EP3204167B1

EP3204167B1 - Pneumatic atomizing nozzle

Info

Publication number: EP3204167B1
Application number: EP14783810.6A
Authority: EP
Inventors: Markus Stefan
Original assignee: Spraying Systems Manufacturing Europe GmbH
Current assignee: Spraying Systems Manufacturing Europe GmbH
Priority date: 2014-10-09
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2020-05-06
Anticipated expiration: 2034-10-09
Also published as: CN106999965B; CN106999965A; CA2963017C; WO2016055116A1; AU2014408517B2; WO2016055116A8; CA2963017A1; ES2796227T3; US10471448B2; US20170304850A1; JP2017531553A; JP6442048B2; AU2014408517A1; EP3204167A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweistoffdüse, eine Düsenvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Zweistoffdüse.The invention relates to a two-substance nozzle, a nozzle device and a method for operating a two-substance nozzle.

Zweistoffdüsen werden in Anwendungen, in denen fein zerstäubte Flüssigkeitstropfen benötigt werden, einschließlich beispielsweise in Einrichtungen zur Staubniederschlagung oder Gaskühleinrichtungen verwendet. Einer Zweistoffdüse wird eine Flüssigkeit oder ein Flüssigkeitsgemisch bzw. eine Suspension, die auch Zusatzstoffe, wie Reinigungsmittel oder dergleichen aufweisen kann, zugeführt. Nachfolgend wird von einer Flüssigkeit gesprochen, wobei auch Flüssigkeitsgemische umfasst sein sollen. Zur Zerstäubung der Flüssigkeit in feine Flüssigkeitstropfen strömt ein unter Druck stehendes Gas mit der Flüssigkeit aus einer Kammer aus und unterstützt die Zerstäubung. Die mit Hilfe der Druckluft zerstäubte Flüssigkeit wird als zerstäubter Sprühstrahl an wenigstens einer Austrittsöffnung der Zweistoffdüse abgegeben.Dual fluid nozzles are used in applications where finely atomized liquid drops are required, including, for example, in dust deposition devices or gas cooling devices. A liquid or a liquid mixture or a suspension, which can also have additives, such as cleaning agents or the like, is fed to a two-substance nozzle. In the following we speak of a liquid, whereby liquid mixtures should also be included. To atomize the liquid into fine drops of liquid, a gas under pressure flows out of a chamber with the liquid and supports the atomization. The liquid atomized with the aid of the compressed air is released as an atomized spray jet at at least one outlet opening of the two-substance nozzle.

Eine Zweistoffdüse ist beispielsweise aus EP 0 714 706 B1 bekannt. Die Zweistoffdüse weist einen Flüssigkeitsanschluss sowie einen Luftanschluss auf. Der Flüssigkeitsanschluss ist mit einem Flüssigkeitskanal fluidisch verbunden, der sich entlang einer Düsenachse koaxial erstreckt und in eine Mischkammer einmündet. Der Flüssigkeitsstrom strömt als Strahl entlang der Düsenachse in die Mischkammer ein. Radial zu der Düsenachse münden in die Mischkammer mehrere Injektionskanäle, die fluidisch mit dem Luftanschluss verbunden sind. In der Mischkammer wird die axiale Flüssigkeitsströmung über die quer dazu strömende Luft zerstäubt und stromabwärts entlang der Düsenachse durch eine Austrittsöffnung nach außen abgegeben.A two-substance nozzle is, for example, out EP 0 714 706 B1 known. The two-fluid nozzle has a liquid connection and an air connection. The liquid connection is fluidly connected to a liquid channel which extends coaxially along a nozzle axis and opens into a mixing chamber. The liquid stream flows as a jet along the nozzle axis into the mixing chamber. Radial to the nozzle axis, several injection channels open into the mixing chamber and are fluidly connected to the air connection. The axial is in the mixing chamber Liquid flow is atomized via the air flowing transversely thereto and is discharged to the outside along the nozzle axis through an outlet opening.

Die Düsen werden meist mit Wasser als Flüssigkeit und Druckluft als Beaufschlagungsmedium zur Zerstäubung des Wassers betrieben. Zur Erzeugung von Druckluft werden Kompressoren verwendet, die teuer in der Anschaffung und wartungsintensiv sind. Außerdem müssen die Kompressoren zum Einsatzort gebracht werden oder dort zur Verfügung stehen, was nicht immer sichergestellt werden kann. Aufgrund geringer Abmessungen der Kanäle in bekannten Zweistoffdüsen muss diesen zudem Wasser möglichst frei von Schmutzteilchen zugeführt werden, damit die Düse nicht verstopft.The nozzles are usually operated with water as a liquid and compressed air as an application medium for atomizing the water. Compressors are used to generate compressed air, which are expensive to purchase and maintenance-intensive. In addition, the compressors must be brought to the place of use or available there, which cannot always be ensured. Due to the small dimensions of the channels in known two-component nozzles, water must also be supplied with as free of dirt particles as possible so that the nozzle does not become blocked.

FR 1 008 377 A beschreibt eine Zweistoffdüse, die einen Düsenkörper aufweist, der einen Strömungsraum begrenzt, der zu einem Düsenauslass führt, mit einem Gaskanal zur Zuführung eines Gases in den Strömungsraum und mit einem Flüssigkeitskanal zur Zuführung einer Flüssigkeit. Der Flüssigkeitskanal weist einen kreisringförmigen Zuführspalt, der zwischen zwei Gehäuseteilen der zentralen Düse ausgebildet ist, und einen schmalen ringförmigen Austrittskanal auf, der zwischen zwei Lippen der Gehäuseteile definiert ist. Der Austrittskanal ist zu der zentralen Achse der Düse schräg ausgerichtet, um einen dünnen Flüssigkeitsfilm in den Strömungsraum zu der Strömungsrichtung des Gases entgegengerichtet austreten zu lassen. Der Flüssigkeitsfilm wird von dem Gas beaufschlagt, umgelenkt und zerstäubt und durch den Düsenauslass ausgegeben. FR 1 008 377 A describes a two-component nozzle which has a nozzle body which delimits a flow space which leads to a nozzle outlet, with a gas channel for supplying a gas into the flow space and with a liquid channel for supplying a liquid. The liquid channel has an annular feed gap which is formed between two housing parts of the central nozzle and a narrow annular outlet channel which is defined between two lips of the housing parts. The outlet channel is oriented obliquely to the central axis of the nozzle in order to allow a thin liquid film to emerge into the flow space in the direction opposite to the flow direction of the gas. The liquid film is acted upon by the gas, deflected and atomized and discharged through the nozzle outlet.

DE 41 28 670 A1 beschreibt eine Zerstäubungsdüse mit einem Flüssigkeitskanal zur Zuführung einer zu zerstäubenden Arbeitsflüssigkeit und einem Kanal zur Zuführung eines bspw. gasförmigen Zerstäubungsfluids. Die Arbeitsflüssigkeit kann in Form eines zusammenhängenden Strahls in Gleich- oder Gegenrichtung in das Zerstäubungsfluid eingespritzt werden. Der Arbeitsflüssigkeitsstrom und der Zerstäubungsfluidstrom werden in einer Zerstäubungszone unter Ausführung einer Relativbewegung miteinander in Kontakt gebracht, wobei sie innerhalb einer sich in Strömungsrichtung erstreckenden Zerstäubungsstrecke bis zur vollständigen Zerstäubung der Arbeitsflüssigkeit parallel zueinander ausgerichtet sind. DE 41 28 670 A1 describes an atomizing nozzle with a liquid channel for supplying one to be atomized Working fluid and a channel for supplying a gaseous atomizing fluid, for example. The working fluid can be injected into the atomizing fluid in the form of a coherent jet in the same or opposite direction. The working fluid stream and the atomizing fluid stream are brought into contact with one another in an atomizing zone by executing a relative movement, wherein they are aligned parallel to one another within an atomizing section extending in the flow direction until the working fluid is completely atomized.

WO 94/08724 A1 beschreibt eine Brennstoffeinspritzdüse, bei der der Flüssigkeitsstrahl über ein Brennstoffzufuhrteil und einen konkaven, kreisringförmigen Spalt zwischen einem Ventilelement und einem Ventilsitz in den Luftstrom entgegen der Luftströmungsrichtung eingebracht, umgelenkt und über den Düsenauslass ausgegeben wird. WO 94/08724 A1 describes a fuel injection nozzle in which the liquid jet is introduced into the air flow against the direction of air flow, deflected and discharged via the nozzle outlet via a fuel supply part and a concave, annular gap between a valve element and a valve seat.

Ausgehend hiervon ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Konzept für eine Zweistoffdüse anzugeben.Proceeding from this, it is an object of the invention to provide an improved concept for a two-component nozzle.

Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Zweistoffdüse zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet und eine gute Zerstäubung der Flüssigkeit mit Hilfe von Luft ermöglicht, ohne notwendigerweise Kompressoren zu erfordern, und die vorzugsweise weitgehend verschmutzungsresistent ist.In particular, it is an object of the invention to provide a two-component nozzle which overcomes the disadvantages of the prior art and enables good atomization of the liquid with the aid of air without necessarily requiring compressors, and which is preferably largely resistant to contamination.

Diese Aufgabe wird mit einer Zweistoffdüse nach Anspruch 1, einer Düsenvorrichtung nach Anspruch 14 und einem Verfahren zum Betrieb einer Zweistoffdüse nach Anspruch 15 gelöst.This object is achieved with a two-substance nozzle according to claim 1, a nozzle device according to claim 14 and a method for operating a two-substance nozzle according to claim 15.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Zweistoffdüse geschaffen, die einen Düsenkörper aufweist, der einen Strömungsraum begrenzt, der zu einer Düsenöffnung führt, die einen Düsenauslass bildet. Ein Gaskanal dient zur Zuführung eines Gases, beispielsweise Luft, und mündet in den Strömungsraum. Ein Flüssigkeitskanal der Zweistoffdüse ist zur Zuführung einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, eingerichtet und weist wenigstens eine Austrittsöffnung auf. Durch die Austrittsöffnung tritt die Flüssigkeit in den Strömungsraum aus. Die Flüssigkeit wird in dem Strömungsraum von dem Gas beaufschlagt, um einen Flüssigkeitsfilm in dem Strömungsraum zu bilden. Die Austrittsöffnung legt eine Austrittsrichtung für die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitskanal in den Strömungsraum fest. Die Austrittsöffnung ist zu einer Strömungsrichtung des Flüssigkeitsfilms in dem Strömungsraum entgegengerichtet. Der Flüssigkeitskanal ist durch einen Leitkörper gebildet ist, der eingerichtet und gestaltet ist, um einen Flüssigkeitsstrom in dem Strömungsraum zu teilen und die zu der Düsenöffnung strömende Flüssigkeit zu führen. Der Leitkörper weist wenigstens abschnittsweise im Querschnitt eine Tragflächenprofilform oder langgezogene Tropfenform oder symmetrische Keilform auf. Eine der Düsenöffnung zugewandte Stirnseite des Leitkörpers bildet eine Abrisskante für den Flüssigkeitsfilm, die sich in der Nähe der Düsenöffnung befindet.According to a first aspect of the invention, a two-component nozzle is provided which has a nozzle body which delimits a flow space which leads to a nozzle opening which forms a nozzle outlet. A gas channel serves to supply a gas, for example air, and opens into the flow space. A liquid channel of the two-substance nozzle is designed to supply a liquid, for example water, and has at least one outlet opening. The liquid emerges into the flow space through the outlet opening. The liquid is acted upon by the gas in the flow space to form a liquid film in the flow space. The outlet opening defines an outlet direction for the liquid from the liquid channel into the flow space. The outlet opening is directed towards a flow direction of the liquid film in the flow space. The liquid channel is formed by a guide body which is set up and designed to divide a liquid flow in the flow space and to guide the liquid flowing to the nozzle opening. At least in sections, the guide body has an airfoil shape or an elongated teardrop shape or a symmetrical wedge shape in cross section. An end face of the guide body facing the nozzle opening forms a tear-off edge for the liquid film, which is located in the vicinity of the nozzle opening.

Durch die relative Anordnung der Austrittsöffnung wird die aus dieser austretende Flüssigkeit von dem Gasstrom derart beaufschlagt, dass sie umgelenkt wird und dann im Wesentlichen in die umgekehrte Strömungsrichtung weiter strömt. Dabei wird sie zu einem dünnen Flüssigkeitsfilm geformt. Dies bietet die Grundlage für eine gute Zerstäubung des durch das Gas, z.B. Luft, beaufschlagten Flüssigkeitsfilms. Dabei kann mit reduzierten Gasdrücken gearbeitet werden, so dass gegebenenfalls auf den Einsatz eines Kompressors verzichtet werden kann.Due to the relative arrangement of the outlet opening, the liquid exiting from this is acted upon by the gas stream in such a way that it is deflected and then continues to flow essentially in the opposite direction of flow. It is formed into a thin film of liquid. This provides the basis for a good atomization of the liquid film acted upon by the gas, for example air. Reduced gas pressures can be used, so that the use of a compressor can be dispensed with if necessary.

Die Strömungsrichtung des Flüssigkeitsfilms wird von der Gasströmungsrichtung bestimmt. Die Flüssigkeit und das Gas treten aus einer Düsenöffnung aus der Zweistoffdüse heraus. Durch die Anordnung des Gaseinlasses und der Düsenöffnung wird in dem Strömungsraum die Strömungsrichtung für den Flüssigkeitsfilm zu dem Düsenauslass hin definiert.The direction of flow of the liquid film is determined by the direction of gas flow. The liquid and the gas emerge from a nozzle opening from the two-substance nozzle. The arrangement of the gas inlet and the nozzle opening defines the flow direction for the liquid film to the nozzle outlet in the flow space.

Der Flüssigkeitskanal und die Austrittsöffnung erstrecken sich vorzugsweise in einer derartigen Weise, dass sie auf eine quer durch den Strömungsraum und senkrecht zu der Austrittsrichtung verlaufende Projektionsebene projiziert eine wenigstens abschnittsweise gekrümmte, gewundene oder geschlängelte Linie bilden.The liquid channel and the outlet opening preferably extend in such a way that, when they are projected onto a projection plane running transversely through the flow space and perpendicular to the outlet direction, they form an at least partially curved, meandering or meandering line.

Durch die ausgedehnte, wenigstens abschnittsweise gekrümmte, gewundene oder geschlängelte, vorzugsweise knickfreie Erstreckung des Flüssigkeitskanals und der Austrittsöffnung kann eine hinreichende Länge der Austrittsöffnung für die Flüssigkeit bereitgestellt werden, die es ermöglicht, einen ausgedehnten, weitgehend gleichmäßigen, dünnen Flüssigkeitsfilm nach Austritt aus der Austrittsöffnung zu bilden. Dies bietet die Grundlage für eine gute Zerstäubung des durch das Gas beaufschlagten Flüssigkeitsfilms sowie dafür, dass mit reduzierten Gasdrücken gearbeitet werden kann, so dass gegebenenfalls auf den Einsatz eines Kompressors verzichtet werden kann.Due to the extended, at least sectionally curved, tortuous or meandering, preferably kink-free extension of the liquid channel and the outlet opening, a sufficient length of the outlet opening can be provided for the liquid, which enables an extended, largely uniform, thin liquid film to emerge after the outlet from the outlet opening form. This provides the basis for a good atomization of the liquid film loaded by the gas and for the fact that it is possible to work with reduced gas pressures, so that the use of a compressor may be dispensed with.

In einer vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich der Flüssigkeitskanal mit seiner Austrittsöffnung in einem kreiszylindrischen Düsenkörper bogenförmig entlang der Zylindermantelwand mit radialem Abstand zu dieser. Er kann sich aber auch schlangenartig, mäanderförmig oder in sonstiger geeigneter Weise, mit ein oder mehreren Windungen oder Schlingen quer durch den Düsenkörper erstrecken, um eine möglichst lange Bogenlänge der Austrittsöffnung bzw. eine möglichst große durch die Austrittsöffnung definierte Austrittsfläche zu schaffen. Der Düsenkörper kann auch die Form eines Quadrat- oder Rechteckzylinders aufweisen.In an advantageous embodiment, the liquid channel extends with its outlet opening in a circular cylindrical nozzle body in an arc along the cylinder jacket wall at a radial distance from the latter. However, it can also extend in a serpentine, meandering or other suitable manner with one or more turns or loops across the nozzle body in order to create the longest possible arc length of the outlet opening or the largest possible outlet area defined by the outlet opening. The nozzle body can also have the shape of a square or rectangular cylinder.

Durch die Anordnungen und Gestaltungen, die dazu eingerichtet sind, den Flüssigkeitsfilm umzulenken und den Flüssigkeitsfilm entlang einer möglichst langen, schmalen Austrittsöffnung quer durch den Gaskanal abzugeben, kann in den Strömungsraum auch unter geringem Druck einströmendes Gas besonders effektiv zur Flüssigkeitsfilmbildung genutzt werden. Insbesondere kann die Flüssigkeit auch ohne den Einsatz von Druckluft effektiv so aus der Zweistoffdüse ausgestoßen und zerstäubt werden, dass sich hinter der Zweistoffdüse feine Flüssigkeitströpfchen bilden. Unter Druckluft soll hier insbesondere komprimierte Luft mit einem Überdruck von mehr als 1 bar verstanden werden.Due to the arrangements and configurations that are designed to deflect the liquid film and to discharge the liquid film along a longest possible narrow outlet opening across the gas channel, gas flowing into the flow space can be used particularly effectively for liquid film formation even under low pressure. In particular, the liquid can be effectively expelled and atomized from the two-substance nozzle even without the use of compressed air in such a way that fine liquid droplets form behind the two-substance nozzle. Compressed air is to be understood here in particular as compressed air with an overpressure of more than 1 bar.

Die Zweistoffdüsen können in vorteilhafter Weise wie folgt weitergebildet werden:
Bevorzugt ist der Flüssigkeitskanal wenigstens abschnittsweise innerhalb des Strömungsraums angeordnet, so dass der Flüssigkeitskanal von dem Strömungsraum wenigstens abschnittsweise umgeben wird. Der Flüssigkeitskanal erstreckt sich vorzugsweise durch den Strömungsraum. Auf diese Weise kann die Flüssigkeit besonders großflächig in den Strömungsraum ausgestoßen und zur Bildung eines Films verteilt werden.The two-component nozzles can advantageously be developed as follows:
The liquid channel is preferably arranged at least in sections within the flow space, so that the liquid channel is at least partially surrounded by the flow space. The liquid channel preferably extends through the flow space. To this In this way, the liquid can be expelled into the flow space over a particularly large area and distributed to form a film.

Vorzugsweise erstreckt sich der Flüssigkeitskanal wenigstens abschnittsweise bogenförmig rings um die Strömungsrichtung. Durch die Bogenform des Flüssigkeitskanals in dem Strömungsraum kann eine relativ große Austrittsöffnung für die Flüssigkeit geschaffen sein, so dass die Flüssigkeit auf einer großen Leitfläche für den Flüssigkeitsfilm in einem dennoch kompakten Düsenkörper verteilt werden kann.The liquid channel preferably extends at least in sections in an arc around the flow direction. The arcuate shape of the liquid channel in the flow space allows a relatively large outlet opening for the liquid to be created, so that the liquid can be distributed on a large guide surface for the liquid film in a compact nozzle body.

Vorzugsweise verläuft der Flüssigkeitskanal wenigstens abschnittsweise entlang des Umfangs des Düsenkörpers. Für den Flüssigkeitskanal ist eine Strömungsrichtung durch den Kanal festgelegt, die vorzugsweise quer zu der Strömungsrichtung des Flüssigkeitsfilms außerhalb des Kanals orientiert ist. Dadurch kann ein langer Strömungsweg des Flüssigkeitsfilms durch den Düsenkörper geschaffen werden.The liquid channel preferably runs at least in sections along the circumference of the nozzle body. A direction of flow through the channel is defined for the liquid channel, which is preferably oriented transversely to the direction of flow of the liquid film outside the channel. A long flow path of the liquid film through the nozzle body can thereby be created.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Flüssigkeitskanal spiralförmig ausgebildet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Flüssigkeitskanal wenigstens abschnittsweise um eine Spirale. Die Spirale kann beispielsweise, aber nicht notwendigerweise eine archimedische Spirale sein. Die Spirale kann ein oder dreidimensional sein, also eine Schraube bilden. Der Flüssigkeitskanal kann aber auch z.B. kreisförmig sein. Der Flüssigkeitskanal kann auch mehrere beispielsweise konzentrische kreisförmige Abschnitte enthalten. Der Flüssigkeitskanal kann auch ganz oder abschnittsweise einer beliebigen Bahn mit radialen Segmenten und Umfangssegmenten folgend, beispielsweise mäanderförmig, serpentinenförmig, zickzacklinienförmig, jedoch vorzugsweise ohne Knicke, etc. in dem Strömungsraum angeordnet sein, derart dass eine für die vorliegenden Zwecke hinreichende Länge des Flüssigkeitskanals und der Austrittsöffnung sichergestellt werden kann.In a preferred embodiment, the liquid channel is spiral-shaped. The liquid channel is preferably a spiral, at least in sections. The spiral may, for example, but not necessarily, be an Archimedean spiral. The spiral can be one or three-dimensional, that is, it can form a screw. The liquid channel can also be circular, for example. The liquid channel can also contain several, for example concentric, circular sections. The liquid channel can also follow all or part of an arbitrary path with radial segments and peripheral segments, for example in a meandering shape, serpentine, zigzag, but preferably without kinks, etc. in the flow space, so that a sufficient length for the present purposes of the liquid channel and the outlet opening can be ensured.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Flüssigkeitskanal von wenigstens einer ersten Kanalwand und einer zweiten Kanalwand gebildet. Durch die erste Kanalwand und/oder die zweite Kanalwand kann der Leitkörper mit Leitflächen für den Flüssigkeitsfilm gebildet sein. Die Kontur des Leitkörpers, gebildet durch die Außenfläche der ersten Kanalwand und/oder die Außenfläche der zweiten Kanalwand, ist geeignet gestaltet, um die aus der Austrittsöffnung austretende Flüssigkeit als Flüssigkeitsfilm zu der Düsenöffnung zu führen.In one embodiment of the invention, the liquid channel is formed by at least a first channel wall and a second channel wall. The guide body with guide surfaces for the liquid film can be formed by the first channel wall and / or the second channel wall. The contour of the guide body, formed by the outer surface of the first channel wall and / or the outer surface of the second channel wall, is suitably designed to guide the liquid emerging from the outlet opening as a liquid film to the nozzle opening.

Durch die Leitfläche kann die zugeführte Flüssigkeitsmenge mit der zugeführten Gasmenge besonders effektiv zur Flüssigkeitsfilmbildung und -zerstäubung genutzt werden. Mit der Leitfläche, die vorzugsweise durch die Außenflächen der ersten Kanalwand und die Außenfläche der zweiten Kanalwand gebildet wird, kann eine ausreichende Wirklänge für das strömende Gas auf den Flüssigkeitsfilm geschaffen werden. Auf diese Weise kann auch mit geringem Gasdruck eine äußerst feine Zerstäubung der Flüssigkeit erreicht werden.Due to the guide surface, the amount of liquid supplied and the amount of gas supplied can be used particularly effectively for liquid film formation and atomization. With the guide surface, which is preferably formed by the outer surfaces of the first channel wall and the outer surface of the second channel wall, a sufficient effective length can be created for the flowing gas on the liquid film. In this way, extremely fine atomization of the liquid can be achieved even with low gas pressure.

Durch die Erstreckung des Leitkörpers entlang des Umfangs des Strömungsraums kann eine besonders breite und damit großflächige Leitfläche für die Flüssigkeit trotz eines möglichen kompakten Aufbaus der Zweistoffdüse geschaffen werden.By extending the guide body along the circumference of the flow space, a particularly wide and thus large-area guide surface for the liquid can be created in spite of a possible compact construction of the two-component nozzle.

Das zu der Düsenöffnung strömende Gas strömt an der Leitfläche vorbei und treibt die Flüssigkeit bzw. den Flüssigkeitsfilm zu der Düsenöffnung. Durch das über den Flüssigkeitsfilm strömende Gas kann der Flüssigkeitsfilm zu Schwingungen angeregt werden. Der Film kann dabei vorteilhafterweise gestreckt und dadurch dünner werden.The gas flowing to the nozzle opening flows past the guide surface and drives the liquid or the liquid film to the nozzle opening. The liquid film can be excited to vibrate by the gas flowing over the liquid film. The film can advantageously be stretched and thereby become thinner.

Vorteilhafterweise ist der Leitkörper derart ausgebildet, dass er den Flüssigkeitsstrom nach dem Austritt aus der Austrittsöffnung in den Strömungsraum aufteilen kann, so dass der Flüssigkeitsstrom den Leitkörper in dem Strömungsraum vorzugsweise zweiseitig umströmt. Der Leitkörper ist außerdem geeignet gestaltet, um die Umlenkung der Flüssigkeit in die Strömungsrichtung durch den Strömungsraum entgegen der Austrittsrichtung und die Filmbildung zu fördern.Advantageously, the guide body is designed in such a way that it can divide the liquid flow into the flow space after exiting the outlet opening, so that the liquid flow flows around the guide body in the flow space, preferably on two sides. The guide body is also suitably designed to promote the deflection of the liquid in the flow direction through the flow space against the exit direction and the film formation.

Die Austrittsöffnung ist vorzugsweise an einer Stirnseite des Flüssigkeitskanals bzw. des Leitkörpers angeordnet, so dass die Flüssigkeit nach Umlenkung im Wesentlichen gleichmäßig auf die äußeren Kanalwandflächen verteilt wird, die die Leitfläche bilden. Durch das Teilen des Flüssigkeitsstroms und das zweiseitige Umströmen des Leitkörpers durch die Flüssigkeit und das Gas dienen beide quer zur Gas- bzw. Flüssigkeitsströmungsrichtung orientierte Seiten des Leitkörpers zur Leitung und Ausbildung der Flüssigkeitsfilms. Dadurch wird die Fläche des Flüssigkeitsfilms und damit die Wirkfläche des Gasstroms vergrößert.The outlet opening is preferably arranged on an end face of the liquid channel or the guide body, so that after deflection, the liquid is distributed substantially uniformly over the outer channel wall surfaces which form the guide surface. Due to the division of the liquid flow and the bilateral flow around the guide body through the liquid and the gas, both sides of the guide body oriented transversely to the gas or liquid flow direction serve for the conduction and formation of the liquid film. This increases the area of the liquid film and thus the effective area of the gas flow.

Die zweite Kanalwand ist, im Querschnitt des vorzugsweise zylindrischen Düsenkörpers durch die Mittel- bzw. Zylinderachse betrachtet, vorzugsweise spiegelbildlich zu der ersten Kanalwand, wobei die Spiegelebene parallel zu der Mittel- bzw. Zylinderachse verläuft. Vorzugsweise ist der Leitkörper im Querschnitt symmetrisch bezogen auf eine Achse, die durch die gedachte Verbindungslinie von der Austrittsöffnung des Flüssigkeitskanals zu der Düsenöffnung des Düsenkörpers führt.When viewed in cross section of the preferably cylindrical nozzle body through the central or cylinder axis, the second channel wall is preferably a mirror image of the first channel wall, the mirror plane being parallel to the Central or cylinder axis runs. The cross section of the guide body is preferably symmetrical with respect to an axis which leads through the imaginary connecting line from the outlet opening of the liquid channel to the nozzle opening of the nozzle body.

Vorzugsweise weist der Leitkörper in Richtung zu einer der Austrittsöffnung des Flüssigkeitskanals abgewandten Stirnseite eine vorzugweise symmetrische Keilform auf. Besonders bevorzugt weist der Leitkörper im Querschnitt eine Tragflächenform auf. Der Leitkörper kann im Querschnitt auch eine langgezogene Tropfenform aufweisen. Diese Formen sind zur Umlenkung der Flüssigkeit beim Austritt aus der Austrittsöffnung und zur Ausbildung und Leitung des dünnen Flüssigkeitsfilms besonders geeignet. Die der Düsenöffnung zugewandte Stirnseite des Leitkörpers bildet vorzugsweise eine Abrisskante für den Flüssigkeitsfilm, die sich in der Nähe der Düsenöffnung befindet. Durch die Abrisskante kann die Flüssigkeit von der Leitfläche getrennt und durch die Düsenöffnung aus dem Düsenkörper nach außen getragen und durch den Gasstrom zerstäubt werden.The guide body preferably has a preferably symmetrical wedge shape in the direction of an end face facing away from the outlet opening of the liquid channel. The guide body particularly preferably has an airfoil shape in cross section. The guide body can also have an elongated drop shape in cross section. These shapes are particularly suitable for deflecting the liquid when it emerges from the outlet opening and for forming and guiding the thin liquid film. The end face of the guide body facing the nozzle opening preferably forms a tear-off edge for the liquid film, which is located in the vicinity of the nozzle opening. The liquid can be separated from the guide surface by the tear-off edge and carried out of the nozzle body through the nozzle opening and atomized by the gas stream.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Austrittsöffnung des Flüssigkeitskanals vorzugsweise zusammenhängend ausgebildet. Dies erlaubt einen ungehinderten Austritt der Flüssigkeit in den Strömungsraum und fördert die Bildung eines möglichst geschlossenen, ununterbrochenen Flüssigkeitsfilms.In a preferred embodiment of the invention, the outlet opening of the liquid channel is preferably designed to be continuous. This allows the liquid to flow freely into the flow space and promotes the formation of a closed, uninterrupted liquid film.

Die Austrittsöffnung folgt vorzugsweise der Form oder dem Kurvenverlauf des Abschnitts des Flüssigkeitskanals, der sich durch den Strömungsraum erstreckt. Die Austrittsöffnung ist beispielsweise ebenso spiral-, kreis-, mäanderförmig oder in sonstiger Weise mit ein oder mehreren Windungen oder Schlingen wie der Flüssigkeitskanal gestaltet. Die Austrittsöffnung erstreckt sich vorzugsweise entlang des Umfangs des Strömungsraums. Die Austrittsöffnung kann sich beispielsweise bogenförmig entlang einer inneren radialen Begrenzungsfläche des Strömungsraums erstrecken. Der Strömungsraum kann beispielsweise durch eine zylindrische Wand begrenzt sein, entlang derer sich die Austrittsöffnung wenigstens abschnittsweise erstreckt. Die Austrittsöffnung kann sich beispielsweise auch bogenförmig entlang des Umfangs des Strömungsraums bzw. des Düsenkörpers auf einer Bahn mit sich verringerndem Durchmesser erstrecken.The outlet opening preferably follows the shape or curve shape of the section of the liquid channel which extends through the flow space. The outlet opening is, for example, also spiral, circular, meandering or otherwise designed with one or more turns or loops like the liquid channel. The outlet opening preferably extends along the circumference of the flow space. The outlet opening can, for example, extend in an arc shape along an inner radial boundary surface of the flow space. The flow space can be delimited, for example, by a cylindrical wall, along which the outlet opening extends at least in sections. The outlet opening can, for example, also extend in an arc shape along the circumference of the flow space or the nozzle body on a path with a decreasing diameter.

In der besonders bevorzugten Ausführungsform einer spiralförmigen Austrittsöffnung erstreckt sich die Spiralform der Austrittsöffnung entlang des Umfangs des Düsenkörpers vorzugsweise wenigstens um eine Umdrehung (um wenigstens 360°) oder sogar über wenigstens zwei Umdrehungen hinweg. Die Austrittsöffnung kann auf diese Weise "aufgewickelt" sein. Dies gilt vorzugsweise auch für den Flüssigkeitskanal und für die Leitfläche. Durch die aufgewickelte Form der Austrittsöffnung und der Leitfläche kann der Flüssigkeitsfilm dem Gasstrom über der gesamten Querschnittsfläche des Düsenkörpers ausgesetzt werden. Auf diese Weise können eine lange Austrittsöffnung und eine große Leitfläche auf engstem Raum, in einem kompakten Düsenkörper gebildet sein. Die große, an der Oberfläche des Leitkörpers gebildete Leitfläche sorgt für einen dünnen Wasserfilm, auf den der Gasstrom großflächig einwirken kann. So kann auch bei niedrigen Gasüberdrücken von beispielsweise maximal 300 mbar eine feine Zerstäubung der Flüssigkeit erreicht werden. Derartige Drücke können mit normalen Lüftern oder Gebläsen erzeugt werden. Der Einsatz in der Anschaffung, im Betrieb und in der Instandhaltung teurer Kompressoren kann vermieden werden. Dies erweitert den Anwendungsbereich und die Vielfalt der Einsatzorte, an denen die erfindungsgemäße Zweistoffdüse verwendet werden kann.In the particularly preferred embodiment of a spiral outlet opening, the spiral shape of the outlet opening extends along the circumference of the nozzle body preferably at least by one revolution (by at least 360 °) or even by at least two revolutions. The outlet opening can be "wound up" in this way. This preferably also applies to the liquid channel and the guide surface. Due to the wound shape of the outlet opening and the guide surface, the liquid film can be exposed to the gas flow over the entire cross-sectional area of the nozzle body. In this way, a long outlet opening and a large guide surface can be formed in a compact nozzle body in a confined space. The large guide surface formed on the surface of the guide body ensures a thin film of water on which the gas flow can act over a large area. Fine atomization of the liquid can thus be achieved even at low gas pressures of, for example, a maximum of 300 mbar. Such pressures can be generated with normal fans or blowers. The use in the purchase, in Operation and maintenance of expensive compressors can be avoided. This expands the field of application and the variety of locations where the two-component nozzle according to the invention can be used.

Die Austrittsöffnung ist vorzugsweise ein Austrittsschlitz oder -spalt, wodurch die Flüssigkeit nahezu linienförmig ausgestoßen wird. Vorzugsweise ist der Austrittsschlitz an der dem Gaskanal zugewandten Stirnseite der Leitfläche angeordnet. Auf diese Weise kann ein besonders dünner, großflächiger, vorzugsweise zusammenhängender Flüssigkeitsfilm auf der Leitfläche erzeugt werden.The outlet opening is preferably an outlet slot or gap, as a result of which the liquid is expelled in an almost linear manner. The outlet slot is preferably arranged on the end face of the guide surface facing the gas channel. In this way, a particularly thin, large-area, preferably coherent liquid film can be produced on the guide surface.

Durch die beispielsweise bogenförmige oder spiralförmige Erstreckung entlang des Umfangs des Strömungsraums kann eine zwar spaltförmige Austrittsöffnung geschaffen werden, die aber dennoch insgesamt eine große Austrittsfläche bereitstellt, durch die die erforderliche Flüssigkeitsmenge in den Strömungsraum eintritt.The, for example, arc-shaped or spiral-shaped extension along the circumference of the flow space can create a gap-shaped outlet opening, which nevertheless nevertheless provides a large outlet area through which the required amount of liquid enters the flow space.

Der freie Strömungsweg durch den Düsenkörper und aus diesem heraus weist quer zur Strömungsrichtung vorzugsweise stets eine Abmessung von wenigstens 2 mm auf. Die so geschaffene Zweistoffdüse ist weniger anfällig für Verstopfungen, auch bei Beaufschlagung der Zweistoffdüse mit mit Schmutzpartikeln belastetem Wasser. Dadurch kann die Zweistoffdüse auch an Orten zuverlässig eingesetzt werden, an denen sauberes Wasser für die Düse nicht zur Verfügung steht.The free flow path through and out of the nozzle body preferably always has a dimension of at least 2 mm transverse to the direction of flow. The two-substance nozzle thus created is less susceptible to blockages, even when the two-substance nozzle is loaded with water contaminated with dirt particles. As a result, the dual-substance nozzle can also be used reliably in places where clean water is not available for the nozzle.

Der Strömungsraum kann einen Abschnitt aufweisen, der spiralförmig ist. Der spiralförmige Abschnitt kann den spiralförmigen Flüssigkeitskanal enthalten. Der spiralförmige Strömungsraum kann eine offene Stirnseite aufweisen, an der der Gaskanals in den Strömungsraum mündet. Die Austrittsöffnung des Flüssigkeitskanals ist vorzugsweise in dieselbe Richtung orientiert, wie die offene Stirnseite des spiralförmigen Abschnitts des Strömungsraums. Die Austrittsöffnung kann gegenüber der Stirnseite nach hinten in Richtung zu der Düsenöffnung versetzt sein. Durch die beschriebene Anordnung kann der Gasstrom radial unterteilt werden, wobei der Strömungsraum dennoch zusammenhängend bleibt. Auf diese Weise kann der vorhandene Gasstrom besonders nah über eine lange Wirklänge an den Leitflächen des Flüssigkeitskanals vorbeigelenkt werden.The flow space may have a section that is spiral. The spiral section may contain the spiral liquid channel. The spiral Flow space can have an open end face at which the gas channel opens into the flow space. The outlet opening of the liquid channel is preferably oriented in the same direction as the open end face of the spiral section of the flow space. The outlet opening can be offset towards the rear in the direction of the nozzle opening. The gas flow can be divided radially by the arrangement described, the flow space nevertheless remaining coherent. In this way, the existing gas flow can be directed past the guiding surfaces of the liquid channel particularly closely over a long effective length.

Bevorzugt mündet der Gaskanal zu der Austrittsöffnung entgegengesetzt gerichtet in den Strömungsraum, wobei die Mündung der Düsenöffnung gegenüber liegt. Auf diese Weise ist die Gasströmung durch den Strömungsraum in einer Richtung festgelegt, die der Richtung des Flüssigkeitsstroms bei dem Austritt aus der Austrittsöffnung entgegengesetzt ist. Die Flüssigkeit wird so besonders effektiv umgelenkt und auf der Leitfläche verteilt.The gas channel preferably opens into the flow space in the opposite direction to the outlet opening, the opening lying opposite the nozzle opening. In this way, the gas flow through the flow space is fixed in a direction that is opposite to the direction of the liquid flow when it exits the outlet opening. The liquid is thus deflected particularly effectively and distributed on the guide surface.

In einer bevorzugten Ausführungsform verjüngt sich der Strömungsraum in Richtung des Düsenauslasses. Dadurch nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des Gases zu, was die Flüssigkeitsfilmbildung und das Austreiben der Flüssigkeit aus der Düsenöffnung fördert.In a preferred embodiment, the flow space tapers in the direction of the nozzle outlet. This increases the flow velocity of the gas, which promotes liquid film formation and the expulsion of the liquid from the nozzle opening.

Die Düsenöffnung, die auch als Düsenauslass bezeichnet werden kann, ist vorzugsweise ein Schlitz oder ein Spalt. Der Düsenauslassspalt kann um die Strömungsrichtung gekrümmt, beispielsweise spiralförmig gekrümmt, sein.The nozzle opening, which can also be referred to as a nozzle outlet, is preferably a slot or a gap. The nozzle outlet gap can be curved, for example curved in a spiral, around the direction of flow.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Düsenkörper im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist einen Gasanschluss, der mit dem Gaskanal strömungsmäßig verbunden ist, und einen Flüssigkeitsanschluss auf, der mit dem Flüssigkeitskanal strömungsmäßig verbunden ist. Der Gasanschluss und der Flüssigkeitsanschluss sind vorzugsweise an einer gemeinsamen ersten Stirnseite des Düsenkörpers angeordnet. Der Düsenauslass ist vorzugsweise an einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite des Düsenkörpers angeordnet. Auf diese Weise ergeben sich einfache, übersichtliche und leicht handhabbare Formen für den Düsenkörper und insbesondere für das Gas relativ einfache Strömungsverhältnisse in dem Düsenkörper.In a preferred embodiment, the nozzle body is essentially cylindrical and has a gas connection which is connected in terms of flow to the gas channel and a liquid connection which is connected in terms of flow to the liquid channel. The gas connection and the liquid connection are preferably arranged on a common first end face of the nozzle body. The nozzle outlet is preferably arranged on an opposite second end face of the nozzle body. This results in simple, clear and easy-to-use shapes for the nozzle body and, in particular for the gas, relatively simple flow conditions in the nozzle body.

Bevorzugt wird der Düsenkörper mit dem Gaskanal und dem Flüssigkeitskanal im Ganzen einstückig insbesondere durch 3D-Drucken hergestellt. Das 3D-Drucken oder andere additive Fertigungsverfahren sind für die Herstellung des Düsenkörpers besonders geeignet.The nozzle body with the gas channel and the liquid channel as a whole is preferably produced in one piece, in particular by 3D printing. 3D printing or other additive manufacturing processes are particularly suitable for the manufacture of the nozzle body.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Düsenvorrichtung geschaffen, die wenigstens eine der vorstehend beschriebenen Zweistoffdüsen enthält, wobei zu der Düsenvorrichtung außerdem ein Gebläse gehört, das zur Speisung der Zweistoffdüse mit Gas eingerichtet ist. Vorzugsweise erzeugt das Gebläse ein Druckverhältnis von dem Gasdruck bei der Mündung des Gaskanals in den Strömungsraum zu dem Druck an der Ansaugseite des Gebläses von maximal 1,3. Vorzugsweise ist der Druck bei der Mündung des Gaskanals in den Strömungsraum gegenüber dem Druck auf der Ansaugseite um maximal 300 mbar erhöht.According to a further aspect of the invention, a nozzle device is provided which contains at least one of the two-substance nozzles described above, wherein the nozzle device also includes a blower which is set up to supply the two-substance nozzle with gas. The blower preferably generates a pressure ratio of the gas pressure at the mouth of the gas channel into the flow space to the pressure on the suction side of the blower of at most 1.3. The pressure at the mouth of the gas channel into the flow space is preferably increased by a maximum of 300 mbar compared to the pressure on the suction side.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Zweistoffdüse, insbesondere einer Zweistoffdüse mit vorstehend beschriebenen Merkmalen, geschaffen, das die folgenden Schritte aufweist:
Der Zweistoffdüse wird Flüssigkeit über einen Flüssigkeitskanal zugeführt. Der Flüssigkeitskanal ist durch einen Leitkörper gebildet ist, der eingerichtet und gestaltet ist, um einen Flüssigkeitsstrom in dem Strömungsraum zu teilen und die zu der Düsenöffnung strömende Flüssigkeit zu führen. Der Leitkörper weist wenigstens abschnittsweise im Querschnitt eine Tragflächenprofilform oder langgezogene Tropfenform oder symmetrische Keilform auf. Eine der Düsenöffnung zugewandte Stirnseite des Leitkörpers bildet eine Abrisskante für den Flüssigkeitsfilm, die sich in der Nähe der Düsenöffnung befindet. Die Flüssigkeit wird aus dem Flüssigkeitskanal in einen Strömungsraum ausgestoßen. Der Ausstoß erfolgt aus einer Austrittsöffnung in einer Flüssigkeitsaustrittsrichtung. In den Strömungsraum wird außerdem Gas zugeführt. In dem Strömungsraum ist, insbesondere durch die relative Anordnung von Gaseinlass und Düsenöffnung, eine Gasströmungsrichtung festgelegt. Am Ort des Flüssigkeitsaustritts in den Strömungsraum bei der Austrittsöffnung erfolgt der Flüssigkeitsaustritt in eine Richtung, die sich von der Gasströmungsrichtung unterscheidet. Vorzugsweise sind die Flüssigkeitsaustrittsrichtung und die Gasströmungsrichtung einander entgegengesetzt. Die in den Strömungsraum eintretende Flüssigkeit wird mit dem Gas beaufschlagt. Durch die Beaufschlagung mit Gas wird die Flüssigkeit um den Leitkörper umgelenkt und ein Flüssigkeitsfilm gebildet, der in einer zu der Flüssigkeitsaustrittsrichtung entgegengesetzten Strömungsrichtung zu einem Düsenauslass strömt. Die Flüssigkeit wird durch den Düsenauslass aus dem Düsenkörper ausgegeben.According to yet another aspect of the invention Furthermore, a method for operating a two-substance nozzle, in particular a two-substance nozzle with the features described above, is created, which has the following steps:
Liquid is fed to the two-substance nozzle via a liquid channel. The liquid channel is formed by a guide body which is set up and designed to divide a liquid flow in the flow space and to guide the liquid flowing to the nozzle opening. At least in sections, the guide body has an airfoil shape or an elongated teardrop shape or a symmetrical wedge shape in cross section. An end face of the guide body facing the nozzle opening forms a tear-off edge for the liquid film, which is located in the vicinity of the nozzle opening. The liquid is expelled from the liquid channel into a flow space. The discharge takes place from an outlet opening in a liquid outlet direction. Gas is also fed into the flow space. A gas flow direction is defined in the flow space, in particular by the relative arrangement of the gas inlet and nozzle opening. At the location of the liquid outlet into the flow space at the outlet opening, the liquid outlet takes place in a direction that differs from the gas flow direction. The liquid outlet direction and the gas flow direction are preferably opposite to each other. The gas entering the flow space is acted upon by the gas. By the application of gas, the liquid is deflected around the guide body and a liquid film is formed which flows to a nozzle outlet in a flow direction opposite to the liquid exit direction. The liquid is dispensed from the nozzle body through the nozzle outlet.

Das Gas wird an der Oberfläche des Flüssigkeitsfilms vorbei strömen gelassen. Dadurch wird der Flüssigkeitsfilm in Richtung zu dem Düsenauslass transportiert und kann außerdem zu Schwingungen und zur Wellenbildung angeregt werden, was die Zerstäubung außerhalb des Düsenkörpers fördert.The gas is allowed to flow past the surface of the liquid film. As a result, the liquid film is transported towards the nozzle outlet and can also be excited to vibrate and form waves, which promotes atomization outside the nozzle body.

Vorzugsweise erfolgt das Ausstoßen der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitskanal in den Strömungsraum durch einen engen Austrittsschlitz oder -spalt. Das Ausstoßen erfolgt dadurch linienhaft und vorzugsweise der Gasströmung entgegengesetzt. Das linienhafte Ausstoßen kann entlang eines Bogens entlang des Umfangs erfolgen. Besonders bevorzugt erfolgt das linienhafte Ausstoßen aus einem wenigstens abschnittsweise gekrümmten, geschlängelten oder gewundenen, bevorzugterweise spiralförmigen Spalt oder Schlitz, der um die Gasströmungsrichtung gekrümmt ist, so dass auch bei geringer Schlitz- bzw. Spaltweite eine hinreichende Austrittsfläche für die Flüssigkeit bereitgestellt wird.The liquid is preferably ejected from the liquid channel into the flow space through a narrow outlet slot or gap. The ejection takes place linearly and preferably opposite to the gas flow. The linear ejection can take place along an arc along the circumference. The line-like ejection is particularly preferably carried out from an at least sectionally curved, meandering or tortuous, preferably spiral-shaped gap or slot which is curved around the gas flow direction, so that even with a small slot or gap width, an adequate exit surface for the liquid is provided.

Vorzugsweise erfolgt das linienhafte Ausstoßen der Flüssigkeit an der Stirnseite des Leitkörpers, der den Flüssigkeitskanal enthält.The linear ejection of the liquid preferably takes place on the end face of the guide body which contains the liquid channel.

Im Betrieb wird dem Flüssigkeitskanal eine Flüssigkeitsmenge zugeführt, so dass der Querschnitt des Flüssigkeitskanals vorzugsweise vollständig mit Flüssigkeit ausgefüllt ist. Dadurch wird der Flüssigkeitskanal auch dauernd durch die Flüssigkeit gereinigt, und die Gefahr, dass Schmutzpartikel sich an den Kanalwänden festsetzen, ist reduziert.During operation, a quantity of liquid is supplied to the liquid channel, so that the cross section of the liquid channel is preferably completely filled with liquid. As a result, the liquid channel is also continuously cleaned by the liquid and the risk of dirt particles sticking to the channel walls is reduced.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Zuführen des Gases mit Hilfe eines Gebläses dessen Ausgang über eine Leitung an den Gasanschluss des Strömungsraums angeschlossen ist.In a particularly preferred embodiment, the gas is supplied with the aid of a blower, the outlet of which is connected via a line to the gas connection of the flow space.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus Unteransprüchen, den Figuren der Zeichnung und der zugehörigen Beschreibung. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung lediglich zu Beispielszwecken und nicht zur Beschränkung der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Zweistoffdüse in einer vereinfachten perspektivischen Ansicht,
Figur 2 eine perspektivischen Schnittansicht der Zweistoffdüse aus Figur 1, in vereinfachter Darstellung,
Figur 3 eine Längsansicht der Zweistoffdüse aus den Figuren 1 und 2, in Perspektivdarstellung und im Längsschnitt,
Figur 4 einen Ausschnitt aus der Längsschnittansicht aus Figur 3,
Figur 5 eine Düsenvorrichtung mit einer Zweistoffdüse und einem Gebläse, in einer schematisierten Darstellung,
Figur 6 ein Verfahren zum Betreiben einer Zweistoffdüse gemäß der Erfindung, in Form eines stark vereinfachten Ablaufdiagramms, und
Figuren 7a-7f ebene Ansichten beispielhafter Verläufe des Flüssigkeitskanals und der Austrittsöffnung einer Zweistoffdüse gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung, in stark schematisierter Prinzipdarstellung.

Further details of advantageous embodiments of the invention result from subclaims, the figures of the drawing and the associated description. In the drawing, an embodiment of the invention is illustrated for exemplary purposes only and not to limit the invention. Show it:

Figure 1 a two-component nozzle according to the invention in a simplified perspective view,
Figure 2 a perspective sectional view of the two-component nozzle Figure 1 , in a simplified representation,
Figure 3 a longitudinal view of the two-component nozzle from the Figures 1 and 2 , in perspective and in longitudinal section,
Figure 4 a section of the longitudinal sectional view Figure 3 ,
Figure 5 a nozzle device with a two-substance nozzle and a blower, in a schematic representation,
Figure 6 a method for operating a two-fluid nozzle according to the invention, in the form of a greatly simplified flow diagram, and
Figures 7a-7f flat views of exemplary courses of the liquid channel and the outlet opening of a two-substance nozzle according to different embodiments of the invention, in a highly schematic basic illustration.

Die in Figur 1 dargestellte Zweistoffdüse 10 weist einen Düsenkörper 11 auf, der im Wesentlichen zylindrisch ist. Der Düsenkörper 11 weist eine erste Stirnseite 12 und eine vorzugsweise ebene zweite Stirnseite 13 auf. An der ersten Stirnseite 12 ist ein Gasanschluss 14 und ein Flüssigkeitsanschluss 16 angeordnet (s. Figur 5). An der zweiten Stirnseite 13 des Düsenkörpers 11 ist eine Düsenöffnung bzw. ein Düsenauslass 17 angeordnet. Der Düsenauslass 17 ist ein Auslassschlitz oder enger Auslassspalt, der um die Zylinderachse Z um mehr als zwei vollständige Umdrehungen zu einer ebenen Spirale aufgewickelt ist.In the Figure 1 The two-component nozzle 10 shown has a nozzle body 11 which is essentially cylindrical. The nozzle body 11 has a first end face 12 and a preferably flat second end face 13. A gas connection 14 and a liquid connection 16 are arranged on the first end face 12 (see FIG. Figure 5 ). A nozzle opening or nozzle outlet 17 is arranged on the second end face 13 of the nozzle body 11. The nozzle outlet 17 is an outlet slot or narrow outlet gap which is wound around the cylinder axis Z by more than two complete rotations to form a flat spiral.

Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Düsenkörper 11. Innerhalb des Düsenkörpers 11 schließt sich ein Gaskanal 18 an die Stirnseite 12 an. Der Gaskanal 18 ist im Wesentlichen zylindrisch und wird durch die zylindrische Wand 19 des Düsenkörpers 11 begrenzt. Der Düsenkörper 11 weist einen Strömungsraum 21 auf, der ebenfalls von der zylindrischen Wand 19 des Düsenkörpers 11 begrenzt ist. Der Gaskanal 18 mündet innerhalb des Düsenkörpers 11 axial in den Strömungsraum 21. In dem Strömungsraum 21 ist eine Spiralwand 22 angeordnet. Der Strömungsraum 21 erhält durch die Spiralwand 22 die Form eines Spiralarms. Die Mittelachse Z der Spirale ist parallel zur Zylinderachse Z oder fällt mit dieser zusammen. Figure 2 shows a longitudinal section through the nozzle body 11. Within the nozzle body 11, a gas channel 18 connects to the end face 12. The gas channel 18 is essentially cylindrical and is delimited by the cylindrical wall 19 of the nozzle body 11. The nozzle body 11 has a flow space 21, which is also delimited by the cylindrical wall 19 of the nozzle body 11. The gas channel 18 opens axially into the flow space 21 within the nozzle body 11. A spiral wall 22 is arranged in the flow space 21. The flow space 21 is given the shape of a spiral arm by the spiral wall 22. The central axis Z of the spiral is parallel to the cylinder axis Z or coincides with it.

Der Strömungsraum 21 schließt mit einer ebenen, axial offenen Eintrittsseite 23 an den Gaskanal 18 an. Die Eintrittsseite 23 des Strömungsraums 21 bildet eine offene Stirnseite, die der Stirnseite 12 zugewandt ist, an der der Gaskanal 18 mit dem Gasanschluss 14 verbunden ist. Der Strömungsraum 21 ist durch die Spiralwand 22 radial unterteilt, in Umfangsrichtung U jedoch offen, durchgehend und unverzweigt. Der in der Figur 2 durch einen einzigen Spiralarm gebildete Strömungsraum 21 kann auch durch wenigstens zwei Spiralarme gebildet sein. Der Strömungsraum 21 kann alternativ beispielsweise mehrere konzentrische zylinderringförmige Räume aufweisen, die radiale Strömungsverbindungen aufweisen und den Gasstrom radial und in Umfangsrichtung U unterteilen.The flow space 21 adjoins the gas channel 18 with a flat, axially open inlet side 23. The inlet side 23 of the flow chamber 21 forms an open end face, which faces the end face 12, on which the gas channel 18 is connected to the gas connection 14. The flow space 21 is divided radially by the spiral wall 22, but is open, continuous and in the circumferential direction U. unbranched. The Indian Figure 2 flow space 21 formed by a single spiral arm can also be formed by at least two spiral arms. The flow space 21 can alternatively have, for example, a plurality of concentric cylindrical ring-shaped spaces which have radial flow connections and divide the gas flow radially and in the circumferential direction U.

Der Strömungsraum 21 weist einen vorderen Abschnitt 24 und einen hinteren Abschnitt 26 auf. Der vordere Abschnitt 24 grenzt an die Eintrittsseite 23 an und weist eine entlang der Zylinderachse Z konstante radiale Spiralarmhöhe H auf. Der hintere Abschnitt 26 schließt sich an den vorderen Abschnitt 24 an. In dem hinteren Abschnitt 26 nimmt die Spiralarmhöhe H graduell in Richtung zu dem Düsenauslass 17 ab. Dadurch verjüngt sich der Strömungsraum 21 insgesamt radial. An den hinteren Abschnitt 26 schließt sich der spiralförmige Düsenauslassschlitz 17 an.The flow space 21 has a front section 24 and a rear section 26. The front section 24 adjoins the inlet side 23 and has a radial spiral arm height H that is constant along the cylinder axis Z. The rear section 26 adjoins the front section 24. In the rear section 26, the spiral arm height H gradually decreases toward the nozzle outlet 17. As a result, the flow space 21 tapers radially overall. The spiral-shaped nozzle outlet slot 17 adjoins the rear section 26.

In dem Strömungsraum 21 ist ein Flüssigkeitskanal 27 angeordnet. Zu dem Flüssigkeitskanal 27 gehört ein Zuführungsabschnitt 28, der an der Wand 19 des Düsenkörpers 11 angeordnet ist. Der Zuführungsabschnitt 28 erstreckt sich parallel zu der Zylinderachse Z ausgehend von der ersten Stirnseite 12 des Düsenkörpers 11. Der Zuführungsabschnitt 28 weist eine Zuführungskanalwand 29 auf. Von dem Zuführungsabschnitt 28 zweigt quer zu der Zylinderachse Z in Umfangsrichtung U einerseits die Spiralwand 22 und andererseits radial beabstandet zu dieser ein Austrittsabschnitt 31 des Flüssigkeitskanals 27 ab. Der Austrittsabschnitt 31 weist vorzugsweise lediglich zwei Befestigungsstellen auf, wobei eine erste Befestigungsstelle 31a an dem Zuführungsabschnitt 28 angeordnet ist und eine zweite Befestigungsstelle 31b in dem Zentrum des Düsenkörpers 11 angeordnet und mit dem inneren Ende der Spiralwand 22 verbunden ist. Weitere Befestigungspunkte, insbesondere Stege zwischen der Spiralwand 22 und dem Austrittsabschnitt 31 können entfallen, so dass ein ungehinderter Gas- und Flüssigkeitsstrom axial außen entlang des Austrittsabschnitts 31 ermöglicht ist. Axial erstreckt sich der Austrittsabschnitt 31 von dem vorderen Abschnitt 24 in den hinteren Abschnitt 26.A liquid channel 27 is arranged in the flow space 21. A supply section 28, which is arranged on the wall 19 of the nozzle body 11, belongs to the liquid channel 27. The feed section 28 extends parallel to the cylinder axis Z starting from the first end face 12 of the nozzle body 11. The feed section 28 has a feed channel wall 29. The spiral wall 22 branches off from the feed section 28 transversely to the cylinder axis Z in the circumferential direction U on the one hand and an outlet section 31 of the liquid channel 27 radially spaced apart therefrom. The outlet section 31 preferably has only two fastening points, a first fastening point 31a being arranged on the feed section 28 and a second fastening point 31b is arranged in the center of the nozzle body 11 and is connected to the inner end of the spiral wall 22. Additional fastening points, in particular webs between the spiral wall 22 and the outlet section 31 can be omitted, so that an unimpeded gas and liquid flow is made possible axially outside along the outlet section 31. The outlet section 31 extends axially from the front section 24 into the rear section 26.

Der Austrittsabschnitt 31 erstreckt sich durch den Strömungsraum 21 entlang des Umfangs des Düsenkörpers 11, so dass ein Abschnitt des Flüssigkeitskanals 27 von dem Strömungsraum 21 umgeben ist. Der Austrittsabschnitt 31 weist eine erste Kanalwand 32 und eine zweite Kanalwand 33 auf. Die erste Kanalwand 32 weist eine erste Wandaußenfläche 34 und die zweite Kanalwand 33 weist eine zweite Wandaußenfläche 35 auf, die jeweils, entlang der Zylinderachse Z betrachtet, spiralförmig sind, so dass der Austrittsabschnitt 31 die Form einer ebenen Spirale aufweist.The outlet section 31 extends through the flow space 21 along the circumference of the nozzle body 11, so that a section of the liquid channel 27 is surrounded by the flow space 21. The outlet section 31 has a first channel wall 32 and a second channel wall 33. The first channel wall 32 has a first wall outer surface 34 and the second channel wall 33 has a second wall outer surface 35, each of which, viewed along the cylinder axis Z, is spiral, so that the outlet section 31 has the shape of a flat spiral.

Der Austrittsabschnitt 31 weist eine Austrittsseite 37 auf. An der Austrittsseite 37 sind die erste Kanalwand 32 und die zweite Kanalwand 33 unverbunden, so dass radial zwischen der ersten Kanalwand 32 und der zweiten Kanalwand 33 eine spaltförmige, zusammenhängende Austrittsöffnung 38 geschaffen ist, die dem Verlauf des Austrittsabschnitts 31 folgt. Die Austrittsöffnung 38 ist mit Abstand zu der Eintrittsseite 23 des Strömungsraums 21 angeordnet und dieser zugewandt. Die Austrittsöffnung 38 ist eben und quer zu der Gasströmungsrichtung S orientiert. Die Austrittsöffnung 38 weist hier insbesondere die Form einer ebenen Spirale auf, die aber auch als dreidimensionale Spirale, also Schraube gestaltet sein könnte. Durch die Spiralform erstreckt sich die Austrittsöffnung 38 entlang des Umfangs des Strömungsraums 21. Die Austrittsöffnung 38 erstreckt sich insbesondere bogenförmig entlang der Spiralwand 22 und der Wand 19 des Düsenkörpers 11. Durch die Spiralform erstreckt sich die Austrittsöffnung 38 außerdem bogenförmig entlang des Umfangs des Strömungsraums 21 auf einer Bahn mit sich zunehmend verringerndem Durchmesser.The outlet section 31 has an outlet side 37. The first channel wall 32 and the second channel wall 33 are not connected on the outlet side 37, so that a gap-shaped, coherent outlet opening 38 is created radially between the first channel wall 32 and the second channel wall 33, which follows the course of the outlet section 31. The outlet opening 38 is arranged at a distance from the inlet side 23 of the flow space 21 and faces it. The outlet opening 38 is flat and oriented transversely to the gas flow direction S. The outlet opening 38 here has in particular the shape of a flat spiral, which, however, could also be designed as a three-dimensional spiral, that is to say a screw. Extends through the spiral shape the outlet opening 38 along the circumference of the flow space 21. The outlet opening 38 extends in particular in an arc shape along the spiral wall 22 and the wall 19 of the nozzle body 11. Because of the spiral shape, the outlet opening 38 also extends in an arc shape along the circumference of the flow space 21 on a path increasingly reducing diameter.

Die der Austrittsseite 37 entgegengesetzte Seite des Austrittsabschnitts 31 bildet eine Ablöseseite 39. Der Austrittsabschnitt 31 verjüngt sich axial keilförmig hin zu der Ablöseseite 39 bzw. der Düsenöffnung 17 und ist in dem sich in Richtung zu der Düsenöffnung 17 keilförmig verjüngenden hinteren Abschnitt 26 des Strömungsraums 17 angeordnet. Die erste Wandaußenfläche 34 und die zweite Wandaußenfläche 35 erstrecken sich von der Austrittsseite 37 zu der Ablöseseite 39. Die erste Wandaußenfläche 34 ist radial nach außen orientiert und die zweite Wandaußenfläche 35 ist radial nach innen orientiert. Die erste Kanalwand 32 und die zweite Kanalwand 33 sind an der Ablöseseite 39 miteinander verbunden und bilden dort eine Abrisskante 40 für einen Flüssigkeitsfilm 41, der entlang der Kanalwände 32, 33 strömt. Die Ablöseseite 39 bzw. Abrisskante ist in der Nähe, mit Abstand zu dem Düsenauslass 17 angeordnet.The side of the outlet section 31 opposite the outlet side 37 forms a detachment side 39. The outlet section 31 tapers axially in a wedge shape towards the detachment side 39 or the nozzle opening 17 and is in the rear section 26 of the flow chamber 17 which tapers in the direction of the nozzle opening 17 arranged. The first outer wall surface 34 and the second outer wall surface 35 extend from the exit side 37 to the detachment side 39. The first outer wall surface 34 is oriented radially outwards and the second outer wall surface 35 is oriented radially inwards. The first channel wall 32 and the second channel wall 33 are connected to one another on the detaching side 39 and there form a tear-off edge 40 for a liquid film 41 which flows along the channel walls 32, 33. The release side 39 or tear-off edge is arranged in the vicinity, at a distance from the nozzle outlet 17.

Im Längsschnitt betrachtet, wie aus Figur 2 ersichtlich, bilden die Kanalwände 32, 33 somit gemeinsam eine bezüglich einer zu der Zylinderachse Z parallelen Längs- und Symmetrieebene im Wesentlichen symmetrische Keilform oder langgezogene Tropfenform, die einer Tragflächenprofilform ähnlich ist.Viewed in longitudinal section, as from Figure 2 can be seen, the channel walls 32, 33 thus jointly form a wedge shape or elongated teardrop shape which is substantially symmetrical with respect to a longitudinal and symmetry plane parallel to the cylinder axis Z and which is similar to an airfoil profile shape.

Figur 3 veranschaulicht die vorstehend beschriebene Zweistoffdüse 10 in einer Längsschnittdarstellung. Durch ihre Orientierung in dem Strömungsraum 21 legt die Austrittsöffnung 38 zusammen mit der ersten Kanalwand 32 und zweiten Kanalwand 33 bei der Eintrittsseite 23 eine Austrittsrichtung A für die Flüssigkeit fest. Diese ist zu der Strömungsrichtung S des Gases entgegengesetzt ausgerichtet, das von der ersten Stirnseite 12 zu der zweiten Stirnseite 13 strömt. Figure 3 illustrates the one described above Two-component nozzle 10 in a longitudinal sectional view. Due to its orientation in the flow space 21, the outlet opening 38, together with the first channel wall 32 and second channel wall 33, defines an outlet direction A for the liquid on the inlet side 23. This is oriented opposite to the flow direction S of the gas which flows from the first end face 12 to the second end face 13.

Die soweit beschriebene Zweistoffdüse 10 mit dem Düsenkörper 11, dem Gaskanal 18 und dem Flüssigkeitskanal 27 ist vorzugsweise als einstückiger, integraler Körper ausgeführt und kann beispielsweise durch ein additives Fertigungsverfahren, insbesondere durch 3D-Druck, hergestellt werden. Der Düsenkörper 11 ist vorzugsweise frei von Naht- und Fügestellen und ist aus einem einheitlichen Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall, hergestellt. Es ist zwar auch möglich, den Düsenkörper 11 durch mehrere gesondert gefertigte und zusammengefügte Teile herzustellen, doch ist dies unter anderem aufgrund des größeren Aufwands und der mit Naht- und Fügestellen verbundenen Nachteile hier weniger erwünscht.The two-substance nozzle 10 described so far with the nozzle body 11, the gas channel 18 and the liquid channel 27 is preferably designed as a one-piece, integral body and can be produced, for example, by an additive manufacturing process, in particular by 3D printing. The nozzle body 11 is preferably free of seams and joints and is made of a uniform material, preferably plastic or metal. Although it is also possible to produce the nozzle body 11 by means of several separately manufactured and assembled parts, this is less desirable here, inter alia, because of the greater outlay and the disadvantages associated with seams and joints.

Die vorstehend beschriebene Zweistoffdüse 10 kann für viele Anwendungen, wie z.B. zum Befeuchten oder Kühlen von Objekten bei der industriellen Produktion, zum Versprühen von Wasser und dergleichen, verwendet werden. Insbesondere ist sie für den Einsatz in Einrichtungen zur Staubniederschlagung oder Gaskühleinrichtungen geeignet. Die Zweistoffdüse 10 wird wie folgt betrieben, wobei sich die Beschreibung auf die Figuren 1-5 bezieht:
Die Zweistoffdüse 10 wird mit Gas, beispielsweise Luft, beaufschlagt, das mit einem Gebläse in Strömungsbewegung versetzt ist. Wie in Figur 5 veranschaulicht, die eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung 42 in einem vereinfachten Blockschaltbild zeigt, wie sie die Zweistoffdüse 10 und ein Gebläse 43 aufweist, ist das Gebläse 43 dazu an den Gasanschluss 14 angeschlossen, der an der Stirnseite 12 in den Gaskanal 18 der Zweistoffdüse 10 mündet. Durch die relative Anordnung des Gasanschlusses 14 an der Stirnseite 12, des Gaskanals 18 sowie des Strömungsraums 21 und des Düsenauslasses 17 an der gegenüberliegenden Stirnseite 13 ist eine Gasströmungsrichtung S in dem Strömungsraum 21 festgelegt.The two-component nozzle 10 described above can be used for many applications, such as for moistening or cooling objects in industrial production, for spraying water and the like. In particular, it is suitable for use in dust depositing devices or gas cooling devices. The two-fluid nozzle 10 is operated as follows, the description being based on FIG Figures 1-5 relates:
The two-component nozzle 10 is filled with gas, for example Air, which is set in motion by a fan. As in Figure 5 illustrated, which shows an embodiment of a nozzle device 42 according to the invention in a simplified block diagram, as it has the two-substance nozzle 10 and a blower 43, the blower 43 is connected to the gas connection 14, which opens into the gas channel 18 of the two-substance nozzle 10 on the end face 12 . The relative arrangement of the gas connection 14 on the end face 12, the gas channel 18 and the flow space 21 and the nozzle outlet 17 on the opposite end face 13 defines a gas flow direction S in the flow space 21.

Eine Pumpe 44 ist mit dem Flüssigkeitsanschluss 16 an der ersten Stirnseite 12 des Düsenkörpers 11 verbunden, wobei der Flüssigkeitsanschluss 16 mit dem Zuführungsabschnitt 28 des Flüssigkeitskanals 27 verbunden ist. Die Pumpe 44 fördert Wasser aus einer Flüssigkeitsversorgung 46, so dass die Zweistoffdüse 10 mit Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, gespeist wird. Die inneren Durchflussabmessungen innerhalb des Düsenkörpers 11, insbesondere die Spiralarmhöhe H, die Querschnittsfläche des Flüssigkeitskanals, die Weite des Austrittsspalts 38, wie sie durch den radialen Abstand der Kanalwände 32, 33 bestimmt ist, oder die Höhe des Düsenauslasses 17 etc. sind hinreichend bemessen, betragen vorzugsweise wenigstens 2 mm, so dass auch mit Schmutz belastetes Wasser für die Speisung der Zweistoffdüse 10 verwendet werden kann, ohne dass eine merkliche Gefahr einer Verstopfung der Zweistoffdüse 10 besteht.A pump 44 is connected to the liquid connection 16 on the first end face 12 of the nozzle body 11, the liquid connection 16 being connected to the supply section 28 of the liquid channel 27. The pump 44 conveys water from a liquid supply 46, so that the two-substance nozzle 10 is fed with liquid, for example water. The internal flow dimensions within the nozzle body 11, in particular the spiral arm height H, the cross-sectional area of the liquid channel, the width of the outlet gap 38, as determined by the radial distance of the channel walls 32, 33, or the height of the nozzle outlet 17 etc. are adequately dimensioned, are preferably at least 2 mm, so that water contaminated with dirt can also be used for feeding the two-substance nozzle 10 without there being any noticeable risk of the two-substance nozzle 10 becoming blocked.

Die Flüssigkeit strömt zunächst entlang des Zuführungsabschnitts 28 in den Austrittsabschnitt 31. Innerhalb des Austrittsabschnitts 31 strömt die Flüssigkeit entlang der Umfangsrichtung U quer zu der Zylinderachse Z um den Gasstrom S. Der Austrittsabschnitt 31 legt demnach eine Kanalrichtung K fest, in der die Flüssigkeit in dem Austrittsabschnitt 31 strömt und die quer zu der Gasströmungsrichtung S orientiert ist. Dies ist in Figur 3 durch die Symbole "·" und "x" angedeutet, die eine Strömung aus der Zeichenebene heraus oder in die Zeichenebene hinein symbolisieren.The liquid initially flows along the feed section 28 into the outlet section 31. The liquid flows along the outlet section 31 the circumferential direction U transverse to the cylinder axis Z around the gas flow S. The outlet section 31 accordingly defines a channel direction K in which the liquid flows in the outlet section 31 and which is oriented transversely to the gas flow direction S. This is in Figure 3 indicated by the symbols "·" and "x", which symbolize a flow out of the drawing plane or into the drawing plane.

Die Flüssigkeit wird an der Austrittsseite 37 des Austrittsabschnitts 31 durch die spaltförmige Austrittsöffnung 38 linienförmig in den vorderen Abschnitt 24 des Strömungsraums 17 in Austrittsrichtung A ausgestoßen. Durch die Anordnung der Austrittsöffnung 38 gegenüber der ersten Stirnseite 12, bei der der Gaskanal 18 in den Strömungsraum 21 mündet, ist die Austrittsrichtung A der Gasströmungsrichtung S entgegengesetzt.At the outlet side 37 of the outlet section 31, the liquid is ejected linearly through the gap-shaped outlet opening 38 into the front section 24 of the flow space 17 in the outlet direction A. By arranging the outlet opening 38 opposite the first end face 12, at which the gas channel 18 opens into the flow space 21, the outlet direction A is opposite to the gas flow direction S.

Wie in dem Ausschnitt in Figur 4 detailliert dargestellt, wird die aus der Austrittsöffnung 38 ausströmende Flüssigkeit von dem entgegengesetzt gerichteten Gasstrom S erfasst und in die Gasströmungsrichtung S um 180° umgelenkt. Die Flüssigkeit wird durch den Gasstrom beidseitig um den Austrittsabschnitt 31 auf die erste Wandaußenfläche 34 und die zweite Wandaußenfläche 35 der Kanalwände 32, 33 unter Ausbildung eines Flüssigkeitsfilms 41 verteilt. Die Wandaußenflächen 34, 35 bilden Leitflächen für den Flüssigkeitsfilm 41. Die Kanalwände 32, 33 bilden insofern einen Leitkörper 36 für die Flüssigkeit, der sich entlang des Umfangs des Düsenkörpers 11 erstreckt. Der Leitkörper 36 teilt den Strömungsraum 21 und den Flüssigkeitsstrom außerhalb des Flüssigkeitskanals 27 radial, so dass die Flüssigkeit den Leitkörper 36 zweiseitig, über die in den Figuren obere, erste Wandaußenfläche 34 und die untere, zweite Wandaußenfläche 35, umströmt. Durch den entgegengesetzten, in Radialrichtung weitgehend gleichmäßigen Gasstrom und den im Wesentlichen symmetrischen Leitkörper 36 wird der Flüssigkeitsstrom außerhalb des Flüssigkeitskanals 27 weitgehend gleichmäßig aufgeteilt. Das an der Flüssigkeitsoberfläche zu dem Düsenauslass 17 strömende Gas treibt dann den Flüssigkeitsfilm 41 in Gasströmungsrichtung S zu dem Düsenauslass 17 hin. Dabei wird der Flüssigkeitsfilm 41 mit dem Gas auch derart beaufschlagt, dass der Flüssigkeitsfilm 41 zusätzlich zu Schwingungen angeregt wird. Dabei kann es bereits zu einer Vorzerstäubung der Flüssigkeitsfilme 41 kommen, während diese gemeinsam mit den Gasteilströmen über den Wandaußenflächen 34, 35 auf dem Leitkörper 36 zu der Ablöseseite 39 strömen.As in the excerpt in Figure 4 Shown in detail, the liquid flowing out of the outlet opening 38 is captured by the oppositely directed gas stream S and deflected in the gas flow direction S by 180 °. The liquid is distributed by the gas flow on both sides around the outlet section 31 to the first outer wall surface 34 and the second outer wall surface 35 of the channel walls 32, 33, forming a liquid film 41. The outer wall surfaces 34, 35 form guide surfaces for the liquid film 41. The channel walls 32, 33 thus form a guide body 36 for the liquid, which extends along the circumference of the nozzle body 11. The guide body 36 divides the flow space 21 and the liquid flow radially outside the liquid channel 27, so that the liquid has the guide body 36 on two sides, via the in the figures flows around the upper, first outer wall surface 34 and the lower, second outer wall surface 35. Due to the opposite gas flow, which is largely uniform in the radial direction, and the essentially symmetrical guide body 36, the liquid flow outside the liquid channel 27 is largely evenly divided. The gas flowing on the liquid surface to the nozzle outlet 17 then drives the liquid film 41 in the gas flow direction S toward the nozzle outlet 17. The liquid film 41 is also acted upon by the gas in such a way that the liquid film 41 is additionally excited to vibrate. In this case, pre-atomization of the liquid films 41 can already occur while they flow together with the partial gas flows over the outer wall surfaces 34, 35 on the guide body 36 to the detaching side 39.

Da sich die Weite des Strömungsraums 21, gemessen zwischen den Wandaußenflächen 34, 35 des Leitkörpers 36 und den gegenüberliegenden Innenflächen der Spiralwand 22 zu der Ablöseseite hin zunehmend verringert, werden die über die Wandaußenflächen 34, 35 strömenden Teilflüssigkeitsströme 41 zunehmend dünner und beschleunigt. Auf der Ablöseseite 39 treffend die Teilflüssigkeitsströme 41 an der Abrisskante 40 zusammen und werden durch diese von dem Leitkörper 36 getrennt. Sie werden gemeinsam mit dem Gasstrom durch die Düsenauslassöffnung 17 aus der Zweistoffdüse 10 nach außen ausgestoßen, wobei die Flüssigkeit beim Austritt aus und außerhalb der Zweistoffdüse 10 zu feinen Flüssigkeitstropfen zerstäubt.Since the width of the flow space 21, measured between the wall outer surfaces 34, 35 of the guide body 36 and the opposite inner surfaces of the spiral wall 22 toward the detachment side, decreases increasingly, the partial liquid flows 41 flowing over the wall outer surfaces 34, 35 become increasingly thinner and accelerated. On the detachment side 39, the partial liquid flows 41 meet at the tear-off edge 40 and are separated from the guide body 36 by this. They are expelled together with the gas flow through the nozzle outlet opening 17 out of the two-substance nozzle 10, the liquid atomizing into fine liquid drops as it emerges from and outside the two-substance nozzle 10.

Es wird nun auf Figur 6 Bezug genommen, die ein Ablaufdiagramm eines allgemeinen Verfahrens 50 zum Betreiben einer Zweistoffdüse gemäß der Erfindung veranschaulicht, das insbesondere auf die Zweistoffdüse 10 nach Figur 1-5 angewandt werden kann.It is now going on Figure 6 Reference, which illustrates a flow diagram of a general method 50 for operating a two-fluid nozzle according to the invention, this in particular on the two-component nozzle 10 Figure 1-5 can be applied.

Das Verfahren 50 beginnt mit dem Zuführen von Flüssigkeit zu einer Zweistoffdüse, z.B. die Zweistoffdüse 10, über einen Flüssigkeitskanal (z.B. 27), wie im Schritt 51 veranschaulicht.Method 50 begins by supplying liquid to a two-fluid nozzle, e.g. the two-fluid nozzle 10, via a liquid channel (e.g. 27), as illustrated in step 51.

Die Flüssigkeit strömt dann durch den Flüssigkeitskanal und wird aus diesem in einen Strömungsraum (z.B. 17) in einer Flüssigkeitsaustrittsrichtung A ausgestoßen, wie im Schritt 52 veranschaulicht.The liquid then flows through the liquid channel and is ejected from it into a flow space (e.g. 17) in a liquid exit direction A, as illustrated in step 52.

Gleichzeitig wird Gas in den Strömungsraum in einer Gasströmungsrichtung S zugeführt (Schritt 53). Die Gasströmungsrichtung S unterscheidet sich von der Flüssigkeitsaustrittsrichtung A und ist zu dieser vorzugsweise entgegengesetzt.At the same time, gas is supplied into the flow space in a gas flow direction S (step 53). The gas flow direction S differs from the liquid exit direction A and is preferably opposite thereto.

Die in den Strömungsraum eintretende Flüssigkeit wird mit dem Gasstrom derart beaufschlagt, dass die Flüssigkeit umgelenkt und ein Flüssigkeitsfilm (z.B. 41) gebildet wird, der in einer zu der Flüssigkeitsaustrittsrichtung A entgegengesetzten Strömungsrichtung S zu einem Düsenauslass (z.B. 17) strömt (Schritt 54). Durch den Gasstrom kann der Flüssigkeitsfilm bereits bis zu einem gewissen Grad vorzerstäubt werden.The liquid flowing into the flow space is acted upon by the gas flow in such a way that the liquid is deflected and a liquid film (e.g. 41) is formed which flows in a flow direction S opposite to the liquid exit direction A to a nozzle outlet (e.g. 17) (step 54). The liquid film can already be atomized to a certain degree by the gas flow.

Schließlich wird die Flüssigkeit durch den Düsenauslass aus der Zweistoffdüse nach außen ausgeben. Dabei wird die Flüssigkeit durch das mit strömende Gas auseinandergerissen und fein zerstäubt. Die Ausgabe kann derart erfolgen, dass die austretende Flüssigkeit sich leicht kegelstumpfförmig nach außen ausbreitet, was die Zerstäubung weiter unterstützt.Finally, the liquid is discharged to the outside through the nozzle outlet from the two-substance nozzle. The liquid is torn apart by the flowing gas and atomized. The dispensing can take place in such a way that the emerging liquid is slightly frustoconical spreads outwards, which further supports the atomization.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens 50 erfolgt das Zuführen des Gases in den Strömungsraum mit einem Gebläse (z.B. 43). Auf den Einsatz teurer Kompressoren kann verzichtet werden.In a preferred embodiment of the method 50 according to the invention, the gas is fed into the flow space with a blower (e.g. 43). There is no need to use expensive compressors.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens 50 erfolgt das Ausstoßen der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitskanal in den Strömungsraum in linienhafter Weise durch einen engen Austrittspalt, vorzugsweise einen spiralförmig aufgewickelten Austrittsspalt. Der Austrittsspalt kann auch in sonstiger Weise wenigstens abschnittsweise gekrümmt, gewunden oder geschlängelt verlaufen. Jedenfalls wird dadurch ein möglichst langer Austrittsspalt geschaffen, und die aus dem Austrittsspalt austretende Flüssigkeit kann wirksam beaufschlagt und nach Bedarf umgelenkt und/oder zu einem dünnen Flüssigkeitsfilm geformt werden, wodurch die Zerstäubung vorteilhafterweise weiter unterstützt wird.In a further advantageous embodiment of method 50, the liquid is ejected from the liquid channel into the flow space in a linear manner through a narrow outlet gap, preferably a spiral wound outlet gap. The exit gap can also be curved, meandered or meandering at least in sections in some other way. In any case, this creates the longest possible exit gap, and the liquid emerging from the exit gap can be effectively acted upon and deflected as required and / or formed into a thin liquid film, which advantageously further supports the atomization.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Modifikationen möglich. Beispielsweise zeigen Figuren 7a-7f beispielhafte Verläufe von Flüssigkeitskanälen 27 mit zugehörigen Austrittsöffnungen 38 gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung. Dargestellt sind ebene Ansichten, die sich durch Projektion der Flüssigkeitskanäle 27 und Austrittsöffnungen 38 auf eine Projektionsebene ergeben, die quer durch den Strömungsraum 21 und im Wesentlichen senkrecht zu der Austrittsrichtung A (vgl. Figur 2) der Flüssigkeit aus der Austrittsöffnung 38 verläuft. Wenngleich die begrenzte Weite der spaltförmigen Austrittsöffnungen 38 bei der Projektion auf die Projektionsebene bandförmige Kurvenformen ergibt, sind diese hier zur einfachen und klaren Veranschaulichung durch dünne Linien dargestellt.Numerous modifications are possible within the scope of the invention. For example, show Figures 7a-7f exemplary courses of liquid channels 27 with associated outlet openings 38 according to different embodiments of the invention. Shown are flat views that result from the projection of the liquid channels 27 and outlet openings 38 onto a projection plane that extends across the flow space 21 and essentially perpendicular to the outlet direction A (cf. Figure 2 ) the liquid runs out of the outlet opening 38. Although the limited width of the slot-shaped outlet openings 38 When projecting onto the projection plane results in band-shaped curve shapes, these are represented here by thin lines for simple and clear illustration.

Figur 7a zeigt die Projektionslinie des spiralförmigen Flüssigkeitskanals 27 mit der Austrittsöffnung 38 der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform. Die Spiralform kann sich aus einem ebenen spiralförmigen oder einem schraubenförmigen Verlauf des Flüssigkeitskanals 27 ergeben. Figure 7a shows the projection line of the spiral liquid channel 27 with the outlet opening 38 shown in FIGS Figures 1 to 3 illustrated preferred embodiment. The spiral shape can result from a flat spiral or a helical course of the liquid channel 27.

Anstelle der Spiralform könnte der Verlauf des Flüssigkeitskanals 27 mit der Austrittsöffnung 38 auch die Form eines Kreises oder mehrere konzentrischer Kreise annehmen, die vorzugsweise alle fortlaufend miteinander verbunden sind, aber nicht sein müssen. Je nach Anwendungsfall kann gegebenenfalls ein gekrümmter Bogenabschnitt z.B. eines Kreises oder einer Spirale, der vorzugsweise einen Winkel von wenigstens 90°, mehr bevorzugt 180°, überspannt, genügen. Besonders vorteilhaft ist eine Erstreckung über wenigstens eine Umdrehung (um wenigstens 360°) oder sogar über zwei Umdrehungen hinweg.Instead of the spiral shape, the course of the liquid channel 27 with the outlet opening 38 could also take the form of a circle or several concentric circles, all of which are preferably continuously connected to one another, but need not be. Depending on the application, a curved arch section can be used, e.g. a circle or a spiral, which preferably spans an angle of at least 90 °, more preferably 180 °, are sufficient. An extension over at least one revolution (at least 360 °) or even over two revolutions is particularly advantageous.

In Figur 7b ist eine geschlängelte bzw. gewundene, mäanderförmige Verlaufsform eines Flüssigkeitskanals 27 mit der Austrittsöffnung 38 gezeigt, die mehrere, hier vier Schlingen 61 aufweist, die um einen Winkel von hier 90° um eine zentrale Mittelachse des Strömungsraums 17 herum verdreht und miteinander verbunden sind. Die Anzahl der Schlingen 61 und der Verdrehwinkel können beliebig anders gewählt werden.In Figure 7b a meandering, meandering shape of a liquid channel 27 with the outlet opening 38 is shown, which has several, here four loops 61, which are rotated by an angle of 90 ° here around a central central axis of the flow space 17 and are connected to one another. The number of loops 61 and the angle of rotation can be chosen as desired.

Die mäanderförmige Ausführungsform nach Figur 7c ist derjenigen nach Figur 7b ähnlich, wobei hier mehrere Schlingen 62, 63 gebildet sind, die in einer Richtung quer durch den Strömungsraum 21 nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind.The meandering embodiment according to Figure 7c is after that Figure 7b Similar, wherein here several loops 62, 63 are formed, which are arranged next to one another in one direction across the flow space 21 and are connected to one another.

Figuren 7d-7f zeigen ferner Ausführungsformen, bei denen die spiralartigen, sternenförmigen bzw. serpentinenförmigen Verläufe der Flüssigkeitskanäle 27 und der Austrittsöffnungen 38 jeweils mehrere gerade Streckenabschnitte 64 mit dazwischen angeordneten gekrümmten oder gebogenen Verbindungsabschnitten 65 aufweisen. Wie bei den oben erwähnten Ausführungsformen können die Verläufe zwei- oder dreidimensional sein. Figures 7d-7f furthermore show embodiments in which the spiral-like, star-shaped or serpentine courses of the liquid channels 27 and the outlet openings 38 each have a plurality of straight line sections 64 with curved or curved connecting sections 65 arranged therebetween. As with the above-mentioned embodiments, the gradients can be two-dimensional or three-dimensional.

In allen Ausführungsformen wird vorteilhafterweise eine ausgedehnte, zusammenhängende, knickfreie Verlaufsform mit einer Projektionslinie erhalten, die einen Großteil des Strömungsraums 17 bzw. der Projektionsebene durchsetzt bzw. überspannt. Die große Länge des Flüssigkeitskanals 27 und der Austrittsöffnung 38 ermöglicht es, auch bei sehr begrenzter Spaltweite eine hinreichende Menge an Flüssigkeit in Form eines ausgedehnten, gleichmäßigen, dünnen Flüssigkeitsfilm aus der Austrittsöffnung austreten zu lassen und anschließend wirksam zu zerstäuben.In all embodiments, an extended, coherent, kink-free shape is obtained with a projection line that penetrates or spans a large part of the flow space 17 or the projection plane. The large length of the liquid channel 27 and the outlet opening 38 makes it possible, even with a very limited gap width, to let a sufficient amount of liquid emerge from the outlet opening in the form of an extensive, uniform, thin film of liquid and then to atomize it effectively.

Die den Auslass der Düse 10 bildende Düsenöffnung 17 weist vorzugsweise eine im Wesentlichen gleiche Form wie die Projektionslinie des Flüssigkeitskanals 27 und der Austrittsöffnung 38, kann sich aber auch davon unterscheiden.The nozzle opening 17 forming the outlet of the nozzle 10 preferably has an essentially same shape as the projection line of the liquid channel 27 and the outlet opening 38, but can also differ therefrom.

Außerdem kann, wie auch aus den Figuren 7a-7f ersichtlich, der Strömungsraum 21 eine beliebige vorzugsweise zylindrische oder rohrförmige Form mit einem beispielsweise kreisförmigen, ovalen, quadratischen, rechteckigen oder einem beliebigen anderen geeigneten Querschnitt aufweisen.In addition, as from the Figures 7a-7f can be seen, the flow space 21 any preferably cylindrical or tubular shape with an example circular, oval, square, rectangular, or any other suitable cross-section.

Es ist eine Zweistoffdüse 10 angegeben, die vorzugsweise durch ein Gebläse 43 mit Gas beaufschlagt und betrieben werden kann. Die Zweistoffdüse 10 weist einen Düsenkörper 11 auf, der einen Strömungsraum 21 begrenzt. Die Zweistoffdüse 10 weist ferner einen Flüssigkeitskanal 27 mit einer Austrittsöffnung 38 auf. Innerhalb des Strömungsraums 21 wird ein Flüssigkeitsfilm 41 gebildet, der durch den Gasstrom innerhalb des Strömungsraums 21 zu dem Düsenauslass 17 transportiert wird. Die Austrittsöffnung 38 des Flüssigkeitskanals 27 legt eine Austrittsrichtung A für die Flüssigkeit in den Strömungsraum 21 fest, die der Strömungsrichtung S des Flüssigkeitsfilms 41 vorzugsweise entgegengerichtet ist. Vorzugsweise erstrecken sich der Flüssigkeitskanal 27 und seine Austrittsöffnung 38 wenigstens abschnittsweise gekrümmt, gewunden oder geschlängelt quer durch den Düsenkörper 11. Bezugszeichen: Zweistoffdüse 10 Düsenkörper 11 Erste Stirnseite 12 Zweite Stirnseite 13 Gasanschluss 14 Flüssigkeitsanschluss 16 Düsenauslass, Düsenöffnung 17 Gaskanal 18 Wand 19 Strömungsraum 21 Spiralwand 22 Eintrittsseite 23 Vorderer Abschnitt 24 Hinterer Abschnitt 26 Flüssigkeitskanal 27 Zuführungsabschnitt 28 Zuführungskanalwand 29 Austrittsabschnitt 31 Erste Befestigungsstelle 31a Zweite Befestigungsstelle 31b Erste Kanalwand 32 Zweite Kanalwand 33 Erste Wandaußenfläche 34 Zweite Wandaußenfläche 35 Leitkörper 36 Austrittsseite 37 Austrittsöffnung 38 Ablöseseite 39 Abrisskante 40 Flüssigkeitsfilm 41 Düsenvorrichtung 42 Gebläse 43 Pumpe 44 Wasserquelle, Flüssigkeitsversorgung 46 Verfahren 50 Verfahrens schritte 51-55 Schlingen 61-63 Gerade Streckenabschnitte 64 Verbindungsabschnitte 65 Z Zylinderachse U Umfangsrichtung H Spiralarmhöhe A Austrittsrichtung S Strömungsrichtung K Kanalrichtung A two-substance nozzle 10 is specified, which can preferably be supplied with gas and operated by a blower 43. The two-component nozzle 10 has a nozzle body 11 which delimits a flow space 21. The two-fluid nozzle 10 also has a liquid channel 27 with an outlet opening 38. A liquid film 41 is formed within the flow space 21 and is transported to the nozzle outlet 17 by the gas flow within the flow space 21. The outlet opening 38 of the liquid channel 27 defines an outlet direction A for the liquid into the flow space 21, which is preferably opposite to the flow direction S of the liquid film 41. The liquid channel 27 and its outlet opening 38 preferably extend at least in sections curved, meandering or meandering across the nozzle body 11. <u> reference number: </u> Dual-substance nozzle 10th Nozzle body 11 First face 12th Second face 13 Gas connection 14 Liquid connection 16 Nozzle outlet, nozzle opening 17th Gas channel 18th wall 19th Flow space 21 Spiral wall 22 Entry page 23 Front section 24th Rear section 26 Liquid channel 27 Feed section 28 Feed channel wall 29 Outlet section 31 First attachment point 31a Second attachment point 31b First channel wall 32 Second channel wall 33 First outer wall surface 34 Second outer wall surface 35 Lead body 36 Exit side 37 Outlet opening 38 Transfer page 39 Tear-off edge 40 Liquid film 41 Nozzle device 42 fan 43 pump 44 Water source, fluid supply 46 method 50 Procedural steps 51-55 Loops 61-63 Straight sections of the route 64 Connecting sections 65 Z. Cylinder axis U Circumferential direction H Spiral arm height A Exit direction S Flow direction K Channel direction

Claims

A two-component nozzle (10) comprising
a nozzle body (11) that bounds a flow space (21) which leads to a nozzle opening (17) forming a nozzle outlet;
a gas channel (14) for supplying a gas, the gas channel terminating in the flow space (21),
a liquid channel (27) for supplying a liquid, the liquid channel having at least one outlet opening (38) through which the liquid exits into the flow space (21) in order to be charged with the gas in order to form a liquid film (41) in the flow space (21),
wherein the outlet opening (38) defines an outlet direction (A) out of the liquid channel (27) for the liquid, the direction being opposite to a flow direction (S) of the liquid film (41) in the flow space (21),
wherein the liquid channel (27) is formed through a guide body (36) that is configured and arranged so as to divide a liquid flow in the flow space (21) and to guide the liquid flowing to the nozzle opening (16), wherein the guide body (36) has the form, at least in some section, of an airfoil shape or an elongated drop shape or symmetrical wedge shape in cross-section, wherein a front side of the guide body (36) facing the nozzle opening (17) forms a tearing edge (40) for the liquid film (41), which is arranged near the nozzle opening (17).
The two-component nozzle (10) according to claim 1, wherein the liquid channel (27) and the outlet opening (38) of the liquid channel (27) extend in such a manner that, when they are projected onto a plane that extends transversely through the flow space (21) and perpendicularly to an outlet direction (A), they form a line that is curved, wound or meandering, at least in some sections.
The two-component nozzle (10) according to claim 1 or 2, wherein the liquid channel (27) is arranged inside the flow space (21), at least in some sections.
The two-component nozzle (10) according to anyone of the preceding claims, wherein the liquid channel (27) extends in an arcuate manner around the flow direction (S), at least in some sections.
The two-component nozzle (10) according to claim 4, wherein the liquid channel (27) is formed in a spiral shape.
The two-component nozzle (10) according to claim 5, wherein the spiral shape extends over at least one revolution or even over two revolutions.
The two-component nozzle (10) according to anyone of the preceding claims, wherein the outlet opening (38) is an outlet slit / gap (38).
The two-component nozzle (10) according to claim 7, wherein the outlet slit / gap (38) is arcuate, preferably in the form of a spiral, in at least some sections.
The two-component nozzle (10) according to anyone of the preceding claims, wherein the gas channel (14) terminates in the flow space (21) in a direction opposite the outlet opening (38) .
The two-component nozzle (10) according to anyone of the preceding claims, wherein the flow space (21) tapers, preferably gradually, in the direction of the nozzle opening (17) .
The two-component nozzle (10) according to anyone of the preceding claims, wherein the nozzle body (11) has a nozzle outlet (16) that is curved around the flow direction (S), preferably in the form of a spiral.
The two-component nozzle (10) according to anyone of the preceding claims, wherein the nozzle body (11) is substantially cylindrical and comprises a gas connection that is fluidically connected to the gas channel (14) and a liquid connection that is fluidically connected to the liquid channel (27), wherein the gas connection and the liquid connection are preferably arranged on a common face side (12) of the nozzle body (11), and the nozzle opening (17) is arranged on an opposite face side (13) of the nozzle body (11).
The two-component nozzle (10) according to anyone of the preceding claims, wherein the nozzle body (11) is made in one piece with the gas channel (14) and the liquid channel (27), preferably by 3D printing.
A nozzle device comprising a two-component nozzle (10) according to anyone of the preceding claims and a fan (43), wherein the fan (43) is arranged to supply the two-component nozzle (10) with gas.
A method (50) for operating a two-component nozzle, in particular a two-component nozzle (10) according to anyone of the preceding claims, comprising the steps:
- supplying (51) liquid via a liquid channel (27) that is formed through a guide body (36) which is configured and arranged so as to divide a liquid flow in the flow space (17) and to guide the liquid flowing to the nozzle opening (17), wherein the guide body (36) has the form, at least in some section, of an airfoil shape or an elongated drop shape or symmetrical wedge shape in cross-section, wherein a front side of the guide body (36) facing a nozzle opening (17) forms a tearing edge (40) for a liquid film (41), the tearing edge (40) arranged near the nozzle opening (17);

- ejecting (52) the liquid from the liquid channel (27) into a flow space (21) in a liquid outlet direction (A),

- supplying (53) gas to a flow space (21) for which a gas flow direction (S) has been defined, the gas flow direction being different from the liquid outlet direction (A),

- charging (54) the liquid entering the flow space (21) with the gas in such a manner that the liquid is deflected around the guide body (36) and a liquid film (41) is formed, the liquid film flowing in a flow direction (S) opposite the liquid outlet direction (A) to a nozzle opening (17), and

- dispensing (55) the liquid through the nozzle opening (17) .
The method (50) according to claim 15, wherein supplying the gas to the flow space (21) is done using a fan (43) .
The method (50) according to claim 15 or 16, wherein ejecting the liquid out of the liquid channel (27) into the flow space (21) occurs linearly through an outlet gap (38), preferably an outlet gap (38) that is wound in a spiraliform manner.