DE3112339C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3112339C2 DE3112339C2 DE19813112339 DE3112339A DE3112339C2 DE 3112339 C2 DE3112339 C2 DE 3112339C2 DE 19813112339 DE19813112339 DE 19813112339 DE 3112339 A DE3112339 A DE 3112339A DE 3112339 C2 DE3112339 C2 DE 3112339C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- excitation system
- bending resonator
- liquid
- bending
- resonator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Special Spraying Apparatus (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
Zerstäubung von Flüssigkeiten, bestehend im wesentlichen aus
einem Ultraschall-Anregungssystem mit einem mit Ultraschallfrequenzen
schwingenden Biegeresonator, der eine in bezug auf
die Achse des Anregungssystems geneigte Fläche aufweist, sowie
Einrichtungen für die Flüssigkeitszuführung.
Bei konventionellen Ultraschall-Kapillarwellenzerstäubern
erfolgt die Vernebelung durch Tropfenabschnürung aus einem
stehenden Kapillarwellengitter mit schachbrettartig angeordneten
Knotenlinien, das sich auf einem dünnen, von einer
schwingenden Festkörperfläche angeregten Flüssigkeitsfilm an
der flüssig/gasförmigen Phasengrenze ausbildet. Die Zerstäubung
erfordert eine von der Frequenz und verschiedenen
Flüssigkeitsparametern abhängige Anregungsamplitude der
schwingenden Festkörperfläche und einer geeigneten Dicke des
Flüssigkeitsfilms. Bei zu dünnem Film können sich keine
Tröpfchen bilden, bei zu dickem Film werden durch Dämpfung in
der Flüssigkeit keine effektiven Kapillarwellen angeregt.
Um den optimalen flächenspezifischen Zerstäubungsdurchsatz von
einigen Litern pro Stunde und cm² bei niederviskosen
Flüssigkeiten zu erreichen, muß die Flüssigkeit kontinuierlich
so auf die Zerstäuberfläche aufgebracht werden, daß eine
möglichst optimale Filmdicke auf einem möglichst großen
Bereich der schwingenden Fläche aufrechterhalten wird.
Bei der üblichen Flüssigkeitsversorgung durch eine axiale
Bohrung des Ultraschallzerstäubers ist dies nur bis zu relativ
kleinen Durchsätzen unter 5 l/h erreichbar. Bei einer solchen
inneren Flüssigkeitszuführung treten jedoch insbesondere bei
größerem Durchsatz Kavitationsspritzer auf, die das Tropfenspektrum
in unzulässiger Weise verschlechtern, da bei den
üblichen λ /2-Schwingern die Flüssigkeitszufuhr in Bereichen
maximaler Schwingungsamplitude erfolgt. Dieser Effekt kann
durch eine äußere Flüssigkeitszuführung über mehrere Röhrchen
ausgeschaltet werden. Eine solche Ausführungsform kann bei
großen Durchsätzen unter Umständen unwirtschaftlich und nicht
optimal sein. Hinzu kommt, daß mit den bekannten Vorrichtungen,
z. B. bei der Pulverherstellung, eine Separation
nach der Teilchengröße nicht erfolgen kann.
Ferner ist eine Vorrichtung zur Zerstäubung von Flüssigkeiten
mit einem Ultraschallanregungssystem bekannt
(DE-OS 25 57 958), das konisch ausgebildet ist und an seinem
oberen Ende ein Biegeschwinger als kreisrunde, nach innen geneigte Platte aufweist.
Die Zufuhr der Flüssigkeit erfolgt über eine konzentrische
Bohrung, die konzentrisch durch das Anregungssystem
unter dem Biegeschwinger geführt ist. Das Anregungssystem ist
mittels eines angedrehten Flansches in der Schwingungsknotenlinie
befestigt. Das heißt, am oberen Ende des Anregungssystems
kann kein Schwingungsknoten auftreten, sondern lediglich
ein Schnellebauch, so daß im mittleren Bereich bzw. im
Vorbereich und somit Schwingungskavitation und daher Blasenbildung
eintritt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den
Biegeschwinger derart auszubilden, daß in den Zuführbereichen
keine Kavitation auftritt. Die Erfindung ist durch die im
kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale
gelöst.
Es hat sich gezeigt, daß sich diese Aufgabe lösen läßt, wenn
die Flüssigkeitszuführung in den Schnellknotenbereich des Biegeresonators
erfolgt und die Länge
des Anregungssystems etwa (2n + 1) λ /4 beträgt, wobei n = 0 oder
eine ganze Zahl ist. Die vorteilhaften Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2
bis 12 beschrieben.
Zum Verständnis, daß in der Mitte des Biegeschwingers ein
Schnelle- bzw. Auslenkungsknoten besteht, wird darauf
verwiesen, daß der antreibende Longitudinal-Schwinger 1/4 λ,
3/4 λ, 5/4 λ -lang ist und somit an der Koppelstelle zum
Biegeresonator ein Knoten entstehen muß.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem üblichen
Ultraschall-Amplitudentransformator und einem damit mechanisch
verbundenen Biegeresonator der gleichen Resonanzfrequenz. Die
Verbindung der beiden Teile kann so ausgeführt werden, daß der
Biegeresonator als eine selbständige Einheit ausgewechselt
werden kann. Im einfachsten Fall ist der Biegeresonator ein
radialsymmetrischer Hohlkonus.
Die Biegeschwingung des Resonators wird durch ein axiales Anregungssytem
bewirkt. Das Anregungssystem ist vorzugsweise ein
piezoelektrisch angeregter Verbundschwinger, der als Stufentransformator
oder mit konischer, exponentieller oder
ähnlicher Kontur ausgeführt sein kann.
Der erfindungsgemäße Ultraschallzerstäuber kann insbesondere
in Luftbefeuchtern bei Klimaanlagen, Ölbrennern, als Metallzerstäuber
zur Pulvergewinnung aus zerstäubten Schmelzen, als
Zerstäuber von Lösungen, Suspensionen und Emulsionen zur
Pulvergewinnung durch Abdampfen der flüssigen Komponenten verwendet
werden. Es kann auch in Prozeßkammern bei vermindertem
oder erhöhtem Gasdruck, bei niedriger oder hoher Temperatur,
inerter oder reaktiver Gasatmosphäre eingesetzt werden, so daß
infolge des hohen, mit minimalem Leistungsaufwand erzielbarem
Durchsatz viele verfahrenstechnische Anwendungen im industriellen
Maßstab denkbar sind. Bei der letzteren Anwendung wird
insbesondere eine Be- oder Entgasung von Flüssigkeiten durch
Diffusion erzielt. Hierbei kann durch Einstellung der Neigung
der Zerstäubungsfläche eine lange Flugbahn der Flüssigkeitsteilchen
ermöglicht und damit das gesamte Volumen des
Prozeßraums optimal ausgenutzt werden.
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind im
wesentlichen darin zu sehen, daß große Flüssigkeitsmengen über
eine zentrale Zuführung unter optimalen Bedingungen auf die
Zerstäuberfläche gefördert werden können. Ferner wird die
Kavitation an den Zuführungsstellen trotz anfänglich großer
lokaler Flüssigkeitsfilmdicke vermieden. Durch die parabelförmige
Nebelcharakteristik wächst der Abstand der Tröpfchen
untereinander stetig, so daß sich die übliche Neigung dichter
Nebel zur Koagulation stark verringert. Durch die Zunahme des
Flugbahndurchmessers mit dem Quadrat des Tropfendurchmessers
ist eine Teilchenseparation bei der Pulverherstellung möglich.
Die Schrägstellung der Zerstäuberfläche bewirkt, daß sich
durch stetige Aufnahme der Flüssigkeitsschicht beim Ablaufen
nach unten automatisch eine Zone mit optimaler Filmdicke für
die Zerstäubung einstellt. Oberhalb der Zone ist
der Film zu dick oder zu dünn, so daß sich keine Kapillarwelle
ausbilden kann. Die überschüssige Flüssigkeit läuft über den
Rand des Zerstäubers ab, ohne dessen Funktion zu beeinträchtigen.
Mit einem konischen Biegeresonator mit 50 mm Durchmesser
lassen sich z. B. bei einer Arbeitsfrequenz von 20 kHz bei
einer HF-Leistungsaufnahme von weniger als 10 Watt etwa 150
l/h Wasser in Tropfen von etwa 40 µm zerstäuben. Bei größerer
Konusfläche läßt sich der Durchsatz, der durch Verringerung
der Flüssigkeitszufuhr ohne Änderung des Tropfendurchmessers
bis nahezu auf Null reduziert werden kann, erheblich steigern.
Ferner ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Schwierigkeiten
bei Frequenzen bis etwa 100 kHz einsetzbar. Entsprechend
werden bei fast gleichen flächenspezifischen
Durchsätzen von einigen l/h und cm² die mittleren Tropfendurchmesser
kleiner.
Die Erfindung wird anhand beiliegender Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigt in schematischer Vereinfachung
Fig. 1 die Gesamtansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Zerstäubers mit einem Hohlkonus als
Biegeresonator;
Fig. 2 im Längsschnitt den konischen Biegeresonator;
Fig. 3 im Längsschnitt den erfindungsgemäßen konischen
Biegeresonator mit vertikaler Flüssigkeitszuführung;
Fig. 4 eine Ausführungsform mit horizontaler Flüssigkeitszuführung;
Fig. 5 a) bis e) einige Ausführungsformen für den Biegeresonator;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform, bei der der konische
Biegeresonator mit dem Anregungssystem derart verbunden
ist, daß die Gesamtlänge des Anregungssystems
λ /4 beträgt;
Fig. 7 eine Befestigungsmöglichkeit der in Fig. 6 dargestellten
Vorrichtung;
Fig. 8 a) und b) einige Varianten der Flüssigkeitszuführung
bei einer Vorrichtung mit umgedrehtem Konus;
Fig. 9 lineare Anordnung von mehreren Zerstäubern mit umgedrehtem
Hohlkonus als Biegeresonator;
Fig. 10 eine kaskadenartige Verbindung mehrerer konischer
Biegeresonatoren für eine Vorrichtung mit einem gemeinsamen
Anregungssystem;
Fig. 11 einen Zerstäuber mit konischem Biegeresonator, der
eine axiale Flüssigkeitszuführung von hinten aufweist;
Fig. 12 eine Ausführungsform mit Heizung und Kühlung, die
sich zur Zerstäubung von Metallschmelzen eignet.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform weist der
erfindungsgemäße Ultraschallzerstäuber einen mittels zweier
Piezo-Keramikscheiben 1 angeregten Koppelschwinger 2 auf, der
als ein im Schnelleknoten 3 abgestufter Amplitudentransformator
ausgebildet ist. Solche Koppelschwinger sind z. B. in der
DE-OS 29 06 823 beschrieben. Der Biegeresonator 4 ist in diesem
Beispiel in Form eines Hohlkonus ausgebildet und befindet sich
an dem der Stufe 3 gegenüberliegenden Ende des schlanken, zylindrischen
Teils 5 des Anregungssystems. Erfindungsgemäß kann
die Gesamtlänge eines solchen Anregungssystems (2n + 1) λ /4 betragen,
wobei n = 0 oder eine andere ganze Zahl ist. Bei der in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Länge 3λ /4, wobei
der Abstand zwischen der Stufung 3 und der Spitze des Biegeresonators
4, d. h. die Länge des zylindrischen, schmaleren Teils 5
g /2 ist, so daß sich im Bereich der Konusspitze ein Schnelleknoten
befindet. Die Abmessungen des Biegeresonators 4, d. h.
die Dicke, der Durchmesser und der Konuswinkel werden so gewählt,
daß sich bei der gewünschten Arbeitsfrequenz Biegeresonanzen
mit mehr oder weniger vielen Knotenradien und/oder Knotenkreisen
ergeben. Vorzugsweise wird eine Eigenresonanz gewählt,
bei der der Biegeresonator 4 mit Knotenradien und mit
einer vom Zentrum, d. h. Konusspitze, zur Peripherie zunehmenden
Amplitude schwingt, so daß die auf die Konusspitze geleitete
Flüssigkeit sich zum peripheren Bereich hin mit abnehmender
Filmdicke ausbreiten kann.
Fig. 2 macht die Biegeschwingung des Hohlkonus-Resonators 4
deutlich.
Aus Fig. 3 geht hervor, daß die zu vernebelnde Flüssigkeit 6
axial auf die Spitze des Biegeresonators 4 als ein relativ
dicker Strahl von oben zugeführt werden kann. Da sich im Bereich
der Spitze des Hohlkonus 4 ein Schnelleknoten befindet,
findet dort keine Anregung von Kapillarwellen statt. Es kann
auch keine Schwingungskaviatation auftreten, wie dies bei den
zur Zerstäubung erforderlichen Amplituden bei größerer Flüssigkeitsfilmdicke
der Fall wäre. Die Flüssigkeit läuft demzufolge
ungestört über die Konusfläche ab, wobei sich mit zunehmendem
Abstand zum Zentrum die Filmdicke bei gleichzeitig zunehmender
Schnelleamplitude des Zerstäubers stetig verringert. Auf diese
Weise stellt sich automatisch eine für die Zerstäubung optimale
Filmdicke ein. Die Zerstäubung erfolgt dann in herkömmlicher
Weise durch Abschürung von Tröpfchen aus dem Kapillarwellengitter.
Durch die Neigung der Konusfläche werden die
Tröpfchen axialsymmetrisch vom Zerstäuber weggeschleudert,
wobei sich annähernd parabelförmige Flugbahnen ergeben, deren
Abstand von Zentrum etwa proportional zur Schnelleamplitude ν
des Wandlers zur Dichte ρ der zerstäubten Flüssigkeit und zum
Quadrat des Tröpfchendurchmessers d ist. Der mittlere Tröpfchendurchmesser
d m folgt in bekannter Weise aus der Kapillarwellenformel
mit
σ = Oberflächenspannung
λ = Kapillarwellenlänge
f = Frequenz des Anregungssystems
σ = Oberflächenspannung
λ = Kapillarwellenlänge
f = Frequenz des Anregungssystems
Das Tröpfchenspektrum wird durch eine relativ schmale logarithmische
Normalverteilung beschrieben.
Aus Fig. 3 geht ferner hervor, daß der Biegeresonator 4 über
ein Ankopplungsteil 7 an dem Anregungssystem befestigt wird.
Die Flüssigkeitszuführung kann in Variation der in Fig. 3
gezeigten Anordnung auch horizontal erfolgen, wie es in
Fig. 4 dargestellt wird. Es ist auch möglich, die Flüssigkeit
durch eine axiale Bohrung im Anregungssystem auf die Konusspitze
zu leiten.
Bei einer Schwingung des Biegeresonators 4 mit mehreren Knotenkreisen
könnte erfindungsgemäß auch erforderlich sein, daß
Flüssigkeitszuführungen nicht nur zentral auf die Konusspitze,
sondern auch in den Bereich der Knotenkreise gerichtet sind.
In den Fig. 5a) bis e) wird eine Auswahl möglicher Ausführungsformen
für den Biegeresonator gezeigt. Wesentlich ist,
daß mindestens eine geneigte bzw. gekrümmte Zerstäubungsfläche
vorhanden ist und daß die Flüssigkeit auf den Bereich eines
Schnelleknotens bzw. einer Schnelleknotenlinie zugeführt wird.
Im Fall der in Fig. 5b) dargestellten Ausführungsform kann die
Flüssigkeit entlang der gesamten Schnittkante beider Flächen
z. B. durch eine spaltförmige Öffnung eingeleitet werden.
In Fig. 6 wird eine gedrungene Ausführungsform des in Fig. 1
gezeigten Zerstäubers mit konischem Biegeresonator 4 dargestellt.
In diesem Fall beträgt die Gesamtlänge des Anregungssystems
λ /4 (n = 0), so daß sich an der Spitze des Biegeresonators
4 ein Schnelleknoten befindet. Diese Ausführungsform wird
bevorzugt, da sie relativ einfach durch einen Einstich in das
zylindrische Anregungssystem herstellbar ist. Um eine Abstrahlung
von Luftschall auf der Rückseite des Biegeresonators 4 zu
vermeiden (sie würde unnötig Leistung verbrauchen) sollte die
Breite des Einstichs, d. h. der Abstand zwischen dem peripheren
Ende des Konus 4 und dem Anregungsteil 2 etwa λ (Luft) /4 betragen.
Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform kann in einfacher
Weise an einer Halterungseinrichtung 8 befestigt werden. Hierzu
wird, wie in Fig. 7 gezeigt, die Konusspitze mit einer
Bohrung versehen, durch die ein Halterungselement 9, z. B. ein
Stift, Röhrchen, Draht oder dergleichen, geführt ist. Die Flüssigkeitszuführung
10 kann in diesem Fall das Halterungselement 9
konzentrisch umgeben. Auch andere Variationen des erfindungsgemäßen
Zerstäubers können in analoger Weise fixiert werden. Die
feste Halterungseinrichtung 8 kann auch eine Flüssigkeitsleitung
sein, aus der die Flüssigkeit durch Kanal 10 in den
Bereich der Konusspitze geführt wird.
Bei der in Fig. 8a) bzw. b) gezeigten Vorrichtung wird ein
konischer Biegeresonator 4 mit der Spitze bzw. mit dem Ankoppelteil
7 an dem Anregungssystem 2 befestigt, so daß diese
Ankopplung eine Umkehrung der eingangs erwähnten Ausführungsformen
darstellt. Die Flüssigkeitszuführung erfolgt gemäß
Fig. 8a) über eine Ringdüse 11, die um das Ankopplungsteil 7
des Biegeresonators, d. h. in der Übergangszone zwischen dem
Biegeresonator 4 und dem Anregungssystem 2, angebracht ist.
Die Flüssigkeit kann aber auch in beliebig anderer Weise
in den Bereich des Schnelleknotens eingeleitet werden, z. B.
durch axiale Bohrung 12 im Anregungssystem mit seitlichen
Austrittsöffnungen am Konusmantel, d. h. in der Übergangszone
zum Biegeresonator 4, wie es in Fig. 8b) dargestellt ist.
In Fig. 9 wird gezeigt, daß mehrere in Fig. 8a) und 8b)
dargestellten Zerstäuber an einer gemeinsamen Flüssigkeitsversorgungsleitung
befestigt werden können. Andere Arten von
Anordnungen, z. B. kreisförmige, sind ebenfalls möglich. Eine
solche Ausführungsform ist insbesondere für größere Flüssigkeitsdurchsätze
geeignet.
Die Biegeresonatoren können aber auch kaskadenförmig miteinander
verbunden und gemeinsam angeregt werden. Diese Ausführungsform
wird in Fig. 10 schematisch verdeutlicht. Die
Kaskadenelemente bestehen aus dimensions- und materialmäßig
gleichen konusförmigen Biegeresonatoren 4 mit Ankoppelteilen
14. Die Gesamtlänge eines Kaskadenelements beträgt λ /2 und
die Verbindung der Kaskadenelemente erfolgt jeweils in Schnellebäuchen
z. B. durch Schrauben 15. Die einzelnen Kaskadenelemente
können auch durch Leitung miteinander befestigt werden
oder durch eine andere geeignete Maßnahme. Ein weitere Variante
besteht in der Herstellung der Kaskade an einem Stück.
Das den Kaskadenelementen gemeinsame Anregungssystem (hier
nicht gezeigt) kann sich sowohl oberhalb als auch unterhalb
der Kaskade befinden. Die Flüssigkeitszuführung kann in bereits
oben erläuterter Weise erfolgen. Hier werden die Ankoppelteile
14 in der Übergangszone zur Konusspitze mit einem ringförmigen
Rohr 16 versehen, welches Flüssigkeitsaustrittsöffnungen
enthält.
Die in Fig. 11 dargestellte λ /4-Ausführung mit konischem
Biegeresonator, die in Fig. 6 näher beschrieben wurde, eignet
sich wegen der Art der Flüssigkeitszuführung insbesondere für
einen Einsatz bei Ölbrennern. Das Anregungssystem 2 besitzt
eine axiale Bohrung 17 bis zu Spitze des Resonators 4. Durch
diese Bohrung 17 wird ein auf Resonanz abgestimmtes Röhrchen 18
geführt, das im Schnelleknotenbereich mit dem System, z. B.
durch Verschrauben 19, fest verankert wird. Die Öffnung an
der Spitze des Resonators ist etwa abgerundet, um eine optimale
Verteilung der durch das Röhrchen 18 geleiteten und an
der Spitze austretenden Flüssigkeit auf der Konusfläche zu bewirken.
In Fig. 12 wird eine Ausführungsform gezeigt, bei der der
Biegeresonator 4 geheizt und die temperaturempfindliche
Teile des Anregungssystems 2 gekühlt werden. Die Heizung erfolgt
z. B. durch eine Induktionsspule 20, durch die die Metallschmelze
21 geleitet wird. Die Kühlung wird zwischen zwei
benachbarten Schnelleknotenbereichen des schlanken Teils 5
bewirkt. Hierfür kann dieser Bereich z. B. konzentrisch mit
einer Flüssigkeits- oder Gaskühlung 22 versehen sein. Die
Kühlstrecke 22 wird vorzugsweise am unteren Bereich des schlanken
Teils 5 angebracht. Die Kühlstrecke 22 und das Anregungssystem
2 können ferner mit einer Ummantelung 23 versehen sein,
wodurch jegliche Beeinträchtigung durch Überhitzung ausgeschlossen
ist.
Claims (12)
1. Vorrichtung zur Zerstäubung von Flüssigkeiten bestehend im
wesentlichen aus einem Ultraschall-Anregungssytem und
einem mit Ultraschallfrequenzen schwingenden Biegeresonator,
der ein in bezug auf die Achse des Anregungssystems
geneigte Fläche aufweist, sowie Einrichtungen für
die Flüssigkeitszuführung, dadurch gekennzeichnet, daß die
Flüssigkeitszuführung in den Schnellknotenbereich des
Biegeresonators (4) erfolgt und daß die Länge des Anregungssytems
(2n + 1) λ /4 beträgt, wobei n = 0 oder eine ganze
Zahl ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Biegeresonator (4) in Form einer Hohlpyramide ausgebildet
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Biegeresonator (4) zwei im Winkel zueinander stehende
Fläche aufweist und die Flüssigkeit entlang der Schnittkante
dieser Flächen zuführbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Zerstäubung von Schmelzen eine
Heizung (20) für den Biegeresonantor (4) vorhanden ist und
daß zwischen zwei benachbarten Schnelleknotenbereichen des
zylindrischen, schlanken Teils (5) des axialen Anregungssystems
(1,2,5) eine Kühlstrecke (22) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die zu zerstäubende Flüssigkeit axial in
einem Strahl (6) auf die Spitze des Biegeresonators (4) zuführbar
ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Flüssigkeitszuführung das Anregungssytem
(2) eine axiale Bohrung (17) besitzt, durch die
ein auf Resonanz abgestimmtes Röhrchen (18) geführt und im
Schnelleknotenbereich mit dem Biegeresonator (4) befestigt
ist und die Spitze des Biegeresonators im Bereich der
Öffnung abgerundet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spitze des Biegeresonators (4) mit
einer Bohrung versehen und mittels eines Halterungselements
(9) fixierbar ist und daß die Flüssigkeitszuführung
(10) das Halterungselement (9) konzentrisch umgibt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der zylindrische, schlanke Teil (5) des
Anregungssystems von außen an die Spitze des Biegeresonators
(4) ansetzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Flüssigkeitszuführung das Anregungssystem (2,5,7) eine
axiale Bohrung (12) besitzt, die in der Übergangszone zum
Biegeresonator (4) mit Flüssigkeitsaustrittsöffnungen versehen
ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Flüssigkeitszuführung in der Übergangszone zwischen dem
Biegeresonator (4) und dem Anregungssystem (2,7) ein ringförmiges
Rohr (11) vorgesehen ist, das mehrere Flüssigkeitsautrittsöffnungen
enthält.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Zerstäuber an einer gemeinsamen
Flüssigkeitsversorgungsleitung (13) in linearer oder kreisförmiger
Anordnung befestigt sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere gleiche Biegeresonatoren (4) mit
einem gemeinsamen Anregungsssytem kaskadenartig miteinander
verbunden sind und daß die Kupplung (15) der Kaskadenelemente
in den Schnellebäuchen erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813112339 DE3112339A1 (de) | 1980-04-12 | 1981-03-28 | "vorrichtung zur zerstaeubung von fluessigkeiten" |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3014142 | 1980-04-12 | ||
DE19813112339 DE3112339A1 (de) | 1980-04-12 | 1981-03-28 | "vorrichtung zur zerstaeubung von fluessigkeiten" |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3112339A1 DE3112339A1 (de) | 1982-02-25 |
DE3112339C2 true DE3112339C2 (de) | 1989-03-02 |
Family
ID=25784924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813112339 Granted DE3112339A1 (de) | 1980-04-12 | 1981-03-28 | "vorrichtung zur zerstaeubung von fluessigkeiten" |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3112339A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4431019A1 (de) * | 1994-08-31 | 1996-03-07 | Siemens Ag | Zerstäuberkopf |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3106711C2 (de) * | 1981-02-24 | 1986-07-03 | Dr. Melchior Entwicklungsgesellschaft mbH & Co KG, 5630 Remscheid | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von kleinen Kunststoffteilchen |
DE3518646A1 (de) * | 1985-05-23 | 1986-11-27 | Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt | Fluessigkeitszerstaeuber |
DE3724629A1 (de) * | 1987-07-22 | 1989-02-02 | Siemens Ag | Piezoelektrisch anregbares resonanzsystem |
JPH0824739A (ja) * | 1994-06-29 | 1996-01-30 | Siemens Ag | 超音波噴霧器 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2137083A1 (de) * | 1971-07-24 | 1973-02-01 | Pohlman Reimar Prof | Vorrichtung zur vernebelung von fluessigkeiten |
US4003518A (en) * | 1971-08-25 | 1977-01-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and device for controlling combustion in liquid fuel burner utilizing ultrasonic wave transducer |
JPS529855B2 (de) * | 1972-11-17 | 1977-03-18 | ||
DE2557958B2 (de) * | 1975-12-22 | 1981-01-29 | Bosch-Siemens Hausgeraete Gmbh, 7000 Stuttgart | Piezoelektrischer Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuber |
DE2906823A1 (de) * | 1979-02-22 | 1980-09-04 | Battelle Institut E V | Piezoelektrischer koppelschwinger fuer ultraschallfrequenzen |
-
1981
- 1981-03-28 DE DE19813112339 patent/DE3112339A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4431019A1 (de) * | 1994-08-31 | 1996-03-07 | Siemens Ag | Zerstäuberkopf |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3112339A1 (de) | 1982-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CH653924A5 (de) | Vorrichtung zur zerstaeubung von fluessigkeiten. | |
EP0021194B1 (de) | Ultraschall-Zerstäuber für flüssige Brennstoffe | |
EP0300319B1 (de) | Piezoelektrisch anregbares Resonanzsystem zur Ultraschall-Zerstäubung einer Flüssigkeit | |
DE69532416T2 (de) | Methode und vorrichtung zur tröpfchenerzeugung mit hoher rate bei der durchfluss-cytometrie | |
DE2543635C3 (de) | Flüssigkeitszerstäuber | |
DE102004016985B4 (de) | Aerosolerzeugungsvorrichtung und Inhalationsvorrichtung | |
EP0308600B1 (de) | Vorrichtung zum Zerstäuben eines flüssigen Mediums mit Hilfe von Ultraschall | |
DE3233901C2 (de) | Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuber | |
DE3402680A1 (de) | Fluessigkeitsspritz-aufzeichnungsvorrichtung | |
DE2532796C2 (de) | Einrichtung zur Tröpfchenanregung mit Hilfe einer Wanderwellenanregung für einen Tintentröpfchenschreiber | |
DE3112339C2 (de) | ||
EP0689879B1 (de) | Ultraschallzerstäuber | |
DE1400706A1 (de) | Vorrichtung zum Verspruehen von Fluessigkeiten mittels Schallenergie | |
EP0714766B1 (de) | Vorrichtung zur Herstellung von Druckschablonen | |
WO2015172996A1 (de) | Vorrichtung zum fokussieren eines aus einer ausgabeöffnung einer ausgabevorrichtung einer jet-vorrichtung ausgegebenen viskosen mediums, jet-system und produktionsanlage | |
EP0224521B1 (de) | Flüssigkeitszerstäuber | |
EP0421439B1 (de) | Ultraschallzerstäuber | |
EP1996339A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur zerstäubung einer flüssigkeit | |
DE3150221A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metallpulver aus einer schmelze | |
DE3112340C2 (de) | ||
DE8010058U1 (de) | Vorrichtung zur zerstaeubung von fluessigkeiten | |
DE1425897A1 (de) | Vorrichtung zum Vernebeln von Fluessigkeiten mit Ultraschall | |
DE4441553C2 (de) | Vorrichtung zum Zertropfen einer Flüssigkeit | |
DE10013450A1 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung monodisperser Tropfen aus Flüssigkeiten hoher Temperatur | |
DE4335547A1 (de) | Düsenanordnung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |