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DE2445791A1 - Ultraschall-fluessigkeitszerstaeuber - Google Patents

Ultraschall-fluessigkeitszerstaeuber

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DE2445791A1
DE2445791A1 DE19742445791 DE2445791A DE2445791A1 DE 2445791 A1 DE2445791 A1 DE 2445791A1 DE 19742445791 DE19742445791 DE 19742445791 DE 2445791 A DE2445791 A DE 2445791A DE 2445791 A1 DE2445791 A1 DE 2445791A1
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DE
Germany
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atomizer
housing
liquid
transducer
ultrasonic liquid
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DE19742445791
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Siemens AG
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Siemens AG
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Description

SIEJIENS AKTIENGESELLSCHAFT München, den 2 5, SEP 107
Berlin und München Wittelsbacherplatz
VPA ^
Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuber
Die Erfindung betrifft einen Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuber, wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist.
In der deutschen Auslegeschrift 2 032 433 ist ein piezoelektrisches Schwingsystem für Flüssigkeitszerstäubung beschrieben. Gemäß Figur 2 dieser Auslegeschrift werden die Schwingungen eines piezokeramischen Wandlers mittels eines kegelförmigen Übertragers auf eine Zerstäuberplatte übertragen. In unserer älteren Anmeldung (P23 08 584) ist dargestellt, wie ein solches piezoelektrisches Schwingsystem gegen Feuchtigkeit beim Zerstäuben leitender "Flüssigkeiten geschützt werden kann. Dazu ist am kegelförmigen Übertrager im Bereich einer Schwingungsknotenlinie ein Haltering angebracht. Dieser Haltering stellt die Stirnseite eines Gehäuses dar, welches das piezo-elektrische Schwingsystem auf der Seite des Wandlers umschlMt. In dieses Gehäuse kann zusätzlich noch die Anregungselektronik für den Wandler eingebaut sein. Außerdem ist, vergleiche die Figur und 3, beschrieben, daß für die Flüssigkeitszuführung zur Zerstäuberplatte eine Bohrung längs der Rotationsachse des kegelförmigen Übertragers und eine Bohrung in Höhe des Halterings senkrecht zu der Rotationsachse des Übertragers vorgesehen werden können.
Beim Dauerbetrieb dieses piezo-elektrischen Schwingsystems können am Rande der Zerstäuberplatte Flüssigkeitsfäden entstehen, so daß auch die Unterseite der Zerstäuberplatte mit Flüssigkeit beliefert wird. Beim Zerstäuben können dann Tröpfchen gegen den Übertrager geschleudert werden. Dadurch ändert sich jedoch die Resonanzfrequenz des Schwingsystems, so daß die Zerstäuber! eiEfcung gemindert werden kann.
VPA 9/710/3107 Rtd/Htr 609816/0408
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu überwinden. Diese Aufgabe wird durch einen Zerstäuber der eingangs genannten Art gelöst, welcher erfindungsgemaß entsprechend dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 ausgebildet ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur erläutert.
Das Schwingsystem 1 besteht aus der Zerstäuberplatte 11, dem kegelförmigen Übertrager 10 und dem piezo-elektrisehen Wandler 12. Dieser Wandler besteht aus einer oder mehreren piezokeramischen Lamellen, die Metallisierungen zum Anschluß an eine Anregeelektronik 20 besitzen. Im Bereich einer Schwingungsknotenlinie besitzt der Übertrager 10 einen Haltering 13, mit dem das Schwingsystem in das flüssigkeitsdichte Gehäuse 21 der Anregeelektronik eingesetzt ist. Über ein Flüssigkeitsrohr 16 wird die Zerstäuberplatte über die Bohrungen 14, 15 innerhalb des Übertragers mit der zu zerstäubenden Flüssigkeit versorgt. Dazu ist eine Pumpe 26 vorgesehen, die die zu zerstäubende Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter 25 pumpt. Das Schwingsystem ist mit dem Gehäuse 21 der Anregeelektronik in ein Außengehäuse 24 freitragend eingebaut, dazu dienen die Tragebleche 22, 23. Dieses Außengehäuse besitzt Luftansauglöcher 27, 28, durch die mittels eines Ventilators 29 Luft angesaugt und zur Zerstäuberplatte geblasen werden kann. Die Luftströmung ist durch Pfeile angedeutet. Eine eventuell mögliche Wirbelbildung in diesem Luftetrom wird durch die Tragebleche verhindert,sie halten die Strömung zuverlässig laminar. An der Unterseite des Gehäuses 21 der Anregeelektronik können vorteilhafterweise Bauteile der Anregeelektronik, die eine Kühlung benötigen, angeordnet sein, z.B. ein Transistor mit Kühlblechen 201. Die Zerstäuberplatte 11 liegt innerhalb einer Düse 30, die sich zu ihrer Austritts öffnung hin verjüngt. Dadurch wird eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit erreicht« Zwischen den Rand der Düsenöffnung und der Zerstäuberplatte bleibt damit ein ringförmiger Spalt frei. Da der Spalt- einen sehr geringen Querschnitt hat,besitzt der Luftstrom hier eine besonders hohe Strömungsgeschwindigkeit. Damit wird sicher
809816/04 08
VPA 9/710/3107
244S791
vermieden, daß sich am Rande der Zerstäuberplatte Flüssigkeitsfäden bilden köimen,die die Unterseite .der. Zerstäub.erplatte mit Flüssigkeit beliefern könnten.
Gemäß einer "bevorzugten Atisführungsform ist die Düse, wie es in der Figur dargestellt ist, so auf dem Außengehäuse befestigt, daß sie verschiebbar ist, was mit einem Pfeil angedeutet ist. Damit kann der Querschnitt des Spaltes zwischen Düsenöffnung und Zerstäuberplatte variiert werden, so daß .der Öffnungswinkel des aus der Düse ausgeblasenen Luftstrahles, bzw. wenn eine Flüssigkeit zerstäubt wird, des Aerosol-Strahles, variiert werden kann. Torteilhaft ist, daß sehr.kleine Öffnungswinkel von ca. 5° erreicht werden können. ·
Man erkennt aus der Figur, daß das Gehäuse 21 der Anregeelektronik so im Außengehäuse 24 und in der Düse 30 angeordnet ist, daß sich eine doppelwandige Düse ergibt, wobei das Gehäuse der Anregeelektronik einen aerodynamischen Körper darstellt, der allseitig vom durch den Ventilator 29 erzeugten Luftstrom umströmt wird.
Dieser Zerstäuber kann für Batteriebetrieb und /oder für einen Anschluß an das Stromnets vorgesehen sein. In der Figur ist zur Vereinfachung ein !Batteriebehälter, bzw. ein Fetzkabel nicht dargestellt. Ein Batteriebehälter kann beispielsweise unterhalb des Flüssigkeitsbehälters angebracht werden.
Vorteilhaft ist, daß der Zerstäuber in jeder Lage arbeitet. Um zu gewährleisten, daß die Pumpe in jeder Lage des Zerstäubers Flüssigkeit befördert, kann ein biegsamer Ansaugeschlauch 161 vorgesehen sein, der an seiner Ausgangsöffnung mit einem Gewicht 100 beschwert ist.
Für den Druckausgleich im Flüssigkeitsbehälter kann z.B. -im Verschluß 250 der Uachfüllöffnung des Flüssigkeitsbehälters ein Ausgleichventil vorgesehen sein.
Der Zerstäuber ist beispielsweise für die Zerstäubung von
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VPA 9/710/3107
Kosmetika geeignet. Vorteilhaft läßt er sich auch für die Erzeugung medizinischer Aerosole verwenden.
3 Patentansprüche
1 Figur
VPA 9/710/3107
609R16/tK08

Claims (1)

  1. Patent ansprüche
    Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuber mit einem piezo-elektrischen Schwingsystem, bei dem die Schwingungen einea piezoelektrischen Wandlers mittels eines kegelförmigen Übertragers auf eine Zerstäuberplatte übertragen werden, dadurch ge kennzeichnet , daß die Zerstäuberplatte (11) innerhalb einer Düse (30), die sich zu ihrer Auslaßöffnung verjüngt, angeordnet ist, wobei zwischen dem Rand der Auslaßöffnung und dem Rand der Zerstäuberplatte ein schmaler ringförmiger Spalt liegt, daß ein Ventilator (29) vorgesehen ist, mit dem ein Luftstrom hoher Strömungsgeschwindigkeit durch diesen Spalt geblasen werden kann.
    2* Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuber nach Anspruch 1, daäurch gekennzeichnet , daß im Übertrager, längs dessen Rotationsachse, eine Bohrung (14) zur Zerstäuberplatte (11) vorgesehen ist, und daß eine Pumpe (26) vorgesehen ist, mit der die zu zerstäubende Flüssigkeit durch diese Bohrung (14) gepumpt werden kann.
    3. Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuber nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Übertrager (10) im Bereich einer Schwingungsknotenlinie einen Haltering (13) besitzt, der die Stirnseite eines flüssigkeitsdichten Gehäuses (21) einer Anregeelektronik (20) für das Schwingsystem (1) bildet, wobei dieses Gehäuse (21) den piezoelektrischen Wandler (12) umschließt, und daß dieses Gehäuse (21) mittels Haltebleche (22, 23) freitragend so in einem Außengehäuse (24), welches mit der Düse (30) verbunden ist, als aerodynamischer Körper angeordnet ist, daß der vom Ventilator (29) erzeugte Luftstrom dieses Gehäuse (21) allseitig umströmt.
    TPA 9/710/3107 609816/0408
    Leerseite
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