Die Erfindung betrifft eine Zerstäubungsvorrichtung mit einer Zerstäubungskammer zur Aufnahme einer Flüssigkeit und zumindest einem Vernebler zum Zerstäuben der Flüssigkeit zu Flüssigkeitströpfchen sowie einer Austrittsöffnung für den Austritt des so erzeugten Flüssigkeitsdampfes oder -nebels aus der Zerstäubungskammer.

Zum Zwecke der Abtötung von gefährlichen Partikeln, wie Viren, Sporen, Bakterien etc. in Räumen bzw. zur Raum - und Flächendesinfektion wird der durch eine derartige bekannte Zerstäubungsvorrichtung abgegebene Flüssigkeitsdampf oder - nebel in einem Raum oder einer Umgebung einwirken gelassen. Es wird dabei z.B. eine zur Desinfektion geeignete Flüssigkeit in Form von Tröpfchen als Aerosol gleichmäßig in der Umgebungsluft verteilt, wodurch sie in der Luft und auf Flächen z.B. auf infektiöse Partikel trifft, welche durch die desinfizierende Wirkung der Flüssigkeit unschädlich gemacht werden.

Als nachteilig hat sich bisher die Tröpfchengröße und deren Größenverteilung erwiesen, die durch herkömmliche Zerstäubungsvorrichtungen nur sehr schlecht steuerbar sind. Beim Zerstäubungsvorgang durch Ultraschallwandler treten neben kleinen Tröpfchen auch größere auf, die einen relativ starken Niederschlag auf Oberflächen hervorrufen, der unerwünscht ist, weil er Feuchtigkeit entstehen lässt, die in vielerlei Hinsicht nachteilig sein kann. Empfindliche Oberflächen können dadurch zerstört werden oder es kann ein Korrosionsprozess an wertvollen

Gegenständen oder Instrumenten in Gang gesetzt werden.

Je kleiner die Tröpfchengröße gehalten werden kann, umso weniger Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeitsniederschlag entsteht in jener Umgebung, auf weiche die

Zerstäubungsvorrichtung einwirken soll. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zerstäubungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit deren Hilfe ein Flüssigkeitsnebel mit möglichst kleinem Tröpfchendurchmesser in die Umgebung abgegeben werden kann. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zumindest eine Vorrichtung zur Umlenkung des Flüssigkeitsdampfes oder - nebels vorgesehen ist, welche im

Bereich oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet ist.

An dieser Umlenkungsvorrichtung bildet sich ein Niederschlag aus Tröpfchen mit größerem Durchmesser aus, wodurch ein Flüssigkeitsnebel mit deutlich kleineren Tröpfchen verbleibt. Auf diese Weise kann der durchschnittliche Durchmesser der Flüssigkeitströpfchen auf kleiner als 1 pm verringert werden, sodass ein als sehr trocken empfundener Flüssigkeitsnebel entsteht, der daher in weiterer Folge als Trockendampf bezeichnet wird, der auf den zu behandelnden Flächen keinen Feuchtigkeitsfilm ausbildet, der zu Schimmel- oder Rostbildung führen könnte.

Im Unterschied zu herkömmlichen Geräten auf Dampfbasis muss aber die Flüssigkeit bei der Erzeugung des Trockendampfes nicht erhitzt werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die zumindest eine Vorrichtung zur Umlenkung des Flüssigkeitsdampfes oder -nebels durch einen oberhalb des

Flüssigkeitspegels im Inneren der Zerstäubungskammer angeordneten

Turbulenzschild ausgebildet sein, an welchem größere Flüssigkeitströpfchen einen Niederschlag bilden und abrinnen oder abtropfen können. Um ein sehr effizientes Beseitigen von größeren Tröpfchen zu erreichen, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Turbulenzschild einen horizontalen Wandabschnitt und einen an diesen anschließenden, in Richtung zur Flüssigkeitsoberfläche geneigten Wandabschnitt aufweisen, wobei der geneigte Wandabschnitt besonders dafür geneigt ist, den erzeugten Trockendampf in

Richtung zur Austrittsöffnung umzulenken und gleichzeitig das Abtrennen der größeren Tröpfchen zu ermöglichen, wobei abgeschiedenen Tröpfchen z.B. in eine Wanne zurückfließen oder tropfen, in der die Flüssigkeit aufgenommen ist. Insbesondere wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der geneigte Wandabschnitt sich oberhalb des zumindest einen Vernebiers, der im Bodenbereich der Zerstäubungskammer angeordnet ist, erstreckt, ermöglicht dies eine besonders starke Herabsetzung des Anteils an großen Tröpfchendurchmessern im erzeugten Trockendampf.

Dabei hat sich als besondere bevorzugt herausgestellt, wenn der geneigte

Wandabschnitt gegenüber der Horizontalen um den Winkel ß1 geneigt ist, wobei ß1 in einem Bereich von 10° bis 45° liegt.

Um den von den größeren Tröpfchen befreiten Flüssigkeitsnebel abzuleiten, wird eine Durchzugsströmung eingestellt, welche das entstandene Aerosol in Bewegung versetzt.

Zu diesem Zweck ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Öffnung in der Zerstäubungskammer ausgebildet, durch die hindurch ein Luftstrom über die Flüssigkeitsoberfläche geführt werden kann. In vorteilhafter Weise kann dabei vorgesehen sein, dass das freie Ende des in die Zerstäubungskammer ragenden Turbulenzschilds unter Ausbildung eines

Öffnungsquerschnitts in einem Abstand zu einer Seitenwand der

Zerstäubungskammer angeordnet ist, sodass die Zerstäubungskammer bis auf den Öffnungsquerschnitt in einen oberen und einen unteren Bereich unterteilt ist.

Weiters kann im oberen Bereich der Zerstäubungskammer eine Druckvorrichtung angeordnet sein, über welche innerhalb der Zerstäubungskammer der Druck erhöht wird, um einen Luftstrom entstehen zu lassen. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Druckvorrichtung durch zumindest ein Gebläse gebildet sein, über das Luft aus der Umgebung in die Zerstäubungskammer geblasen wird, wodurch ein Luftstrom durch den Öffnungsquerschnitt hindurch erzeugt wird, welcher den aus der Flüssigkeit aufsteigenden Flüssigkeitsdampf oder - nebel in Richtung zur Austrittsöffnung bewegt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Austrittsöffnung an einem Ende eines Auslasskastens mit einem rechteckförmigen Rohrquerschnitt gebildet sein, der sich nach oben erstreckt. Durch diesen Auslasskasten wird der von größeren Tröpfchendurchmessern befreite Flüssigkeitsnebel in die Umgebung abgeleitet.

Anstelle des rechteckförmigen Rohrquerschnitts kann aber auch ein anderer, z.B. ein kreisförmiger vorgesehen sein.

Eine weitere strömungstechnische Maßnahme zur Herabsetzung des Anteils an Flüssigkeitströpfchen mit großem Durchmesser kann dadurch gebildet sein, dass im Bereich der Austrittsöffnung ein Beschleunigungsprisma ausgebildet ist, das über den Flüssigkeitspegel hinausragt.

In besonders bevorzugter Weise kann das Beschleunigungsprisma aus zwei

Schenkeln in Form eines umgekehrten V-Querschnitts ausgebildet sein, wobei die Schenkel in einem Winkel 51 gegenüber der Vertikalen geneigt sind. Um eine weitere Entfernung von Tröpfchen mit größerem Durchmesser aus dem Flüssigkeitsnebel zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass das

Beschleunigungsprisma mit seinem der Austrittsöffnung zugewandten Schenkel eine Querschnittsverengung mit der Weite a1 der Zerstäubungskammer ausbildet. Schließlich wird eine Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit des Flüssigkeitsnebels dadurch gewährleistet, dass gemäß einer Weiterbildung der Erfindung an zumindest einer Seite des Austrittkastens ein rechteckförmiges Strömungshohlprofil

angeordnet ist, dessen unteres Ende mit dem oberen Bereich der

Zerstäubungskammer verbunden ist, sodass durch das Strömungshohlprofil ein Teilstrom der Druckvorrichtung geleitet wird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele eingehend erläutert. Es zeigt dabei

Fig.1 eine Schrägansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Zerstäubungsvorrichtung;

Fig.2 einen Schnitt quer zur Längsachse durch die Zerstäubungsvorrichtung gemäß Fig.1 ;

Fig.3 einen Schnitt BB durch die Ansicht gemäß Fig.4;

Fig.4 eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Fig.1 ;

Fig.5 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zerstäubungsvorrichtung;

Fig.6 einen Schnitt AA durch die Ansicht gemäß Fig.5;

Fig.7 ein vergrößerte Ansicht des Details B aus Fig.6 und

Fig.8 eine Schrägansicht der Ausführungsform gemäß Fig.5.

Fig.1 bis Fig.4 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Zerstäubungsvorrichtung, mit deren Hilfe eine Flüssigkeit zerstäubt und in Form von Flüssigkeitströpfchen an die Umgebung abgegeben werden kann, um z.B. einen Raum zu dekontaminieren oder desinfizieren, indem die Flüssigkeitströpfchen in der Luft schwebende oder an Oberflächen haftende Partikel so zerstören, dass sie für Menschen oder Tiere unwirksam werden, wodurch sie daran gehindert werden, Zellen zu befallen und dort ihre schädliche Wirkung zu entfalten. Es können aber auch z.B. Lebensmittel oder Computertastaturen von gefährlichen Keimen oder anderen Partikeln befreit werden, in dem diese dem von der erfindungsgemäßen Zerstäubungsvorrichtung abgegebenen Flüssigkeitsnebel oder -dampf ausgesetzt werden.

Ungeachtet der Art dieser Partikel, wie z.B. Viren, Pilze, Bakterien etc., stößt die Zerstäubungsvorrichtung einen stetigen Strom an Flüssigkeitströpfchen aus, die sich entsprechend verteilen und ihre desinfizierende Wirkung ausüben. Als zu

zerstäubende Flüssigkeit kann z.B. Wasserstoffperoxid dienen, es können aber auch andere Flüssigkeiten oder Mischungen aus Flüssigkeiten oder auch reines Wasser zerstäubt werden, das keine desinfizierende Wirkung hat. Die in Fig. 1 bis 4 gezeigte Zerstäubungsvorrichtung ist von einem Gehäuse 180 umgeben und weist in ihrem Inneren zwei Zerstäubungskammern 1 , 2 zur Aufnahme der Flüssigkeit auf, welche Zerstäubungskammern 1 , 2 spiegelsymmetrisch zur Mittelebene aufgebaut sind, wie aus Fig.2 ersichtlich ist. Es könnten aber genauso auch nur eine oder mehr als zwei Zerstäubungskammern vorgesehen sein, ohne dass dies einen Einfluss auf die Wirkungsweise der Zerstäubungsvorrichtung hätte.

Bei Betrieb sind die beiden Zerstäubungskammern 1 , 2 bis zu einem

vorbestimmbaren Flüssigkeitspegel mit Flüssigkeit gefüllt. Zu diesem Zweck hat der Bodenbereich der Zerstäubungskammern 1 ,2 eine wannenartige Form. Sobald der Pegel in einem gewissen Ausmaß unterschritten wird, ist ein Nachfüllvorgang erforderlich. In den Zerstäubungskammern 1 , 2 sind parallel zur Längsachse der

Zerstäubungsvorrichtung jeweils eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Verneblern 3, 4 (Fig.4) vorgesehen, die z.B. im gezeigten Beispiel als

Ultraschallvernebler ausgeführt sind. Es könnte im Rahmen der Erfindung aber auch eine andere Art der Zerstäubung, z.B. elektrostatischer Art angewandt werden.

Die Vernebier 3, 4, die z.B. als piezoelektrische Elemente ausgeführt sein können, sind dabei so in den Boden der Zerstäubungskammern 1 , 2 eingelassen, dass sie mit ihren Schwingkörpern mit der Flüssigkeit in Berührung kommen und diese in

Schwingung versetzen. Auf diese Weise findet ein Zerstäubungsvorgang statt, bei dem sich von der Flüssigkeitsoberfläche kleine Tröpfchen lösen, die in die Höhe geschleudert werden, wodurch ein Aerosol gebildet wird.

Zur besseren Wirkungsweise der Vernebier 3, 4 ist zwischen diesen und dem

Kammerboden jeweils ein schallreflektierender Konus 19 ausgebildet, mit dem die von den Verneblern 3, 4 erzeugten Schallwellen eine Bündelung erfahren. Der Konus 19 kann aber auch weggelassen werden. Als Konuswinkel Φ1 (Fig.3) hat sich ein Winkel im Bereich von 15° bis 80° als besonders bevorzugt herausgestellt, es können aber auch andere Winkelwerte angewandt werden. Der entstehende Trockendampf gelangt über eine Austrittsöffnung 30, die an einem unteren Ende eines Auslasskastens 70, der im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 bis 4 in zwei Teilkästen unterteilt ist, mit einem rechteckförmigen Rohrquerschnitt ausgebildet ist, der sich nach oben erstreckt. Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Umlenkung des Flüssigkeitsdampfes oder -nebels 5 vorgesehen, die im Bereich oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche

angeordnet ist.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zur Umlenkung des

Flüssigkeitsdampfes oder -nebels 5 durch einen oberhalb des Flüssigkeitspegels im Inneren der Zerstäubungskammern 1 , 2 angeordneten Turbulenzschild 50

ausgebildet ist, der einen horizontalen Wandabschnitt 6 und einen an diesen anschließenden, in Richtung zur Flüssigkeitsoberfläche geneigten Wandabschnitt 7 aufweist. Es kann aber auch eine andere Art der Umlenkung vorgesehen sein.

Der geneigte Wandabschnitt 7 erstreckt sich oberhalb der Vernebier 3, 4, die im Bodenbereich der Zerstäubungskammer 1 , 2 angeordnet sind, und ist gegenüber der Horizontalen um den Winkel ß1 geneigt ist, wobei ß1 in einem Bereich von 10° bis 45° liegt. In den Fig.2 und 3 ist der Winkel ß1 mit 40° gewählt.

Von der Flüssigkeitsoberfläche aufsteigender Trockendampf wird durch den geneigten Wandabschnitt 7 in Richtung der Austrittsöffnung 30 umgelenkt. Dabei bleiben größere Tropfen an der Unterseite des geneigten Wandabschnitts 7 haften und rinnen entlang des geneigten Wandabschnitts 7 nach unten in Richtung der Flüssigkeit ab. Der restliche Nebel enthält auf diese Weise deutlich weniger

Tröpfchen mit großem Durchmesser, sodass von einem Trockendampf gesprochen werden kann. Das freie Ende des in die Zerstäubungskammern 1 , 2 ragenden Turbulenzschilds 50 ist jeweils unter Ausbildung eines Öffnungsquerschnitts in einem Abstand zu einer Seitenwand 93 der Zerstäubungskammern 1 , 2 angeordnet, sodass die

Zerstäubungskammern 1 , 2 bis auf den Öffnungsquerschnitt 40 in einen oberen und einen unteren Bereich unterteilt sind. Im oberen Bereich der Zerstäubungskammern ist jeweils eine Druckvorrichtung 80 angeordnet ist, über welche im Betrieb innerhalb der Zerstäubungskammern 1 , 2 der Druck erhöht werden kann. Die Druckvorrichtung 80 ist durch ein oder mehrere Gebläse 81 gebildet, über welche(s) Luft aus der Umgebung in die Zerstäubungskammer geblasen wird, wodurch ein Luftstrom durch den Öffnungsquerschnitt 40 hindurch erzeugt wird, welcher den aus der Flüssigkeit aufsteigenden Flüssigkeitsdampf oder -nebel in Richtung zur Austrittsöffnung 30 bewegt.

Im Bereich der Austrittsöffnung 30 ist ein Beschleunigungsprisma 45 ausgebildet, das über den Flüssigkeitspegel hinausragt und das aus zwei Schenkeln 46, 47 in Form eines umgekehrten V-Querschnitts ausgebildet ist, wobei die Schenkel 46, 47 in einem Winkel 51 gegenüber der Mittelachse bzw. der Vertikalen geneigt sind. Der Winkel 51 kann dabei in einem bevorzugten Bereich von 0° bis 60° liegen.

An diesem Beschleunigungsprisma 45 bilden zerstäubte Flüssigkeitströpfchen größeren Durchmessers ebenfalls einen Niederschlag aus, während die feineren Tröpfchen über dieses Beschleunigungsprisma 45 zur Austrittöffnung 30 gelangen. Zugleich bildet das Beschleunigungsprisma 45 mit seinem der Austrittsöffnung 30 zugewandten Schenkel 47 und dem unteren Ende des Auslasskastens 70 eine sich verjüngende Querschnittsverengung mit der Weite a1 am unteren Rand des

Auslasskastens 70 aus. Die Austrittsöffnung 30 ist dabei ungefähr auf halber Höhe des Beschleunigungsprismas 45 angeordnet. Die Querschnittsverengungsweite a1 kann bevorzugt in einem Bereich von 1 mm bis 15mm gewählt sein, kann aber auch anders dimensioniert sein. Auch der Aufbau des Beschleunigungsprismas 45 kann im Rahmen der Erfindung anders ausgeführt sein, so kann dieses auch ohne Abstützung auf dem Beckenboden ausgebildet sein.

Insgesamt werden somit die zerstäubten Flüssigkeitströpfchen unter Einwirkung des von der Druckvorrichtung erzeugten Luftstromes (Pfeil 1 10) als ein Aerosolstrom (Pfeil 1 1 1 ) in Richtung zur Austrittsöffnung 30 bewegt und gelangen durch diese in den Austrittskasten 70, und durch diesen hindurch an das obere Ende des

Austrittskastens 70 (Pfeil 1 13), wo eine Ausströmöffnung 71 ausgebildet ist, aus welcher der Trockendampf an die Umgebung abgegeben wird. Das untere Ende des Austrittskastens 70 kann auch aufgeweitet sein, wie dies durch den Winkel a1 angedeutet ist, der im gezeigten Ausführungsbeispiel 0° ist. Als bevorzugt hat sich a1 in einem Bereich von 0° bis 45° herausgestellt.

Als zusätzliche Maßnahme, um den Austritt des Flüssigkeitsnebels aus der

Ausströmöffnung 71 zu beschleunigen, sind an beiden Längsseiten des

Austrittkastens 70 rechteckförmige Strömungshohlprofile 73 angeordnet, deren unteres Ende jeweils mit dem oberen Bereich der Zerstäubungskammern 1 , 2 verbunden ist, sodass durch das Strömungshohlprofil 73 ein Teilstrom (Pfeil 1 12) der Druckvorrichtung 80 eingeleitet und durch dieses hindurchgeleitet wird (Pfeil 1 14), um an der Ausströmöffnung 71 des Austrittskastens 70 eine Sogwirkung entstehen zu lassen, welche die Ausströmgeschwindigkeit des Trockendampfes erhöht.

Fig.5 bis 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

Zerstäubungsvorrichtung mit einem zylindrischen Gehäuse 180', das eine

ringförmige Zerstäubungskammer V aufnimmt. Eine hohlkegelstumpfförmige

Umlenkungsvorrichtung 5' ist im Bereich oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet. Zusätzlich ist ein ringförmiges Beschleunigungsprisma 45' im Bereich der Austrittsöffnung 30 angeordnet, die durch das untere Ende eines

hohlzylindrischen Austrittsrohrs 70' gebildet ist. Die Vernebier 3' liegen in einer kreisförmigen Anordnung vor. Die Funktionsweise entspricht jenem der in Fig.1 bis 4 dargestellten Ausführungsform. In gleicher Weise gelten auch die als bevorzugt angegebenen Winkelbereiche cd , ß1 , 51 , Φ1 und Weitenbereiche a1 für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 bis 8 als bevorzugt, sodass die in Fig.5 bis 8 dargestellten Winkel lediglich als mögliche Variante anzusehen sind.