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DE102006011881A1 - Mixing apparatus for nano dispersion, from liquid and at least one liquid/solid additive, has closed housing with inner tube to take dispersion by suction in circular rotary recirculation - Google Patents

Mixing apparatus for nano dispersion, from liquid and at least one liquid/solid additive, has closed housing with inner tube to take dispersion by suction in circular rotary recirculation Download PDF

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DE102006011881A1
DE102006011881A1 DE102006011881A DE102006011881A DE102006011881A1 DE 102006011881 A1 DE102006011881 A1 DE 102006011881A1 DE 102006011881 A DE102006011881 A DE 102006011881A DE 102006011881 A DE102006011881 A DE 102006011881A DE 102006011881 A1 DE102006011881 A1 DE 102006011881A1
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DE
Germany
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dispersion
carrier liquid
particles
component
droplets
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102006011881A
Other languages
German (de)
Inventor
Johanna Schewe
Werner Dipl.-Geol. Dr. Kriele
Karl-Heinz Dipl.-Ing. Parras
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
H.C. CARBON GMBH, 90461 NUERNBERG, DE
Original Assignee
VORTEX NANOFLUID GmbH
VORTEX-NANOFLUID GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VORTEX NANOFLUID GmbH, VORTEX-NANOFLUID GmbH filed Critical VORTEX NANOFLUID GmbH
Priority to DE102006011881A priority Critical patent/DE102006011881A1/en
Priority to PCT/EP2006/010807 priority patent/WO2007054340A1/en
Priority to PCT/EP2006/010805 priority patent/WO2007054338A1/en
Priority to PCT/EP2006/010772 priority patent/WO2007054323A1/en
Priority to EP06818473.8A priority patent/EP1945340B1/en
Priority to PCT/EP2006/010808 priority patent/WO2007054341A1/en
Priority to PCT/EP2006/010803 priority patent/WO2007054336A1/en
Priority to PCT/EP2006/010806 priority patent/WO2007054339A1/en
Priority to PCT/EP2006/010804 priority patent/WO2007054337A1/en
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Abstract

A mixing apparatus (1), to form a dispersion by intensive mixing a liquid with at least one liquid or solid additive, has an enclosed housing (10) with a suction recirculation within an inner housing tube (11). The dispersion has a circular rotary movement in the tube to a spray (18) at the outlet end of the tube. A rotor (14) has extensions around the enlarged tube outlet end and spiral guides (110, 111a, 111i) are at the inner housing wall or the outer/inner tube wall.

Description

Die Erfindung betrifft eine langzeitstabile Dispersion, die Verwendung der Dispersion sowie ein Verfahren zur Herstellung der Dispersion.The The invention relates to a long-term stable dispersion, the use the dispersion and a method for producing the dispersion.

Bei einer Dispersion handelt es sich um ein Gemenge aus mindestens zwei Stoffen, die sich nicht oder kaum ineinander lösen oder chemisch miteinander verbinden. Eine Dispersion aus zwei oder mehreren Flüssigkeiten wird auch als Emulsion bezeichnet, eine Dispersion aus Flüssigkeit und Feststoff als Suspension.at a dispersion is a mixture of at least two Substances that do not or hardly dissolve into each other or chemically with each other connect. A dispersion of two or more liquids is also referred to as emulsion, a dispersion of liquid and solid as a suspension.

Wenn es sich bei der Flüssigkeit um Wasser handelt, wird das Additiv auch als hydrophobe Komponente bezeichnet. Bei der Herstellung der Emulsion sind in zunehmendem Maße Partikel- bzw. Tröpfchengrößen der hydrophoben Komponente im Nanometer-Bereich bevorzugt, die sich besonders fein in der Dispersion verteilen. Trotzdem kann herkömmlich insbesondere für langzeitstabile Dispersionen nicht auf Stabilisatoren, wie Tenside oder Emulgatoren, verzichtet werden, welche die Partikel bzw. Tröpfchen der hydrophoben Komponente umschließen oder an ihnen andocken und so die gegenseitige Anziehung der Partikel bzw. Tröpfchen infolge der Grenzflächenspannung unterbinden oder zumindest sehr verzögern.If it is the liquid When it comes to water, the additive also acts as a hydrophobic component designated. In the preparation of the emulsion are increasing Particle size measurements or droplet sizes of hydrophobic component in the nanometer range, preferably distribute very finely in the dispersion. Nevertheless, conventionally, in particular for long-term stable Dispersions not on stabilizers, such as surfactants or emulsifiers, which particles or droplets of the hydrophobic component are dispensed with enclose or dock on them and so the mutual attraction of the particles or droplets due to the interfacial tension prevent or at least delay very much.

Stellvertretend für die vielfältigen Anwendungen von wasserbasierten Emulsionen seien Kraftstoff- und/oder Brennstoffemulsionen genannt. Solche mit Wasser bis zu 50% Anteil versetzte Kraftstoffe und/oder Brennstoffe stellen Versuche dar, zum einen den Kraft- bzw. Brennstoffverbrauch und zum anderen den Schadstoffausstoß zu senken.vicarious for the diverse Applications of water-based emulsions are fuel and / or Called fuel emulsions. Such with water up to 50% share offset fuels and / or fuels represent attempts on the one hand the fuel consumption and on the other hand the Pollutant emissions too reduce.

DE 103 34 897 A1 beschreibt eine sogenannte Mikroemulsion und deren Verwendung als Kraftstoff, die ein Dreistoffgemisch darstellt, welches neben dem Wasser und dem Kraftstoff ein Gemisch aus nichtionischen Tensiden, ionischen Tensiden und Cotensiden aufweist. DE 103 34 897 A1 describes a so-called microemulsion and its use as fuel, which is a ternary mixture which, in addition to the water and the fuel, has a mixture of nonionic surfactants, ionic surfactants and cosurfactants.

Insbesondere in der Kosmetik und Medizin können Tenside unerwünschte Nebenwirkungen hervorrufen.Especially in cosmetics and medicine can Surfactants unwanted Cause side effects.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte stabile, vorzugsweise langzeitstabile Dispersion und ein Verfahren zur Herstellung der Dispersion anzugeben.task The present invention is an improved stable, preferably long-term stable dispersion and a process for the preparation of the dispersion specify.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Dispersion aus einer Trägerflüssigkeit, zum Beispiel Wasser und einer in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente, welche als gleichmäßig verteilte Tröpfchen und/oder Partikel vorliegt, gelöst, wobei vorgesehen ist, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 68% der Tröpfchen und/oder Partikel zwischen 1 nm bis 300 nm liegt, und daß die Tröpfchen und/oder Partikel so in die Struktur der Trägerflüssigkeit eingebunden sind, daß zur Stabilisierung, vorzugsweise Langzeitstabilisierung der Dispersion keine weitere Komponente als Stabilisator-Komponente erforderlich ist. Es ist diesbezüglich vorgesehen, daß die Dispersion keine solche Stabilisator-Komponente enthält oder daß die Dispersion eine solche Stabilisator-Komponente enthält, jedoch in einer Konzentration, die so gering ist, daß sie keinen wesentlichen Beitrag zu der Stabilität der Dispersion liefert.According to the invention this Task with a dispersion of a carrier liquid, for example water and one in the carrier liquid not soluble Component, which is distributed as evenly droplet and / or particles is present, dissolved, it being provided that the Droplet- or particle size of at least 68% of the droplets and / or particles is between 1 nm to 300 nm, and that the droplets and / or Particles are embedded in the structure of the carrier liquid, that to Stabilization, preferably long-term stabilization of the dispersion no further component as stabilizer component required is. It is intended in this regard that the Dispersion contains no such stabilizer component or that the Dispersion contains such a stabilizer component, however, in a concentration that is so low that it makes no significant contribution to the stability provides the dispersion.

Die Aufgabe wird weiter mit einem Verfahren zur Herstellung einer Dispersion aus einer Trägerflüssigkeit, beispielsweise Wasser und einer in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente, welche als gleichmäßig verteilte Tröpfchen oder Partikel vorliegt, gelöst. Hierbei ist vorgesehen, daß die Dispersion unter Anlegen von Vakuum mit Hilfe eines ersten rotierenden Wirbels und/oder eines zweiten rotierenden Wirbels, der den ersten Wirbel umgibt, homogenisiert wird, und daß Cluster-Strukturen der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente durch Kavitation aufgebrochen werden.The The object is further achieved by a process for producing a dispersion from a carrier liquid, for example, water and a non-soluble in the carrier liquid Component, which is distributed as evenly droplet or particles is present, dissolved. It is provided that the Dispersion under vacuum by means of a first rotating Vertebrae and / or a second rotating vortex, the first Vortex surrounds, is homogenized, and that cluster structures of in the carrier liquid not soluble Component to be broken by cavitation.

Weiter wird ein Verfahren zur Herstellung einer Nano-Dispersion aus einer Flüssigkeit und mindestens einem festen oder flüssigen Additiv angegeben. Die Nano-Dispersion kann ausgestaltet sein wie die vorangehende erfindungsgemäße Dispersion. Bei dem festen oder flüssigen Additiv handelt es sich um die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente. Das Herstellungsverfahren sieht vor, daß während des Herstellungsprozesses die gebildete Dispersion in einem geschlossenen rotationssymmetrischen Gehäuse, das einen rotationssymmetrischen Innentubus aufweist, mit einer mit einem Rotor ausgebildeten Umwälzeinrichtung in einem Kreislauf im Innern des Innentubus in einem rotierenden Wirbel von oben nach unten fließend und im Zwischenraum zwischen Außenwandung des Innentubus und Innenwandung des Gehäuses in einem rotierenden Wirbel mit umgekehrter Drehrichtung von unten nach oben fließend umgewälzt wird, wobei vorgesehen ist, daß die Dispersion in einem ersten Kreislaufabschnitt, in der sie mit einem ersten Abschnitt des Rotors zusammenwirkt, homogenisiert wird, wobei die Drehzahl des Rotors so eingestellt ist, daß die Cluster-Strukturen des Additivs und/oder der Trägerflüssigkeit im wesentlichen durch Kavitation aufgebrochen werden, daß die Drehrichtung der Dispersion in einem stromabwärts folgenden zweiten Kreislaufabschnitt umgekehrt wird, und daß das Additiv im ersten Kreislaufabschnitt oder in dem stromaufwärts benachbarten Kreislaufabschnitt unter Druck eingesprüht wird.Further is a method for producing a nano-dispersion of a liquid and at least one solid or liquid additive. The Nano-dispersion can be designed like the preceding dispersion according to the invention. at solid or liquid Additive is the component which is not soluble in the carrier liquid. The manufacturing process provides that during the manufacturing process the dispersion formed in a closed rotationally symmetric Casing, having a rotationally symmetrical inner tube, with a formed with a rotor circulation device in a circuit in the interior of the inner tube in a rotating vortex from above flowing downstairs and in the space between the outer wall the inner tube and inner wall of the housing in a rotating vortex with reversed direction of rotation is circulated from bottom to top, it being provided that the Dispersion in a first cycle section, in which they with a first portion of the rotor cooperates, is homogenized the speed of the rotor is set so that the cluster structures of Additive and / or the carrier liquid are broken up by cavitation that the direction of rotation the dispersion in a downstream the following second cycle section is reversed, and that the additive in the first cycle section or in the upstream adjacent cycle section sprayed under pressure becomes.

Die erfindungsgemäße Dispersion zeichnet sich dadurch aus, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 68% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente im unteren Drittel des Nanometer-Bereichs zwischen 1 nm und 300 nm liegt. Wenn als Trägerflüssigkeit Wasser vorgesehen ist, handelt es sich bei der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente um eine hydrophobe Komponente. Die an den Tröpfchen und/oder Partikeln auftretenden Grenzflächenkräfte sind zum einen durch die geringe Tröpfchen- oder Partikelgröße reduziert, und zum anderen sind die Tröpfchen und/oder Partikel optimal in die Struktur der Trägerflüssigkeit, beispielsweise in die Wasserstruktur eingebunden. Es ist also nicht notwendig, der erfindungsgemäßen Dispersion einen weiteren Stoff als Stabilisator-Komponente beizumischen, um die Dispersion herstellen zu können und/oder langzeitstabil zu machen. Wenn es sich bei der Trägerflüssigkeit um Wasser handelt, wird der als Stabilisator-Komponente wirkende weitere Stoff auch als amphiphiler Stoff bezeichnet. Die u.a. auch als Tenside oder Emulgatoren bezeichneten amphiphilen Stoffe bestehen allgemein aus einem hydrophoben, wasserabweisenden Kohlenwasserstoffrest und einem hydrophilen, in Wasser löslichen Molekülteil. Kommen sie nun mit Wasser in Berührung, richten sich die einzelnen Moleküle des amphiphilen Stoffs so aus, daß der wasserabweisende Teil sich mit den Molekülen der hydrophoben Komponente der Dispersion zusammenlagert und der wasserlösliche Rest im Wasser solubilisiert, d.h. sich im Wasser löst.The dispersion of the invention is characterized in that the droplets or particles size of at least 68% of the droplets and / or particles of the non-soluble in the carrier liquid component in the lower third of the nanometer range between 1 nm and 300 nm. If water is provided as the carrier liquid, the component which is not soluble in the carrier liquid is a hydrophobic component. The interface forces occurring at the droplets and / or particles are reduced on the one hand by the small droplet or particle size, and on the other hand, the droplets and / or particles are optimally integrated into the structure of the carrier liquid, for example into the water structure. It is therefore not necessary to add a further substance as stabilizer component to the dispersion according to the invention in order to be able to prepare the dispersion and / or to render it stable over the long term. If the carrier liquid is water, the further substance acting as stabilizer component is also referred to as amphiphilic substance. The amphiphilic substances, which are also referred to as surfactants or emulsifiers, generally consist of a hydrophobic, water-repellent hydrocarbon radical and a hydrophilic, water-soluble moiety. If they come into contact with water, the individual molecules of the amphiphilic substance align themselves so that the water-repellent part is combined with the molecules of the hydrophobic component of the dispersion and the water-soluble radical is solubilized in the water, ie dissolves in the water.

Durch den Verzicht auf die Stabilisator-Komponente können insbesondere im kosmetischen, pharmazeutischen und medizinischen Bereich neue Anwendungsfälle erschlossen werden. Kosmetika und/oder Medikamente, die als erfindungsgemäße Dispersion ohne jeden Zusatzstoff ausgebildet sind, d.h. nur aus dem kosmetischen und/oder pharmazeutischen Wirkstoff und Wasser bestehen, sind frei von Nebenwirkungen, die durch die Stabilisator-Komponente hervorgerufen sein können. Wenn keine Stabilisator-Komponente vorgesehen ist, ergibt sich eine Verkürzung des Zulassungsprozesses, wenn für den kosmetischen und/oder pharmazeutischen Wirkstoff bereits eine Zulassung erteilt ist.By The waiver of the stabilizer component can be used in particular in the cosmetic, pharmaceutical and medical field new use cases are tapped. Cosmetics and / or Drugs that act as a dispersion according to the invention without any additive are formed, i. only from the cosmetic and / or pharmaceutical Active ingredient and water are free of any side effects may be caused by the stabilizer component. If no Stabilizer component is provided, resulting in a shortening of Approval process, if for the cosmetic and / or pharmaceutical active ingredient already a Approval is granted.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß durch eine spezielle Wirbelbildung und durch Nutzung von Kavitationskräften die beim Mischen der Dispersion aufgewendete Energie auf das Aufbrechen der Cluster der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente der Dispersion konzentriert wird und die Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente so in die Matrix der Trägerflüssigkeit eingebunden werden, daß die Dispersion langzeitstabil ist. Als langzeitstabil werden im allgemeinen Dispersionen bezeichnet, die ein Jahr oder länger haltbar sind, d.h. in diesem Zeitraum die Eigenschaften im wesentlichen beibehalten, die sie unmittelbar nach ihrer Herstellung hatten. Der Zeitraum kann jedoch auch kürzer sein, sofern in dieser Zeit die Dispersion abgefüllt, in Umlauf gebracht und/oder zwischengelagert und verwendet ist. Ein solch kürzerer Zeitraum kann beispielsweise für Dispersionen vorgesehen sein, die einen pharmazeutischen Wirkstoff enthalten und die nach ärztlicher Verschreibung hergestellt und verwendet werden. Zur Abgrenzung von diesen über mehr oder weniger lange Zeit zumindest bis zum vorgesehenen Zeitpunkt ihrer Anwendung stabilen Dispersionen sind Dispersionen zu sehen, die ausschließlich während ihrer Entstehung, also gewissermaßen nur „in situ"-beständig sind.The inventive method is characterized by the fact that a special vortex formation and the use of cavitation forces at the Mixing the dispersion spent energy on the breaking of the Cluster of in the carrier liquid not soluble Component of the dispersion is concentrated and the droplets and / or Particles in the carrier liquid not soluble Component are integrated into the matrix of the carrier liquid, that the Dispersion is long-term stable. As long-term stable in general Denotes dispersions which are stable for one year or more, i. in This period essentially maintains the characteristics that they had immediately after their production. The period can but also shorter be, if in this time the dispersion filled, circulated and / or stored and used. For example, such a shorter period of time for dispersions be provided, which contain a pharmaceutical agent and those after medical Prescription manufactured and used. For the demarcation of this over more or less for a long time at least until the scheduled time their use stable dispersions are dispersions to see the exclusively while their formation, so to speak only "in situ" resistant.

Der Rotor der für die Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersion vorgesehenen Vorrichtung dreht sich entgegengesetzt zur Drehrichtung der wirbelnden Dispersion, so daß die Relativgeschwindigkeit zwischen der Dispersion und den Kanten des Rotorblätter sehr hoch ist und vorzugsweise Superkavitation eintritt. Kavitation ist ein Effekt, der in bewegten Flüssigkeiten beobachtet wird, wenn der hydrostatische Druck in der bewegten Flüssigkeit lokal auf einen Wert absinkt, der in etwa dem Dampfdruck der Flüssigkeit entspricht. Es bilden sich dann kleine mit Dampf gefüllte Blasen, die mit der strömenden Flüssigkeit schließlich in Bereiche höheren Drucks gelangen und dort zusammenstürzen. Bei der Blasenimplosion entstehen im Innern der Blase und in ihrer näheren Umgebung hohe Druckspitzen, die das Aufbrechen der Cluster der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente bewirken. Unter der in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugten Superkavitation wird die Ausbildung eines zusammenhängenden Kavitationsbereichs hinter den angeströmten Rotorblättern verstanden. Durch das Anlegen von Vakuum kann das Einsetzen der Kavitation in gewissen Grenzen beeinflußt werden. Ein weiterer positiver Effekt ist darin zu sehen, daß die Dispersion entgast wird. Die Cluster-Strukturen der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente können beispielsweise durch das Zusammenklumpen fester Partikel gebildet sein oder es kann sich um große zusammenhängende Flüssigkeitströpfchen handeln. Rußpartikel können beispielsweise fadenförmige Cluster bilden, die in einem herkömmlichen Rührprozeß nicht hinreichend aufgebrochen werden können, weshalb in herkömmlichen Verfahren ein Tensid bzw. Emulgator hinzugegeben wird.Of the Rotor of for provided the preparation of the dispersion of the invention Device rotates counter to the direction of rotation of the swirling Dispersion, so that the Relative speed between the dispersion and the edges of the rotor blades very much is high and preferably occurs supercavitation. Cavitation is an effect in moving liquids is observed when the hydrostatic pressure in the moving liquid locally drops to a value which is approximately the vapor pressure of the liquid equivalent. It then forms small bubbles filled with steam, the with the flowing liquid after all in areas higher Pressure come and collapse there. In the bladder implosion arise inside the bubble and in their immediate vicinity high pressure peaks, the breaking up of the clusters of the insoluble in the carrier liquid Effect component. Under the method according to the invention preferred supercavitation will be the formation of a coherent Cavitation area behind the impinged rotor blades understood. By applying vacuum, the onset of cavitation in influenced certain limits become. Another positive effect is the fact that the dispersion is degassed. The cluster structures of the in the carrier liquid not soluble Component can formed for example by the agglomeration of solid particles or it can be big related Act liquid droplets. soot can for example thread-like clusters form in a conventional Stirring process not can be broken sufficiently, which is why in conventional Method, a surfactant or emulsifier is added.

Dadurch, daß zwei vonenander getrennte Wirbel vorgesehen sind, die mit entgegengestzter Drehrichtung rotieren, ist das Verfahren sowohl für das effektive Aufbrechen der Cluster der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente als auch für die Förderung der Dispersion optimierbar. Die Umwälzgeschwindigkeit der Dispersion kann an die Viskosität der Dispersion und an die Drehzahl des Rotors angepaßt werden. Weiter kann vorteilhafterweise die Wirbelgeschwindigkeit des inneren und des äußeren Wirbels relativ unabhängig voneinander verändert werden und so Einfluß auf die optimale Verteilung der aus der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente gewonnenen Nano-Tröpfchen und/oder Nano-Partikel in der Trägerflüssigkeit genommen werden. Die Nano-Tröpfchen und/oder Nano-Partikel können durch das erfindungsgemäße Verfahren in die Matrix der Trägerflüssigkeit so eingebunden werden, daß eine besonders haltbare und langzeitstabile Dispersion gebildet wird.By providing two separate vortices that rotate in the opposite direction, the method is optimized for both effectively breaking the clusters of non-soluble component in the carrier liquid and promoting the dispersion. The circulation rate of the dispersion can be adapted to the viscosity of the dispersion and to the rotational speed of the rotor. Further, advantageously, the vortex velocity of the inner and of the outer vortex are changed relatively independently of each other, thus influencing the optimum distribution of the nano-droplets and / or nano-particles obtained from the non-soluble component in the carrier liquid component in the carrier liquid. The nano-droplets and / or nano-particles can be incorporated by the method according to the invention in the matrix of the carrier liquid so that a particularly durable and long-term stable dispersion is formed.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in weiteren Unteransprüchen bezeichnet.Further advantageous embodiments are designated in further subclaims.

Es kann vorgesehen sein, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 68% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 1 nm bis 100 nm liegt.It can be provided that the Droplet- or particle size of at least 68% of the droplets and / or particles of the in the carrier liquid not soluble Component is between 1 nm to 100 nm.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 68% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 10 nm bis 50 nm liegt.In a further advantageous embodiment can be provided that the Droplet- or particle size of at least 68% of the droplets and / or Particles in the carrier liquid not soluble Component is between 10 nm to 50 nm.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 80% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 1 nm bis 100 nm liegt.Further can be provided that the Droplet- or particle size of at least 80% of the droplets and / or particles of the in the carrier liquid not soluble Component is between 1 nm to 100 nm.

Noch weiter kann vorgesehen sein, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 95% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 1 nm bis 100 nm liegt.Yet Furthermore, it can be provided that the droplet or particle size of at least 95% of the droplets and / or particles of the in the carrier liquid not soluble Component is between 1 nm to 100 nm.

Ein zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersion in das Wasser gegebene Feststoff sollte in etwa die Partikelgröße aufweisen, die er in der Dispersion haben soll. Die Cluster fester Stoffe, deren Partikel durch Adhäsion und/oder ihre Oberflächenbeschaffenheit Cluster bilden, können durch das angegebene Verfahren so aufgebrochen werden, daß in der Dispersion nur noch gleichmäßig verteilte einzelne, durch Kavitation oder Superkavitation nicht weiter teilbare Partikel vorliegen.One for preparing the dispersion of the invention in the water given solid should have approximately the particle size, which he in the Dispersion should have. Clusters of solids, their particles through adhesion and / or their surface finish Can form clusters be broken up by the specified method so that in the Dispersion only evenly distributed single, not further divisible by cavitation or supercavitation Particles are present.

Die Tröpfchen von Flüssigkeiten hingegen können durch das erfindungsgemäße Verfahren bis zu der gewünschten Größe aufgebrochen werden, wobei die Viskosität der Flüssigkeit und/oder die Molkülgröße der Flüssigkeit die untere Tröpfchengröße bestimmen kann und/oder eine untere Grenze der Tröpfchengröße für das Aufbrechen der Flüssigkeitströpfchen durch Kavitation oder Superkavitation setzen kann.The droplet of liquids however, you can by the method according to the invention up to the desired Size broken up be, the viscosity the liquid and / or the molecular size of the liquid determine the bottom droplet size can and / or a lower limit of the droplet size for the breaking up of the liquid droplets Cavitation or supercavitation can set.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 68% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 10 nm bis 50 nm liegt.In Further advantageous embodiments can be provided that the droplet or particle size of at least 68% of the droplets and / or Particles in the carrier liquid not soluble Component is between 10 nm to 50 nm.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 80% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 10 nm bis 50 nm liegt.Further can be provided that the Droplet- or particle size of at least 80% of the droplets and / or particles of the in the carrier liquid not soluble Component is between 10 nm to 50 nm.

Noch weiter kann vorgesehen sein, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 95% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 10 nm bis 50 nm liegt.Yet Furthermore, it can be provided that the droplet or particle size of at least 95% of the droplets and / or particles of the in the carrier liquid not soluble Component is between 10 nm to 50 nm.

Die Tröpfchen- und/oder Partikelgröße ist in den vorstehend genannten Ausbildungen nach einer Gaußschen Normalverteilung verlaufend angenommen worden oder zumindestens als annähernd normalverteilt. Es können aber auch nicht normalverteilte Tröpfchen- und/oder Partikelgrößen vorliegen. In einem solchen Fall kann zur Charakterisierung der Verteilung die mittlere Tröpfchen- und/oder Partikelgröße verwendet werden, wobei dann zwischen Hersteller und Verbraucher der Dispersion Absprachen getroffen werden können, welches Verfahren der Mittelwertbildung gewählt wird, um die mittlere Tröpfchen- und/oder Partikelgröße der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente der Dispersion zu bestimmen.The Droplet- and / or particle size is in the above training courses according to a Gaussian distribution normal have been accepted or at least as approximately normally distributed. But it can also not normally distributed droplet and / or particle sizes are present. In such a case can be used to characterize the distribution the mean droplet and / or particle size be, then between manufacturers and consumers of the dispersion Agreements can be made which method of averaging is chosen to determine the mean droplet and / or particle size of in the carrier liquid not soluble Determine component of the dispersion.

Es kann im Falle, daß es sich bei der Trägerflüssigkeit um Wasser handelt, vorgesehen sein, daß die Stabilisator-Komponente eine amphiphile stoffliche Komponente ist, die zusätzlich zur hydrophoben Komponente der Dispersion zugegeben ist. Bei der Stabilisator-Komponente kann es sich auch um eine stoffliche Komponente handeln, die primär eine andere Funktion erfüllt, beispielsweise die Ausbildung eines angenehmen Geruchs bewirkt. Dieser Stoff kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß er bei entsprechender Konzentration zugleich die Dispersion zu stabilisieren vermag.It can in the event that it in the carrier liquid is water, provided that the stabilizer component an amphiphilic material component which in addition to hydrophobic component of the dispersion is added. In the stabilizer component it can also be a material component that is primarily another Function fulfilled, For example, causes the formation of a pleasant smell. This substance may for example be designed so that it with appropriate Concentration at the same time is able to stabilize the dispersion.

Es kann vorgesehen sein, daß die Stabilisator-Komponente ein Tensid aufweist oder als Tensid ausgebildet ist.It can be provided that the Stabilizer component has a surfactant or formed as a surfactant is.

Weitere Ausgestaltungen beziehen sich auf die Ausbildung der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente der erfindungsgemäßen Dispersion.Further Embodiments relate to the formation of the in the carrier liquid not soluble Component of the dispersion according to the invention.

Es kann vorgesehen sein, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente mindestens einen als Kraftstoff oder Brennstoff einsetzbaren Stoff oder ein Gemisch aus solchen Stoffen enthält. Das Zumischen von Wasser zu Kraftstoffen oder Brennstoffen wird seit Jahren erprobt, doch ist bisher die Zugabe eines Tensids bzw. Emulgators unverzichtbar, sofern nicht die Direkteinspritzung von Wasser in den Verbrennungsraum vorgesehen ist. Auch wenn in einer solchen Dispersion der Anteil der hydrophoben Komponente höher sein kann als der Anteil der Trägerflüssigkeit Wasser, so handelt es sich doch in jedem Fall um eine Dispersion der vorbeschriebenen Art. Die Auswahl eines geeigneten Tensids bzw. Emulgators ist mit einem hohen Forschungsaufwand verbunden und die Verbrennung des dem Kraftstoff oder Brennstoff beigefügten Tensids kann ökologisch bedenklich sein. Die erfindungsgemäße Dispersion vermeidet die genannten Nachteile, indem sie ein Zweistoffgemisch aus Wasser und Kraftstoff oder Brennstoff bereitstellt, das wie der unbehandelte Kraftstoff oder Brennstoff gelagert, vertrieben und verwendet werden kann. Es kann beispielsweise eine kraftstoff- oder brennstoffhaltige Dispersion mit einem Wasseranteil von 50% hergestellt werden.It can be provided that the component which is not soluble in the carrier liquid can be used at least as fuel or fuel Substance or a mixture of such substances. The admixture of water to fuels or fuels has been tested for years, but so far the addition of a surfactant or emulsifier is indispensable, unless the direct injection of water is provided in the combustion chamber. Although in such a dispersion, the proportion of the hydrophobic component may be higher than the proportion of the carrier liquid water, it is in any case a dispersion of the type described above. The selection of a suitable surfactant or emulsifier is associated with a high research effort and combustion of the surfactant added to the fuel or fuel can be ecologically questionable. The dispersion according to the invention avoids the disadvantages mentioned by providing a dual-substance mixture of water and fuel or fuel which, like the untreated fuel or fuel, can be stored, distributed and used. For example, a fuel or fuel-containing dispersion having a water content of 50% can be produced.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen beziehen sich auf die Art der beigemischten Kraftstoffe oder Brennstoffe.Further advantageous embodiments relate to the nature of the admixed Fuels or fuels.

Es kann vorgesehen sein, daß es sich bei mindestens einem der Kraftstoffe oder Brennstoffe um Ottokraftstoff oder Dieselkraftstoff oder Kerosin oder Schweröl oder Heizöl handelt.It can be provided that it At least one of the fuels or fuels is petrol or diesel fuel or kerosene or heavy oil or fuel oil.

Wie Versuche gezeigt haben, kann auch vorgesehen sein, daß es sich bei mindestens einem der Kraftstoffe oder Brennstoffe um einen festen Kraftstoff oder Brennstoff handelt. Beispielsweise wurde erfolgreich eine langzeitstabile Flammruß-Dispersion hergestellt. Eine herkömmlich mittels Ultraschall verwirbelte Flammruß-Dispersion wies dagegen makroskopische Verklumpungen aus Rußpartikeln auf und bildete im Ruhezustand sehr rasch Sedimentablagerungen. Die erfindungsgemäße Flammruß-Dispersion stellte sich dagegen als homogen eingefärbte Flüssigkeit dar, in der die Rußpartikel nur unter dem Elektronenmikroskop wahrnehmbar sind.As Experiments have shown, it can also be provided that it is at least one of the fuels or fuels to a fixed Fuel or fuel. For example, it has been successful made a long-term stable flame black dispersion. A conventional on the other hand, macroscale turbulent flute-black dispersion Clumps of soot particles on and formed at rest very quickly Sedimentablagerungen. The flame black dispersion according to the invention On the other hand, it turned out to be a homogeneously colored liquid containing the soot particles are perceptible only under the electron microscope.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente mindestens einen Kraftstoff oder Brennstoff auf Mineralölbasis enthält.Further can be provided that the in the carrier liquid not soluble Component contains at least one fuel or mineral oil-based fuel.

Es kann auch vorgesehen sein, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponete mindestens einen aus pflanzlichen Ölen und/oder Fetten und/oder tierischen Ölen und/oder Fetten gebildeten Kraftstoff oder Brennstoff enthält. Diese Ausführungsvariante zeichnet sich unter anderem dadurch aus, daß sie das Spektrum der möglichen Ausgangsstoffe für die Herstellung erneuerbarer, d.h. nichtfossiler Kraftstoffe oder Brennstoffe auf bisher dafür nicht verwertbare Ausgangsstoffe erweitert.It can also be provided that the in the carrier liquid not soluble Komponete at least one of vegetable oils and / or fats and / or animal oils and / or fats formed fuel or fuel. These variant Amongst others, it distinguishes itself by the spectrum of possible Starting materials for the production of renewable, i. non-fossil fuels or Fuels on so far not for it Exploitable starting materials extended.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß es sich bei mindestens einem der Kraftstoffe oder Brennstoffe um Rapsölmethylester handelt oder daß mindestens einer der Kraftstoffe oder Brennstoffe Rapsölmethylester enthält.In An advantageous embodiment may be provided that it is at least one of the fuels or fuels around rapeseed oil methyl ester or at least one of the fuels or fuels contains rapeseed oil methyl ester.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente ein pharmazeutischer Wirkstoff ist. Eine Reihe pharmazeutischer Wirkstoffe kann bisher nicht intravenös verabreicht werden oder muß in Stoffen gelöst oder dispergiert werden, die unerwünschte Nebenwirkungen aufweisen können. Die erfindungsgemäße Dispersion weist diesen Nachteil nicht auf und ist ohne Zugabe von Tensiden bzw. Emulgatoren herstellbar. Die feinverteilten Nano-Tröpfchen und/oder Nano-Partikel der pharmazeutischen Wirkstoffe können besonders gut vom menschlichen oder tierischen Körper aufgenommen werden. Es ist auf diese Weise auch möglich, speziell designete Nano-Wirkstoffe in die Dispersion einzufügen, d.h. Wirkstoffe, die in einem chemischen Verfahren nicht darstellbar sind. Beispielsweise kann es sich um Nano-Strukturen handeln, die analog zu Blutkörperchen Sauerstoff aufzunehmen und abzugeben vermögen. Es kann weiter vorgesehen sein, daß es sich bei der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente um eine Wirkstoffkombination handelt, d.h. um eine Kombination aus mehr als einem pharmazeutischen Wirkstoff.Further can be provided that the in the carrier liquid not soluble Component is a pharmaceutical agent. A series of pharmaceutical Active ingredients can not be administered intravenously or must be in substances solved or dispersed, which have undesirable side effects can. The dispersion according to the invention does not have this disadvantage and is without the addition of surfactants or emulsifiers produced. The finely divided nano-droplets and / or Nano-particles of pharmaceutical active ingredients can be particularly well of the human or animal body become. It is also possible in this way, specially designed nano-active ingredients in the dispersion insert, i.e. Active substances that can not be prepared in a chemical process are. For example, they may be nano-structures that analogous to blood cells To absorb and release oxygen. It may be further provided be that it at the in the carrier liquid not soluble Component is an active ingredient combination, i. a combination of more than one active pharmaceutical ingredient.

Es kann auch vorgesehen sein, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente ein kosmetischer Wirkstoff ist. Durch den Verzicht auf das Tensid bzw. den Emulgator und die Verwendung von Nano-Partikeln und/oder Nanotröpfchen wird die erfindungsgemäße Dispersion besonders gut von der Haut aufgenommen. Eine erfindungsgemäße Avocadoöl-Emulsion hinterläßt beispielsweise keine öligen Rückstände auf der Haut und wird unmittelbar beim Auftragen von der Haut aufgenommen und entfaltet fast augenblicklich ihre kosmetische Wirkung.It can also be provided that the in the carrier liquid not soluble Component is a cosmetic agent. By renouncing the Surfactant or the emulsifier and the use of nano-particles and / or nanodroplets becomes the dispersion according to the invention especially well absorbed by the skin. An avocado oil emulsion according to the invention leaves, for example no oily residues the skin and is absorbed by the skin immediately upon application and unfolds its cosmetic effect almost instantly.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente ein Lebensmittel oder ein Lebensmittel-Zusatzstoff (beispielsweise ein Geschmacksstoff oder ein Austauschstoff für Fett oder Öl) oder ein technologischer Hilfsstoff zur Herstellung von Lebensmitteln ist. Emulsionen werden zur Herstellung von Lebensmitteln in breitem Maße verwendet, doch ist bisher die Verwendung von Emulgatoren vorgesehen. Wo es jedoch nicht auf die geschmackliche Eigenart oder andere Eigenschaften des Emulgators ankommt, kann die erfindungsgemäße Dispersion von besonderem Vorteil sein. Sie ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein geeigneter Emulgator bisher nicht verfügbar ist.In A further advantageous embodiment provides that the in the carrier liquid not soluble Component a food or a food additive (for example a flavoring or substitute for fat or oil) or a technological excipient for the production of food is. Emulsions are used to produce foods in a wide range Used dimensions but so far the use of emulsifiers is provided. Where it but not on the taste peculiarity or other properties the emulsifier arrives, the dispersion of the invention of particular Be an advantage. It is particularly advantageous if a suitable Emulsifier not available yet is.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente ein Pigment oder ein Farbpigment ist, zum Beispiel Gold oder Aluminium oder anderes. Häufig werden heute solche metallische Pigmente, wie Gold oder Aluminium in Farben verwendet, um lichtechte Farben oder Effektfarben herzustellen. Es ist auch bekannt, Gold zur Verfeinerung von Lebensmitteln, wie Likören („Danziger Goldwasser") oder Pralinen zu verwenden.Further can be provided that the in the carrier liquid not soluble Component is a pigment or a color pigment, for example gold or Aluminum or other. Often Today, such metallic pigments, such as gold or aluminum used in paints to produce lightfast colors or effect colors. It is also known gold for refinement of food, such as Liqueurs ("Gdansk Goldwasser ") or To use chocolates.

In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente ein technologischer Hilfsstoff oder Ausgangsstoff oder ein Zwischenprodukt für die Herstellung eines Endproduktes ist. Es kann sich bei der Dispersion beispielsweise um Bohrmilch handeln oder um eine Emulsion, aus der eine Oberflächenbeschichtung abgeschieden wird. Dabei kann vorgesehen sein, daß die hydrophobe Komponente die Beschichtung bildet und Wasser als Trägerflüssigkeit einen technologischen Effekt auslöst, beispielsweise eine erhitzte Werkstückoberfläche abschreckt.In another embodiment is provided that the in the carrier liquid not soluble Component a technological excipient or starting material or an intermediate for the production of a final product is. It can be at the dispersion For example, to deal with Bohrmilch or an emulsion from the a surface coating is deposited. It can be provided that the hydrophobic Component forms the coating and water as a carrier liquid causes a technological effect, such as a heated one Quenched workpiece surface.

Weitere vorteilhafte Ausführungen sind auf die Verwendung der erfindungsgemäßen Dispersion gerichtet.Further advantageous embodiments are directed to the use of the dispersion of the invention.

Es kann die Verwendung der Dispersion als Kraftstoff oder Brennstoff vorgesehen sein und zwar als Energieträger, die durch chemische Umsetzung mit Sauerstoff Energie freisetzen. Der Einsatz kommt zum Beispiel in Verbrennungskraftmaschinen oder Schubtriebwerken oder Feuerungsanlagen in Frage. Die Vorteile eines solchen Kraftstoffs oder Brennstoffs sind weiter oben ausführllich beschrieben. Es kann insbesondere bei Antrieben von Lastkraftwagen, Lokomotiven, Großgeräten, wie beispielsweise Baggern, und Schiffen vorgesehen sein, die erfindungsgemäße Dispersion als Brennstoff vor Ort herzustellen, wenn Wasser an Ort und Stelle bereitgestellt werden kann. Auch für Heizungsanlagen von Gebäuden kann vorgesehen sein, die erfindungsgemäße Dispersion vor Ort zu erzeugen, weil auf diese Weise die Transportkosten für das Wasser vermieden werden. Eine besondere Bedeutung erlangt die Verwendung der Dispersion für Motoren und/oder Turbinen in Flugzeugen, weil damit die Umweltverträglichkeit der Flugzeuge erhöht werden kann.It may be the use of the dispersion as fuel or fuel be provided as an energy source by chemical reaction with Release oxygen energy. The insert comes in for example Internal combustion engines or thrusters or combustion plants in question. The benefits of such a fuel or fuel are detailed above described. It can be used in particular for drives of trucks, Locomotives, large equipment, like For example, excavators, and ships be provided, the dispersion of the invention to produce fuel on site when water is in place can be provided. Also for heating systems of buildings can be provided to generate the dispersion according to the invention on site, because in this way the transport costs for the water are avoided. Of particular importance is the use of the dispersion for engines and / or turbines in airplanes, because with it the environmental compatibility the aircraft increased can be.

In weiteren Ausführungen ist die Verwendung der Dispersion als Arzneimittel oder als Arzneipflegemittel oder als kosmetisches Präparat vorgesehen. Die Vorteile sind bereits weiter oben genannt.In further versions is the use of the dispersion as a drug or as a drug or as a cosmetic preparation intended. The advantages are already mentioned above.

Es kann weiter die Verwendung der Dispersion als Lebensmittel oder als Lebensmittel-Zusatzstoff vorgesehen sein. So können beispielsweise neuartige Getränke erzeugt werden, deren Zusatzstoffe nicht wasserlöslich sind. Wie weiter oben beschrieben, kann es sich bei dem Lebensmittelzusatzstoff beispielsweise auch um einen Austauschstoff für Fett oder Öl handeln, um besonders „leichte" Lebensmittel herzustellen.It can continue the use of the dispersion as food or be provided as a food additive. So, for example novel drinks are produced, the additives are not soluble in water. As above For example, the food additive may be described also a replacement for Fat or oil act to produce especially "light" foods.

Weiter kann die Verwendung der Dispersion als Tinte für Drucker und/oder Plotter und/oder Schreibgeräte vorgesehen sein. Der Einsatz solcher Tinten in Tintenstrahldruckern erlaubt beispielsweise eine weitere Reduzierung der Tröpfchengröße und damit feinere Ausdrucke bei sinkendem Tintenverbrauch.Further may be the use of the dispersion as ink for printers and / or plotters and / or writing instruments be provided. The use of such inks in inkjet printers allows, for example, a further reduction of the droplet size and thus finer prints with decreasing ink consumption.

Als weitere Verwendung kann die Dispersion als druckbarer Werkstoff vorgesehen sein. Die äußerst geringe Größe der in der Dispersion enthaltenen Partikel bzw. Tröpfchen ermöglicht die Ausbildung besonders homogener und dünner Schichten auf beliebigen Oberflächen.When Further use may be the dispersion as a printable material be provided. The extremely low Size of in The particles or droplets contained in the dispersion allow the training to be particularly more homogeneous and thinner Layers on arbitrary surfaces.

Es kann auch die Verwendung der Dispersion als Kühlstoff oder Schmierstoff vorgesehen sein. Auch in dieser Verwendung sind die geringen Herstellungskosten und die geringe Tröpfchengröße und/oder Partikelgröße von besonderem Vorteil.It It is also possible to use the dispersion as a coolant or lubricant be. Also in this use are the low production costs and the small droplet size and / or Particle size of particular Advantage.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen beziehen sich auf das Verfahren zur Herstellung der Dispersion.Further advantageous embodiments relate to the method for Preparation of the dispersion.

Es kann vorgesehen sein, daß die Cluster-Strukturen der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente am Ende des einen Wirbels durch hinter Rotorblättern eines im anderen Wirbel entgegengesetzt zu diesem Wirbel rotierenden Rotors auftretende Kavitation aufgebrochen werden.It can be provided that the Cluster structures in the carrier fluid not soluble Component at the end of a vortex through rear rotor blades of a in the other vertebra opposite to this vortex rotating rotor occurring cavitation are broken.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Tröpfchen und/oder Partikel durch Kavitation zu mindestens 68% zu Nano-Tröpfchen und/oder Nano-Partikeln < 300 nm aufgebrochen werden.In a further advantageous embodiment can be provided that the droplet and / or particles by cavitation to at least 68% to nano-droplets and / or Nano-particles <300 nm are broken.

Es kann weiter vorgesehen sein, daß die Tröpfchen und/oder Partikel durch Kavitation zu mindestens 68% zu Nano-Tröpfchen und/oder Nano-Partikeln < 100 nm aufgebrochen werden.It may further be provided that the droplets and / or Particles due to cavitation at least 68% to nano-droplets and / or Nano-particles <100 nm are broken.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, daß die Tröpfchen und/oder Partikel durch Kavitation zu mindestens 68% zu Nano-Tröpfchen und/oder Nano-Partikeln < 50 nm aufgebrochen werden.In a further advantageous embodiment can be provided that the droplet and / or particles by cavitation to at least 68% to nano-droplets and / or Nano-particles <50 nm are broken.

Es kann vorgesehen sein, daß es sich bei der Kavitation um Superkavitation handelt. Bei der Superkavitation tritt ein zusammenhängender Bereich von Kavitations-Dampfblasen auf, der bei seiner Implosion eine besonders große Energiemenge in Sekundenbruchteilen freisetzt, welche das Aufbrechen der in diesem Bereich anzutreffenden Cluster der hydrophoben Komponente bewirkt.It can be provided that the cavitation is supercavitation. In supercavitation occurs a contiguous range of cavitation vapor bubbles, which releases a particularly large amount of energy in fractions of a second in its implosion, which the Aufbre Chen causes the encountered in this area cluster of the hydrophobic component.

Es kann vorgesehen sein, daß die Rotorblätter des Rotors (14) eine mittlere Umfangsgeschwindigkeit von > 50 m/s aufweisen. Die Vorderkanten der Rotorblätter können so dimensioniert werden, daß sie einen kleinen Strömungswiderstand aufweisen, denn sie müssen keinen Beitrag zum Zertrümmern der Cluster leisten, die wie vorstehend beschrieben, durch die Wirkung der hinter den Rotorblättern eintretenden Kavitation, insbeondere Superkavitation, aufgebrochen werden.It can be provided that the rotor blades of the rotor ( 14 ) have an average peripheral speed of> 50 m / s. The leading edges of the rotor blades can be dimensioned so that they have a small flow resistance, because they do not contribute to the shattering of the clusters, which, as described above, by the effect of entering behind the rotor blades cavitation, in particular supercavitation broken.

Es kann vorgesehen sein, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente im unteren Abschnitt des ersten Wirbels in das Zentrum des ersten Wirbels oder in den zweiten Wirbel unter Druck eingesprüht wird.It can be provided that the in the carrier liquid not soluble Component in the lower section of the first vertebra in the center of the first vortex or in the second vortex is sprayed under pressure.

Es kann weiter vorgesehen sein, daß die Drehzahl des Rotors und/oder der Gasdruck über der Dispersion und/oder die Temperatur der Dispersion eingestellt und/oder geregelt werden bzw. wird.It can be further provided that the speed of the rotor and / or the gas pressure over the dispersion and / or the temperature of the dispersion can be adjusted and / or regulated or will.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente mit einer Dosiervorrichtung bereitgestellt und sodann mittels eines unter Überdruck stehenden Treibgases eingesprüht wird.Further can be provided that the in the carrier liquid not soluble Component provided with a metering device and then by means of an overpressure sprayed standing propellant gas becomes.

In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß als Treibgas ein Inertgas verwendet wird. Bei dem Inertgas handelt es sich um ein Gas, das chemisch inert ist, d.h. das nicht oder nur sehr träge mit anderen Stoffen chemische Verbindungen eingeht.In a further embodiment may be provided that as a propellant gas an inert gas is used. The inert gas is a gas that is chemically inert, i. not at all or only very slowly with others Substances chemical compounds.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß daß das Treibgas Stickstoff ist. Bevorzugt kann Technischer Stickstoff, noch weiter bevorzugt Reinststickstoff als Inertgas vorgesehen sein. Als Inertgas können weiter Edelgase, wie Helium, Argon, Krypton oder Xenon vorgesehen sein. Die Förderung der hydrophoben Komponente mittels eines Treibgases ist deshalb bevorzugt, weil das Volumen der in die Trägerflüssigkeit eingesprühten in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente i.a. viel kleiner ist als das Volumen der Verbindungsleitung zwischen der Sprühvorrichtung und dem Vorratsbehälter. Nach Abschluß der Dosierung kann bei Verzicht auf das Treibgas ein nicht unbedeutender Rest der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente in der Verbindungsleitung verbleiben.Preferably can be provided that that the propellant gas Nitrogen is. Preference may be given to technical nitrogen, even further preferably pure nitrogen be provided as an inert gas. As an inert gas can Next noble gases, such as helium, argon, krypton or xenon provided be. The promotion the hydrophobic component by means of a propellant gas is therefore preferred because the volume of sprayed into the carrier liquid in the carrier liquid not soluble Component i.a. much smaller than the volume of the connection line between the sprayer and the reservoir. After completion of the Dosage can be a non-negligible when dispensing with the propellant gas Rest of the in the carrier liquid not soluble Component remain in the connection line.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß es sich bei der Trägerflüssigkeit Wasser um bei Niedrigtemperatur destilliertes Wasser handelt. Solches Wasser ist besonders gut für kosmetische und pharmazeutische Anwendungen geeignet.In a further advantageous embodiment can be provided that it in the carrier liquid Water is distilled water at low temperature. Such Water is especially good for cosmetic and pharmaceutical applications.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die Dispersion während des Dispergierens einem Magnetfeld und/oder einem elektrostatischen Feld und/oder einem elektromagnetischen Feld ausgesetzt wird. Insbeondere kann vorgesehen sein, das Dispergieren in einer Vorrichtung vorzunehmen, die solche Felder bereitstellt, deren Stärke über die der natürlichen Felder hinausgeht. Wassermoleküle sind als Dipole ausgebildet, die sich in magnetischen und/oder elektrischen Feldern ausrichten können. Die Eigenschaften der Felder müssen mangels gesicherter Theorien empirisch bestimmt werden. Die gezielte Beeinflussung der Wassermoleküle kann insbesondere für die Herstellung von Dispersionen von Bedeutung sein, die für kosmetische und/oder medizinische Anwendungen vorgesehen sind.Further can be provided that the Dispersion during dispersing a magnetic field and / or an electrostatic Field and / or an electromagnetic field is exposed. Insbeondere can be provided to carry out the dispersion in a device, which provides such fields whose strength exceeds those of the natural fields goes. water molecules are formed as dipoles, which are in magnetic and / or electrical Align fields. The properties of the fields must be determined empirically due to lack of certain theories. The targeted Influence of the water molecules especially for the production of dispersions of importance for cosmetic and / or medical applications are provided.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Achsen des inneren und/oder des äußeren Wirbels zum Magnetfeld der Erde ausgerichtet werden. Auf diese Weise kann beispielsweise auf eine zusätzliche Vorrichtung zur Beeinflussung der Wassermoleküle verzichtet werden.In An advantageous embodiment may be provided that the axes of the inner and / or outer vortex be aligned to the magnetic field of the earth. This way you can for example, an additional Device for influencing the water molecules are dispensed with.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert.The Invention will now be explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigenIt demonstrate

1 eine schematische Zusammenstellung einer für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmten Vorrichtung und mit ihr verbundener Einrichtungen; 1 a schematic compilation of a particular for the execution of the method according to the invention device and associated with it;

2 eine Schnittansicht der Vorrichtung in 1; 2 a sectional view of the device in 1 ;

3 eine schematische Darstellung der Strömungsverhältnisse in der Vorrichtung in 1; 3 a schematic representation of the flow conditions in the device in 1 ;

4 eine Schnittansicht der Vorrichtung in 1 mit veränderter Sprühvorrichtung; 4 a sectional view of the device in 1 with modified spray device;

5 eine perspektivische Schnittdarstellung des unteren Abschnitts eines geringfügig modifizierten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1; 5 a perspective sectional view of the lower portion of a slightly modified embodiment of the device 1 ;

6 eine perspektivische Ansicht des Rotors der Vorrichtung in 5; 6 a perspective view of the rotor of the device in 5 ;

7a eine elektronenmikroskopische Aufnahme als Querschnitt durch ein Tröpfchen eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dispersion; 7a an electron micrograph as a cross section through a droplet of a first embodiment of a dispersion according to the invention;

7b eine weitere elektronenmikroskopische Aufnahme der Dispersion in 7a; 7b a further electron micrograph of the dispersion in 7a ;

7c eine beispielhafte Verteilung der Partikelgrößen der Dispersion in 7a; 7c an exemplary distribution of the particle sizes of the dispersion in 7a ;

8 eine elektronenmikroskopische Aufnahme eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dispersion. 8th an electron micrograph of a second embodiment of a dispersion according to the invention.

Die 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum intensiven Mischen einer Flüssigkeit und mindestens einem flüssigen oder festen Additiv zu einer Dispersion, vorzugsweise zum Herstellen der erfindungsgemäßen Dispersion, und zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die 2 zeigt die Vorrichtung 1 in vergrößerter und detaillierter Darstellung.The 1 shows a device 1 for intensive mixing of a liquid and at least one liquid or solid additive to form a dispersion, preferably for producing the dispersion according to the invention, and for carrying out the method according to the invention. The 2 shows the device 1 in enlarged and detailed representation.

Die Vorrichtung 1 weist ein geschlossenes rotationssymmetrisches Gehäuse 10 auf, in dem ein rotationssymmetrischer Innentubus 11 zentrisch angeordnet ist. Im Bereich des unteren kuppelförmigen Abschnitts des an beiden Stirnseiten offenen Innentubus 11 ist ein Rotor 14 angeordnet. Der Rotor 14 weist in seinem radial inneren Abschnitt Rotorblätter 14b und an seinem radial äußeren Abschnitt Rotorschaufeln 14s auf, die sich senkrecht zur radialen Ebene erstrecken. Der Rotor 14 ist so angeordnet, daß die Rotorschaufeln radial sich erstrecken und den kuppelförmigen Abschnitt des Innentubus 11 umgreifen, so daß die Rotorschaufeln 14s in den Bereich zwischen der Innenwandung des Gehäuses 10 und der Außenwandung des kuppelförmigen Abschnitts des Innentubus 11 eingreifen, während die Rotorblätter 14b im Innenraum des kuppelförmigen Abschnitts des Innentubus 11 angeordnet sind.The device 1 has a closed rotationally symmetrical housing 10 in which a rotationally symmetrical inner tube 11 is arranged centrically. In the area of the lower dome-shaped section of the open at both ends of the inner tube 11 is a rotor 14 arranged. The rotor 14 has rotor blades in its radially inner section 14b and rotor blades at its radially outer portion 14s on, which extend perpendicular to the radial plane. The rotor 14 is arranged so that the rotor blades extend radially and the dome-shaped portion of the inner tube 11 embrace so that the rotor blades 14s in the area between the inner wall of the housing 10 and the outer wall of the dome-shaped portion of the inner tube 11 engage while the rotor blades 14b in the interior of the dome-shaped section of the inner tube 11 are arranged.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rotors ist in 6 näher dargestellt und wird in der vorliegenden Beschreibung noch im einzelnen beschrieben.A preferred embodiment of the rotor is in 6 shown in more detail and will be described in detail in the present description.

Wie in den 1 und 2 erkennbar, ist der Rotor 14 mit der Abtriebswelle eines Motors 15 verbunden. Es kann sich vorteilhafterweise um einen drehzahlgeregelten Elektromotor handeln.As in the 1 and 2 recognizable, is the rotor 14 with the output shaft of an engine 15 connected. It may advantageously be a variable speed electric motor.

Das Gehäuse 10 ist in dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dreigeteilt ausgeführt und in eine Hauptsektion 10h, eine Kopfsektion 10k und eine Fußsektion 10f gegliedert. Die Endabschnitte der Sektionen 10k, 10h, 10f sind mit Ringflanschen verbunden, die am Umfang verteilt lösbare Verbindungen 10v aufweisen. In dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die lösbaren Verbindungen mit Zylinderschrauben ausgeführt. Es kann aber vorteilhafterweise vorgesehen sein, die Verbindungen als Schnellspannverbindungen auszuführen, um das Gehäuse 10 zu Wartungszwecken leicht öffnen zu können. Wie in 1 und 2 angedeutet, sind die Ringflansche über eine kreisringförmige Dichtungsscheibe miteinander verschraubt, so daß das Gehäuse 10 als flüssigkeits- und gasdichtes Gehäuse ausgebildet ist.The housing 10 is in the in 1 and 2 illustrated embodiment, three parts executed and in a main section 10h , a head section 10k and a foot section 10f divided. The end sections of the sections 10k . 10h . 10f are connected with ring flanges, the distributed around the circumference releasable connections 10v exhibit. In the in 1 and 2 illustrated embodiment, the releasable connections are performed with cylinder screws. However, it may be advantageously provided to perform the compounds as quick-release connections to the housing 10 easy to open for maintenance. As in 1 and 2 indicated, the annular flanges are screwed together via an annular sealing disc, so that the housing 10 is designed as a liquid-tight and gas-tight housing.

Die Kopfsektion 10k ist im wesentlichen kuppelförmig ausgebildet. Sie weist einen zentrischen Anschlußstutzen 10kv für den Anschluß einer Vakuumpumpe 12 auf. In die Zuleitung zur Vakuumpumpe 12 ist ein Dreiwegeventil 12v eingefügt, das in der einen Stellung die Vakuumpumpe mit dem Innenraum des Gehäuses 10 verbindet, und das in der anderen Stellung den Innenraum des Gehäuses 10 mit der Außenluft verbindet. Die Vakuumpumpe 12 kann im Gasraum über der Flüssigkeit einen Unterdruck einstellen, der das Auftreten der weiter unten beschriebenen Kavitation begünstigen kann. Vor dem Entleeren des Gehäuses 10 ist das Dreiwegeventil 12v so einzustellen, daß der Innenraum des Gehäuses 10 mit der Außenluft verbunden ist, d.h. der Unterdruck aufgehoben ist.The head section 10k is formed substantially dome-shaped. It has a centric connection piece 10kv for connecting a vacuum pump 12 on. Into the supply line to the vacuum pump 12 is a three-way valve 12v inserted, which in one position, the vacuum pump with the interior of the housing 10 connects, and in the other position the interior of the housing 10 connects with the outside air. The vacuum pump 12 Can set a negative pressure in the gas space above the liquid, which can favor the occurrence of the cavitation described below. Before emptying the housing 10 is the three-way valve 12v to adjust so that the interior of the housing 10 is connected to the outside air, ie the negative pressure is released.

Die Kopfsektion 10k weist desweiteren einen Einfüllstutzen 10ke auf, der mit dem Ausgang einer Destillationsanlage 13 verbunden ist. Bei der Destillationsanlage kann es sich beispielsweise um eine Niederdruckdestillationsanlage handeln. Die in der 1 schematisch dargestellte Destillationsanlage umfaßt alle Einrichtungen, die benötigt werden, um am Ausgang der Destillationsanlage 13 eine Flüssigkeit mit vorbestimmter Temperatur bereitzustellen. Bei der Flüssigkeit kann es sich vorzugsweise um Wasser handeln, aus dem durch Zumischen eines flüssigen Additivs eine Emulsion oder durch Zumischen eines festen Additivs eine Suspension hergestellt wird. Als Oberbegriff wird im weiteren „Dispersion" verwendet.The head section 10k furthermore has a filler neck 10ke on that with the exit of a distillation plant 13 connected is. The distillation unit may be, for example, a low-pressure distillation unit. The in the 1 schematically illustrated distillation plant includes all the facilities that are needed to at the exit of the distillation plant 13 To provide a liquid with a predetermined temperature. The liquid may preferably be water, from which an emulsion is prepared by admixing a liquid additive or a suspension by admixing a solid additive. As a generic term "dispersion" is used in the following.

In die Zuleitung von der Destillationsanlage 13 ist ein Absperrventil 13v eingefügt.Into the supply line from the distillation unit 13 is a shut-off valve 13v inserted.

Im Innern der Kopfsektion 10k sind stationäre Umlenkschaufeln 10u angeordnet, deren Ausbildung und Funktion weiter unten näher erläutert wird.Inside the head section 10k are stationary turning vanes 10u arranged, whose training and function will be explained in more detail below.

Die Hauptsektion 10h ist als ein im mittleren Abschnitt leicht eingeschnürter Kreiszylinder ausgebildet. Der genaue Verlauf seiner Mantelfläche wird zweckmäßigerweise durch Versuche bestimmt. Er ist u.a. abhängig von der Ausbildung der Mantelfläche des Gehäuses 10 und so zu bemessen, daß der Strömungsverlauf der Dispersion in dem Ringraum zwischen der Außenwand des Innentubus 11 und der Innenwand des Gehäuses 10 optimiert ist.The main section 10h is formed as a slightly constricted in the middle section circular cylinder. The exact course of its lateral surface is suitably determined by experiments. It is inter alia dependent on the design of the lateral surface of the housing 10 and to be such that the flow pattern of the dispersion in the annulus between the outer wall of the Innentubus 11 and the inner wall of the housing 10 is optimized.

Die Fußsektion 10f des Gehäuses 10 ist im wesentlichen mit toroidalem Verlauf ausgebildet, wobei der Innenraum des Toroids zur Aufnahme des Lagers des Rotors 14 und zur Befestigung des Motors 15 bestimmt ist. Die Ausführung dieses konstruktiven Details ist in der 2 nur angedeutet. Sie ist im wesentlichen abhängig von der Ausführungsform des Motors 15. Es ist mindestens ein gas- und flüssigkeitsdichtes Rotorlager vorzusehen.The foot section 10f of the housing 10 is formed substantially toroidal with the interior of the toroid for receiving the bearing of the rotor 14 and for fixing the engine 15 is determined. The execution of this constructive detail is in the 2 only hinted. It is essentially dependent on the embodiment of the Motors 15 , It is necessary to provide at least one gas- and liquid-tight rotor bearing.

Die Fußsektion 10f ist mit einem Ablaßstutzen 10fa versehen, der etwa am tiefsten Abschnitt der Fußsektion angeordnet ist, so daß die fertiggestellte Dispersion ungehindert und vollständig abfließen kann.The foot section 10f is with a drain pipe 10fa provided, which is arranged approximately at the lowest portion of the foot section, so that the finished dispersion can flow freely and completely.

Der Ablaßstutzen 10fa ist unter Zwischenschaltung eines Absperrventils 16v mit einem Sammelbehälter 16 verbunden, der zur Zwischenlagerung der aus dem Gehäuse 10 entnommenen Dispersion bestimmt ist.The drain pipe 10fa is with interposition of a shut-off valve 16v with a collection container 16 connected to the intermediate storage of the housing 10 taken dispersion is determined.

Die Vorrichtung 1 ist weiter mit einem Vorratsbehälter 17 zur Bereitstellung des Additivs verbunden. Der Vorratsbehälter 17 verfügt an seinem Ausgang über eine Dosierpumpe 17d, die unter Zwischenschaltung eines Dreiwegeventils 17v mit einer Sprühvorrichtung 18 verbunden ist. Die Verbindungsleitung zwischen Dreiwegeventil 17v und Sprühvorrichtung 18 durchgreift die Wandung des Gehäuses 10.The device 1 is on with a storage container 17 connected to provide the additive. The storage tank 17 has at its output via a metering pump 17d , with the interposition of a three-way valve 17v with a spraying device 18 connected is. The connecting pipe between three-way valve 17v and spray device 18 passes through the wall of the housing 10 ,

Die Sprühvorrichtung 18 ist in dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel als Ringdüse ausgebildet, die am oberen Ursprungsrand des glockenförmigen Abschnitts des Innentubus 11 angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich können noch eine oder mehrere Sprühvorrichtungen an anderer Stelle vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Sprühvorrichtung als Sprühkopf ausgebildet sein und über dem Mittelpunkt des Rotors 14 angeordnet sein. Es können auch weitere Sprühvorrichtungen 18 als Ringdüsen und/oder als Sprühköpfe ausgebildet sein, die stromaufwärts vor dem glockenförmigen Abschnitt des Innentubus 11 angeordnet sind.The spraying device 18 is in the in 1 and 2 illustrated embodiment designed as an annular nozzle, which at the upper edge of origin of the bell-shaped portion of the inner tube 11 is arranged. Alternatively or additionally, one or more spray devices may be provided elsewhere. For example, the spray device may be formed as a spray head and over the center of the rotor 14 be arranged. There may also be other spraying devices 18 be designed as annular nozzles and / or as spray heads, upstream of the bell-shaped portion of the inner tube 11 are arranged.

Das Dreiwegeventil 17v ist des weiteren mit einem Druckgasbehälter 19 verbunden, dessen Ausgang über einen Gasdruckregler 19r geführt ist. Bei dem Gasdruckregler 19r kann es sich beispielsweise auch um ein als Nadelventil ausgebildetes Reduzierventil handeln. Der Druckgasbehälter 19 ist vorgesehen, um mittels eines unter Überdruck stehenden Inertgases, wie Stickstoff, oder mittels eines Edelgases das mit der Dosierpumpe 17d zugeführte Additiv der Sprühvorrichtung 18 zuzuführen und die Zuführungsleitung vollständig zu leeren. Da es sich bei dem Additiv um kleine Mengen handelt, muß dafür Sorge getragen werden, daß keine Reste des Additivs in der Zuleitung verbleiben. Es kann auch vorgesehen sein, ein anderes Druckgas zu verwenden, jedoch darf das Druckgas weder mit dem Dispersionsmittel noch mit dem Additiv chemisch reagieren oder eine Lösung eingehen. Das für Getränke eingesetzte Druckgas CO2 beispielsweise ist sowohl chemisch als auch physikalisch in Wasser löslich und deshalb als Druckgas ungeeignet.The three-way valve 17v is further with a compressed gas tank 19 connected, whose output via a gas pressure regulator 19r is guided. At the gas pressure regulator 19r For example, it can also be a reducing valve designed as a needle valve. The compressed gas tank 19 is provided to the means of an inert gas under pressure, such as nitrogen, or by means of a noble gas with the metering pump 17d supplied additive of the spray device 18 supply and completely empty the supply line. Since the additive is a small amount, it must be ensured that no residues of the additive remain in the feed line. It may also be provided to use a different compressed gas, but the compressed gas must not chemically react with either the dispersant or with the additive or form a solution. The pressurized gas CO 2 used for beverages, for example, is both chemically and physically soluble in water and therefore unsuitable as a pressurized gas.

3 zeigt nun eine schematische Darstellung der Strömungsverhältnisse in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 1, wobei in der folgenden Beschreibung auch auf in 2 dargestellte Positionen Bezug genommen wird. 3 now shows a schematic representation of the flow conditions in the apparatus described above 1 , in the following description also in in 2 shown positions.

Die Dispersion wird im Innentubus 11 von oben nach unten durch den Rotor 14 angesaugt und nach außen in den Ringraum zwischen Innentubus 11 und Innenwandung des Gehäuses 10 gefördert. Die Rotorschaufeln 14s fördern die Dispersion in dem bezeichneten Ringraum von unten nach oben, die durch die Umlenkschaufeln 10u umgelenkt in den Innentubus zurückströmt.The dispersion is in the inner tube 11 from top to bottom through the rotor 14 sucked in and out into the annulus between inner tube 11 and inner wall of the housing 10 promoted. The rotor blades 14s promote the dispersion in the designated annulus from bottom to top, passing through the turning vanes 10u deflected flows back into the inner tube.

Die Dispersion bildet in der Vorrichtung 1 einen inneren Flüssigkeitswirbel 30i und einen zentrisch um diesen angeordneten äußeren Flüssigkeitswirbel 30a. Bei beiden Wirbeln handelt es sich um schraubenlinienförmig kreisende Flüssigkeitswirbel mit gegensinnig zueinander ausgebildeter Strömungsrichtung. Die beiden Flüssigkeitswirbel 30i, 30a sind durch die Wandung des Innentubus 11 voneinander getrennt. Der äußere Flüssigkeitswirbel 30a wird durch die Rotorschaufeln 14s von oben auf den Flüssigkeitswirbel geblickt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Uhrzeigersinn in eine rotierende Bewegung versetzt. In 3 ist nur eine Rotorschaufel 14s dargestellt, die an einem Fortsatz am Ende des Rotorblatts 14b angeordnet ist. Wie in 2 zu erkennen, wird die Ausformung der Wirbelströmumg durch ein an der Innenwand des Gehäuses 10 angeordnete Leiteinrichtung 10l unterstützt, die in einer Schraubenlinie verläuft.The dispersion forms in the device 1 an internal fluid swirl 30i and a centrally disposed around this outer fluid vortex 30a , Both vortexes are helical circular vortexes with opposite directions of flow. The two fluid swirls 30i . 30a are through the wall of the inner tube 11 separated from each other. The outer fluid vortex 30a is through the rotor blades 14s Viewed from above on the fluid vortex in the illustrated embodiment in a clockwise direction in a rotating movement. In 3 is just a rotor blade 14s shown at an extension at the end of the rotor blade 14b is arranged. As in 2 To recognize the formation of Wirbelströmumg by a on the inner wall of the housing 10 arranged guide 10l supported, which runs in a helical line.

Eine an der Außenwand des Innentubus 11 angeordnete äußere Leiteinrichtung 11la ist ebenfalls schraubenlinienförmig ausgebildet, doch mit einer Gangrichtung, die entgegengesetzt zur Gangrichtung der vorstehend beschriebenen Leiteinrichtung 10l ausgebildet ist. Auf diese Weise wird der aufsteigende äußere Flüssigkeitswirbel 30a von der Außenwand des Innenbehälters 11 abgelöst, wobei dieser Effekt durch die am Flüssigkeitswirbel angreifende Fliehkraft unterstützt wird.One on the outside wall of the inner tube 11 arranged outer guide 11La is also helical, but with a gear direction opposite to the direction of the guide described above 10l is trained. In this way, the rising outer fluid swirl becomes 30a from the outer wall of the inner container 11 detached, this effect is supported by the centrifugal force acting on the fluid vortex.

Der äußere Flüssigkeitswirbel 30a trifft im oberen Abschnitt des Gehäuses 10 auf die Umlenkschaufeln 10u – in 3 ist nur eine Umlenkschaufel dargestellt – und wird von diesen in eine entgegengesetzte Drehrichtung versetzt, wodurch der innere Flüssigkeitswirbel 30i ausgebildet ist. Der innere Flüssigkeitswirbel 30i rotiert deshalb zum Uhrzeigersinn entgegengesetzt. Zur Ausbildung des inneren Flüssigkeitswirbels 30i ist eine innere Leiteinrichtung 111i vorgesehen, die an der Innenwand des Innenbehälters 11 angeordnet ist und die mit gleicher Gangrichtung ausgebildet ist wie die an der Innenwand des Gehäuses angeordnete Leiteinrichtung 10l.The outer fluid vortex 30a meets in the upper section of the case 10 on the turning vanes 10u - in 3 only one turning vane is shown - and is offset by these in an opposite direction of rotation, whereby the internal fluid vortex 30i is trained. The inner fluid vortex 30i therefore rotates counterclockwise. For the formation of the inner fluid vortex 30i is an inner guide 111i provided on the inner wall of the inner container 11 is arranged and which is formed with the same direction of movement as the arranged on the inner wall of the housing guide 10l ,

Die Leiteinrichtungen 10l, 11la, 11li sind in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem schraubenlinienförmig gewendelten Bandmaterial gebildet, beispielsweise aus einem Blechband, das mit der Wand des Gehäuses 10 bzw. mit der Innenwand oder mit der Außenwand des Innentubus 11 verbunden ist. Die Leiteinrichtungen können aber auch einstückig mit der Wand des Gehäuses 10 und/oder mit der Innenwand oder mit der Außenwand des Innentubus 11 ausgebildet sein, beispielsweise eingeprägt sein. Wenn die Leiteinrichtungen in die Wandung des Innentubus 11 eingeprägt werden, kann vorteilhafterweise eine doppelte Wandung für den Innentubus 11 vorgesehen sein, so daß Überschneidungen zwischen den Leiteinrichtungen 11a und 11i vermieden sind.The guiding devices 10l . 11La . 11Li are in the in 2 illustrated embodiment of a helically coiled strip material formed, for example, a sheet metal strip, with the wall of the housing 10 or with the inner wall or with the outer wall of the inner tube 11 connected is. The guide devices can also be integral with the wall of the housing 10 and / or with the inner wall or with the outer wall of the inner tube 11 be formed, for example, be embossed. When the diffusers into the wall of the inner tube 11 can be embossed, advantageously a double wall for the inner tube 11 be provided so that overlaps between the guide devices 11a and 11i are avoided.

Der Querschnitt der Leiteinrichtungen 10l, 11la, 11li ist nicht auf den bandförmigen Querschnitt beschränkt. Der Querschnitt kann fertigungsbedingt gewählt sein, er kann aber auch nach funktionellen Aspekten gestaltet sein.The cross section of the guiding devices 10l . 11La . 11Li is not limited to the band-shaped cross-section. The cross section may be selected for manufacturing reasons, but it may also be designed according to functional aspects.

Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit ist durch die Ganghöhe und/oder die Gangtiefe der schraubenförmigen Leiteinrichtung gegeben, wodurch die Anzahl der übereinander rotierenden Wirbel und/oder die Einwirkungstiefe der Leiteinrichtung variierbar sind.A further design options is through the pitch and / or the flight depth of the helical guide, reducing the number of superimposed rotating vortex and / or the depth of action of the guide variable are.

Der innere Flüssigkeitswirbel trifft im glockenförmigen unteren Abschnitt des Innentubus 11 auf die mit entgegengesetzter Drehrichtung rotierenden Rotorblätter 14b des Rotors 14. Dabei bildet sich infolge der hohen Relativgeschwindigkeit zwischen dem Rotorblatt 14b und dem inneren Flüssigkeitswirbel 30i hinter dem Rotorblatt 14b eine Kavitationszone 14k aus. Kavitation ist ein Effekt, der in bewegten Flüssigkeiten beobachtet wird, wenn der hydrostatische Druck in der bewegten Flüssigkeit lokal auf einen Wert absinkt, der in etwa dem Dampfdruck der Flüssigkeit entspricht. Es bilden sich dann kleine mit Dampf gefüllte Blasen, die mit der strömenden Flüssigkeit schließlich in Bereiche höheren Drucks gelangen und dort zusammenstürzen. Bei der Blasenimplosion entstehen im Innern der Blase und in ihrer näheren Umgebung hohe Druckspitzen, die ganz wesentlich das Aufbrechen der Cluster des Additivs unterstützen. Das Rotorblatt 14b ist auf einen geringen Strömungswiderstand und das Auftreten der Kavitation erst an der hinteren Kante des Rotorblattes 14b, der sogenannten Abrißkante, optimiert. Ein wesentliches Ziel der Optimierung ist das Auftreten von Superkavitation hinter dem Rotorblatt 14b, wodurch die Cluster hauptsächlich aufgebrochen werden. Die schneidenförmig ausgebildete Vorderkante des Rotorblatts 14b hat am Aufbrechen der Cluster nur einen geringen Anteil.The inner fluid vortex meets in the bell-shaped lower portion of the inner tube 11 on the rotating with opposite direction of rotation rotor blades 14b of the rotor 14 , This is due to the high relative speed between the rotor blade 14b and the internal fluid swirl 30i behind the rotor blade 14b a cavitation zone 14k out. Cavitation is an effect observed in moving liquids when the hydrostatic pressure in the moving liquid drops locally to a value approximately equal to the vapor pressure of the liquid. It then forms small bubbles filled with vapor, which eventually reach the areas of higher pressure with the flowing liquid and collapse there. Bladder implosion creates high pressure spikes inside the bladder and in its immediate vicinity, which significantly aids in disrupting the clusters of the additive. The rotor blade 14b is due to a low flow resistance and the occurrence of cavitation only at the rear edge of the rotor blade 14b , the so-called tear-off edge, optimized. An essential goal of the optimization is the occurrence of supercavitation behind the rotor blade 14b , causing the clusters to break up mainly. The blade-shaped leading edge of the rotor blade 14b has only a small share in breaking up the clusters.

Wie in 3 zu erkennen, wird hinter der Kavitationszone 14k die Drehrichtung des Flüssigkeitswirbels 30i umgelenkt, wonach die Dispersion sodann, wie weiter oben beschrieben, durch die Rotorschaufeln 14s wieder in Rotation versetzt wird.As in 3 to recognize, is behind the cavitation zone 14k the direction of rotation of the fluid vortex 30i The dispersion is then deflected, as described above, through the rotor blades 14s is set in rotation again.

Durch die zweimalige Umkehrung der Rotationsrichtung der in Flüssigkeitswirbeln 30a, 30i bewegten Dispersion sowie das Aufbrechen der Cluster des Additivs durch Superkavitation wird eine besonders homogene und langzeitstabile Dispersion erhalten, die sich desweiteren durch einen geringen Streuwert der Partikelgröße des Additivs auszeichnet.By reversing the direction of rotation twice in fluid vortices 30a . 30i As a result of agitated dispersion and the breaking up of the clusters of the additive by supercavitation, a particularly homogeneous and long-term stable dispersion is obtained, which is further characterized by a low scattering value of the particle size of the additive.

In 1 und 2 ist beispielhaft ein Füllstandssensor 20 dargestellt, der den Füllstand im Gehäuse 10 bei ruhendem Rotor 14 anzeigt. Es handelt sich in diesem Ausführungsbeispiel um einen handelsüblichen Schwebekörper-Füllstandssensor. Wenn die Steuerung und Regelung der Vorrichtung 1 und der mit ihr verbundenen Komponenten vorgesehen ist, können weitere in den 1 und 2 nicht dargestellte Sensoren vorgesehen sein, beispielsweise Druck-, Temperatur-, Durchfluß- und Mengen-Sensoren.In 1 and 2 is an example of a level sensor 20 shown, the level in the housing 10 with the rotor at rest 14 displays. It is in this embodiment, a commercially available float level sensor. When the control and regulation of the device 1 and the components connected to it can be further in the 1 and 2 not shown sensors may be provided, for example, pressure, temperature, flow and quantity sensors.

Die 4 zeigt nun eine Vorrichtung 1, wie sie in 1 und 2 dargestellt ist, mit einer veränderten Sprühvorrichtung 18'. Bei der Sprühvorrichtung 18' handelt es sich um ein Kapillarrohr, das wegen seines geringen Innendurchmessers ein geringes Innenvolumen aufweist und so gut an das geringe zu dosierende Volumen des Additivs angepaßt ist. Die Mittelachse der Sprühvorrichtung 18' fällt mit der Mittelachse des Innentubus 11 zusammen. Sie ist so im „Auge" des Flüssigkeitswirbels angeordnet. Das Additiv wird in diesem Ausführungsbeispiel also in einen Bereich geringer Strömungsgeschwindigkeit dosiert. Der obere Abschnitt der Sprühvorrichtung durchgreift die Kopfsektion 10k, wobei vorgesehen sein kann, daß sie dort abgewinkelt ausgebildet ist und daher neben dem Anschlußstutzen 10kv für die Vakuumpumpe die Wandung der Kopfsektion 10k durchgreift. Die Sprühvorrichtung 18' mündet am unteren Ende des oberen Drittel des Innentubus 11.The 4 now shows a device 1 as they are in 1 and 2 is shown with a modified spray device 18 ' , At the spraying device 18 ' it is a capillary tube, which has a low internal volume because of its small inner diameter and is so well adapted to the small volume of the additive to be dosed. The central axis of the spray device 18 ' coincides with the central axis of the inner tube 11 together. It is thus arranged in the "eye" of the fluid swirl, ie, the additive is metered into a region of low flow velocity in this exemplary embodiment, the upper section of the spray device passing through the head section 10k , wherein it can be provided that it is angled there and therefore adjacent to the connecting piece 10kv for the vacuum pump, the wall of the head section 10k be upheld. The spraying device 18 ' opens at the lower end of the upper third of the inner tube 11 ,

Die 5 und 6 zeigen nun ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das sich von der Vorrichtung 1 in Ausführungsdetails des Rotors und des unteren Abschnitts des Innentubus unterscheidet.The 5 and 6 Now show a second embodiment of the device according to the invention, which differs from the device 1 in execution details of the rotor and the lower portion of the inner tube differs.

5 zeigt den unteren Abschnitt der Vorrichtung 1, die einen modifizierten Innentubus 51 aufweist, dessen unterer Abschnitt als Kegelstumpf ausgebildet ist, der in einen Kreiszylinder übergeht. Im übrigen ist der Innentubus 51 wie der in 1 und 2 dargestellte Innentubus 11 ausgeführt. Der Innentubus 51 kann einfacher zu fertigen sein, weil sein unterer Abschnitt aus einfachen geometrischen Körpern zusammengesetzt ist. 5 shows the lower portion of the device 1 that have a modified inner tube 51 has, whose lower portion is formed as a truncated cone, which merges into a circular cylinder. Otherwise, the inner tube is 51 in again 1 and 2 illustrated inner tube 11 executed. The inner tube 51 can be easier to manufacture because its lower section is composed of simple geometric bodies.

In 5 sind die Leiteinrichtungen sowie die Dosiereinrichtung nicht dargestellt. Es kann allerdings vorgesehen sein, auf eine oder mehrere der weiter oben genannten Leiteinrichtungen 10l, 11la, 11li zu verzichten, wobei jedoch die Dosiereinrichtung unverzichtbar ist.In 5 the guide devices and the metering device are not shown. However, it may be provided on one or more of the above-mentioned guide devices 10l . 11La . 11Li to dispense, but the metering device is indispensable.

6 zeigt den Rotor 14, dessen Rotorblätter 14b einen vierflügeligen Propeller bilden. In dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Vorderkante des Rotorblatts 14b leicht gerundet. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß sie als schneidenförmige Kante ausgebildet ist. Bei der Gestaltung der Vorderkante des Rotorblatts 14b ist ein Kompromiß zu finden zwischen optimaler Kavitation und Standzeit der Rotorblätter. 6 shows the rotor 14 , its rotor blades 14b form a four-bladed propeller. In the in 6 illustrated embodiment, the leading edge of the rotor blade 14b slightly rounded. But it can also be provided that it is designed as a blade-shaped edge. When designing the leading edge of the rotor blade 14b is to find a compromise between optimum cavitation and service life of the rotor blades.

Die Rotorschaufeln 14s sind als rechteckige Platten ausgebildet, deren Vorderseite in einer von Radiusvektor und Drehachse des Rotors 14 aufgespannte Ebene verläuft.The rotor blades 14s are formed as rectangular plates whose front in one of radius vector and axis of rotation of the rotor 14 spanned level runs.

Die Rotorschaufel 14s durchdringt die Aufnahme 14a, wobei die über die Aufnahme 14a hinausragenden Abschnitte der Rotorschaufel 14s in dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel etwa gleich groß sind. Die Aufnahme 14a ist von zwei Gewindebohrungen durchgriffen, in die jeweils versenkbare Befestigungsschrauben eingeschraubt sind, die zwischen der Rotorschaufel 14s und der Aufnahme 14a eine kraftschlüssige Verbindung herstellen. Eine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn der Austausch der Rotorschaufeln vorgesehen ist. Auf diese Weise kann beispielsweise die Ausbildung der Rotorschaufeln durch Versuchsreihen optimiert werden. Es kann aber auch eine einstückige Ausbildung des Rotors vorgesehen sein.The rotor blade 14s penetrates the recording 14a , which is about the recording 14a protruding portions of the rotor blade 14s in the 4 illustrated embodiment are about the same size. The recording 14a is penetrated by two threaded holes, in each of which retractable mounting screws are screwed, between the rotor blade 14s and the recording 14a make a positive connection. Such an arrangement is particularly advantageous when the replacement of the rotor blades is provided. In this way, for example, the formation of the rotor blades can be optimized by trial series. But it can also be provided a one-piece design of the rotor.

Bei der Dimensionierung des Rotors 14 ist zu beachten, daß es sich um ein mechanisch hoch beanspruchtes Bauteil handelt. Über den Rotor wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa eine Leistung von 7 kW in die Dispersion eingetragen, die ein Volumen von etwa 35 l aufweist.When sizing the rotor 14 It should be noted that it is a mechanically highly stressed component. In the illustrated embodiment, about 7 kW of power is introduced into the dispersion via the rotor, which has a volume of about 35 l.

Vorzugsweise wenn es sich bei dem Dispersionsmittel um Wasser handelt, dessen Moleküle als Dipole ausgebildet sind und sich in einem magnetischen und/oder elektrischen Feld und/oder elektromagnetischen Feld ausrichten können, können Mittel zur Erzeugung solcher Felder vorgesehen sein, die vorzugsweise im Bereich des glockenförmigen Abschnitts des Innentubus angeordnet sein können. Dann kann vorteilhafterweise weiter vorgesehen sein, das Gehäuse und den Innentubus aus nichtleitendem und/oder nichtmagnetisierbarem Material auszubilden. Es kann alternativ vorgesehen sein, auf Mittel zur Felderzeugung zu verzichten und die Vorrichtung im irdischen Magnetfeld auszurichten.Preferably when the dispersant is water, the molecules are formed as dipoles and in a magnetic and / or can align electric field and / or electromagnetic field, means for Generating such fields be provided, preferably in the field of the bell-shaped Section of the inner tube can be arranged. Then can advantageously be further provided, the housing and the inner tube of nonconductive and / or nonmagnetizable To train material. It may alternatively be provided on means to forego field generation and the device in the terrestrial Align the magnetic field.

7a zeigt nun eine elektronenmikroskopische Aufnahme eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dispersion, die mit vorstehend beschriebener Vorrichtung und Verfahren hergestellt ist. Die Aufnahme zeigt einen Querschnitt durch ein Tröpfchen einer aus feinstgemahlenem Quarzsand-Partikeln 71 und Wasser 72 bestehenden Dispersion. Die Quarzsand-Partikel 71 weisen eine mittlere Partikelgröße zwischen 30 nm und 80 nm auf. Wie in 7a zu erkennen ist, sind die Quarzsand-Partikel 71 sehr gleichmäßig im Wasser 72 verteilt. 7a now shows an electron micrograph of a first embodiment of the dispersion according to the invention, which is prepared with the device and method described above. The photograph shows a cross-section through a droplet of a micromilled quartz sand particles 71 and water 72 existing dispersion. The silica sand particles 71 have an average particle size between 30 nm and 80 nm. As in 7a can be seen, are the quartz sand particles 71 very evenly in the water 72 distributed.

7b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der in 7a dargestellten Dispersion. Die in 7b hervorgehobenen Quarzsand-Partikel 71 weisen Partikelgrößen zwischen 33 nm und 71 nm auf. 7b shows an enlarged section of the in 7a represented dispersion. In the 7b highlighted quartz sand particles 71 have particle sizes between 33 nm and 71 nm.

7c zeigt in einem Diagramm die Mengenverteilung der Quarzsand-Partikel 72. Die Mengenverteilung folgt in diesem Anwendungsbeispiel der Gaußschen Normalverteilung. Mehr als 68% der Quarzsand-Partikel weisen eine Partikelgröße zwischen 30 nm und 80 nm auf, die mittlere Partikelgröße beträgt 55 nm. Es kann sich aber auch um eine nicht normal verteilte Menge von Partikeln handeln, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß eine mittlere Partikelgröße gewählt ist, die innerhalb des bezeichneten Bereichs liegt. Je geringer die Streuung der Partikelgröße ist, desto gleichmäßiger können die Partikel in der Dispersion verteilt sein. 7c shows in a diagram the quantity distribution of the quartz sand particles 72 , The quantity distribution follows the Gaussian normal distribution in this application example. More than 68% of the silica sand particles have a particle size between 30 nm and 80 nm, the average particle size is 55 nm. However, it can also be a not normally distributed amount of particles, but it should be noted that a average particle size is selected which is within the designated range. The smaller the scattering of the particle size, the more uniform the particles can be distributed in the dispersion.

Die Beeinflussung der Partikelgröße und der Mengenverteilung ist in diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen durch die Aufbereitung des Quarzsandes vor der Zugabe in das Wasser möglich, d.h. durch Zermahlen des Quarzsandes und anschließendes Fraktionieren durch Sieben des gemahlenen Quarzsandes.The Influencing the particle size and quantity distribution is in this embodiment in essentially by the treatment of the quartz sand before the addition possible in the water, i.e. by crushing the quartz sand and then fractionating by sieving the ground quartz sand.

8 zeigt eine elektronenmikroskopische Aufnahme eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dispersion, die ebenfalls mit vorstehend beschriebener Vorrichtung und Verfahren hergestellt ist. Die mit dem gleichen Abbildungsmaßstab wie in 7b ausgeführte Aufnahme zeigt Ruß-Partikel 73, die mit dem Wasser 72 eine Dispersion bilden, wobei die in 8a hervorgehobenen Ruß-Partikel 73 eine Partikelgröße zwischen 22 nm und 47 nm aufweisen. Bei den Rußpartikeln 73 handelt es sich um Flammruß, bei dem die Rußpartikel im Auslieferungszustand zu großen fadenförmigen Clustern verkettet sind. Diese Cluster werden durch das erfindungsgemäße Verfahren so aufgebrochen, daß die Rußpartikel im Wasser gleichmäßig verteilt sind. Bei den Rußpartikeln handelt es sich um Nano-Partikel mit einer Partikelgröße kleiner 50 nm. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Partikelgröße im wesentlichen durch einen chemisch-physikalischen Prozeß bestimmt. Eine Fraktionierung durch Sieben ist nicht möglich, denn die Rußpartikel schließen sich zu den vorstehend beschriebenen fadenförmigen Clustern zusammen und liegen nicht als Gemenge einzelner, voneinander getrennter Partikel vor. 8th shows an electron micrograph of a second embodiment of the dispersion according to the invention, which is also prepared with the device and method described above. The ones with the same magnification as in 7b The photograph shows soot particles 73 that with the water 72 form a dispersion, wherein the in 8a highlighted soot particles 73 have a particle size between 22 nm and 47 nm. With the soot particles 73 it is Flammruß, in which the soot particles are chained in the delivery state to form large thread-like clusters. These clusters are broken up by the process according to the invention so that the soot particles are evenly distributed in the water. The soot particles are nano-particles having a particle size of less than 50 nm. In this embodiment, the particle size is essentially determined by a chemical-physical process. A fractionation by sieving is not possible, because the soot particles join together to form the filamentary clusters described above and are not present as a mixture of individual, separate particles.

11
Vorrichtung zum Mischencontraption for mixing
1010
Gehäusecasing
10f10f
Fußsektionfoot section
10h10h
Hauptsektionmain section
10k10k
Kopfsektionhead section
10ke10ke
Einfüllstutzenfiller pipe
10kv10kv
Anschlußstutzen für Vakuumpumpeconnecting branch for vacuum pump
10l10l
Leiteinrichtungguide
10u10u
Umlenkschaufelturning vane
10v10v
Verbindungconnection
1111
Innentubusinner tube
11la11La
äußere Leiteinrichtungouter guide
11li11Li
innere Leiteinrichtunginner guide
1212
Vakuumpumpevacuum pump
12v12v
DreiwegeventilThree-way valve
1313
Destillationsanlagedistillation plant
13v13v
Absperrventilshut-off valve
1414
Rotorrotor
14a14a
Aufnahme für Rotorschaufel 14s Mounting for rotor blade 14s
14b14b
Rotorblattrotor blade
14k14k
Kavitationszonecavitation zone
14s14s
Rotorschaufelrotor blade
14v14v
Verbindungselementconnecting element
1515
Motorengine
1616
SammelbehälterClippings
16v16v
Absperrventilshut-off valve
1717
Vorratsbehälterreservoir
17d17d
Dosierpumpemetering
17v17v
Dreiwegeventil Three-way valve
1818
Sprühvorrichtungsprayer
18'18 '
Sprühvorrichtungsprayer
1919
DruckgasbehälterCompressed gas containers
19r19r
GasdruckreglerGas pressure regulator
2020
Füllstandssensorlevel sensor
30a30a
äußerer Flüssigkeitswirbelexternal fluid swirl
30i30i
innerer Flüssigkeitswirbelinternal liquid vortex
5151
Innentubusinner tube
7171
Quarzsand-PartikelQuartz sand particles
7272
Wasserwater
7373
Ruß-PartikelSoot particles

Claims (45)

Dispersion aus einer Trägerflüssigkeit, zum Beispiel Wasser und einer in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente, welche als gleichmäßig verteilte Tröpfchen und/oder Partikel vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 68% der Tröpfchen und/oder Partikel zwischen 1 nm bis 300 nm liegt, und daß die Tröpfchen und/oder Partikel so in die Struktur der Trägerflüssigkeit eingebunden sind, daß zur Stabilisierung, vorzugsweise Langzeitstabilisierung der Dispersion keine weitere Komponente als Stabilisator-Komponente erforderlich ist, wobei vorgesehen ist, daß die Dispersion keine solche Stabilisator-Komponente enthält oder daß die Dispersion eine solche Stabilisator-Komponente enthält, jedoch in einer Konzentration, die so gering ist, daß sie keinen wesentlichen Beitrag zu der Stabilität der Dispersion liefert.Dispersion of a carrier liquid, for example water and a non-soluble in the carrier liquid component, which is present as uniformly distributed droplets and / or particles, characterized in that the droplet or particle size of at least 68% of the droplets and / or particles between 1 nm to 300 nm, and that the droplets and / or particles are involved in the structure of the carrier liquid, that for stabilization, preferably long-term stabilization of the dispersion, no further component is required as a stabilizer component, it being provided that the dispersion no such Stabilizer component contains or that the dispersion contains such a stabilizer component, but in a concentration which is so low that it does not provide a significant contribution to the stability of the dispersion. Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Dispersion handelt, die unter Anlegen von Vakuum in einem ersten und/oder zweiten rotierenden Wirbel homogenisiert ist und/oder deren Cluster-Strukturen der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente durch Kavitation, vorzugsweise durch Superkavitation, zu Nano-Tröpfchen und/oder Nano-Partikeln aufgebrochen sind.Dispersion according to claim 1, characterized, that it is is a dispersion, the under application of vacuum in Homogenized a first and / or second rotating vortex and / or their cluster structures that are not soluble in the carrier liquid Component by cavitation, preferably by supercavitation, to nano-droplets and / or nano-particles are broken up. Dispersion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 68% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 1 nm bis 100 nm liegt.Dispersion according to claim 1 or 2, characterized that the Droplet- or particle size of at least 68% of the droplets and / or particles of the in the carrier liquid insoluble component is between 1 nm to 100 nm. Dispersion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 80% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 1 nm bis 100 nm liegt.Dispersion according to claim 3, characterized in that that the Droplet- or particle size of at least 80% of the droplets and / or particles of the in the carrier liquid not soluble Component is between 1 nm to 100 nm. Dispersion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 95% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 1 nm bis 100 nm liegt.Dispersion according to claim 4, characterized in that that the Droplet- or particle size of at least 95% of the droplets and / or particles of the in the carrier liquid non-soluble component between 1 nm to 100 nm. Dispersion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 68% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 10 nm bis 50 nm liegt.Dispersion according to claim 3, characterized in that that the Droplet- or particle size of at least 68% of the droplets and / or particles of the in the carrier liquid not soluble Component is between 10 nm to 50 nm. Dispersion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 80% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 10 nm bis 50 nm liegt.Dispersion according to claim 6, characterized in that that the Droplet- or particle size of at least 80% of the droplets and / or particles of the in the carrier liquid not soluble Component is between 10 nm to 50 nm. Dispersion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen- bzw. Partikelgröße von mindestens 95% der Tröpfchen und/oder Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 10 nm bis 50 nm liegt.Dispersion according to claim 7, characterized in that that the Droplet- or particle size of at least 95% of the droplets and / or particles of the in the carrier liquid not soluble Component is between 10 nm to 50 nm. Dispersion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Tröpfchen- bzw. Partikelgröße der Tröpfchen- bzw. Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 1 nm bis 100 nm liegt.Dispersion according to claim 1 or 2, characterized in that the average droplet or Particle size of the droplet or particles of the non-soluble in the carrier liquid component is between 1 nm to 100 nm. Dispersion nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Tröpfchen- bzw. Partikelgröße der Tröpfchen- bzw. Partikel der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente zwischen 10 nm bis 50 nm liegt.Dispersion according to claim 9, characterized in that the middle one Droplet- or particle size of the droplet or particles of the in the carrier liquid not soluble Component is between 10 nm to 50 nm. Dispersion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisator-Komponente eine amphiphile stoffliche Komponente ist, die zusätzlich zur in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente der Dispersion zugegeben ist.Dispersion according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Stabilizer component is an amphiphilic material component, the additional not in the carrier liquid soluble Component of the dispersion is added. Dispersion nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisator-Komponente ein Tensid aufweist oder als Tensid ausgebildet ist.Dispersion according to claim 11, characterized in that that the Stabilizer component has a surfactant or formed as a surfactant is. Dispersion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente mindestens einen als Kraftstoff oder Brennstoff einsetzbaren Stoff oder ein Gemisch aus solchen Stoffen enthält.Dispersion according to one of the preceding claims, characterized characterized in that in the carrier liquid not soluble Component at least one usable as a fuel or fuel substance or a mixture of such substances. Dispersion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei mindestens einem der Kraftstoffe oder Brennstoffe um Ottokraftstoff oder Dieselkraftstoff oder Kerosin oder Schweröl oder Heizöl handelt.Dispersion according to Claim 13, characterized that it At least one of the fuels or fuels is petrol or diesel fuel or kerosene or heavy oil or fuel oil. Dispersion nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente mindestens einen Kraftstoff oder Brennstoff auf Mineralölbasis enthält.Dispersion according to Claim 13 or 14, characterized that the in the carrier liquid not soluble Component contains at least one fuel or mineral oil-based fuel. Dispersion nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponete mindestens einen aus pflanzlichen Ölen und/oder Fetten und/oder tierischen Ölen und/oder Fetten gebildeten Kraftstoff oder Brennstoff enthält.Dispersion according to Claim 13 or 14, characterized that the in the carrier liquid not soluble Komponete at least one of vegetable oils and / or fats and / or animal oils and / or fats formed fuel or fuel. Dispersion nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei mindestens einem der Kraftstoffe oder Brennstoffe um Rapsölmethylester handelt oder daß mindestens einer der Kraftstoffe oder Brennstoffe Rapsölmethylester enthält.Dispersion according to claim 15, characterized in that that it at least one of the fuels or fuels is rapeseed oil methyl ester or at least one of the fuels or fuels contains rapeseed oil methyl ester. Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente ein pharmazeutischer Wirkstoff ist.Dispersion according to one of Claims 1 to 12, characterized that the in the carrier liquid not soluble Component is a pharmaceutical agent. Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente ein kosmetischer Wirkstoff ist.Dispersion according to one of Claims 1 to 12, characterized that the in the carrier liquid not soluble Component is a cosmetic agent. Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente ein Lebensmittel oder ein Lebensmittel-Zusatzstoff oder ein technologischer Hilfsstoff zur Herstellung von Lebensmitteln ist.Dispersion according to one of Claims 1 to 12, characterized that the in the carrier liquid not soluble Component of a food or a food additive or is a technological excipient for the production of food. Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente ein Pigment oder ein Farbpigment ist.Dispersion according to one of Claims 1 to 12, characterized that the in the carrier liquid not soluble Component is a pigment or a color pigment. Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Trägerflüssigkeit nicht lösliche Komponente ein technologischer Hilfsstoff, z.B. eine Bohremulsion, oder ein Ausgangsstoff oder ein Zwischenprodukt für die Herstellung eines Endproduktes ist.Dispersion according to one of Claims 1 to 12, characterized that the in the carrier liquid not soluble Component a technological excipient, e.g. a drilling emulsion, or a starting material or an intermediate for the production of an end product. Verwendung der Dispersion nach einem der Ansprüche 13 bis 17 als Kraftstoff oder Brennstoff in Verbrennungskraftmaschinen oder Schubtriebwerken oder Feuerungsanlagen.Use of the dispersion according to one of claims 13 to 17 as fuel or fuel in internal combustion engines or thrusters or combustion plants. Verwendung der Dispersion nach Anspruch 18 als Arzneimittel oder als Arzneipflegemittel.Use of the dispersion according to claim 18 as a medicament or as a medicinal agent. Verwendung der Dispersion nach Anspruch 19 als kosmetisches Präparat.Use of the dispersion according to claim 19 as a cosmetic Preparation. Verwendung der Dispersion nach Anspruch 20 als Lebensmittel oder als Lebensmittel-Zusatzstoff.Use of the dispersion according to claim 20 as food or as a food additive. Verwendung der Dispersion nach Anspruch 21 als Tinte für Drucker und/oder Plotter und/oder Schreibgeräte.Use of the dispersion of claim 21 as an ink for printers and / or plotters and / or writing instruments. Verwendung der Dispersion nach Anspruch 21 als druckbarer Werkstoff.Use of the dispersion according to claim 21 as printable Material. Verwendung der Dispersion nach Anspruch 22 als Kühlstoff oder Schmierstoff.Use of the dispersion according to claim 22 as a coolant or lubricant. Verfahren zur Herstellung einer vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 22 ausgebildeten Dispersion aus einer Trägerflüssigkeit, beispielsweise Wasser und einer in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente, welche als gleichmäßig verteilte Tröpfchen oder Partikel vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion unter Anlegen von Vakuum mit Hilfe eines ersten rotierenden Wirbels und/oder eines zweiten rotierenden Wirbels, der den ersten Wirbel umgibt, homogenisiert wird, und daß Cluster-Strukturen der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente durch Kavitation aufgebrochen werden.A method for producing a preferably after one of the claims 1 to 22 trained dispersion of a carrier liquid, for example water and one in the carrier liquid not soluble Component, which as evenly distributed droplets or Particle is present, characterized, that the dispersion applying vacuum by means of a first rotating vortex and / or a second rotating vortex surrounding the first vortex, is homogenized, and that cluster structures not in the carrier liquid soluble Component to be broken by cavitation. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Cluster-Strukturen der in der Trägerflüssigkeit nicht löslichen Komponente am Ende des einen Wirbels durch hinter Rotorblättern eines im anderen Wirbel entgegengesetzt zu diesem Wirbel rotierenden Rotors (14) auftretende Kavitation aufgebrochen werden.A method according to claim 30, characterized ge indicates that the cluster structures of the non-soluble in the carrier liquid component at the end of a vortex by rear rotor blades of a rotating in the other vertebra opposite to this vortex rotor ( 14 ) occurring cavitation are broken. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Cluster-Strukturen durch Kavitation zu mindestens 68% zu Nano-Tröpfchen und/oder Nano-Partikeln < 300 nm aufgebrochen werden.Method according to one of claims 30 or 31, characterized that the At least 68% of cavitation structures are nano-droplets and / or cluster structures Nano-particles <300 nm are broken. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Cluster-Strukturen durch Kavitation zu mindestens 68% zu Nano-Tröpfchen und/oder Nano-Partikeln < 100 nm aufgebrochen werden.Method according to claim 32, characterized in that that the At least 68% of cavitation structures are nano-droplets and / or cluster structures Nano-particles <100 nm are broken. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Cluster-Strukturen durch Kavitation zu mindestens 68% zu Nano-Tröpfchen und/oder Nano-Partikeln < 50 nm aufgebrochen werden.Method according to claim 33, characterized that the At least 68% of cavitation structures are nano-droplets and / or cluster structures Nano-particles <50 nm are broken. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Kavitation um Superkavitation handelt.Method according to one of claims 30 to 34, characterized that it Cavitation is supercavitation. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorblätter des Rotors (14) eine mittlere Umfangsgeschwindigkeit von > 50 m/s aufweisen.Method according to one of claims 30 to 35, characterized in that the rotor blades of the rotor ( 14 ) have an average peripheral speed of> 50 m / s. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht in der Trägerflüssigkeit lösliche Komponente im unteren Abschnitt des ersten Wirbels in das Zentrum des ersten Wirbels oder in den zweiten Wirbel unter Druck eingesprüht wird.Method according to one of claims 30 to 36, characterized that the not in the carrier liquid soluble Component in the lower section of the first vertebra in the center of the first vortex or in the second vortex is sprayed under pressure. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Rotors (14) und/oder der Gasdruck über der Dispersion und/oder die Temperatur der Dispersion eingestellt und/oder geregelt werden bzw. wird.Method according to one of Claims 30 to 37, characterized in that the rotational speed of the rotor ( 14 ) and / or the gas pressure over the dispersion and / or the temperature of the dispersion can be adjusted and / or regulated. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht in der Trägerflüssigkeit lösliche Komponente mit einer Dosiervorrichtung bereitgestellt und sodann mittels eines unter Überdruck stehenden Treibgases eingesprüht wird.Method according to one of claims 30 to 38, characterized that the not in the carrier liquid soluble Component provided with a metering device and then by means of an overpressure standing propellant gas is sprayed. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß als Treibgas ein Inertgas verwendet wird.Method according to claim 40, characterized in that that as Propellant gas, an inert gas is used. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibgas Stickstoff ist.Method according to claim 40, characterized in that that this Propellant is nitrogen. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Trägerflüssigkeit um bei Niedrigtemperatur destilliertes Wasser handelt.Method according to one of claims 30 to 41, characterized that it in the carrier liquid is distilled water at low temperature. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion während des Dispergierens einem Magnetfeld und/oder einem elektrostatischen Feld und/oder einem elektromagnetischen Feld ausgesetzt wird.Method according to one of claims 30 to 42, characterized that the Dispersion during dispersing a magnetic field and / or an electrostatic Field and / or an electromagnetic field is exposed. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des ersten und/oder des zweiten Wirbels zum Magnetfeld der Erde ausgerichtet wird.Method according to claim 43, characterized in that that the Axis of the first and / or second vortex to the magnetic field of Earth is aligned. Verfahren zur Herstellung einer vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 22 ausgestalteten Nano-Dispersion aus einer Flüssigkeit und mindestens einem festen oder flüssigen Additiv, wobei die so gebildete Dispersion in einem geschlossenen rotationssymmetrischen Gehäuse (10), das einen rotationssymmetrischen Innentubus (11, 51) aufweist, mit einer mit einem Rotor (14) ausgebildeten Umwälzeinrichtung in einem Kreislauf im Innern des Innentubus (11, 51) in einem rotierenden Wirbel von oben nach unten fließend und im Zwischenraum zwischen Außenwandung des Innentubus (11, 51) und Innenwandung des Gehäuses (10) in einem rotierenden Wirbel mit umgekehrter Drehrichtung von unten nach oben fließend umgewälzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion in einem ersten Kreislaufabschnitt, in der sie mit einem ersten Abschnitt des Rotors (14) zusammenwirkt, homogenisiert wird, wobei die Drehzahl des Rotors (14) so eingestellt ist, daß die Cluster-Strukturen des Additivs und/oder der Trägerflüssigkeit im wesentlichen durch Kavitation aufgebrochen werden, daß die Drehrichtung der Dispersion in einem stromabwärts folgenden zweiten Kreislaufabschnitt umgekehrt wird, und daß das Additiv im ersten Kreislaufabschnitt oder in dem stromaufwärts benachbarten Kreislaufabschnitt unter Druck eingesprüht wird.Process for producing a nano-dispersion of a liquid and at least one solid or liquid additive, which is preferably designed according to one of Claims 1 to 22, the dispersion thus formed being in a closed, rotationally symmetrical housing ( 10 ), which has a rotationally symmetrical inner tube ( 11 . 51 ), one with a rotor ( 14 ) circulating in a circuit inside the inner tube ( 11 . 51 ) flowing in a rotating vortex from top to bottom and in the space between the outer wall of the inner tube ( 11 . 51 ) and inner wall of the housing ( 10 ) in a rotating vortex with reverse direction of rotation is circulated from bottom to top, characterized in that the dispersion in a first cycle section, in which it with a first portion of the rotor ( 14 ) is homogenized, wherein the rotational speed of the rotor ( 14 ) is set so that the cluster structures of the additive and / or the carrier liquid are substantially broken by cavitation, that the direction of rotation of the dispersion in a downstream second cycle section is reversed, and that the additive in the first cycle section or in the upstream adjacent Circulation section is sprayed under pressure.
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