichtwirkung zwischen dem Vorratsbehälter und der Fördereinrichtung gegeben ist. Es ist aber auch möglich, daß verschiedene, gegeneinander austauschbare und unterschiedliche Geometrie der Vertiefungen aufweisende Fördereinrichtungen vorgesehen sind. So kann, neben der Variation der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung, die Menge der Feststoffpartikel dadurch gesteuert werden, daß die eine Fördereinrichtung gegen die andere ausgetauscht wird. Aufgrund der unterschiedlichen Geometrie der Vertiefungen der einzelnen Fördereinrichtungen wird dann die Menge der Feststoffpartikel beeinflußt. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn der Aerosolgenerator nur eine Fördereinrichtung aufweist. Mit ein und derselben Fördereinrichtung kann die Menge der Feststoffpartikel dann in einem gewissen Bereich noch über die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung variiert werden.

Um eine weitere Erhöhung der Turbulenz zu erreichen, kann das Gefäß Turbulenzerzeuger, beispielsweise Widerstandskörper, aufweisen. Die Ausbildung der Turbulenzerzeuger ist hinreichend bekannt, so daß darauf nicht weiter eingegangen zu werden braucht. Die Anordnung der Turbulenzerzeuger ist den jeweiligen Gegebenheiten anzupassen. Dabei ist die Anordnung insbesondere abhängig von der Formgebung des Gefäßes und damit von der sich in dem Hohlraum des Gefäßes ausbildenden Strömung.

Die/eine Austrittsöffnung/en kann an dem tiefsten Punkt des Vorratsbehälters angeordnet sein, so daß die Feststoffpartikel aufgrund ihres Gewichts die Vertiefungen füllen und austreten. Durch diese spezielle Anordnung erübrigt es sich einen weiteren Transportmechanismus vorzusehen, der auf Feststoffpartikel in Richtung der Austrittsöffnung des Vorratsbehälters wirkt. Es wird hier also in besonders geschickter Weise die bereits stets den Feststoffpartikeln innewohnende Kraft, nämlich die Gewichtskraft, ausgenutzt.

Es ist aber auch möglich, daß ein die Grundsubstanz in Richtung der Austrittsöffnung/en drückender Kolben vorgesehen ist. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn mehrere Fördereinrichtungen an dem Aerosolgenerator vorgesehen sind. Diese Fördereinrichtungen, bzw. die ihnen zugeordneten Austrittsöffnungen, sind konstruktionsbedingt oftmals nicht alle an dem tiefsten Punkt angeordnet. Insoweit bedarf es eines Transportmechanismus, der die Feststoffpartikel gleichmäßig in Richtung der Austrittsöffnungen drängt. Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, solch einen Transportmechanismus auszubilden. Wesentlich ist dabei nur, daß die Feststoffpartikel stets in Richtung der Austrittsöffnung bzw. Austrittsöffnungen gedrückt werden.

Es kann ein Zusatzluftstrom mit variabler Ausströmgeschwindigkeit zur Anpassung des aus dem Auslaßstutzen austretenden Teilchenstromes an die Luftströmung vorgesehen sein. Der Teilchenstrom besitzt dann die gleiche Geschwindigkeit wie die Luftströmung, so daß er diesem direkt zugeführt werden kann. Es versteht sich, daß die Geschwindigkeit des Teilchenstromes auch durch beispielsweise entsprechende Formgebung des Auslaßstutzens beeinflußt werden kann.

Vorteilhafterweise besteht weiterhin die Möglichkeit, daß eine den Teilchenstrom erfassende Meßvorrichtung vorgesehen ist, daß die Signale der Meßvorrichtung einer Steuereinrichtung zugeführt werden und daß die Steuereinrichtung im Sinne einer Regelung die Feststoffpartikelmenge und die Anpassung des Teilchenstromes an die Luftströmung regelt. Der Steuereinrichtung wird beispielsweise eine bestimmte Feststoffpartikelmenge vorgegeben. Über die Meßvorrichtung erhält die Steuereinrichtung Signale, die der Feststoffpartikelkonzentration in der Luftströmung proportional sind. Die Steuereinrichtung führt dann einen Ist/Soll-Vergleich durch und regelt die Feststoffpartikelmenge bzw. Konzentration auf den vorgegebenen Sollwert durch beispielsweise Erhöhung der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung und/oder Zuschaltung oder Abschaltung einer oder mehrerer Fördereinrichtungen. In die Regelung kann auch der auf die Feststoffpartikel in Richtung der Austrittsöffnung wirkende Transportmechanismus, also die auf die Feststoffpartikel wirkende Kraft bzw. deren Größe einbezogen sein. Weiterhin übernimmt die Regelung die Anpassung des Teilchenstromes an die Luftströmung durch Variation der Ausströmgeschwindigkeit des Zusatzluftstromes. Auch eine Regelung in Bezug auf die jeder Fördereinrichtung zugeordneten Luftstrahlen in Bezug auf einerseits der Geschwindigkeit der einzelnen Luftstrahlen und andererseits der Ein/Ausschaltung der Luftstrahlen ist möglich. Als Eingangsgrößen der Steuereinrichtung dienen jeweils entsprechende Meßvorrichtungen. Die Ausgangsgrößen der Steuereinrichtung werden dann über entsprechende Verstärker oder dgl., Regelventilen, Potentiometern oder äquivalent arbeitenden Bauteilen zugeführt. Damit ist sichergestellt, daß die vorgegebenen Parameter, insbesondere die Konzentration der sich in der Luftströmung befindlichen Partikel, eingehalten werden. Auch ist somit eine kontinuierliche Variation über die Zeit möglich.

Die Erfindung wird anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Auführungsform des Aerosolgenerators mit einer Fördereinrichtung,

Fig. 2 Anordnungsmöglichkeiten der Vertiefungen der Fördereinrichtung,

Fig. 3 eine erste geometrische Gestaltungsform der Vertiefungen,

Fig. 4 eine zweite geometrische Gestaltungsform der Vertiefungen,

Fig. 5 eine schematische Darstellung bei Verwendung eines Bandes als Fördereinrichtung,

Fig. 6 eine schematische Darstellung bei Verwendung einer Walze als Fördereinrichtung,

Fig. 7 eine Ausführungsform mit zwei Fördereinrichtungen und

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer aktiven Regelung.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform des Aerosolgenerators 1 dargestellt. Der Aerosolgenerator 1 weist einen Vorratsbehälter 2 auf, in dem sich eine Grundsubstanz 3 befindet. Die Grundsubstanz 3 besteht aus Feststoffpartikeln 4, auf die eine Kraft in Richtung eines Pfeiles 5 wirkt. Der Vorratsbehälter 2 besitzt an einem tiefsten Punkt 6 eine Austrittsöffnung 7. Die Austrittsöffnung 7 ist von einer Fördereinrichtung 8, die hier als Kreisscheibe 9 ausgebildet ist, durch Andrücken verschlossen. Die Kreisscheibe 9 erstreckt sich über die Austrittsöffnung 7 hinaus und besitzt eine freie Oberfläche 10 in einem Mischbereich 11. Der Mischbereich 11 ist eingegrenzt von der freien Oberfläche 10 und von einer Abwinklung 12 des Vorratsbehälters 2. Auf der gesamten Oberfläche der Kreisscheibe 9 sind Vertiefungen 13 angeordnet, in der sich im Bereich der Austrittsöffnungen 7 die Feststoffpartikel 4 ansammeln. Die Kreisscheibe 9 wird von einer Feder 14 gegen die Austrittsöffnung 7 des Vorratsbehälters 2 gedrückt, so daß die Kreisscheibe 9 dichtend an der Wandung des Vorratsbehälters 2 anliegt. Ein mit einer Welle 15 verbundener Antrieb 16 bewegt die Kreisscheibe 9 in Richtung eines Pfeiles 17. Von einer nicht weiter dargestellten Druckluftquelle wird ein Luftstrahl 18 erzeugt, mit der Geschwindigkeit von in Richtung eines Pfeils 19 eintretender Druckluft. Der Luftstrahl 18 wird von einem Rohr 20 in den Mischbereich 11 geführt. An dem in dem Mischbereich 11 mündenden Ende des Rohres 20 ist eine Düse 21 vorgesehen. Ein Gefäß 22 umschließt den Vorratsbehälter 2, die Kreisscheibe 9 mit ihrer Feder 14 und ein Teil des Rohres 20. Das Gefäß 22 weist einen Auslaßstutzen 23 auf, durch den ein Teilchenstrom 24 das Gefäß 22 in Richtung eines Pfeils 25 verläßt. Das Gefäß 22 ist derart dimensioniert, daß ein Freiraum 26 zwischen der Innenwandung des Gefäßes 22 und der Außenwandung des Vorratsbehälters 2 geschaffen ist. In der Wandung des Gefäßes 22 ist ein Einlaßrohr 27 vorgesehen, durch welches über eine nicht dargestellte Quelle ein Zusatzluftstrom in Richtung eines Pfeils 28 in den Freiraum 26 eingebracht wird. Über ein Rohrstück 29 kann Druckluft in Richtung eines Pfeils 30 in den Vorratsbehälter 2 eingebracht werden. Sowohl das Einlaßrohr 27 als auch das Rohrstück 29 lassen sich auch durch hier nicht dargestellte Stopfen druckdicht verschließen. Das Gefäß 22 weist weiterhin Flansche 31 und 32 auf, die mit Schrauben 33-38 miteinander verbunden sind. Insgesamt ist das Gefäß 22 druckdicht ausgebildet. An der Wandung des Gefäßes 22 sind Turbulenzerzeuger 39 befestigt, die in den Freiraum 26 hineinragen. In dem Flansch 32 werden Lager 40 und 41 getragen, die die Welle 15 führen.

Im folgenden wird die Funktionsweise des Aerosolgenerators 1 beschrieben. Vor der Inbetriebnahme wird der Vorratsbehälter 2 mit der Grundsubstanz 3 gefüllt. Die Feststoffpartikel 4 füllen die Vertiefungen 13 der Fördereinrichtung 8. Nach Einschalten des Antriebs 16 rotiert die Fördereinrichtung 8 in Richtung des Pfeils 17, so daß die mit den Feststoffpartikeln 4 versehenen Vertiefungen 13 in den Mischbereich 12 gelangen. Die Feststoffpartikel 4 werden von dem Luftstrahl 18 aus den Vertiefungen 13 ausgeblasen und verwirbelt. Dabei können sich die Feststoffpartikel 4 in dem Freiraum 26 frei bewegen und werden von den Turbulenzerzeugern 39 einer weiteren Verwirbelung unterworfen. Durch die Austrittsgeschwindigkeit des Luftstrahles 18 und die Verwirbelung ist gewährleistet, daß die Feststoffpartikel 4 zu Einzelpartikeln dispergieren. Der Zusatzluftstrom wird über das Einlaßrohr 27 in Richtung des Pfeils 28 in den Freiraum 26 eingebracht und reichert sich mit den Feststoffpartikeln 4 an. Aus dem Auslaßstutzen 23 tritt dann in Richtung des Pfeils 25 der mit Teilchen dotierte Luftstrom, also der Teilchenstrom 24, aus und wird der Luftströmung zugeführt. Durch die kontinuierliche Drehbewegung der Kreisscheibe 9 besitzt der Teilchenstrom 24 eine stets gleichbleibende Menge der Feststoffpartikel 4. Die Menge der Feststoffpartikel 4 wird lediglich dadurch bestimmt, wieviele der Feststoffpartikel 4 die Vertiefungen 13 der Kreisscheibe 9 aufnehmen. Feststoffpartikel 4, die sich außerhalb der Vertiefungen 13 befinden, werden von der Wandung des Vorratsbehälters 2 zurückgehalten, so daß sie nicht in den Mischbereich gelangen können.

In Fig. 2 sind verschiedene Möglichkeiten der Anordnung der Vertiefungen 13 gezeigt. So kann die Kreisscheibe 9 beispielsweise unregelmäßig angeordnete und unterbrochene Vertiefungen 13 aufweisen, wie es in dem Quadranten 43 gezeigt ist. Ebenso können regelmäßig angeordnete Vertiefungen 44, 45 oder 46 vorgesehen sein, wie sie in den Quadranten 47, 48 und 49 dargestellt sind.

In den Fig. 3 und 4 ist die geometrische Ausbildung der Vertiefungen 13 und 46 der Fördereinrichtung 8 gezeigt. Währenddessen die Vertiefung 13 einen mehr dreieckigen Querschnitt aufweist, besitzt die Vertiefung 46 einen halbkreisförmigen Querschnitt. Der Querschnitt der Vertiefungen 13, 44-46 ist den jeweiligen Verhältnissen anzupassen, insbesondere der verwendeten Grundsubstanz 3. Es versteht sich, daß alle der in Fig. 2 dargestellten und weiter denkbaren Anordnungen der Vertiefungen 13, 44-46 einen Querschnitt gemäß der Fig. 3 oder der Fig. 4 aufweisen können. Auch sind andere Querschnitte durchaus denkbar und sinnvoll.

In Fig. 5 ist die Fördereinrichtung 8 als Bahn 50 ausgeführt. Sie wird von Umlenkrollen 51, 52 geführt, wobei die Umlenkrolle 51 von dem Antrieb 16 in Richtung des Pfeiles 53 angetrieben ist.

In der Fig. 6 weist die Fördereinrichtung 8 eine in Richtung eines Pfeils 54 rotierende Walze 55 auf. Die Funktionsweise bei den unterschiedlichen Ausführungen der Fördereinrichtung 8 ist dabei stets diejenige mit Bezug auf die Fig. 1 beschrieben.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 weist der Aerosolgenerator 1 neben der Fördereinrichtung 8 noch eine zweite Fördereinrichtung 56 auf. Die Fördereinrichtungen 8 und 56 sind beide als Kreisscheiben 9 und 57 ausgebildet, es kann aber ebenso ein Band 50 oder auch eine Walze 55 vorgesehen sein. Jeder der Fördereinrichtungen 8, 56 ist eine Austrittsöffnung 7, 58 zugeordnet. Ebenfalls ist neben dem Rohr 20 bzw. dem Luftstrahl 18 für die Fördereinrichtung 8 ein weiteres Rohr 59 bzw. ein weiterer Luftstrahl 60 vorgesehen. Die Feststoffpartikel 4 werden von einem Kolben 61, der mit kontinuierlicher Geschwindigkeit in Richtung eines Pfeils 62 bewegt wird, auf die Fördereinrichtungen 8, 56 gedrückt. Neben den Fördereinrichtungen 8, 56 können noch weitere Fördereinrichtungen vorgesehen sein.

In Fig. 8 ist, stark schematisiert, eine Regelschleife des Aerosolgenerators 1 dargestellt. Die Partikelkonzentration der in Richtung eines Pfeils 63 bewegten Luftströmung wird mit geeigneten Mitteln detektiert, z. B. optische Durchstrahlung oder Streulichtmethode, von einer Meßvorrichtung 65 in elektrische Signale umgewandelt und einer Steuereinrichtung 66 zugeführt. Die Steureinrichtung 66 steuert verschiedene Antriebe 16, die wiederum mit den Fördereinrichtungen 8, 56 in Verbindung stehen. Jeder Fördereinrichtung 8, 56 sind ein Luftstrahl 18 bzw. 60 zugeordnet, die wiederum über Ventile 67 von der Steuereinrichtung 66 in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Sollwert und den von der Sonde 64 und der Meßvorrichtung 65 ermittelten Istwert geregelt werden. Es versteht sich, daß neben den drei hier dargestellten Fördereinrichtungen 8, 56, bzw. Luftstrahlen 18, 60 auch nur jeweils ein oder auch mehrere gesteuert werden können. Die Steuereinrichtung 66 steht mit weiteren Ventilen 68-70 in Verbindung bzw. steuert diese Ventile, die wiederum den Zusatzluftstrom durch das Einlaßrohr 27 sowie die Kraft auf den Kolben 61 regeln. Die Anschlüsse der Steuereinrichtung 66 für die Ventile 68- 70 können aber ggf. auch frei gelassen werden. Weiterhin können neben der Sonde 64 und der Meßvorrichtung 65 für jeden Ausgang der Steuereinrichtung 66 weitere Meßvorrichtungen und Aufnehmer vorgesehen sein, so daß von der Steuereinrichtung 66 mehrere Istwerte mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden und die entsprechenden Ausgänge für verschiedene Ist/Soll-Vergleiche geregelt werden. Damit ist sichergestellt, daß die Konzentration der Feststoffpartikel 4 des Teilchenstromes 24 stets konstant bleibt oder aber daß, wenn es gewünscht ist, eine zeitabhängige Variation erfolgen kann.

Bezugszeichenliste

 1 Aerosolgenerator
 2 Vorratsbehälter
 3 Grundsubstanz
 4 Feststoffpartikel
 5 Pfeil
 6 tiefster Punkt
 7 Austrittsöffnung
 8 Fördereinrichtung
 9 Kreisscheibe
10 freie Oberfläche
11 Mischbereich
12 Abwinklung
13 Vertiefung
14 Feder
15 Welle
16 Antrieb
17 Pfeil
18 Luftstrahl
19 Pfeil
20 Rohr
21 Düse
22 Gefäß
23 Auslaßstutzen
24 Teilchenstrom
25 Pfeil
26 Freiraum
27 Einlaßrohr
28 Pfeil
29 Rohrstück
30 Pfeil
31 Flansch
32 Flansch
33 Schraube
34 Schraube
35 Schraube
36 Schraube
37 Schraube
38 Schraube
39 Turbulenzerzeuger
40 Lager
41 Lager
42 Lager
43 Quadrant
44 Vertiefung
45 Vertiefung
46 Vertiefung
47 Quadrant
48 Quadrant
49 Quadrant
50 Band
51 Umlenkrolle
52 Umlenkrolle
53 Pfeil
54 Pfeil
55 Walze
56 Fördereinrichtung
57 Kreisscheibe
58 Austrittsöffnung
59 Rohr
60 Luftstrahl
61 Kolben
62 Pfeil
63 Pfeil
64 Sonde
65 Meßvorrichtung
66 Steuereinrichtung
67 Ventil
68 Ventil
69 Ventil
70 Ventil

Claims (8)

1. Aerosolgenerator zur kontinuierlichen Erzeugung eines massenstrom- oder volumenstromkonstanten Luft/Feststoff- Teilchenstroms, insbesondere zum Impfen von Luftströmungen, mit einem pulverförmige Feststoffpartikel enthaltenden und mit mindestens einer Austrittsöffnung versehenen Vorratsbehälter und mit einer Vertiefungen aufweisenden, die Feststoffpartikel aus dem Vorratsbehälter in den Vertiefungen dosiert herausführenden und mit einem Antrieb versehenen Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übernahme der Feststoffpartikel (4) aus den Vertiefungen (13) der Fördereinrichtung (8, 56) und zur Verwirbelung in einem Luftstrom ein aus einem Rohr (20) mit hoher Austrittsgeschwindigkeit - insbesondere nahe der Schallgeschwindigkeit - in einem zwischen Fördereinrichtung (8, 56) und Vorratsbehälter (2) gebildeten Mischbereich (11) für Luft und Feststoffpartikel mündender und auf die Vertiefungen (13) der Fördereinrichtung gerichteter Luftstrahl (18) vorgesehen ist, daß die Fördereinrichtung (8, 56) einerseits die Austrittsöffnung (7, 58) des Vorratsbehälters (2) verschließt und andererseits die in den Vertiefungen (13) aufgenommenen Feststoffpartikel in den Bereich des Luftstrahls (18) und damit in den Mischbereich (11) transportiert, daß ein mindestens die Fördereinrichtung (8, 56) und den Mischbereich (11) umschließendes Gefäß (22) vorgesehen ist, und daß das Gefäß (22) mindestens einen Auslaufstutzen (23) aufweist und ansonsten druckdicht abgeschlossen ist.

2. Aerosolgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (8, 56) mindestens eine rotierende Kreisscheibe (9) und/oder mindestens eine Walze (55) und/oder mindestens ein translatorisch bewegendes Band (50) aufweist, daß die Fördereinrichtung/Fördereinrichtungen (8, 56) jeweils getrennt und mit veränderbarer Geschwindigkeit ansteuerbar ist/sind und daß jeder Fördereinrichtung (8, 56) mindestens ein Luftstrahl (18, 60) zugeordnet ist.

3. Aerosolgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene, gegeneinander austauschbare und unterschiedliche Geometrie der Vertiefungen (13, 44-46) aufweisende Fördereinrichtungen (8, 56) vorgesehen sind.

4. Aerosolgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (22) Turbulenzerzeuger (39) , beispielsweise Widerstandskörper, aufweist.

5. Aerosolgenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die/eine der Austrittsöffnung/en (7, 58) an dem tiefsten Punkt (6) des Vorratsbehälters (2) angeordnet ist, so daß die Feststoffpartikel (4) aufgrund ihres Gewichts die Vertiefungen (13, 44-46) füllen und austreten.

6. Aerosolgenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Feststoffpartikel (4) in Richtung der Austrittsöffnung/en (7, 58) drückender Kolben (61) vorgesehen ist.

7. Aerosolgenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzluftstrom mit variabler Ausströmgeschwindigkeit zur Anpassung des aus dem Auslaßstutzen (23) austretenden Teilchenstromes (24) an die Luftströmung vorgesehen ist.

8. Aerosolgenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Teilchenstrom (24) erfassende Meßvorrichtung (64, 65) vorgesehen ist, daß die Signale der Meßvorrichtung (64, 65) einer Steuereinrichtung (66) zugeführt werden und daß die Steuereinrichtung (66) im Sinne einer Regelung die Feststoffpartikelmenge und die Anpassung des Teilchenstromes (24) an die Luftströmung regelt.