DE3202597A1

DE3202597A1 - Vorrichtung zum zerstaeuben von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3202597A1
Application number: DE19823202597
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dietrich Dr. 8620 Lichtenfels Drews
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-01-27
Filing date: 1982-01-27
Publication date: 1983-08-04
Also published as: DE3202597C2

Description

Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten mit einem Ultraschallflüssigkeitszerstäuber mit einem piezoelektrischem Schwingsystem, einer Anregungselektronik und einem Flüssigkeitsbehälter.
Es ist bekannt, Flüssigkeiten über Kompressoren oder Handpumpen betriebene Sprühgeräte zu zerstäuben. Solche Zerstäubersysteme sind technisch meist sehr aufwendig.
Wegen der manuellen Druckerzeugung werden sie vom Markt nur wenig akzeptiert.
Aerosol-Sprthdosen sogenannte "Spraydosen" mit einem unter temperaturabhängigen Eigendruck stehenden Treibmittel sind zum Zerstäuben von Flüssigkeiten sehr beliebt. Ihre Verwendung soll aber immer mehr eingeschränkt werden. Hierfür spricht die Explosionsgefahr, die nur einmalige Verwendbarkeit und die ziemlich sichere Annahme, daß durch das verwendete Treibgas Frigen" die Ozonschicht der Atmosphäre abgebaut wird.
Als Alternative zu diesem Zerstäuben bietet sich die drucklose Zerstäubung mit piezokeramischen Ultraschallschwingern an, die bei geringen elektrischen Leistungen (unter 10 Watt) fein homogene Aerosole erzeugen.
Die bekannten Ultraschallzerstäùber (DE-PS 22 39 950) und 24 45 791) ermöglichen aber noch nicht bei einfacher Handhabung unterschiedliche Flüssigkeiten zu zerstäuben. Die Flüssigkeitsmenge und Tröpfchengröße sind dabei nicht steuerbar. Der Aerosolstrom ist nicht dosierbar, die Handhabung der Geräte nicht einfach und ihre Herstellungskosten liegen für den Konsumeinsatz noch zu hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile bekannter piezoelektrischer Zerstäuber eine vielseitig verwendbare Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten zu schaffen, die die Zerstäubung unterschiedlicher Flüssigkeiten erlaubt, bei verdunstungssicherem Flüssigkeitspeicher und -transport. Sie sollte ferner bei einfacher Handhabung einen dosierbaren Aerosolstrom liefern.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung, die erfindungsgemäß a) ein Basisgerät 7 mit Anregungselektronik 2 und Gebläse 3 und b) einen anzukoppelnden, vorzugsweise austauschbaren Gerätevorsatz 6, der den Flüssigkeitsbehälter 4, den Ultraschallzerstäuber 1, ein Ventil 11 und die weiteren mit der Flüssigkeit benetzten Teile enthält, verbunden durch einen mechanisch elektrischen Schaltmechanismus 5.
Die Trennung der Funktionen in einem Basisgerät und einem Gerätevorsatz führt zu einem Sprüher bzw. Zerstäuber, der vielseitig anwendbar ist und ohne Zwischenreinigung genutzt werden kann. Die mit dem Basisgerät kompatibel gegeneinander austauschbaren Gerätevorsätze können - um eine Verwechselung der Flüssigkeiten zu vermeiden - in Form und Farbe unterschiedlich ausgelegt und der entsprechenden Zerstäuberflüssigkeit angepaßt sein. Das Nachfüllen kann durch Austausch des Flüssigkeitsbehälters beispielsweise einer Patrone über einen Schnapp- oder Steckverschluß oder mittels eines Füllventils erfolgen. Der Flüssigkeitsbehälter ist vorzugsweise trichterförmig und er ermöglicht eine weitgehend lageunabhängige Zerstäubung. Für die Zerstäubung großer Flüssigkeitsmengen ist der Flüssiqkeitsbehälter in einem winkelartigen oder trichterförmigen Gerätevorsatz zu installieren (FIG 3 und 4).
Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist im Basisgerät 7 ein mechanisch elektrischer Schalter 10 integriert, mit dem bei Inbetriebnahme stets zuerst die elektrischen Funktionen sichergestellt werden und dann über den Hebel 5 das im Gerätevorsatz eingebaute Ventil 11 die Flüssigkeitszuführung geöffnet wird.
Als besonders vorteilhaft erwies sich hierfür ein Doppelventil (FIG 5). mz kann hiermit durch Anphasen des Flüssigkeitsventils 19, die auf die Zerstäuberplatte 12 fließende Flüssigkeitsmenge bei unterschiedlichen Hebelstellungen dosiert und gleichzeitig die Belüftung des Plüssigkeitsbehälte-s über das Ausgleichsventil 20 gesichert werden.
Die durch Einwirkung der Schwerkraft aus den Behälter 4 laufende und über das Ventil 11 dosierte Flüssigkeit wird über innere oder äußere Zuführungen auf der zu Hochfrequenzbiegeschwingungen angeregten Zerstäuberplatte 12 transportiert, dort zerstäubt und mit dem laminaren Luftstrom des Gebläses 2 strahlenförmig transportiert. Man erhält den Sprühstrom 13.
Beim Ausschalten des Gerätes wird zuerst die Flüssigkeitszuführung unterbrochen, so daß Flüssigkeitsreste auf der Zerstäuberplatte zerstäubt werden können und dann erst der elektrische Kontakt aufgehoben wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Stätigung des Ventils im Kopf des Ultraschallzerstäubers über eine Membran 14 und einen Stift 17 (FIG 6). Die Ventile 15 und 16 können so mit Stift 17 über eine Membran 14 und den mechanisch elektrischen Schaltmechanismus 5 betätigt werden. Es wird mit dem Schaltmechanismus 5 und den Ventilen 11, 15 und 16 eine Dosierung der Flüssigkeit bei gleichzeitig verdunstungssicherem Verschluß des Flüssigkeitssystems erreicht. Mit der Betätigung der Ventile t1, 15 und 16 wird gleichzeitig auch der Flüssigkeitsbehälter 4 belüftet und es können hiermit der Tropfendurchmesser und der Aerosolstrom variiert werden.
Geeignete Steuerventile im Schwingkörper des Ultraschallzerstäubers 1 sind beispielsweise eine Kugel 15 (siehe FIG 7) oder eine Prallplatte 16 (FIG 6). Die Prallplatte 16 kann zusätzlich mit einem Dichtring 21 versehen sein. Sie dient sowohl der Dosierung der Flüssigkeit als auch zum öffnen und Schließen des Zerstäubersystems.
Die Membran 14 kann mit dem Stift 17 bei angekoppeltem Gerätevorsatz 6 vom Basisgerät 7 durch den Hebel 5 und den Schalter 10 bewegt werden.
Die Ankopplung des Gerätevorsatzes 6 kann über in Basisgerät 7 eingebrachte Laufschienen 22 oder Federsteckkontakte erfolgen. Sie dienen der elektrischen Kontaktierung des Zerstäuberschwingers 1 und verbinden über eine Fangvorrichtung 23 einen Hebelmechanismus 5 mit dem Ventil 11.
Soll nur eine definierte FlüssigReit zerstäubt werden, so kann der Gerätevorsatz 6 im Basisgerät 7 integriert sein. In diesem Fall kann der Flüssigke!tSehälter 4 einfach über ein Füllventil nachgefüllt oder yegen einen vollen Behälter über einen Steck- oder Schnappverschluß ausgetauscht werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann für Batterie- und Akkubetrieb und/oder für einen Anschluß an cias Stromnetz vorgesehen sein. Der Betrieb ist mit Niederspannung (z.B. 12 Volt) VDE-sicher möglich. Die Spannung ist entweder einem im Gerät eingebauten Akku 9 oder einem in einem Stecker integriten Trafo mit Gleichrichter fon 220 V Spannung zu entnehmen. Das Auf ladegerät für das Akku-betriebene Zerstäubergerät kann gleichzeitig als Halterung für das Basisgerät und einige Gerätevorsätze dienen.
Die äußere Form des Ausführungsbeispiels lehnt sich an die Gestalt eines Föhns an. Die leicht handhabbare Pistolenform hat sich dabei bewährt.
Der Zerstäuber ist beispielsweise für das Zerstäuben und auch für die dosierte Abgabe von kosmetischen Flüssigkeiten, beispielsweise Parfüm, Rasier- und Haarwasser, Körperlotions, Medikamente, Desinfektions-, Insekten- und Ungeziefervertilgungsmittel, Belüftungs-, Befeuchtungs- und Versteifungsmittel und anderer Textilhilfsmittel geeignet. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtungen liegt vor allem darin, daß nicht nur versprüht- bzw. zer3täubt, sondern auch sowohl im kontinuierlichen, wie auch im intermittierenden Zerstäuberbetrieb genau dosiert werden kann. Es ist eine Steuerung von Flüssigkeitsmenge, Tröpfchendurchmesser und Aerosolstrom möglich und zwar ohne Eirlsatz einer Pumpe.
Für den Einsatz in Friseurbetrieben kann das Basisgerät 7 mit einer elektrischen Heizung 24 ausgestattet sein. Es kann dann auch als Föhn eingesetzt werden. Die Heizung wird beim Ankoppeln des Gerätevorsatzes 6 elektrisch außer Betrieb gesetzt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigt.
FIG 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Ultraschallzerstäubergerätes gemäß der Erfindung.
FIG 2 zeigt einen Aufbruch der FIG 1.
FIG 2 bis 7 zeigen spezielle Ausgestaltungen von Einzelteilen.
Die in FIG 1 als eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeit gemäß der Erfindung dargestellte Anordnung enthält in einem Basisgerät 7 ein Miniaturgebläse 3 und eie Anregungselektronik 2. Ein Akku 9 kann vorgesehen sein. Mit dem mechanisch elektrischen Schalter 10 können das Ventil 11 und ein elektrischer Schalter 25 betätigt werden.
Der zweite Teil des Zerstäubergerätes, der Gerätevorsatz 6, führt die flüssigkeitsberührten Teile. Ein Ultraschallzerstäuber 1 mit der Zerstäuberplatte 12, ein Flüssigkeitsbehälter 4 mit einem Flüssigkeitsventil 11 und ein Füllstutzen 18, sind zu einem magazinartigen Bauteil zusammengefaßt. Dieses ist gegeii ein anderes - mit andersartiger Flüssigkeit gefülltes - austauschbar.
Das 2-teilige Zerstäubergerät, der Gerätevorsatz 6, in dem alle mit Flüssigkeit benetzten Teile zu einem magazinartigen Behälter zusammengefaßt sind, der gegen einen anderen Gerätevorsatz 6 austauschbar ist und das Basisgerät 7, sind über ein elektrisch mechanischen Schaltmechanismus 5 konstruktiv verbunden.
Bei dem in FIG 5 dargestellten Ventil 11, einem Doppelventil 11 in geschlossener Stellung, ist 20 das Ausgleichsventil, 19 das Flüssigkeitsventil, das mit dem Ultraschallzerstäuber 1 verbunden ist. Dieser trägt die Zerstäuberplatte 12.
10 Patentansprüche 7 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüsst iten mit einem Ultraschallflüssigkeitszerstäuber mit einem piezoelektrischen Schwingsystem einer Anregungselektronik und einem Flüssigkeitsbehälter, g e k e n n z e i c h -n e t durch a) ein Basisgerät (7) mit Anregungselektronik (2) und Gebläse (3) und b) einem anzukoppelnden, vorzugsweise austauschbaren Gerätevorsatz (6), der den Flüssigkeitsbehälter (4), den Ultraschallzerstäuber (1), ein Ventil (11) und die weiteren mit der Flüssigkeit benetzten Teile enthält, verbunden durch einen mechanisch elektrischen Schaltmechanismus 5.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e ich ne t , daß im Basisgerät (7> ein mechanisch elektrischer Schalter (10) integriert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a durch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Ventil (11) als Doppelventil mit angephastem Flüssigkeitsventil (19) und Ausgleichsventil (20) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gerätevorsatz (6) mittels Laufschienen am Basisgerät (7) elektrisch und mechanisch angekoppelt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gerätevorsatz (6) an das Basisgerät (7) über Federsteckkontakte angekoppelt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Flüssigkeitsbehälter über dem Ultraschallzerstäuber 1 angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Flüssigkeitsbehälter (4) trichterförmig ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Flüssigkeitsbehälter (4) ein Füllventil (18) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t t daß der Fltssigkeitsbehälter (4) eine Patrone ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Basisgerät 7 mit einer elektrischen Heizung (24) ausgestattet ist.