DE3818643A1

DE3818643A1 - Aerosolgenerator zur erzeugung eines kontinuierlichen teilchenstroms, insb. zum impfen von luftstroemungen

Info

Publication number: DE3818643A1
Application number: DE19883818643
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dr Ing Lehmann
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1989-12-07
Anticipated expiration: 2008-06-02
Also published as: DE3818643C3; DE3818643C2

Description

Die Erfindung geht aus von einem Aerosolgenerator zur Erzeugung eines kontinuierlichen Teilchenstromes, insb. zum Impfen von Luftströmungen, mit einer Partikel aufweisenden und in einen mit mindestens einer Austrittsöffnung versehenen Vorratsbehälter eingebrachten pulverförmigen Grundsubstanz, mit einer die Partikel der Grundsubstanz in einen Mischbereich abführende, Vertiefungen aufweisende und von einer Antriebsvorrichtung angetriebenen Fördereinrichtung und mit einem die abgeführten Partikel aufwirbelnden und weiterleitenden Luftstrahl.

Solch ein Aerosolgenerator findet beispielsweise beim Vermessen von Luftströmungen mit Hilfe der Laser-Doppler-Meßtechnik Verwendung. Die Laser-Doppler- Meßtechnik analysiert die Eigenschaften von Streulicht, welches durch die Einstrahlung von Laserlicht auf optisch streuende Partikel entsteht, deren Durchmesser die Größenordnung eines Mikrometers besitzen. Die Partikel werden ohne wesentlichen Schlupf von der Luftströmung mitgeführt, deren Geschwindigkeit aus der Dopplerschen Frequenzverschiebung des Streulichtes ermittelt wird. Die in der Luftströmung zumeist mitgeführten natürlichen Staubpartikel sind nach Beschaffenheit und Konzentration für derartige Messungen häufig unzureichend. Daher werden in den zu vermessenden Luftströmungen zusätzliche Partikel mit optisch, strömungsmechanisch und gegebenenfalls thermisch möglichst günstigen Eigenschaften zugeführt, die Luftströmungen werden also mit diesen Partikeln geimpft.

Dadurch bedingt wird die zeitliche Häufigkeit der optischen Signale erhöht und die Meßzeiten verkürzt. Derartige Partikel werden als Bestandteile sehr fein verteilter Stäube aus Pulvern erzeugt, in häufigen Fällen z.B. aus Titandioxyd, Magnesiumoxyd oder Siliziumcarbid. Durch die Feinheit der Partikel und ihre geringe erforderliche Volumenkonzentration in der Luftströmung werden häufig nur Pulvermengen von der Größenordnung eines cm³ pro Stunde benötigt, die während der Meßzeit möglichst gleichmäßig dosiert der Luftströmung zugeführt werden sollen.

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

Es ist weiterhin ein Aerosolgenerator bekannt, bei dem die Grundsubstanz auf eine rotierende und mit einer rauhen Oberfläche versehene Kreisscheibe aufgebracht wird. Die Partikel werden von einer Kapillaren, deren eines Ende über der Kreisscheibe angeordnet ist, und die mit ihrem anderen Ende in ein Venturirohr mündet, angesaugt. Durch eine in dem Venturirohr erzeugte Scherströmung wird die Grundsubstanz bzw. die Partikel verwirbelt. Einen Vorratsbehälter weist dieser Aerosolgenerator nicht auf. Nachteilig ist, daß die Menge der Partikel stark schwankt, da diese von der Beschickungsdicke auf der Kreisscheibe abhängt. Die von Hand auf die Kreisscheibe aufgebrachten Partikel weisen dabei eine ungleichmäßige Verteilung auf. Weiterhin ist nachteilig, daß die Partikelgröße nicht gleichmäßig ist und auch nur kleine Mengen im Bereich von 0,3-40 mg/m³ erreicht werden.

Bei einem weiterhin bekannten Aerosolgenerator wird die Grundsubstanz in Form eines kolbenförmig vorgeformten Kuchens in den Vorratsbehälter eingebracht. Ein Kolben mit einstellbarer Geschwindigkeit drückt den Kuchen gegen eine rotierende Bürste, wodurch Partikel losgelöst werden. Ein Hilfsluftstrom führt die abgeführten Partikel für die weitere Verwendung ab. Nachteilig ist, daß die Grundsubstanz vor der Verwendung in einen entsprechenden Kuchen zu formen ist. Dies erfordert eine spezielle Technik und Erfahrung, da ein zu fest gebundener Kuchen die Gefahr erhöht, daß der Anteil der durch Bürsten abgetragenen Brocken von Partikeln zu groß wird, wodurch einerseits die Größe der in die Luftströmung eingebrachten Partikel schwankt und andererseits auch keine über die Zeit gleichmäßige Partikelmenge vorhanden ist.

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

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein auf die Partikel in Richtung der Austrittsöffnung wirkender Fördermechanismus vorgesehen ist, daß ein Teil der Fördereinrichtung dichtend gegen die Austrittsöffnung angeordnet ist, daß die Vertiefungen der Fördereinrichtung derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie im Bereich der Austrittsöffnung eine zeitlich kontinuierlicheMenge von Partikeln aufnehmen und daß die Fördereinrichtung unter Beibehaltung der Dichtwirkung die Partikelmenge in den Mischbereich fördert. Die Grundsubstanz wird also, ohne einer vorherigen Behandlung unterzogen zu werden, in den Vorratsbehälter eingebracht. Auf die Partikel wirkt ein Transportmechanismus in Richtung der Austrittsöffnung des Vorratsbehälters, so daß die Partikel sich in diesem Bereich ansammeln. Ein Teil der Fördereinrichtung ist dichtend gegen die Austrittsöffnung angeordnet, so daß die Partikel aus dem Vorratsbehälter zunächst nicht austreten können. In der Fördereinrichtung, bzw. auf der den Partikeln zugekehrten Oberfläche der Fördereinrichtung, sind Vertiefungen angeordnet. Diese Vertiefungen sind derart ausgebildet, daß sich eine bestimmte Menge von Partikeln in diesen Vertiefungen ansammeln.

Diese Vertiefungen sind im Bereich der Austrittsöffnung des Vorratsbehälters stets gefüllt, da die Partikel aufgrund der Wirkung des Transportmechanismus stets in Richtung der Austrittsöffnung streben. Die Menge der Partikel ist abhängig von der Ausbildung und Anordnung der Vertiefungen. In den Vertiefungen sammelt sich daher stets eine vorher bestimmte und genau reproduzierbare Menge von Partikeln. Wird nun die Fördereinrichtung derart bewegt, daß der sich zuerst im Bereich der Austrittsöffnung befindliche Teil der Fördereinrichtung in den Mischbereich gebracht wird und der andere Teil der Fördereinrichtung nun in dem Bereich der Austrittsöffnung zu liegen kommt, so ist nur die vorher bestimmte Menge der Partikel aus dem Vorratsbehälter abgeführt, da die nicht in die Vertiefungen gelangten Partikel von der Wandung des Vorratsbehälters zurückgehalten werden. Bei der Bewegung der Fördereinrichtung ist es besonders wichtig, daß auch während des Bewegungsvorganges die Dichtwirkung zwischen der Fördereinrichtung und dem Vorratsbehälter stets gegeben ist. Um dies zu gewährleisten hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, die Fördereinrichtung einerseits drückend gegen die Austrittsöffnung vorzusehen und andererseits derart zu lagern, so daß sie auch Pendelbewegungen zuläßt. Es versteht sich, daß die Fördereinrichtung mit kontinuierlicher Geschwindigkeit bewegt wird, um einen kontinuierlichen Partikelstrom zu erreichen. In dem Mischbereich beaufschlagt der Luftstrahl die Fördereinrichtung, wodurch die Partikel aus den Vertiefungen ausgeblasen werden und eine feine Verteilung erfolgt. Die Austrittsgeschwindigkeit des Luftstrahls sowie der Luftmengenstrom ist abhängig von den jeweils vorhandenen Gegebenheiten. Dabei darf die Austrittsgeschwindigkeit nicht zu gering gewählt werden, da ansonsten die Gefahr besteht, daß nicht alle Partikel aus den Vertiefungen ausgeblasen und verklumpte Partikelanhäufungen nicht aufgelöst werden. Als besonders günstig hat sich eine Geschwindigkeit des Luftstrahls nahe der Schallgeschwindigkeit, insb. etwa 300 m/s herausgestellt. Mit diesem Aerosolgenerator wird in die Luftströmung ein empfindlich einstellbarer Partikelstrom eingebracht, der auch, eine gleichbleibende Geschwindigkeit der Fördereinrichtung vorausgesetzt, über die Zeit konstant ist. Die Menge der Partikel ist dabei von der Anordnung und Ausbildung der Vertiefungen abhängig und kann durch deren entsprechende Ausbildung variiert werden. Damit ist der Aerosolgenerator zum Einsatz auch bei unterschiedlichen Anforderungen bezüglich des Mengenstroms der Partikel verwendbar.

Die Fördereinrichtung kann mindestens eine rotierende Kreisscheibe und/oder mindestens eine Walze und/oder mindestens ein translatorisch bewegtes Hand aufweisen, wobei die Fördereinrichtung/Fördereinrichtungen jeweils getrennt und mit veränderbarer Geschwindigkeit ansteuerbar ist/sind und jeder Fördereinrichtung mindestens ein Luftstrahl zugeordnet ist. Es ist also möglich, ein und demselben Aerosolgenerator eine oder mehrere Fördereinrichtungen zuzuordnen. Jede der einzelnen Fördereinrichtungen kann getrennt angesteuert werden, dies sowohl bezüglich der Ein/Aus- Stellung als auch der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung. Dabei können die einzelnen Fördereinrichtungen unterschiedliche Vertiefungen aufweisen. Insoweit ist es möglich, die von dem Aerosolgenerator erzeugte Menge von Partikeln beliebig zu variieren, wobei auch weiterhin eine sehr feine Abstimmung bzw. Dosierung gegeben ist.

Die Fördereinrichtungen können sowohl als rotierende Kreisscheibe als auch als Walze oder translatorisch bewegtes Band ausgeführt sein. Wichtig ist dabei nur, daß stets die Dichtwirkung zwischen dem Vorratsbehälter und der Fördereinrichtung gegeben ist. Es ist aber auch möglich, daß verschiedene, gegeneinander austauschbare und unterschiedliche Geometrie der Vertiefungen aufweisende Fördereinrichtungen vorgesehen sind. So kann, neben der Variation der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung, die Menge der Partikel dadurch gesteuert werden, daß die eine Fördereinrichtung gegen die andere ausgetauscht wird. Aufgrund der unterschiedlichen Geometrie der Vertiefungen der einzelnen Fördereinrichtungen wird dann die Menge der Partikel beeinflußt. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn der Aerosolgenerator nur eine Fördereinrichtung aufweist. Mit ein und derselben Fördereinrichtung kann die Menge der Partikel dann in einem gewissen Bereich noch über die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung variiert werden.

Es kann ein mind. die Fördereinrichtung und den Mischbereich umschließendes Gefäß vorgesehen sein, wobei das Gefäß mindestens einen Auslaßstutzen aufweist und ansonsten druckdicht abgeschlossen ist. In dem verbleibenden Hohlraum des Gefäßes werden die Partikel von dem Luftstrahl stark verwirbelt und treten durch den Auslaßstutzen in die Luftströmung aus. Diese starke Verwirbelung stellt sicher, daß alle austretenden Partikel zu Einzelpartikeln dispergiert werden. Um eine weitere Erhöhung der Turbulenz zu erreichen, kann das Gefäß Turbulenzerzeuger, beispielsweise Widerstandkörper, aufweisen. Die Ausbildung der Turbulenzerzeuger ist hinreichend bekannt, so daß darauf nicht weiter eingegangen zu werden braucht. Die Anordnung der Turbulenzerzeuger ist den jeweiligen Gegebenheiten anzupassen. Dabei ist die Anordnung insbesondere abhängig von der Formgebung des Gefäßes und damit von der sich in dem Hohlraum des Gefäßes ausbildenden Strömung.

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

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

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

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

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

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

Fig. 2 Anordnungsmöglichkeiten der Vertiefungen der Fördereinrichtung,

Fig. 3 eine erste geometrische Gestaltungsform der Vertiefungen,

Fig. 4 eine zweite geometrische Gestaltungsform der Vertiefungen,

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

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

Fig. 7 eine Ausführungsform mit zwei Fördereinrichtungen und

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer aktiven Regelung.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform des Aerosolgenerators 1 dargestellt. Der Aerosolgenerator 1 weist einen Vorratsbehälter 2 auf, in dem sich eine Grundsubstanz 3 befindet. Die Grundsubstanz 3 beinhaltet Partikel 4, auf die eine Kraft in Richtung eines Pfeiles 5 wirkt. Der Vorratsbehälter 2 besitzt an einem tiefsten Punkt 6 eine Austrittsöffnung 7. Die Austrittsöffnung 7 ist von einer Fördereinrichtung 8, die hier als Kreisscheibe 9 ausgebildet ist, durch Andrücken verschlossen. Die Kreisscheibe 9 erstreckt sich über die Austrittsöffnung 7 hinaus und besitzt eine freie Oberfläche 10 in einem Mischbereich 11. Der Mischbereich 11 ist eingegrenzt von der freien Oberfläche 10 und von einer Abwinklung 12 des Vorratsbehälters 2. Auf der gesamten Oberfläche der Kreisscheibe 9 sind Vertiefungen 13 angeordnet, in der sich im Bereich der Austrittsöffnung 7 die Partikel 4 ansammeln. Die Kreisscheibe 9 wird von einer Feder 14 gegen die Austrittsöffnung 7 des Vorratsbehälters 2 gedrückt, so daß die Kreisscheibe 9 dichtend an der Wandung des Vorratsbehälters 2 anliegt. Eine mit einer Welle 15 verbundene Antriebsvorrichtung 16 bewegt die Kreisscheibe 9 in Richtung eines Pfeiles 17. Von einer nicht weiter dargestellten Druckluftquelle wird ein Luftstrahl 18 erzeugt, mit der Geschwindigkeit von in Richtung eines Pfeils 19 eintretender Druckluft. Der Luftstrahl 18 wird von einem Rohr 20 in den Mischbereich 11 geführt. An dem in dem Mischbereich 11 mündendenden Ende des Rohres 20 ist eine Düse 21 vorgesehen. Ein Gefäß 22 umschließt den Vorratsbehälter 2, die Kreisscheibe 9 mit ihrer Feder 14 und ein Teil des Rohres 20. Das Gefäß 22 weist einen Auslaßstutzen 23 auf, durch den ein Teilchenstrom 24 das Gefäß 22 in Richtung eines Pfeils 25 verläßt. Das Gefäß 22 ist derart dimensioniert,

daß ein Freiraum 26 zwischen der Innenwandung des Gefäßes 22 und der Außenwandung des Vorratsbehälters 2 geschaffen ist. In der Wandung des Gefäßes 22 ist ein Einlaßrohr 27 vorgesehen, durch welches über eine nicht dargestellte Quelle ein Zusatzluftstrom in Richtung eines Pfeils 28 in den Freiraum 26 eingebracht wird. Über ein Rohrstück 29 kann Druckluft in Richtung eines Pfeils 30 in den Vorratsbehälter 2 eingebracht werden. Sowohl das Einlaßrohr 27 als auch das Rohrstück 29 lassen sich auch durch hier nicht dargestellte Stopfen druckdicht verschließen. Das Gefäß 22 weist weiterhin Flansche 31 und 32 auf, die mit Schrauben 33-38 miteinander verbunden sind. Insgesamt ist das Gefäß 22 druckdicht ausgebildet. An der Wandung des Gefäßes 22 sind Turbulenzerzeuger 39 befestigt, die in den Freiraum 26 hineinragen. In dem Flansch 32 werden Lager 40 und 41 getragen, die die Welle 15 führen.

Im folgenden wird die Funktionsweise des Aerosolgenerators 1 beschrieben. Vor der Inbetriebnahme wird der Vorratsbehälter 2 mit der Grundsubstanz 3 gefüllt. Die Partikel 4 füllen die Vertiefungen 13 der Fördereinrichtung 8. Nach Einschalten der Antriebsvorrichtung 16 rotiert die Fördereinrichtung 8 in Richtung des Pfeils 17, so daß die mit den Partikeln 4 versehenen Vertiefungen 13 in den Mischbereich 12 gelangen. Die Partikel 4 werden von dem Luftstrahl 18 aus den Vertiefungen 13 ausgeblasen und verwirbelt. Dabei können sich die Partikel 4 in dem Freiraum 26 frei bewegen und werden von den Turbulenzerzeugern 39 einer weiteren Verwirbelung unterworfen. Durch die Austrittsgeschwindigkeit des Luftstrahles 18 und die Verwirbelung ist gewährleistet, daß die Partikel 4 zu Einzelpartikeln dispergieren. Der Zusatzluftstrom wird über das Einlaßrohr 27 in Richtung des Pfeils 28 in den Freiraum 26 eingebracht und reichert sich mit den Partikeln 4 an. Aus dem Auslaßstutzen 23 tritt dann in Richtung des Pfeils 25 der mit Teilchen dotierte Luftstrom, also der Teilchenstrom 24, aus und wird der Luftströmung zugeführt.

Durch die kontinuierliche Drehbewegung der Kreisscheibe 9 besitzt der Teilchenstrom 24 eine stets gleichbleibende Menge der Partikel 4. Die Menge der Partikel 4 wird lediglich dadurch bestimmt, wieviele der Partikel 4 die Vertiefungen 13 der Kreisscheibe 9 aufnehmen. Partikel 4, die sich außerhalb der Vertiefungen 13 befinden, werden von der Wandung des Vorratsbehälters 2 zurückgehalten, so daß sie nicht in den Mischbereich gelangen können.

In Fig. 2 sind verschiedene Möglichkieten der Anordnung der Vertiefungen 13 gezeigt. So kann die Kreisscheibe 9 beispielsweise unregelmäßig angeordnete und unterbrochene Vertiefungen 13 aufweisen, wie es in dem Quadranten 43 gezeigt ist. Ebenso können regelmäßig angeordnete Vertiefungen 44, 45 oder 46 vorgesehen sein, wie sie in den Quadranten 47, 48 und 59 dargestellt sind.

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

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

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

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

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

Bezugszeichenliste

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

Claims

1. Aerosolgenerator zur Erzeugung eines kontinuierlichen Teilchenstromes, insb. zum Impfen von Luftströmungen, mit einer Partikel aufweisenden und in einen mit mind. einer Austrittsöffnung versehenen Vorratsbehälter eingebrachten pulverförmigen Grundsubstanz, mit einer die Partikel der Grundsubstanz in einen Mischbereich abführende, Vertiefungen aufweisende und von einer Antriebsvorrichtung angetriebenen Fördereinrichtung und mit einem die abgeführten Partikel aufwirbelnden und weiterleitenden Luftstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Partikel (4) in Richtung der Austrittsöffnung (7, 58) wirkender Transportmechanismus vorgesehen ist, daß ein Teil der Fördereinrichtung (8, 56) dichtend gegen die Austrittsöffnung (7, 58) angeordnet ist, daß die Vertiefungen (13, 44-46) der Fördereinrichtung (8, 56) derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie im Bereich der Austrittsöffnung (7, 58) eine zeitlich kontinuierliche Menge von Partikeln (4) aufnehmen und daß die Fördereinrichtung (8, 56) unter Beibehaltung der Dichtwirkung die Partikelmenge in den Mischbereich (11) fördert.

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

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

4. Aerosolgenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mindestens die Fördereinrichtung (8, 56) und den Mischbereich (11) umschließendes Gefäß (22) vorgesehen ist, und daß das Gefäß (22) mindestens einen Auslaufstutzen (23) aufweist und ansonsten druckdicht abgeschlossen ist.

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

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

7. Aerosolgenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Grundsubstanz (3) in Richtung der Austrittsöffnung/en (7, 58) drückender Kolben (61) vorgesehen ist.

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

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