CH630266A5 - Evaporation appliance and use thereof - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verdampfungsgerät zur Erzeugung von Dampf aus einer Flüssigkeit. The invention relates to an evaporator for generating steam from a liquid.

Es ist bereits ein Gerät zur Erzeugung von Rauch als Abwehr gegen bewaffnete Überfalle bekannt, bei dem ein die durch Erhitzen zu verrauchende Flüssigkeit führendes Kapillarrohr um ein Heizelement herumgewickelt ist. Dieses Gerät weist jedoch den Nachteil auf, dass zur Erzielung einer möglichst kurzen Ansprechzeit bis zur Rauchentwicklung das Heizelement ständig im Stand-by-Betrieb unter Strom s stehen muss, und diese Ansprechzeit trotzdem noch zu lang ist. Ausserdem ist ein solcher Stand-by-Betrieb relativ teuer, umständlich und unzuverlässig. Wird für einen solchen Stand-by-Betrieb eine Netzstromquelle verwendet, dann kann ein derart betriebenes Gerät relativ einfach durch Her-lo ausdrehen der Sicherung, Erzeugung eines Kurzschlusses usw. ausser Betrieb gesetzt werden. Wird dagegen für den Stand-by-Betrieb ein Akkumulator verwendet, dann ist wegen dem kontinuierlichen Leistungsbedarf des Heizelementes ein grosser, schwerer und teuerer Akkumulator erforder-15 lieh, welcher erst noch ständig wieder aufgeladen oder ausgetauscht werden muss. A device for producing smoke as a defense against armed attack is already known, in which a capillary tube carrying the liquid to be consumed by heating is wound around a heating element. However, this device has the disadvantage that in order to achieve the shortest possible response time until smoke is generated, the heating element must be constantly in the standby mode under current s, and this response time is still too long. In addition, such a stand-by operation is relatively expensive, cumbersome and unreliable. If a mains power source is used for such a stand-by operation, then a device operated in this way can be put out of operation relatively simply by unscrewing the fuse, generating a short circuit, etc. If, on the other hand, an accumulator is used for stand-by operation, then because of the continuous power requirement of the heating element, a large, heavy and expensive accumulator is required, which has to be constantly recharged or replaced.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verdampfungsgerätes, welches die vorangehend angeführten Nachteile nicht aufweist, das heisst ohne Stand-by-20 Betrieb sofort voll betriebsfähig sowie einfach im Aufbau und Unterhalt ist und ohne grosse Schwierigkeiten netzunabhängig betrieben werden kann. The object of the present invention is to provide an evaporation device which does not have the disadvantages mentioned above, that is to say is immediately fully operational without standby operation and is simple to set up and maintain and can be operated independently of the mains without great difficulty.

Diese Aufgabe wird bei einem Verdampfungsgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, 25 dass es mindestens einen mit der Aussenatmosphäre in Verbindung stehenden, als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildeten Rohrabschnitt sowie Mittel zur gesteuerten Zufuhr der zu verdampfenden Flüssigkeit zu diesem Rohrabschnitt aufweist und der als elektrisches Widerstandsheiz-30 element ausgebildete Rohrabschnitt bifilar gewickelt ist. This object is achieved according to the invention in an evaporation device of the type mentioned at the outset in that it has at least one pipe section which is in the form of an electrical resistance heating element and is in the form of an electrical resistance heating element and means for the controlled supply of the liquid to be evaporated to this pipe section and which is an electrical resistance heating element. 30 element-shaped pipe section is wound bifilar.

Zur Erzielung einer möglichst schnellen Aufheizung des als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildeten Rohrabschnittes ist es zweckmässig, wenn der letztere aus einem Material besteht, dessen elektrischer Widerstand nach dem 35 Einschalten von einem niedrigen Anfangswert auf einen höheren Wert ansteigt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildete Rohrabschnitt aus einem 4 bis 8 Meter, vorzugsweise etwa 6 Meter, langen Kupfer-Kapillarrohr mit einem Innendurchmesser 40 von 1 bis 3 mm, vorzugsweise etwa 2 mm, und einem um etwa 2 mm grösseren Aussendurchmesser besteht. In order to achieve the fastest possible heating of the pipe section designed as an electrical resistance heating element, it is expedient if the latter consists of a material whose electrical resistance increases from a low initial value to a higher value after being switched on. It is advantageous if the tube section designed as an electrical resistance heating element consists of a 4 to 8 meter, preferably about 6 meter long copper capillary tube with an inner diameter 40 of 1 to 3 mm, preferably about 2 mm, and a larger by about 2 mm Outside diameter exists.

Um beim Einschalten des Gerätes möglichst rasch den gewünschten Effekt erzielen zu können, ist es notwendig, einen möglichst hohen Anfangsstrom durch das Heizelement 45 zu leiten. Dabei ist es vorteilhaft, wenn zur Anschaltung des Widerstandsheizelementes an eine Wechselstromquelle ein Nulldurchgangsschalter vorgesehen ist, welcher das elektrische Widerstandsheizelement beim Sinus-Nulldurchgang des Wechselstromes mit der entsprechenden Wechselstromquelle so verbindet. In order to be able to achieve the desired effect as quickly as possible when the device is switched on, it is necessary to conduct the highest possible initial current through the heating element 45. It is advantageous if a zero-crossing switch is provided for connecting the resistance heating element to an AC power source, which thus connects the electrical resistance heating element to the corresponding AC power source when the AC current passes through zero sine.

Es ist ferner zweckmässig, wenn der als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildete Rohrabschnitt mit dem Innern eines die zu verdampfende Flüssigkeit enthaltenden Druckbehälters verbunden ist, und dass Mittel vorgesehen 55 sind, um die im Druckbehälter sich befindende, zu verdampfende Flüssigkeit unter Druck zu setzen, wobei der Druck vorzugsweise 5 bis 10 bar beträgt. It is furthermore expedient if the pipe section designed as an electrical resistance heating element is connected to the inside of a pressure container containing the liquid to be evaporated, and that means are provided 55 for pressurizing the liquid to be evaporated in the pressure container, the pressure is preferably 5 to 10 bar.

Dabei kann es zur Erzielung eines möglichst geringen Bauvolumens vorteilhaft sein, wenn der Druckbehälter 6o gleichzeitig zur Aufnahme eines Treibmittels, zum Beispiel C02, dient. In order to achieve the smallest possible construction volume, it can be advantageous if the pressure vessel 6o simultaneously serves to hold a propellant, for example CO 2.

Das erfindungsgemässe Verdampfungsgerät kann zur Erzeugung von Rauch verwendet werden, insbesondere zur Abwehr gegen Überfälle. The evaporation device according to the invention can be used to generate smoke, in particular to counter attack.

65 Der Patentanspruch 10 betrifft eine Verwendung des er-findungsgemässen Verdampfungsgerätes zur Erzeugung von Rauch, welche z.B. in Diskotheken, Theatern usw. zur Erzielung von Raucheffekten gewerblich anwendbar ist. 65 Claim 10 relates to the use of the evaporation device according to the invention for generating smoke, which e.g. is commercially applicable in discotheques, theaters, etc. to achieve smoke effects.

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Dabei ist es vorteilhaft, wenn man als zu verdampfende Flüssigkeit ein Rauchöl, vorzugsweise aus einem Gemisch von Paraffinöl und Glyzerin bestehend, verwendet. It is advantageous if a smoke oil, preferably consisting of a mixture of paraffin oil and glycerin, is used as the liquid to be evaporated.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise an einem Gerät zur Erzeugung von Rauch erläutert. Es zeigt: The invention is explained below with reference to the drawing, for example, on a device for generating smoke. It shows:

Fig. 1 im Querschnitt eine erste beispielsweise Ausführungsform eines Gerätes zur Erzeugung von Rauch, 1 in cross section a first example of an embodiment of a device for generating smoke,

Fig. 2 im Querschnitt eine zweite beispielsweise Ausführungsform eines Gerätes zur Erzeugung von Rauch. Fig. 2 in cross section a second example embodiment of a device for generating smoke.

Wie aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich, ist eine mit einem unter Druck stehenden Treibgas, zum Beispiel C02, gefüllte Druckflasche 1 über eine Druckleitung 2 sowie ein elektrisch steuerbares Magnetventil 3 mit dem Innnern eines druckdicht verschlossenen Speicherbehälters 4 verbunden. As can be seen from FIG. 1 of the drawing, a pressure bottle 1 filled with a pressurized propellant gas, for example CO 2, is connected via a pressure line 2 and an electrically controllable solenoid valve 3 to the inside of a pressure-tightly sealed storage container 4.

Der Speicherbehäter 4 dient zur Aufnahme und Speicherung eines aus einem Paraffinöl-Glyzerm-Gemisch bestehenden Rauchöls 5, welches zur Erzeugung von Rauch zum Beispiel zur Abwehr von bewaffneten Terroristenüberfällen dient. The storage container 4 serves to receive and store a smoke oil 5 consisting of a paraffin oil-glycerine mixture, which is used to generate smoke, for example to ward off armed terrorist attacks.

Das aus dem Speicherbehälter 4 abführende Rohr 6 ist mit einer ein Rückschlagventil aufweisenden Mischdüse 7 zur Vermischung des Rauchöls mit dem C02 verbunden. The pipe 6 discharging from the storage container 4 is connected to a mixing nozzle 7 having a check valve for mixing the smoke oil with the CO 2.

Der nachfolgende, ungefähr 6 Meter lange Rohrabschnitt 8 besteht aus einem bifilar gewickelten Kupferrohr mit einem Innendurchmesser von 1 bis 2 mm und einem Aussendurchmesser von etwa 4 mm, welches gleichzeitig als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildet ist, wobei die einzelnen Rohrwindungen voneinander elektrisch isoliert sind. The subsequent, approximately 6 meter long pipe section 8 consists of a bifilar wound copper pipe with an inner diameter of 1 to 2 mm and an outer diameter of about 4 mm, which is simultaneously designed as an electrical resistance heating element, the individual pipe windings being electrically insulated from one another.

Der gesamte, als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildete Rohrabschnitt 8 ist nach aussen von einer Wärmeisolation 9 umgeben, und über ein elektrisch isolierendes Anschlussstück 15 mit dem Rohr 6 verbunden. Das vom Speicherbehälter 4 abgewandte Ende des Rohrabschnittes 8 mündet in eine Austrittsdüse 10. The entire pipe section 8, which is designed as an electrical resistance heating element, is surrounded on the outside by thermal insulation 9 and is connected to the pipe 6 via an electrically insulating connecting piece 15. The end of the pipe section 8 facing away from the storage container 4 opens into an outlet nozzle 10.

Die Heizspannung U ist über die beiden elektrischen Anschlussleitungen 11 und 12 direkt an die Endteile des als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildeten, bifilar gewickelten Rohrabschnittes 8 angelegt, so dass eine Direktbeheizung der in diesen Rohrabschnitt 8 beförderten Flüssigkeit 5 erfolgt. Auf diese Weise ist eine fast sofortige Ansprechzeit zur Erzeugung von Rauch erzielbar. Das verwendete Kupferrohr 8 weist beim Einschalten des Heizstromes zuerst einen niedrigen elektrischen Widerstand auf, welcher sich mit zunehmender Erwärmung des Rohrleiters 8 erhöht, The heating voltage U is applied via the two electrical connecting lines 11 and 12 directly to the end parts of the bifilar wound pipe section 8, which is designed as an electrical resistance heating element, so that the liquid 5 conveyed into this pipe section 8 is heated directly. In this way, an almost instant response time to smoke generation can be achieved. When the heating current is switched on, the copper pipe 8 used first has a low electrical resistance, which increases with increasing heating of the pipe 8,

so dass eine äusserst rasche Aufheizung dieses zugleich als Heizelement ausgebildeten Rohrabschnittes ermöglicht wird. so that an extremely rapid heating of this tube section, which is also designed as a heating element, is made possible.

In der Praxis wird bei einer angelegten Spannung U = 12 Volt ein Strom mit bis zu 500 Ampère durch den Rohrab-5 schnitt 8 geleitet. In practice, with an applied voltage U = 12 volts, a current of up to 500 amps is passed through the pipe section 5.

Bei Inbetriebsetzung dieses Rauchgenerators wird mittels einer geeigneten (nicht dargestellten) elektrischen Schaltung zuerst der als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildete Rohrabschnitt 8 unter Strom gesetzt, und mit einer zeit-io liehen Verzögerung von etwa 2 bis 3 Sekunden das Magnetventil 3 elektrisch geöffnet, worauf im Innern des Speicherbehälters 4 mittels dem aus der Druckflasche 1 stammenden C02 ein Druck von etwa 5 bis 10 bar erzeugt wird, welcher das Rauchöl über die Abführleitung 6 dem als Widerstands-is heizelement ausgebildeten Rohrabschnitt 8 zuleitet. When this smoke generator is started up, the pipe section 8, which is designed as an electrical resistance heating element, is first energized by means of a suitable electrical circuit (not shown), and with a delay of about 2 to 3 seconds, the solenoid valve 3 is electrically opened, whereupon the inside of the Storage tank 4 is generated by means of the C02 coming from the pressure bottle 1, a pressure of about 5 to 10 bar, which feeds the smoke oil via the discharge line 6 to the pipe section 8 which is designed as a resistance element.

Wird als Stromquelle eine Wechselstromquelle verwendet, dann ist es zweckmässig, wenn man einen Nulldurchgangsschalter verwendet, welcher das Heizelement 8 erst beim Sinus-Nulldurchgang des Wechselstromes mit der 20 Wechselstromquelle verbindet. If an alternating current source is used as the current source, then it is expedient to use a zero-crossing switch which connects the heating element 8 to the 20 alternating current source only when the alternating current is at zero sine.

Selbstverständlich ist es auch möglich, wie aus Fig. 2 ersichtlich, die Druckflasche 1 wegzulassen und den Speicherbehälter 4 als ebenfalls das Treibgas enthaltendem Druckbehälter auszubilden, wobei dann das Steuerventil 3 in der 25 Austrittsleitung 6 angeordnet sein muss. Die übrigen Teile sind analog zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet. It is of course also possible, as can be seen from FIG. 2, to omit the pressure bottle 1 and to design the storage container 4 as a pressure container also containing the propellant gas, in which case the control valve 3 must then be arranged in the outlet line 6. The remaining parts are designed analogously to the embodiment shown in FIG. 1.

Der im Speicherbehälter 4 sich befindenden Flüssigkeit 5 kann zusätzlich zum Beispiel auch ein Brechmittel, ein Trä-30 nengas erzeugendes Mittel oder ein nach Zitronenduft riechendes Mittel beigemischt werden. The liquid 5 in the storage container 4 can additionally be mixed with, for example, an emetic, a tear gas-generating agent or a lemon-smelling agent.

Die Austrittsseite des Rohrabschnittes 8 sowie die Austrittsdüse 10 sind zweckmässig derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass keine Kondensation des durch diese Teile 35 strömenden Rauches erfolgt. The outlet side of the pipe section 8 and the outlet nozzle 10 are expediently designed and / or arranged such that there is no condensation of the smoke flowing through these parts 35.

Die bifilare Wicklung des als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildeten Rohrabschnittes 8 ergibt eine bedeutend höhere Heizleistung als eine einfache schrauben-linienförmige Wicklung. Zweckmässigerweise stehen die bei-4o den bifilaren Wicklungsabschnitte elektrisch voneinander isoliert untereinander in gut wärmeleitender Verbindung, so dass im Betrieb des sehr heissen Endteils 13 dem von der zu verdampfenden Flüssigkeit gekühlten Eintrittsteil 14 Wärme abgibt. The bifilar winding of the tube section 8, which is designed as an electrical resistance heating element, results in a significantly higher heating output than a simple helical line-shaped winding. The bifilar winding sections are expediently electrically insulated from one another and have a good heat-conducting connection, so that, during operation of the very hot end part 13, heat is given off by the inlet part 14 cooled by the liquid to be evaporated.

45 Dieses Gerät ist auch in Discotheken, Theatern usw. zur Erzielung von Rauch- oder Nebeleffekten einsetzbar. 45 This device can also be used in discotheques, theaters, etc. to achieve smoke or fog effects.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (11)

630266 PATENTANSPRÜCHE630266 PATENT CLAIMS 1. Verdampfungsgerät zur Erzeugung von Dampf aus einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen mit der Aussenatmosphäre in Verbindung stehenden, als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildeten Rohrabschnitt (8) sowie Mittel (1,2, 3) zur gesteuerten Zufuhr der zu verdampfenden Flüssigkeit zu diesem Rohrabschnitt (8) aufweist und der als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildete Rohrabschnitt (8) bifilar gewickelt ist. 1. Evaporation device for generating steam from a liquid, characterized in that it has at least one pipe section (8) which is connected to the outside atmosphere and is designed as an electrical resistance heating element, and means (1, 2, 3) for the controlled supply of the liquid to be evaporated has this pipe section (8) and the pipe section (8) designed as an electrical resistance heating element is wound bifilarly. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildete Rohrabschnitt (8) aus einem Material besteht, dessen elektrischer Widerstand nach dem Einschalten zunimmt. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pipe section (8) designed as an electrical resistance heating element consists of a material whose electrical resistance increases after being switched on. 3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildete Rohrabschnitt (8) aus einem 4 bis 8 Meter, vorzugsweise etwa 6 Meter, langen Kupfer-Kapillarrohr mit einem Innendurchmesser von 1 bis 3 mm, vorzugsweise etwa 2 mm, und einem um etwa 2 mm grösseren Aussendurchmesser besteht. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the tube section (8) designed as an electrical resistance heating element consists of a 4 to 8 meter, preferably about 6 meter long copper capillary tube with an inside diameter of 1 to 3 mm, preferably about 2 mm, and there is an outer diameter larger by about 2 mm. 4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromquelle mit einer Spannung von 12 Volt zur Durchleitung eines Stromes von 300 bis 500 Ampère durch das Heizelement (8) vorgesehen ist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a current source with a voltage of 12 volts is provided for passing a current of 300 to 500 amps through the heating element (8). 5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anschaltung des Widerstandsheizelementes (8) an eine Wechselstromquelle ein Nulldurchgangsschalter vorgesehen ist, welcher das elektrische Widerstandsheizelement (8) beim Sinus-Nulldurchgang des Wechselstromes mit der entsprechenden Wechselstromquelle verbindet. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a zero crossing switch is provided for connecting the resistance heating element (8) to an alternating current source, which connects the electrical resistance heating element (8) at the zero sine crossing of the alternating current with the corresponding alternating current source. 6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsseite des als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildeten Rohrabschnittes (8) derart bemessen und/oder ausgebildet ist, dass keine Kondensation der verdampften Flüssigkeit bis zum Rohraustritt auftritt. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outlet side of the pipe section (8) designed as an electrical resistance heating element is dimensioned and / or designed such that no condensation of the evaporated liquid occurs up to the pipe outlet. 7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildete Rohrabschnitt (8) mit dem Innern eines die zu verdampfende Flüssigkeit enthaltenden Druckbehälters (4) verbunden ist, und dass Mittel (1,2, 3) vorgesehen sind, um die im Druckbehälter (4) sich befindende, zu verdampfende Flüssigkeit unter Druck zu setzen, wobei der Druck vorzugsweise 5 bis 10 bar beträgt. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pipe section (8) designed as an electrical resistance heating element is connected to the inside of a pressure container (4) containing the liquid to be evaporated, and in that means (1, 2, 3) are provided in order to pressurize the liquid to be evaporated in the pressure vessel (4), the pressure preferably being 5 to 10 bar. 8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter gleichzeitig zur Aufnahme eines Treibmittels, zum Beispiel C02, dient. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the pressure vessel serves at the same time for receiving a propellant, for example C02. 9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der als elektrisches Widerstandsheizelement ausgebildete Rohrabschnitt (8) schraubenlinienförmig gewunden sowie von einer Wärmeisolation umgeben ist. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tubular section (8) designed as an electrical resistance heating element is wound in a helical shape and is surrounded by thermal insulation. 10. Verwendung des Verdampfungsgerätes nach Anspruch 1 zur Erzeugung von Rauch. 10. Use of the evaporation device according to claim 1 for the production of smoke. 11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man als zu verdampfende Flüssigkeit ein Rauchöl, vorzugsweise aus einem Gemisch von Paraffinöl und Glyzerin bestehend, verwendet. 11. Use according to claim 10, characterized in that a smoke oil, preferably consisting of a mixture of paraffin oil and glycerol, is used as the liquid to be evaporated.