DE102021133940A1 - cavitation jet regulator - Google Patents
cavitation jet regulator Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021133940A1 DE102021133940A1 DE102021133940.5A DE102021133940A DE102021133940A1 DE 102021133940 A1 DE102021133940 A1 DE 102021133940A1 DE 102021133940 A DE102021133940 A DE 102021133940A DE 102021133940 A1 DE102021133940 A1 DE 102021133940A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- section
- jet regulator
- nozzle
- intermediate space
- constriction
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 37
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 22
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims description 17
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 30
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 101100116570 Caenorhabditis elegans cup-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100116572 Drosophila melanogaster Der-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- KEUKAQNPUBYCIC-UHFFFAOYSA-N ethaneperoxoic acid;hydrogen peroxide Chemical compound OO.CC(=O)OO KEUKAQNPUBYCIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
- E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
- E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
- E03C1/08—Jet regulators or jet guides, e.g. anti-splash devices
- E03C1/084—Jet regulators with aerating means
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
Es wird bei einem Strahlregler 1, der eine Beschleunigungseinheit 2 und eine Verteilungseinheit 3 umfasst, wobei die Beschleunigungseinheit 2 über mindestens eine Düse 4 verfügt, und wobei ein Zwischenraum 5 zwischen der Beschleunigungseinheit 2 und der Verteilungseinheit 3 ausgebildet ist, vorgeschlagen, dass der Zwischenraum 5 eine seitliche Erstreckung hat, die kleiner ist als eine seitliche Erstreckung der Verteilungseinheit 3.In the case of a jet regulator 1, which comprises an acceleration unit 2 and a distribution unit 3, wherein the acceleration unit 2 has at least one nozzle 4, and wherein an intermediate space 5 is formed between the acceleration unit 2 and the distribution unit 3, it is proposed that the intermediate space 5 has a lateral extent that is smaller than a lateral extent of the distribution unit 3.
Description
Die Erfindung betrifft einen Strahlregler, welcher über eine Beschleunigungseinheit und eine Verteilungseinheit verfügt, wobei die Beschleunigungseinheit über mindestens eine Düse verfügt, und wobei ein Zwischenraum zwischen der Beschleunigungseinheit und der Verteilungseinheit ausgebildet ist. Ein derartiger Strahlregler ist in der Praxis bekannt.The invention relates to a jet regulator which has an acceleration unit and a distribution unit, the acceleration unit having at least one nozzle, and an intermediate space being formed between the acceleration unit and the distribution unit. Such an aerator is known in practice.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebseigenschaften und das Strahlbild eines Strahlreglers zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object of the invention is to improve the operating properties and the jet pattern of a jet regulator. The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous configurations are described in the dependent claims.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die Merkmale von Anspruch 1 vor. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einem Strahlregler der eingangs beschriebenen Art zur Lösung der genannten Aufgabe vorgeschlagen, dass der Zwischenraum eine seitliche Erstreckung hat, die kleiner ist als eine seitliche Erstreckung der Verteilungseinheit. Somit kann ein Rückstau von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, im Strahlregler erzeugt werden. Die seitliche Erstreckung des Zwischenraums kann beispielsweise eine maximale und/oder eine minimale seitliche Erstreckung des Zwischenraums sein.To solve this problem, the invention proposes the features of
Die seitliche Erstreckung der Verteilungseinheit kann beispielsweise durch einen Durchmesser oder dergleichen Abmessung einer angeströmten und/oder funktional wirksamen Fläche der Verteilungseinheit charakterisiert sein.The lateral extent of the distribution unit can be characterized, for example, by a diameter or a similar dimension of an area of the distribution unit that is exposed to the flow and/or is functionally effective.
Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung des Weiteren die Merkmale von Anspruch 2 vor. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einem Strahlregler der eingangs beschriebenen Art zur Lösung der genannten Aufgabe vorgeschlagen, dass der Strahlregler über eine Düse verfügt, welche in ihrem Verlauf sequenziell, beispielsweise in Strömungsrichtung aufeinander vorzugsweise unmittelbar folgend, einen Verengungsabschnitt, einen Engstellenabschnitt, und einen Aufweitungsabschnitt verfügt, und dass eine Länge des Verengungsabschnitts größer ist als eine Länge des Engstellenabschnitts, und dass eine Länge des Aufweitungsabschnitts größer ist als die Länge des Engstellenabschnitts. Somit können Mikrobläschen, die durch Kavitation entstehen, effizient gebildet und in die Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, geleitet werden.To solve the problem, the invention further proposes the features of
Beispielsweise können die in dieser Beschreibung erwähnten Längen längs einer Haupt- oder mittlere Strömungsrichtung und/oder längs einer Einsetzrichtung des Strahlreglers zu messen sein.For example, the lengths mentioned in this description can be measured along a main or mean flow direction and/or along a direction of insertion of the jet regulator.
Beispielsweise kann die Engstelle so kurz ausgebildet sein, dass der Verengungsabschnitt und der Aufweitungsabschnitt praktisch direkt ineinander über gehen. Somit kann einfach erreicht werden, dass Kavitationsblasen in den Aufweitungsabschnitt gelangen und dort mit dem Wasser abgelöst und fortgerissen werden können.For example, the constriction can be made so short that the constriction section and the widening section practically merge directly into one another. It is thus easy to ensure that cavitation bubbles get into the expansion section and can be detached there with the water and swept away.
Der Verengungsabschnitt kann beispielweise durch eine substanzielle Verkleinerung eines Öffnungsquerschnitts in Strömungsrichtung oder durch eine Zone der Beschleunigung charakterisierbar sein.The constriction section can be characterized, for example, by a substantial reduction in an opening cross section in the direction of flow or by an acceleration zone.
Der Aufweitungsabschnitt kann beispielweise durch eine substanzielle Vergrößerung eines Öffnungsquerschnitts in Strömungsrichtung oder durch eine Zone der Abbremsung charakterisierbar sein.The widening section can be characterized, for example, by a substantial enlargement of an opening cross section in the direction of flow or by a deceleration zone.
Der Engstellenabschnitts kann beispielweise dadurch charakterisierbar sein, dass er einen Übergang zwischen Verengungsabschnitt und Aufweitungsabschnitt und/oder einen Abschnitt mit im Wesentlichen in Strömungsrichtung gleichbleibenden Öffnungsquerschnitt darstellt.The constriction section can be characterized, for example, by the fact that it represents a transition between the constriction section and the widening section and/or a section with an opening cross section that is essentially constant in the direction of flow.
Beispielsweise kann der Engstellenabschnitt dadurch gekennzeichnet sein, dass eine Veränderung des Öffnungsquerschnitts kleiner ist als eine Dicke einer Grenzschicht einer strömenden Flüssigkeit an einer Wandung in diesem Abschnitt. Somit kann erreicht werden, dass Unebenheiten oder Veränderungen des Öffnungsquerschnitts im Engstellenabschnitt keinen oder nur wenig Einfluss auf ein Strömungsverhalten in einer Strömungsmitte haben. Mit anderen Worten kann der Engstellenabschnitt als im Querschnitt konstant bis auf derartige geringfügige Abweichungen ausgeführt sein.For example, the constriction section can be characterized in that a change in the opening cross section is smaller than a thickness of a boundary layer of a flowing liquid on a wall in this section. It can thus be achieved that unevenness or changes in the opening cross section in the constriction section have little or no influence on flow behavior in a flow center. In other words, the constriction section can be embodied as having a constant cross section, except for such minor deviations.
Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung des Weiteren die Merkmale von Anspruch 3 vor. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einem Strahlregler der eingangs beschriebenen Art zur Lösung der genannten Aufgabe vorgeschlagen, dass der Strahlregler über eine Düse verfügt, und dass die Düse in ihrem Verlauf sequenziell, beispielsweise in Strömungsrichtung aufeinander vorzugsweise unmittelbar folgend, einen Engstellenabschnitt, einen Aufweitungsabschnitt und einen Auslaufabschnitt aufweist, und dass eine Länge des Aufweitungsabschnitts größer ist als eine Länge des Engstellenabschnitts. Somit können Mikrobläschen, die durch Kavitation entstehen, effizient gebildet und in die Flüssigkeit geleitet werden. Der Auslaufabschnitt kann genutzt werden, um den Aufweitungsabschnitt von nachfolgenden, größeren Raumen, beispielsweise einem Zwischenraum, fluidisch zu entkoppeln.In order to achieve the object, the invention further proposes the features of claim 3 . In particular, it is therefore proposed according to the invention for a jet regulator of the type described above to achieve the stated object that the jet regulator has a nozzle, and that the nozzle in its course sequentially, for example in the direction of flow, preferably immediately following one another, has a constriction section, a widening section and a Has outlet section, and that a length of the widening section is greater than a length of the constriction section. Thus, micro-bubbles, which are caused by cavitation, can be efficiently formed and guided into the liquid. The outlet section can be used to expand the widening section of subsequent, larger rooms for example a space to decouple fluidically.
Der Auslaufabschnitt kann beispielsweise eine größere Länge aufweisen als der Aufweitungsabschnitt.The outlet section can, for example, have a greater length than the widening section.
Der Auslaufabschnitt kann beispielweise dadurch charakterisierbar sein, dass er einen Abschnitt mit im Wesentlichen in Strömungsrichtung gleichbleibenden Öffnungsquerschnitt darstellt.The outlet section can be characterized, for example, in that it represents a section with an opening cross section that is essentially constant in the direction of flow.
Beispielsweise kann der Auslaufabschnitt dadurch gekennzeichnet sein, dass eine Veränderung des Öffnungsquerschnitts kleiner ist als eine Dicke einer Grenzschicht einer strömenden Flüssigkeit an einer Wandung in diesem Abschnitt. Somit kann einfach erreicht werden, dass der Auslaufabschnitt für die Strömungsverhältnisse im Inneren der Strömung praktisch konstant ist.For example, the outlet section can be characterized in that a change in the opening cross section is smaller than a thickness of a boundary layer of a flowing liquid on a wall in this section. It can thus easily be achieved that the outlet section is practically constant for the flow conditions inside the flow.
Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung des Weiteren die Merkmale von Anspruch 4 vor. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einem Strahlregler der eingangs beschriebenen Art zur Lösung der genannten Aufgabe vorgeschlagen, dass der Strahlregler über eine Beschleunigungseinheit verfügt, wobei die Beschleunigungseinheit über mindestens eine Düse verfügt, dass die Düse asymmetrisch ausgebildet ist, wobei entlang eines Umfangs eines Engstellenabschnitts eine Aufweitung in verschiedene Umfangsabschnitte unterschiedlich stark ausgebildet ist. Somit kann ein Unterdruck effizient und zuverlässig gebildet werden, und somit ein für die Kavitation vorteilhafter Zustand erreicht werden. Die Entstehung von Unterdruck kann somit einfach auf begrenzte Umfangsabschnitte eingeschränkt werden, so dass der Unterdruck lokal konzentriert bleibt. Dies erleichtert die Blasenbildung.In order to achieve the object, the invention further proposes the features of
Beispielsweise kann die Aufweitung auf einen Umfangsabschnitt, insbesondere einen Umfangsabschnitt von weniger als 180°, begrenzt sein.For example, the widening can be limited to a peripheral section, in particular a peripheral section of less than 180°.
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben, die allein oder in Kombination mit den Merkmalen anderer Ausgestaltungen optional zusammen mit den Merkmalen nach Anspruch 1 bis Anspruch 4 kombiniert werden können.Advantageous configurations of the invention are described below, which can optionally be combined with the characteristics of
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.It should be pointed out that the features listed individually in the dependent claims can be combined with one another in any technologically meaningful manner and define further refinements of the invention. In addition, the features specified in the claims are specified and explained in more detail in the description, with further preferred configurations of the invention being presented.
Kavitation ist die Bildung und Auflösung von dampfgefüllten Hohlräumen (Dampfblasen) in Flüssigkeiten. Die Ausbildung und Ausprägung von Kavitation ist bei Strahlreglern vorteilhaft, da es ein für den Benutzer ansehnliches und regelmäßiges Strahlbild erzeugt. Gegenüber der bereits gut bekannten Luftbeimischung können kleinere Blasen erreichbar sein. Es kann damit ein Strahl erzeugbar sein, dessen Qualität zwischen der klaren Qualität eines laminaren Strahls und der milchigen Qualität eines belüfteten Strahls liegt.Cavitation is the formation and dissolution of vapor-filled cavities (vapor bubbles) in liquids. The development and development of cavitation is advantageous in jet regulators, as it creates a regular jet pattern that is attractive to the user. Compared to the already well-known admixture of air, smaller bubbles can be achieved. A jet can thus be generated whose quality lies between the clear quality of a laminar jet and the milky quality of an aerated jet.
In der vorliegenden Erfindung wird die Kavitation durch die Formgebung der Düse ausgelöst bzw. beeinflusst.In the present invention, the cavitation is triggered or influenced by the shape of the nozzle.
Vorteilhaft besteht oder hat die Düse sequenziell in ihrem Verlauf in Strömungsrichtung über einen Verengungsabschnitt, einen Engstellenabschnitt, einen Aufweitungsabschnitt und einen Auslaufabschnitt.Advantageously, the nozzle consists or has sequentially in its course in the direction of flow via a constriction section, a constriction section, an expansion section and an outlet section.
Im Verengungsabschnitt nimmt eine seitliche Erstreckung der Düse in Strömungsrichtung ab. Im Engstellenabschnitt ist die seitliche Erstreckung der Düse minimal bzw. am kleinsten. Im Aufweitungsabschnitt nimmt eine seitliche Erstreckung der Düse in Strömungsrichtung zu. Eine seitliche Erstreckung der Düse kann im Auslaufabschnitt am größten sein und/oder innerhalb der Düse und/oder innerhalb des Auslaufabschnitts konstant bleiben.In the constriction section, a lateral extension of the nozzle in the direction of flow decreases. The lateral extension of the nozzle is minimal or smallest in the constriction section. In the widening section, a lateral extent of the nozzle increases in the direction of flow. A lateral extent of the nozzle can be greatest in the outlet section and/or remain constant inside the nozzle and/or inside the outlet section.
Am Ende des Auslaufabschnitts grenzt ein Zwischenraum.A gap is defined at the end of the run-out section.
Im Verengungsabschnitt erfolgt eine Verengung von Stromlinien der Flüssigkeit und somit eine Beschleunigung der Flüssigkeit. Es kann sich dann im Engstellenabschnitt ein Unterdruck ausbilden, wobei der Unterdruck höchstens gleich ist dem Dampfdruck der Flüssigkeit, beispielsweise Wasser. Bei 20°C beträgt der Dampfdruck von Wasser ungefähr 0,023 bar. Durch den Unterdruck bilden sich im Engstellenabschnitt durch die Kavitation Mikrobläschen, die entlang der Düse in Strömungsrichtung wandern. Die Größe der Kavitationsblasen vergrößert sich im Aufweitungsabschnitt. Im Auslaufabschnitt lösen sich die Kavitationsblasen von der Wand der Düse und wandern in die Flüssigkeit und weiter in den Zwischenraum, wobei sich Mikrobläschen bilden.In the constriction section, streamlines of the liquid are narrowed and the liquid is thus accelerated. A negative pressure can then form in the constriction section, the negative pressure being at most equal to the vapor pressure of the liquid, for example water. At 20°C the vapor pressure of water is approximately 0.023 bar. Due to the negative pressure, microbubbles form in the constriction section due to cavitation, which migrate along the nozzle in the direction of flow. The size of the cavitation bubbles increases in the expansion section. In the outlet section, the cavitation bubbles detach from the wall of the nozzle and migrate into the liquid and further into the gap, forming microbubbles.
Durch die spezielle Form des Zwischenraums ist es auch möglich, dass im Zwischenraum ein Unterdruck entsteht und sich vor allem im oberen Bereich des Zwischenraums Mikrobläschen infolge von Kavitation bilden können. Dieser Unterdruck im Zwischenraum kann auch die zuvor erwähnten Mikrobläschen in den Zwischenraum ziehen. Der Unterdruck kann auch eine Ablösung der Kavitation von der Wand der Düse erleichtern.Due to the special shape of the intermediate space, it is also possible for a negative pressure to develop in the intermediate space and for microbubbles to form as a result of cavitation, especially in the upper area of the intermediate space. This negative pressure in Clearance can also draw the previously mentioned microbubbles into the clearance. The negative pressure can also facilitate detachment of the cavitation from the wall of the nozzle.
Die Begriffe „radial“ und „axial“ können sich auf eine Einsetzrichtung des Strahlreglers beziehen bzw. auf eine Längserstreckung des Strahlreglers in Strömungsrichtung. Der Begriff „seitliche Erstreckung“ kann sich auf eine radiale Distanz beziehen.The terms “radial” and “axial” can refer to a direction of insertion of the jet regulator or to a longitudinal extension of the jet regulator in the direction of flow. The term "lateral extent" may refer to a radial distance.
Der Begriff der Mikrobläschen wird für Bläschen verwendet, deren Größenordnung im Mikrometer-Bereich liegt bzw. die durch ein Mikroskop sichtbar gemacht werden können und welche infolge der Kavitation entstehen.The term microbubbles is used for bubbles which are in the micrometer range or which can be made visible through a microscope and which arise as a result of cavitation.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Längserstreckung des Zwischenraums mindestens doppelt so groß ist wie eine Längserstreckung der wenigstens einen Düse. Bevorzugt ist die Längserstreckung des Zwischenraums mindestens drei Mal oder 3,5 mal oder 3,7 mal so groß wie die Längserstreckung der wenigstens einen Düse. Somit kann ein Rückstau von Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, im Zwischenraum erreicht werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that a longitudinal extent of the intermediate space is at least twice as large as a longitudinal extent of the at least one nozzle. The longitudinal extension of the intermediate space is preferably at least three times or 3.5 times or 3.7 times as large as the longitudinal extension of the at least one nozzle. In this way, liquid, for example water, can be backed up in the intermediate space.
Der Rückstau von Flüssigkeit im Zwischenraum ist vorteilhaft, da somit eine kavitationsbedingte Ablösung von Kavitationsblasen zwischen der Düse und dem Zwischenraum leichter vonstattengeht.The backing up of liquid in the intermediate space is advantageous, since cavitation-related detachment of cavitation bubbles between the nozzle and the intermediate space thus takes place more easily.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Zwischenraum eine Entkopplungszone hat, welche eine seitliche Erstreckung hat, die kleiner ist als die Hälfte einer seitlichen Erstreckung der Verteilungseinheit. In der Entkopplungszone findet eine Durchmischung der Mikrobläschen mit der rückgestauten Flüssigkeit statt. Als Entkopplungszone wird dieser Bereich des Zwischenraums angesehen, welcher über einen minimalen Durchmesser verfügt.In an advantageous embodiment, it can be provided that the intermediate space has a decoupling zone, which has a lateral extent that is less than half a lateral extent of the distribution unit. In the decoupling zone, the microbubbles are mixed with the backed-up liquid. This area of the intermediate space, which has a minimal diameter, is regarded as the decoupling zone.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Zwischenraum in Strömungsrichtung konisch verjüngend ausgebildet ist. Somit kann ein Rückstau von Flüssigkeit und eine einfachere Vermischung mit den Mikrobläschen erreicht werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that the intermediate space tapers conically in the direction of flow. Thus, liquid back-up and easier mixing with the microbubbles can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Zwischenraum bikonkav gewölbt ist. Somit kann ein Rückstau von Flüssigkeit erreicht werden.In an advantageous embodiment it can be provided that the space is biconcavely curved. A backwater of liquid can thus be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Zwischenraum rotationssymmetrisch zu einer Längsachse des Strahlreglers ist. Somit kann eine für Kavitation vorteilhafte Form des Zwischenraums erreicht werden.In an advantageous embodiment it can be provided that the intermediate space is rotationally symmetrical to a longitudinal axis of the jet regulator. A shape of the intermediate space which is advantageous for cavitation can thus be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein zuströmseitiger Querschnitt des Zwischenraums kleiner ist als ein abströmseitiger Querschnitt des Zwischenraums.In an advantageous embodiment, it can be provided that an inflow-side cross section of the intermediate space is smaller than an outflow-side cross section of the intermediate space.
Somit kann ein Rückstau von Flüssigkeit nahe des Auslaufabschnitts erreicht werden.In this way, liquid can be backed up near the outlet section.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zuströmseitig ein Winkel zwischen einer Wand des Zwischenraums und der Längsachse des Strahlreglers ungleich 0° ist. Somit kann auf einfachem Wege eine Ablösung der Mikrobläschen von der Wand im Zwischenraum erreicht werden.In an advantageous embodiment it can be provided that on the inflow side an angle between a wall of the intermediate space and the longitudinal axis of the jet regulator is not equal to 0°. In this way, the microbubbles can be detached from the wall in the intermediate space in a simple manner.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Hohlraum zwischen einer Wandung des Zwischenraums und einer Gehäusewand ausgeprägt ist. Somit kann die Wandung des Zwischenraums flexibel und elastisch ausgeprägt sein. Des Weiteren kann somit die Konstruktion, beispielsweise durch Spritzgusstechnik, vereinfacht werden. Bevorzugt ist der Hohlraum radialseitig umlaufend und bildet einen Annulus.In an advantageous embodiment, it can be provided that a hollow space is formed between a wall of the intermediate space and a housing wall. Thus, the wall of the intermediate space can be flexible and elastic. Furthermore, the construction can thus be simplified, for example by means of injection molding technology. The cavity is preferably circumferential on the radial side and forms an annulus.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Verteilungseinheit eine seitliche Erstreckung hat, die auf eine seitliche Erstreckung einer stromabwärtigen Auslaufstruktur abgestimmt ist. Somit kann ein Rückstau von Flüssigkeit in der Verteilungseinheit erreicht werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that the distribution unit has a lateral extent that is matched to a lateral extent of a downstream outlet structure. In this way, liquid can be backed up in the distribution unit.
Von Vorteil ist dabei, dass - unter Berücksichtigung von eventuell eingelegten Siebgittern - die seitlichen Erstreckungen so zueinander gewählt sein können, dass eine Ausfüllung der Auslaufstruktur mit Wasser erreichbar ist.The advantage here is that—taking into account any sieve grids that may have been inserted—the lateral extensions can be selected relative to one another in such a way that the outlet structure can be filled with water.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine seitliche Erstreckung des Engstellenabschnitts wenigstens ein Drittel, insbesondere wenigstens die Hälfte und/oder höchstens vier Fünftel oder ein 0,7faches, der seitlichen Erstreckung am Ende des Aufweitungsabschnitts und/oder am Anfang des Verengungsabschnitts ist. Somit können Mikrobläschen infolge der Kavitation gebildet werden. Der Wert von 0,7 hat sich in Versuchen/Simulationen als bevorzugte Grenze erwiesen.In an advantageous embodiment, it can be provided that a lateral extension of the constriction section is at least one third, in particular at least half and/or at most four fifths or 0.7 times the lateral extension at the end of the widening section and/or at the beginning of the narrowing section. Thus, microbubbles can be formed as a result of cavitation. The value of 0.7 has proven to be the preferred limit in tests/simulations.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine seitliche Erstreckung am Anfang des Verengungsabschnitts gleich ist einer seitlichen Erstreckung am Ende des Aufweitungsabschnitts oder höchstens 50 oder 35 Prozent verschieden ist von einer seitlichen Erstreckung am Ende des Aufweitungsabschnitts. Somit können Mikrobläschen effizient infolge der Kavitation gebildet werden.In an advantageous embodiment it can be provided that a lateral extension at the beginning of the narrowing section is equal to a lateral extension at the end of the widening section or differs at most 50 or 35 percent from a lateral extension at the end of the widening section. So Mik bubbles can be efficiently formed as a result of cavitation.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Länge des Engstellenabschnitts kleiner ist als ein 6faches, insbesondere kleiner als ein 4faches oder als 10 Prozent, der Länge des Verengungsabschnitts und/oder des Aufweitungsabschnitts. Somit können Kavitationsblasen einfacher infolge der Kavitation im Engstellenabschnitt gebildet werden. Es kann gesagt werden, dass ein kurzer Engstellenabschnitt förderlich ist.In an advantageous embodiment, it can be provided that the length of the constriction section is less than 6 times, in particular less than 4 times or less than 10 percent, the length of the narrowing section and/or the widening section. Thus, cavitation bubbles can be formed more easily due to cavitation in the throat portion. It can be said that a short bottleneck section is beneficial.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Aufweitungsabschnitt ein gekrümmtes Profil aufweist. In an advantageous embodiment it can be provided that the widening section has a curved profile.
Bevorzugt ist das gekrümmte Profil ein kreissegmentförmiges oder ein ellipsensegmentförmiges Profil. Das gekrümmte Profil hilft beim Wachstum der Kavitationsblasen und deren Ablösung von der Wand und Wanderung in die Flüssigkeit.The curved profile is preferably in the form of a segment of a circle or a profile in the form of an elliptical segment. The curved profile helps cavitation bubbles grow and detach from the wall and migrate into the liquid.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Verengungsabschnitt ein gekrümmtes Profil aufweist. Bevorzugt ist das gekrümmte Profil ein kreissegmentförmiges oder ein ellipsensegmentförmiges Profil. Somit hilft das gekrümmte Profil bei der Beschleunigung der Flüssigkeit bzw. der Verengung der Stromlinien.In an advantageous embodiment it can be provided that the constriction section has a curved profile. The curved profile is preferably in the form of a segment of a circle or a profile in the form of an elliptical segment. Thus, the curved profile helps in accelerating the fluid or narrowing the streamlines.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Verteilungseinheit ein Zerleger ist und/oder eine Zerlegerplatte hat. Somit kann ein Rückstau an der Verteilungseinheit erreicht werden.In an advantageous embodiment it can be provided that the distribution unit is a splitter and/or has a splitter plate. Thus, a backwater can be reached at the distribution unit.
Die Zerlegerplatte oder der Zerleger kann zwei Funktionen erfüllen: erstens eine Homogenisierung der Strömung und des Strahlbildes, welches aus Mikrobläschen und Flüssigkeit besteht, und zweitens einen Rückstau, welcher für die Aufnahme von Mikrobläschen vorteilhaft wirkt.The splitter plate or the splitter can fulfill two functions: firstly, a homogenization of the flow and the jet pattern, which consists of microbubbles and liquid, and secondly, a back pressure, which has an advantageous effect on the uptake of microbubbles.
Ein Rückstau wird benötigt, um Flüssigkeit bereitzustellen, welche sich mit den durch die Kavitation erzeugten Mikrobläschen vermischen kann. Somit kann ein für den Benutzer ansehnliches und regelmäßiges Strahlbild erreicht werden.A back pressure is needed to provide liquid that can mix with the microbubbles created by the cavitation. A spray pattern that is attractive and regular for the user can thus be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Verteilungseinheit über Bohrungen verfügt. Bevorzugt sind die Bohrungen düsenartig, insbesondere wobei deren Durchmesser variabel ist. Somit kann ein Rückstau von Flüssigkeit bereitgestellt werden.In an advantageous embodiment it can be provided that the distribution unit has bores. The bores are preferably nozzle-like, in particular with their diameter being variable. A backwater of liquid can thus be provided.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Bohrungen konisch sind. Somit kann ein Rückstau von Flüssigkeit bereitgestellt werden.In an advantageous embodiment it can be provided that the bores are conical. A backwater of liquid can thus be provided.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Durchmesser der Bohrungen in Strömungsrichtung abnimmt. Somit kann ein Rückstau von Flüssigkeit mit den bereits erwähnten Vorteilen erreicht werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that a diameter of the bores decreases in the direction of flow. Thus, a backwater of liquid can be achieved with the advantages already mentioned.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine seitliche Erstreckung der Düse in axialer Richtung variabel, beispielsweise nicht konstant, ist. Somit können die Stromlinien der Flüssigkeit derart modifiziert werden, dass ein Unterdruck und infolgedessen durch Kavitation Mikrobläschen entstehen.In an advantageous embodiment it can be provided that a lateral extension of the nozzle in the axial direction is variable, for example not constant. Thus, the streamlines of the liquid can be modified in such a way that a negative pressure and, as a result, microbubbles are created by cavitation.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Beschleunigungseinheit ein Vorsatzsieb und eine Kavitationsplatte umfasst. Somit können Verschmutzungen in Strömungsrichtung herausgefiltert werden und die Geschwindigkeit des Stromes erhöht werden. Die Kavitationsplatte hat die bereits erwähnte Form und begünstigt dadurch die Bildung von Mikrobläschen. Das Vorsatzsieb kann verhindern, dass die Düse in der Kavitationsplatte durch Verschmutzungen blockiert oder gänzlich verstopft wird.In an advantageous embodiment, it can be provided that the acceleration unit includes an attachment screen and a cavitation plate. In this way, dirt can be filtered out in the direction of flow and the speed of the flow can be increased. The cavitation plate has the shape already mentioned and thus favors the formation of microbubbles. The attachment screen can prevent the nozzle in the cavitation plate from being blocked or completely clogged by dirt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Kavitationsplatte innenseitig radial über Verdickungen verfügt. Bevorzugt verengen diese Verdickungen einen Öffnungsquerschnitt der Düse. Somit kann eine verbesserte Beschleunigung des Stromes innerhalb der Düse erreicht werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that the cavitation plate has radial thickenings on the inside. These thickenings preferably narrow an opening cross section of the nozzle. Thus, an improved acceleration of the stream inside the nozzle can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Verdickungen symmetrisch abwechselnd mit Verbindungsstegen ausgebildet sind. Somit kann eine verbesserte Beschleunigung des Stromes innerhalb der Düse erreicht werden.In an advantageous embodiment it can be provided that the thickenings are formed symmetrically alternating with connecting webs. Thus, an improved acceleration of the stream inside the nozzle can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Düse ringförmig ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Düse in Umfangsrichtung nicht durchgehend. Somit kann ein effizienter und regelmäßiger Strahl bereitgestellt werden und die Kavitation positiv beeinflusst werden.In an advantageous embodiment it can be provided that the nozzle is ring-shaped. The nozzle is preferably not continuous in the circumferential direction. Thus, an efficient and regular jet can be provided and the cavitation can be positively influenced.
Bevorzugt verfügt die Beschleunigungseinheit über eine Ringwulst. Die Ringwulst kann zuströmseitig und innenseitig radial an der Düse angeordnet sein. Die Ringwulst kann eine Beschleunigung des Stromes innerhalb der Düse bewirken und eine Verengung der Stromlinien.The acceleration unit preferably has an annular bead. The annular bead can be arranged radially on the nozzle on the inflow side and on the inside. The torus can cause an acceleration of the flow inside the nozzle and a narrowing of the streamlines.
Als Ringwulst kann die Gesamtheit von Verengungsabschnitt, Engstellenabschnitt und Aufweitungsabschnitt bezeichnet werden.The entirety of the constriction section, constriction section and widening section can be referred to as an annular bead.
Das Gehäuse des Strahlreglers kann vorzugsweise ein Gehäuseteil und ein Gegengehäuseteil umfassen.The housing of the jet regulator can preferably comprise a housing part and a counter housing part.
Von Vorteil ist, wenn die Düse in Umfangsrichtung nicht durchgehend ist. Somit kann eine lokalisierte Beschleunigung innerhalb der Düse bereitgestellt werden.It is advantageous if the nozzle is not continuous in the circumferential direction. Thus, localized acceleration can be provided within the nozzle.
Abströmseitig der Verteilungseinheit können Siebgitter angeordnet sein. Die Siebgitter sind bevorzugt in dem Gegengehäuseteil angeordnet.Screen grids can be arranged on the downstream side of the distribution unit. The screen grids are preferably arranged in the counter-housing part.
Die Verteilungseinheit kann einen Wasserstrahl in mehrere Teilstrahlen zerlegen.The distribution unit can split a water jet into several partial jets.
Das Gehäuseteil kann über eine innenseitige Sitzanordnung verfügen. Bevorzugt nimmt dieses Sitzanordnung die Kavitationsplatte und zusätzlich oder alternativ das Vorsatzsieb auf.The housing part can have an inside seating arrangement. This seating arrangement preferably accommodates the cavitation plate and additionally or alternatively the attachment screen.
Bevorzugt ist die Verteilungseinheit zwischen dem Gehäuseteil und dem Gegengehäuseteil angeordnet.The distribution unit is preferably arranged between the housing part and the counter housing part.
Das Gegengehäuseteil verfügt über mindestens ein Siebgitter. Bevorzugt sind mehrere Siebgitter angeordnet. Das Gegengehäuseteil verfügt über eine Sitzanordnung, welche das oder die Siebgitter aufnehmen kann.The counter-housing part has at least one screen mesh. Several screen grids are preferably arranged. The counter housing part has a seating arrangement which can accommodate the screen mesh or screens.
Bevorzugt sind die Siebgitter aus einem Kunststoff gefertigt. Die Siebgitter können auch aus einem thermoplastischen Elastomer bestehen.The screen grids are preferably made of a plastic. The screen grids can also consist of a thermoplastic elastomer.
Abströmseitig ist ein Winkel zwischen der Wand des Zwischenraums und der Längsachse des Strahlreglers 0°. Somit kann eine Homogenisierung der Strömung in einem Endbereich des Zwischenraums erreicht werden.On the downstream side, an angle between the wall of the intermediate space and the longitudinal axis of the jet regulator is 0°. Thus, a homogenization of the flow can be achieved in an end area of the intermediate space.
Zuströmseitig ist ein Verhältnis eines Öffnungsquerschnitts der Düse zu einem zuströmseitigen Öffnungsquerschnitts des Zwischenraums kleiner als 0,1. Somit können Mikrobläschen infolge der Kavitation einfacher gebildet werden.On the inflow side, a ratio of an opening cross section of the nozzle to an inflow side opening cross section of the intermediate space is less than 0.1. Thus, microbubbles can be formed more easily due to the cavitation.
Die Erfindung wird nun anhand einiger weniger Ausführungsbeispiele näher beschrieben, ist jedoch nicht auf diese wenigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Erfindungsvarianten und Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele und/oder der zuvor beschriebenen Varianten erfindungsgemäßer Vorrichtungen.The invention will now be described in more detail using a few exemplary embodiments, but is not limited to these few exemplary embodiments. Further variants of the invention and exemplary embodiments result from combining the features of individual or multiple claims with one another and/or with one or more features of the exemplary embodiments and/or the variants of devices according to the invention described above.
Es zeigt:
-
1 ein erfindungsgemäßer Strahlregler in Schnittdarstellung, -
2 der Strahlregler aus 1 in einer perspektivischen Schnittdarstellung, -
3 eine Explosionsdarstellung des Strahlreglers aus der1 , -
4 eine Großansicht (a), eine Detailansicht (b) und eine perspektivische Ansicht (c) der Kavitationsplatte von oben, -
5 eine Großansicht und eine Detailansicht der Kavitationsplatte von unten, -
6 eine Detailansicht der Beschleunigungseinheit und -
7 eine Detailansicht einer Düse aus6 . -
8 eine perspektivische Ansicht der Verteilungseinheit -
9 eine Schnittdarstellung durch die Kavitationsplatte -
10 eine weitere Schnittdarstellung durch die Kavitationsplatte -
11 eine weitere Schnittdarstellung durch die Kavitationsplatte und eine Detailansicht.
-
1 a sectional view of an aerator according to the invention, -
2 the aerator off1 in a perspective sectional view, -
3 an exploded view of the aerator from the1 , -
4 a large view (a), a detailed view (b) and a perspective view (c) of the cavitation plate from above, -
5 a large view and a detailed view of the cavitation plate from below, -
6 a detailed view of the acceleration unit and -
7 a detailed view of anozzle 6 . -
8th a perspective view of the distribution unit -
9 a sectional view through the cavitation plate -
10 Another sectional view through the cavitation plate -
11 another sectional view through the cavitation plate and a detailed view.
Bei der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung erhalten in ihrer Funktion übereinstimmende Elemente auch bei abweichender Gestaltung oder Formgebung übereinstimmende Bezugszahlen.In the following description of various exemplary embodiments of the invention, elements that have the same function are given the same reference numbers even if their design or shape differs.
Zur besseren Übersicht sind in den Figuren nicht alle Bezugszeichen gesetzt, obwohl die Elemente sehr wohl in den Figuren vorhanden sein können. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen jedoch funktionell und/oder konstruktiv gleiche Bauteile und Funktionseinheiten.For the sake of clarity, not all reference symbols are set in the figures, although the elements can very well be present in the figures. However, the same reference symbols denote functionally and/or constructively the same components and functional units.
Der Strahlregler 1 verfügt über ein Gehäuse, welches ein Gehäuseteil 12 und ein Gegengehäuseteil 13 umfasst. Zwischen dem Gehäuseteil 12 und dem Gegengehäuseteil 13 ist eine Verteilungseinheit 3 ausgebildet. Die Verteilungseinheit 3 ist in der
Eine Strömungsrichtung (der Haupt- oder mittleren Strömung) verläuft von dem Vorsatzsieb 10 in
Die Kavitationsplatte 11 verfügt über mindestens eine Düse 4. Die Düse 4 ist asymmetrisch ausgebildet, wobei entlang eines Umfangs eines Engstellenabschnitts eine Aufweitung in verschiedene Umfangsabschnitte unterschiedliche stark ausgebildet ist.
Beispielsweise kann der Engstellenabschnitt 7 dadurch gekennzeichnet sein, dass eine Veränderung des Öffnungsquerschnitts kleiner ist als eine Dicke einer Grenzschicht einer strömenden Flüssigkeit an einer Wandung in diesem Abschnitt.For example, the
Die Länge des Verengungsabschnitts 6 ist größer als die Länge des Engstellenabschnitts 7, und die Länge des Aufweitungsabschnitts 8 ist größer als die Länge des Engstellenabschnitts 7. Die Längen des Verengungsabschnitts 6 und des Aufweitungsabschnitts 8 sind gleich oder maximal 10 Prozent unterschiedlich.The length of the
Beispielsweise kann der Auslaufabschnitt 9 dadurch gekennzeichnet sein, dass eine Veränderung des Öffnungsquerschnitts kleiner ist als eine Dicke einer Grenzschicht einer strömenden Flüssigkeit an einer Wandung in diesem Abschnitt.For example, the
Der Strahlregler 1 verfügt des Weiteren über einen Zwischenraum 5, welcher zwischen der Beschleunigungseinheit 2 und der Verteilungseinheit 3 angeordnet ist. Eine maximale seitliche Erstreckung 26 ist auf eine Position der Düsen 4 abgestimmt. Der Zwischenraum 5 hat eine bikonkave Wölbung. Der Zwischenraum 5 hat eine Längserstreckung die mindestens doppelt so groß, vorzugsweise mindestens fünfmal so groß ist wie eine Längserstreckung der wenigstens einen Düse 4. Der Zwischenraum 5 verfügt außerdem über eine Entkopplungszone 24, die eine minimale seitliche Erstreckung 25 des Zwischenraums definiert und die kleiner ist als die Hälfte einer seitlichen Erstreckung 27 der Verteilungseinheit 3.The
Die seitliche Erstreckung 27 der Verteilungseinheit ist hierbei durch einen Durchmesser der angeströmten und/oder funktional wirksamen Fläche 28 der Verteilungseinheit 3 charakterisiert.The
Die Entkopplungszone 24 ist der Teil des Zwischenraums 5, welcher über einen minimalen Durchmesser verfügt. Der Zwischenraum 5 ist in Strömungsrichtung konisch verjüngend ausgebildet. Der Zwischenraum 5 ist rotationssymmetrisch zu einer Längsachse 21 des Strahlreglers 1. Ein zuströmseitiger Querschnitt des Zwischenraums 5 ist kleiner als ein abströmseitiger Querschnitt des Zwischenraums 5. Zuströmseitig ist ein Winkel zwischen einer Wand des Zwischenraums 5 und der Längsachse 21 des Strahlreglers 1 ungleich 0°. Somit kann ein Ablösen von Kavitationsblasen von der Wand, die die Düse 4 verlassen, verbessert werden. Abströmseitig ist ein Winkel zwischen einer Wand des Zwischenraums 5 und der Längsachse 21 des Strahlreglers 1 gleich 0°. Somit kann ein Rückstau von Flüssigkeit im Zwischenraum 5 des Strahlreglers 1 erreicht werden. Der Rückstau hilft dabei, eine Flüssigkeit bereitzustellen, welche die durch Kavitation entstandenen Mikrobläschen aufnehmen kann.The
Ferner ist ein Hohlraum 17 zwischen einer Wandung des Zwischenraums 5 und einer Gehäusewand 18 ausgebildet. Der Hohlraum 17 sorgt dafür, dass die Wandung des Zwischenraums 5 elastisch verformbar ist. Durch den Hohlraum 17 wird die Konstruktion bzw. Herstellung des Gehäuseteils 12 durch Spritzgusstechnik oder dergleichen vereinfacht. Der Hohlraum 17 ist in umfangseitiger Ausrichtung umlaufend ausgeprägt und bildet einen Annulus bzw. Kreisring.Furthermore, a
Das Gehäuseteil 12 verfügt über eine Sitzanordnung, welche die Kavitationsplatte 11 und das Vorsatzsieb 10 aufnehmen kann. Die Verteilungseinheit 3 hat eine seitliche Erstreckung, die auf eine seitliche Erstreckung einer stromabwärtigen Auslaufstruktur 22 abgestimmt ist.The
Die seitliche Erstreckung des Engstellenabschnitts 7 ist wenigstens ein Drittel der seitlichen Erstreckung am Ende des Aufweitungsabschnitts 8 und/oder am Anfang des Verengungsabschnitts 6. Die Begriffe „Anfang“ und „Ende“ können sich auf die Einsetzrichtung des Strahlreglers 1 bzw. auf die Strömungsrichtung beziehen.The lateral extension of the
Eine seitliche Erstreckung am Anfang des Verengungsabschnitts 6 ist gleich oder höchstens 10 Prozent verschieden von einer seitlichen Erstreckung am Ende des Aufweitungsabschnitts 8.A lateral extension at the beginning of the
Die Länge des Engstellenabschnitts 7 ist kleiner als 10 Prozent der Länge des Verengungsabschnitts 6 und/oder des Aufweitungsabschnitts 8. Die Länge des Engstellenabschnitts 7 ist somit relativ gering in Vergleich zu den Längen des Verengungsabschnitts 6 und/oder des Aufweitungsabschnitts 8.The length of the
Der Verengungsabschnitt 6 ist spiegelsymmetrisch zum Aufweitungsabschnitt 8, wobei die Symmetrieachse durch den Engstellenabschnitt 7 definiert wird.The
Der Aufweitungsabschnitt 8 hat ein gekrümmtes Profil. Bevorzugt ist das Profil kreissegmentförmig oder ellipsensegmentförmig.The expanding
Der Verengungsabschnitt 6 hat ein gekrümmtes Profil. Bevorzugt ist das Profil kreissegmentförmig oder ellipsensegmentförmig.The
Die gekrümmten Profile sind bei der Bildung, dem Wachstum und der Ablösung der Kavitationsblasen behilflich.The curved profiles aid in the formation, growth and detachment of the cavitation bubbles.
Die Verteilungseinheit 3 verfügt über vorzugsweise düsenartige Bohrungen 19. Die Bohrungen 19 sind bevorzugt konisch ausgebildet, wobei ein Durchmesser der Bohrungen 19 in Strömungsrichtung abnimmt. Die Form der Bohrungen 19 hilft dabei, einen Rückstau von Flüssigkeit im Zwischenraum 5 zu erzeugen, was hilfreich ist bei der Ablösung und Aufnahme der Mikrobläschen in die Flüssigkeit.The distribution unit 3 preferably has nozzle-
Eine seitliche Erstreckung der Düse 4 ist in axialer Richtung variabel, insbesondere nicht konstant. Die seitliche Erstreckung ist nur innerhalb des Auslaufabschnitts 9 konstant.A lateral extension of the
Die Kavitationsplatte 11 verfügt innenseitig radial über Verdickungen 20, welche einen Öffnungsquerschnitt der Düse 4 verengen. Die Verdickungen 20 laufen im Beispiel axial, also beispielsweise in Strömungsrichtung und/oder in Einsetzrichtung des Strahlreglers 1.The
Die Verdickungen 20 sind symmetrisch abwechselnd mit Verbindungstegen 29 ausgebildet. Somit kann eine verbesserte Beschleunigung des Stromes innerhalb der Düse 4 erreicht werden.The
Die Düse 4 ist ringförmig ausgebildet, allerdings in Umfangsrichtung nicht durchgehend ausgebildet, da die Verdickungen 20 Barrieren bilden.The
Abströmseitig der Verteilungseinheit 3 sind Siebgitter 15, 16 angeordnet. Die Siebgitter 15, 16 sind im Gegengehäuseteil 13 angeordnet. Abströmseitig der Siebgitter 15, 16 ist eine Auslaufstruktur 22 angeordnet. Das Gegengehäuseteil 13 verfügt über einen Sitzanordnung, welche die Siebgitter 15, 16 aufnehmen kann. Die Siebgitter 15, 16 sind vorzugsweise aus einem Kunststoff oder einem thermoplastischen Elastomer hergestellt. On the outflow side of the distribution unit 3,
Die Kavitationsplatte 11 verfügt innenseitig radial über Verdickungen 20, welche symmetrisch abwechselnd mit Verbindungsstegen 29 ausgebildet sind. Die Verdickungen 20 verengen einen lichten Öffnungsquerschnitt der Düse 4 und sorgen unter anderem für eine Beschleunigung des Flusses innerhalb der Düse.The
In jeder Düse 4 nimmt die Ringwulst 23 einen Umfangsabschnitt von weniger als 180° ein. Somit ist die Aufweitung, welche sich in Strömungsrichtung hinter der Ringwulst 23 formt, in Umfangsrichtung begrenzt. An den übrigen Umfangsabschnitten ist die seitliche Begrenzung der Düse 4 stufenlos, so dass die Aufweitung hier schwächer, nämlich im Grenzfall gar nicht, ausgebildet ist.In each
Die Ringwulst 23 teilt die Düse 4 in axialer Richtung in vier Abschnitte: ein Verengungsabschnitt 6, ein Engstellenabschnitt 7, ein Aufweitungsabschnitt 8 und ein Auslaufabschnitt 9 (hier nicht dargestellt). Die Kavitationsplatte 11 verfügt über Verdickungen 20, welche in die Düse 4 ragen. Die Verdickungen 20 sind symmetrisch abwechselnd mit Verbindungsstegen 29 ausgebildet. Die Verdickungen 20 verengen den Querschnitt der mindestens einen Düse 4. Der Zweck der Verdickungen 20 ist es die Strömungslinien zu modifizieren, sodass ein Unterdruck in der Düse 4 entstehen kann, welcher die Kavitationsbildung begünstigt. Die Düse 4 ist ringförmig ausgebildet, allerdings ist die Düse 4 in Umfangsrichtung nicht durchgehend ausgebildet, da die scharf-kantigen Verdickungen 20 der Kavitationsplatte 11 eine oder mehrere Barrieren bilden.The
Die Beschleunigungseinheit 2 umfasst ein Vorsatzsieb 10 und eine Kavitationsplatte 11. Der Zweck des Vorsatzsiebes 10 ist es Verschmutzungen im Strom herauszufiltern und eine Verstopfung der Kavitationsplatte 11 zu verhindern. Der Zweck der Kavitationsplatte 11 ist es Mikrobläschen durch das Prinzip der Kavitation zu erzeugen. Dies wird durch die spezielle Form der Düse 4 erreicht. In Strömungsrichtung verfügt die Düse über vier sequenzielle Abschnitte: einen Verengungsabschnitt 6, einen Engstellenabschnitt 7, einen Aufweitungsabschnitt 8 und einen Auslaufabschnitt 9. Der Verengungsabschnitt 6, der Engstellenabschnitt 7 und der Aufweitungsabschnitt 8 können als Ringwulst 23 bezeichnet werden, welche zuströmseitig radial an der Düse 4 angeordnet ist und entlang des Umfangs verläuft. Durch die Ringwulst 23 findet eine Verengung von Stromlinien und eine Beschleunigung des Flusses in der Düse 4 statt.The
Es wird bei einem Strahlregler 1, der eine Beschleunigungseinheit 2 und eine Verteilungseinheit 3 umfasst, wobei die Beschleunigungseinheit 2 über mindestens eine Düse 4 verfügt, und wobei ein Zwischenraum 5 zwischen der Beschleunigungseinheit 2 und der Verteilungseinheit 3 ausgebildet ist, vorgeschlagen, dass der Zwischenraum 5 eine seitliche Erstreckung hat, die kleiner ist als eine seitliche Erstreckung der Verteilungseinheit 3.In a
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Strahlregleraerator
- 22
- Beschleunigungseinheitacceleration unit
- 33
- Verteilungseinheitdistribution unit
- 44
- Düsejet
- 55
- Zwischenraumspace
- 66
- Verengungsabschnittconstriction section
- 77
- Engstellenabschnittbottleneck section
- 88th
- Aufweitungsabschnittexpansion section
- 99
- Auslaufabschnittoutlet section
- 1010
- Vorsatzsiebattachment sieve
- 1111
- Kavitationsplattecavitation plate
- 1212
- Gehäuseteilhousing part
- 1313
- Gegengehäuseteilcounter housing part
- 1414
- Zerlegerplatteslicer plate
- 1515
- Siebgitterscreen mesh
- 1616
- anderes Siebgitterdifferent screen mesh
- 1717
- Hohlraumcavity
- 1818
- Gehäusewandhousing wall
- 1919
- Bohrung, Bohrungendrilling, drilling
- 2020
- Verdickung, Verdickungenthickening, thickening
- 2121
- Längsachselongitudinal axis
- 2222
- Auslaufstrukturdiscontinuation structure
- 2323
- Ringwulstring bead
- 2424
- Entkopplungszonedecoupling zone
- 2525
- (minimale) seitliche Erstreckung des Zwischenraums(minimum) lateral extent of the gap
- 2626
- (maximale) seitliche Erstreckung des Zwischenraums(maximum) lateral extent of the gap
- 2727
- seitliche Erstreckung der Verteilungseinheitlateral extension of the distribution unit
- 2828
- angeströmte Flächeflown surface
- 2929
- Verbindungsstegeconnecting bars
Claims (27)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021133940.5A DE102021133940A1 (en) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | cavitation jet regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021133940.5A DE102021133940A1 (en) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | cavitation jet regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021133940A1 true DE102021133940A1 (en) | 2023-06-22 |
Family
ID=86606573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021133940.5A Withdrawn DE102021133940A1 (en) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | cavitation jet regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021133940A1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3825537A1 (en) | 1987-07-30 | 1989-02-09 | Pfister Price Inc | Flow-intensifying means |
US5071071A (en) | 1990-06-05 | 1991-12-10 | Chao Tien Hsiung | Aerator structure for a water faucet |
JP2012241441A (en) | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Panasonic Corp | Faucet device |
US20130015268A1 (en) | 2011-07-14 | 2013-01-17 | So-Mei Huang | Pressure boosting showerhead |
DE102013004076A1 (en) | 2013-03-11 | 2014-09-11 | Neoperl Gmbh | Jet regulator with baffle and ring wall |
WO2019038306A1 (en) | 2017-08-21 | 2019-02-28 | Smixin Sa | Liquid jet shaper and spray shaper |
DE102019105942A1 (en) | 2019-03-08 | 2020-09-10 | Neoperl Gmbh | Jet regulator for generating a ventilated liquid jet |
DE102020116182A1 (en) | 2020-06-18 | 2021-12-23 | Neoperl Gmbh | Sanitary insert |
-
2021
- 2021-12-20 DE DE102021133940.5A patent/DE102021133940A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3825537A1 (en) | 1987-07-30 | 1989-02-09 | Pfister Price Inc | Flow-intensifying means |
US5071071A (en) | 1990-06-05 | 1991-12-10 | Chao Tien Hsiung | Aerator structure for a water faucet |
JP2012241441A (en) | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Panasonic Corp | Faucet device |
US20130015268A1 (en) | 2011-07-14 | 2013-01-17 | So-Mei Huang | Pressure boosting showerhead |
DE102013004076A1 (en) | 2013-03-11 | 2014-09-11 | Neoperl Gmbh | Jet regulator with baffle and ring wall |
WO2019038306A1 (en) | 2017-08-21 | 2019-02-28 | Smixin Sa | Liquid jet shaper and spray shaper |
DE102019105942A1 (en) | 2019-03-08 | 2020-09-10 | Neoperl Gmbh | Jet regulator for generating a ventilated liquid jet |
DE102020116182A1 (en) | 2020-06-18 | 2021-12-23 | Neoperl Gmbh | Sanitary insert |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010012326B4 (en) | aerator | |
EP3679197B1 (en) | Flow regulator | |
DE69731841T2 (en) | FRACTAL CASCADE AS AN ALTERNATIVE TO INTERFLUID TURBULENCE | |
EP0646680B1 (en) | Jet regulator to be connected to sanitary fixtures | |
EP2540400B1 (en) | Full-cone nozzle | |
DE112012005017B4 (en) | Apparatus for controlling fluid flow in an emergency washing system, apparatus for controlling fluid flow and washing system for providing fluid flow | |
EP1153650B1 (en) | Mixing element for a flange junction in a pipe | |
DE29718727U1 (en) | Aerator | |
EP1382379A2 (en) | Vortex generator with controlled downstream flowpattern | |
EP2850253B1 (en) | Elongate continuous flow controller with web-shaped or string-shaped flow restrictor | |
EP2914784B1 (en) | Jet regulator | |
DE202017105378U1 (en) | aerator | |
DE3318412A1 (en) | Gassing apparatus | |
DE202016005553U1 (en) | Sanitary insert unit | |
EP3302815B1 (en) | Swirler and cone nozzle with such a swirler | |
EP1638675A1 (en) | Dispersing device | |
DE4406214B4 (en) | Hull improvement for the stabilization of vertebrae | |
EP4077821B1 (en) | Aerator | |
DE102021133940A1 (en) | cavitation jet regulator | |
DE202021106933U1 (en) | cavitation jet regulator | |
EP3935230B1 (en) | Aerator | |
EP2195492B1 (en) | Jet regulator | |
DE102017120521A1 (en) | aerator | |
DE102016015807A1 (en) | Sanitary insert unit | |
DE102016010842A1 (en) | Sanitary insert unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |