[发明专利]双材料雾化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种按第一权利要求所述的用于在气流中使液体雾化的双材料雾化装置。

背景技术

在喷雾质量、流量及调节范围方面对雾化要求高时，使用气体支持的、以下称为双材料雾化装置的喷雾器。在此，通过气体(空气、蒸汽或者惰性气体)也就是说通过在气体和液体之间的相对速度来加入液体雾化所必需的能量。通常，直接将液体喷射到气流中并且通过气流来雾化。

内部混合的、具有同轴的液体接受器的双材料雾化装置也属于上述喷雾器类别。通常所述双材料雾化装置的突出之处在于所述雾化装置的旋转对称结构并且具有布置在所述装置中的混合通道，液体输入管路和气体输入管路汇入所述混合通道中，并且该装置又具有通往周围环境的流出口。雾化的液体-气体-混合物作为成品离开所述流出口并且由此不同于那些在装置外部进行雾化(比如在喷漆枪中)的系统。内部混合的双材料雾化装置的典型代表是用于燃烧设备的燃烧器比如重油燃烧器或者预燃室-柴油发动机(预燃室＝混合通道)。

大量的影响参数以及关于喷雾特征的信息的缺乏使人不能对双材料雾化装置进行令人满意的优化。在今天所使用的内部混合的雾化装置上出现的其中一个最为重要的技术问题是所述混合通道的壁膜形成(通道浸湿)。在特定的运行条件下，存在着在所述雾化装置内部的混合通道中液体射束的扩散太快的可能性并且由此存在着在流出通道中形成壁膜的可能性。这种膜随所述气体-液体-混合物的流动被压到所述流出口并且在那里作为更大的液滴被气流带出。就这一点而言，直接在所述流出口上致力于一种气流状态，该气流状态不仅带出液滴而且使其雾化。其中一种这样的气流状态通过用于流出的气体-液体-混合物的包层气体的喷射来实现。

在DE 199 41 091 A1中示范性地对一种具有内部混合的双材料雾化喷嘴的燃油燃烧器进行了说明，其中在从混合通道中喷出时提出一种附加的环形气体喷射口。

DE 35 25 161 A1公开了一种用于使液态的或高粘性的燃料雾化的装置的混合通道流出口的相应设计方案。

但是前述装置不具有喷射口的直接调节，所述喷射口的直接调节尤其允许在连续的运行过程中也就是在不中断雾化的情况下改变喷嘴几何形状。

迄今为止，已经在运行条件方面(气体对液体的比例、韦伯数、Ohnesorge数)对带有或不带喷嘴的双材料雾化装置的几何参数进行了调节。但是其中的主要缺点在于，通过这种方式设计的雾化喷嘴也受相应的运行条件的制约。所使用的内部混合的双材料雾化装置由此虽然对这些运行条件来说没有混合通道的浸湿(壁膜形成)，但由此也可以有限制地加以使用。其使用范围因而大大依赖于运行条件。运行条件的变化、材料性能的变化或者另一种液体的使用都会很快导致特定的喷嘴不适合于雾化。

发明内容

根据前述现有技术，本发明的任务是提出一种可普遍使用的双材料雾化装置，该双材料雾化装置不具有前述限制并且尤其允许与在连续运行过程中变化的基础条件比如在混合通道壁体上的装置温度相匹配。

该任务通过一种具有第一权利要求所述特征的双材料雾化装置得到解决。从属权利要求则表明优选的实施方式。

本发明的主要特征在于喷射口的几何形状的可调节的可调节性，也就是喷射口的横截面以及由此其流动技术的布局的可调节的可调节性。这包括径向横截面和/或轴向横截面(流动通道剖面)，其中所述可调节的可调节性这个概念首先集中于在喷射口上的变化。但是，将流动情况的变化的措施本身纳入所述可调节性这个概念之中，这也在本发明的框架内，所述流动情况通过为此使用的机构一同变化，即使所述机构没有直接作用在喷嘴口上。此外，在气体分支或者在特定的转向时所述流动情况的变化(比如涡流的以及层流的流动区域，反向流动等)也属于所述措施，所述转向当然随背压比而变化，所述背压比可通过喷射口的几何形状来调节。不仅在喷射口上的而且在前置的通往所述喷射口的气体导送通道中的通道横截面同样按实施方式而变化。

附图说明

借助于实施例和以下附图对本发明进行详细解释。其中：

图1是第一实施方式的侧面剖面图，并且

图2是作为替代方案的实施方式的侧面剖面图。

具体实施方式