DE3042375A1 - Vorrichtung zum zerstaeuben von fluessigkeiten - Google Patents

Vorrichtung zum zerstaeuben von fluessigkeiten

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DE3042375A1
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liquid atomizer
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Wolf-Dietrich Dipl.-Phys. Dr. 8000 München Drews
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0623—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn
    • B05B17/063—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn having an internal channel for supplying the liquid or other fluent material

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Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 80 P ? 5 7 9 DE
Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten
Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten unter Verwendung von Ultraschallflüssigkeitszerstäubern.
Bei bekannten Zerstäubern wird die Grobregulierung der Zerstäuberleistung meist durch den Einsatz mehrerer gleich- oder verschiedenartiger Druckdüsen erreicht. Dieses Prinzip wird beispielsweise bei Kraftfahrzeug-Vergasern angewendet. Eine Feinregulierung ist in nur eng begrenzten Bereichen durch Variation der Zerstäuberdrücke möglich. Herkömmliche mechanische Zerstäuber lassen keine Regelung der Tröpfchentransportgeschwindigkeit zu. Bei elektromechanischen Zerstäubern sind zwar durch Änderung der Anregungsspannung und Takten der Anregung Feinregulierungen, jedoch nicht die geforderten Regelverhältnisse möglich.
Auch die zur Zeit beispielsweise zum Auftragen von Ent-Wicklerflüssigkeiten auf Spezialpapier in Lichtρausanlagen genutzten Verfahren arbeiten insbesondere hinsichtlich der homogenen Verteilung der Entwicklerflüssigkeit nicht zufriedenstellend. Bei den Walzenverfahren lassen sich aufgebrachte Flüssigkeitsmenge und die Papiertransportgeschwindigkeit nicht unabhängig voneinander regeln. In anderen. Geräten werden mit Rotationszerstäubern bei hohen Drücken Tröpfchen-Luft-Gemische (Aerosole) erzeugt, die dann durch Niederschlag zu einer Benetzung des Papiers führen. Durch die hohe Inhomogenität und die hohen kinetischen Energien dieser Aerosole (Geschoßwirkung) lassen sich mit diesem Verfahren jedoch nur ungleichmäßige Schichten auftragen.
Td 2 Dm / 23.10.1980
3
-^- VPA 80 P 7 5 7 9 DE
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten zu schaffen, die bei der Zerstäubung von Flüssigkeiten, insbesondere von technischen und medizinischen Flüssigkeiten sehr hohe Regel-Verhältnisse für die Zerstäuberleistungen und die Aerosoltransportgeschwindigkeit ermöglicht und eine homogene Verteilung der Flüssigkeit bei gleichmäßiger. Schichtdicke erbringt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein druckloser lageunabhängiger Ultraschall-Flüssigkeits-Zerstäuber 3, der von Luft 1 umströmt oder angeströmt ist, in einem Aerosolspeicher 4 angeordnet ist.
Mit einer Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten gemäß der Erfindung lassen sich extrem hohe Regelverhältnisse, beispielsweise 1:20, auch bei konstanten Betriebsspannungen und Zerstäuberleistungen erreichen. Durch ein drehzahlgesteuertes Gebläse und eine mechanisehe Blende können die im Aerosolspeicher vom Zerstäuber erzeugten Aerosolströme hinsichtlich Zerstäuberleistung und Transportgeschwindigkeit des Luftstromes kontinuierlich geregelt und bei strömungsgünstiger Anordnung der Blendenöffnung fokussiert werden. Durch die drucklose Ultraschall-Zerstäubung entstehen im Aerosolspeicher im Gegensatz zur Druckdüsenzerstäubung keine Überdrücke, so daß auch kleinste Flüssigkeitsmengen mit feinsten Tröpfchen erzeugt und in einer vorgegebenen Richtung mit fein einstellbarer Transportgeschwindigkeit abgegeben werden können. Der transportierende Luftstrom kann je nach Geräteausführung senkrecht zur Tröpfchenerzeugung gerichtet oder bei gleichzeitiger Schwingerumströmung parallel zur Tröpfchenerzeugung ausgerichtet sein. Die Geschwindigkeit des Luftstromes kann durch elektrische Drehzahlregelung des Gebläses der Öffnung der Blende angepaßt werden. Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung werden die im Speicherraum niedergeschlagenen Tröpfchen
VPA 80 P 7 5 7 9 DE
im Reservoir gesammelt und über Pumpen eines externen Flüssigkeitsbehälters oder direkt dem Zerstäuber wieder zugeführt.
Gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform ist der Aerosol durchströmte Innenraum des Aerosolspeichers zusätzlich mit Zwischenwänden 13 versehen, an denen durch Niederschlag größere Tröpfchen - parallel zur Selektionswirkung der Gravitationskraft - ausgefiltert werden.
Als besonders geeignet haben sich Ultraschall-Flüssigkeits-Zerstäuber gemäß den deutschen Patentschriften 20 32 433 und 23 08 584 erwiesen. Die erfindungsgemäße Kombination solcher drucklos arbeitender Ultraschall-Flüssigkeits-Zerstäuber mit einem Aerosolspeicher ermöglichen im Gegensatz zu. Druckdüsenzerstäubern die Erzeugung kleinster Aerosolmengen, wobei derartige Aerosole in beliebigen Richtungen mit beliebig einstellbaren Transportgeschwindigkeiten abgegeben werden können.
Gleichzeitig ist auch eine feinste kontinuierliche Regulierung der Aerosolmenge und -dichte möglich.
Mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung können beliebige Flüssigkeiten zerstäubt werden wie z.B. Wasser, Emulsionen, medizinische Flüssigkeiten, Entwicklerflüssigkeiten, Heizöl und Benzin. Die im Aerosolspeicher zerstäubten Flüssigkeitsmengen und erzeugten Tröpfchendurchmesser sind dem Anwendungsfall durch Variation der Anregungsspannung, Takten der Anregung und Dosierung der Zerstäuberleistung anzupassen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Sie zeigt in Seitenansicht eine Ausführungsform eines Flüssigkeitszerstäubers gemäß der Erfindung. Ein Luftstrom 1 wird mit Hilfe eines Gebläses 2 an die Platte
-<- VPA go ρ 7 5 7 9 DE
des Zerstäubers 3 herangeführt. Mittels einer Pumpe 5 wird die sich in einem Reservoir 6 befindende Flüssigkeit angesaugt und über eine Flüssigkeitszufuhrleitung 7 in den Flüssigkeitszerstäuber 3 geleitet. Aus den an der Platte 11 erzeugten Tröpfchen bildet sich in Kontakt mit dem Luftstrom 1 im Aerosolspeicher 4 ein Aerosolstrom 9. Dieser kann durch eine Blende 10 feinstreguliert und fokussiert werden und in die gewünschte Richtung auf das zu beschichtende Objekt 12 gelenkt werden. Der Aerosol durchströmte Innenraum des Aerosolspeichers 4 kann zusätzlich mit Zwischenwänden 13 versehen werden. Hierdurch wird eine noch bessere Selektion der Tröpfchen erreicht.
4 Patentansprüche
1 Figur

Claims (4)

f VPA 80 P 7 5 7 9 DE Patentansprüche
1. !Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten unter ^-V-erwendung von Ultraschall-Flüssigkeits-Zerstäubern, dadurch gekennzeichnet , daß . ein druckloser lageunabhängiger Ultraschall-Flüssigkeits-Zerstäuber (3), der von Luft (1) umströmt oder angeströmt ist, in einem Aerosolspeicher (4) angeordnet ist.
2. Flüssigkeitszerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Aerosolspeicher (4) mit einer feinstregulierbaren Blende (10) versehen ist.
3. Flüssigkeitszerstäuber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Innenraum des Aerosolspeichers (4) Zwischenwände (13) aufweist.
4. Flüssigkeitszerstäuber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein mit einem elektrischen Drehzahlregler versehenes Gebläse (2) angebracht ist.
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