DE10032809A1 - Water atomizer head has atomizer cylinder above water with associated separator grid for spray water and spray ring with central outlet - Google Patents

Water atomizer head has atomizer cylinder above water with associated separator grid for spray water and spray ring with central outlet

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Abstract

The atomizer head has an oscillation element (1) on the floor of water container and an atomizer cylinder above the water surface. The cylinder (5) has an associated separator grid (6) for spray water. The separator grid has a spray accumulator ring (7) with central spray outlet (8). The ring is positioned within a funnel-shaped part (3) connected vertically to the cylinder. The ultrasonic oscillation element has an associated spray nozzle (2).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verneblerkopf für Wasser mit einem am Boden eines Wasserbehälters angeordne­ ten Schwingelement auf Ultraschallbasis und mit einem oberhalb der Wasseroberfläche angeordneten Nebelzylinder.The invention relates to a nebulizer head for Water with one arranged at the bottom of a water tank ten vibrating element based on ultrasound and with one Mist cylinders arranged above the water surface.

Ein Verneblerkopf der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 41 42 320 A1 vorbekannt. Dabei ist der Verneblerkopf fest unterhalb des Wasserbehälters angeordnet, der wiederum in einem oben offenen und mit einem speziellen Wassertank versehenen Gehäuse angeordnet ist. Der Wassernebel wird durch den Nebelzylinder mittels eines im Gehäuse angeord­ neten Gebläse ausgegeben. Nachteilig hierbei ist, daß zu­ sammen mit dem Wassernebel auch Wassertropfen mittels des vom Gebläse erzeugten Wassernebel ausgetragen werden, so daß der Verneblerkopf nicht spritzwasserfrei arbeitet.A nebulizer head of the generic type is from DE 41 42 320 A1 previously known. The nebulizer head is fixed arranged below the water tank, which in turn in an open top and with a special water tank provided housing is arranged. The water mist will through the fog cylinder by means of one arranged in the housing output fan. The disadvantage here is that too together with the water mist also water drops using the water mist generated by the blower are discharged, so that the nebulizer head does not work without splashing water.

Es ist ferner aus DE-G 93 08 856.6 ein tauchbarer Ver­ neblerkopf vorbekannt, der als stationärer Luftbefeuchter ohne zusätzliche Gebläseanordnung arbeitet. Ein derartiger tauchbarer Verneblerkopf wird meist in großen, tiefen Was­ serschalen eingesetzt, hat aber auch die nachteilige Ei­ genschaft, den Wassernebel allseits der ausgewölbten Was­ seroberfläche mit einem Spritzwasseranteil auszubilden.It is also from DE-G 93 08 856.6 a submersible Ver previously known as a stationary humidifier works without additional fan arrangement. Such one submersible nebulizer head is usually in big, deep what used shells, but also has the disadvantageous egg property, the water mist on all sides of the arched What surface with a splash of water.

Der Spritzwasseranteil bei den vorbekannten Verneblerköp­ fen ist von der Beschaffenheit, Härte und Temperatur des Wassers sowie vom Pegelstand des Wassers über dem Schwin­ gelement stark abhängig. Unregelmäßig auf die Wasserober­ fläche zurückfallende Wassertropfen, insbesondere solche, die in den Bereich oberhalb des Schwingelementes fallen, behindern je nach Wasserstand und Ansteuerleistung die Bildung eines stabilen Wassernebels. The proportion of splash water in the known nebulizer heads fen is of the nature, hardness and temperature of the Water and the level of the water above the Schwin strongly dependent. Irregularly on the water surface falling water drops, especially those that fall in the area above the vibrating element, hinder the depending on the water level and control power Formation of a stable water mist.  

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, einen Verneblerkopf der gattungsgemäßen Art im Hinblick auf die Nachteile des Standes der Technik zu verbessern.The invention is therefore based on the object Nebulizer head of the generic type with regard to the To improve disadvantages of the prior art.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß dem Nebelzylinder ein Abscheidegitter für Spritzwasser zuge­ ordnet ist. Das erfindungsgemäße Abscheidegitter läßt den Nebel spritzwasserfrei aus dem Nebelzylinder heraus­ quellen.To achieve this object, the invention provides that Mist cylinder a separator grille for splash water is arranged. The separating grid according to the invention leaves the Fog free of splash water out of the fog cylinder swell.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist dem Abscheidegit­ ter für Spritzwasser ein mit einer zentralen Nebelaus­ trittsöffnung versehener Nebelstauring zugeordnet. Ferner ist der Nebelstauring innerhalb eines sich vertikal an den Nebelzylinder anschließenden trichterförmigen Aufsatzes angeordnet. Durch von unten in den Aufsatz beigemischte Luft wird im Trichter ein Auftrieb erzeugt, der den Nebel spritzwasserfrei und mit hohem Wirkungsgrad aus dem Trich­ teraufsatz quellen läßt. Gleichzeitig wird mittels des Abscheidegitters und des Nebelstauringes verhindert, daß Wassertropfen in den Bereich oberhalb des Schwingelementes zurückfallen, so daß eine hohe Effizienz des Vernebleref­ fektes bei geringer Ansteuerleistung des Verneblerkopfes ermöglicht wird.In a further embodiment of the invention is the separator for splashing water with a central fog assigned fog opening ring. Further is the fog ring within a vertical on the Fog cylinder connecting funnel-shaped attachment arranged. By admixed from below in the attachment Air creates a buoyancy in the funnel that creates the fog splash-free and with high efficiency from the trich the attachment swells. At the same time, the Separation grid and the fog damper ring prevents Drops of water in the area above the vibrating element relapse so that a high efficiency of the nebulizer ref perfect with low control power of the nebulizer head is made possible.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention result itself from the further subclaims.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispieles eines Ver­ neblerkopfes für Wasser näher erläutert. Es zeigen: The invention is based on a in the drawing Solutions illustrated embodiment of a Ver fog head for water explained in more detail. Show it:  

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch den in einen Wasserbehälter eingetauchten Verneblerkopf mit trichterförmigem Aufsatz zum Nebelaustritt und Fig. 1 shows a vertical cross section through the nebulizer head immersed in a water container with a funnel-shaped attachment for mist outlet and

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Verneblerkopfes. Fig. 2 is an exploded perspective view of the nebulizer head.

Der Verneblerkopf 12 ist in der Darstellung nach Fig. 1 in einen aus Boden und umlaufender Wandung gebildeten Wasser­ behälter 15, insbesondere in Schalenform, eingetaucht, wobei der Wasserstandspegel 24 sehr hoch ist. Im Ver­ neblerkopf 12 befindet sich ein Schwingelement 1, insbe­ sondere ein piezoelektrischer Ultraschallschwinger, der von einer kurzen, rohrförmigen Strahldüse 2 aus Kunststoff von ca. 12 mm Durchmesser und ca. 12 mm Länge umgeben ist. Der Verneblerkopf 12 umfaßt ferner einen Wasserstandssen­ sor 11 sowie ein elektrisches Zuleitungskabel 16 für die Zuleitung einer gesteuerten Gleichspannung von 8 bis 15 V (Kleinschutzspannung).The nebulizer head 12 is in the illustration of FIG. 1 in a water formed from the bottom and peripheral wall 15 , in particular in the form of a bowl, immersed, the water level 24 being very high. In the nebulizer head 12 there is a vibrating element 1 , in particular a special piezoelectric ultrasonic vibrator, which is surrounded by a short, tubular jet nozzle 2 made of plastic of about 12 mm in diameter and about 12 mm in length. The nebulizer head 12 also includes a water level sensor 11 and an electrical supply cable 16 for supplying a controlled DC voltage of 8 to 15 V (low voltage protection).

Oberhalb des Wasserstandspegels 24 und oberhalb des Schwingelementes 1 mit der Strahldüse 2 befindet sich ein trichterförmiger Aufsatz 3, dessen zylindrisches Basisteil 21 von einer Stützhalterung 10 getragen ist, die sich auf der Oberseite des in den Wasserbehälter 15 eingetauchten Verneblerkopfes 1 abstützt. Die Stützhalterung 10 ist aus einem mit Eintrittsöffnungen 22 für Wasser und Luft verse­ henen Rohrkörper 23 gebildet. Sie kann auch aus Distanz­ stangen gebildet sein. Wesentlich ist, daß die Unterseite 25 des Basisteiles 21 des trichterförmigen Aufsatzes 3 in einem Abstand von mindestens 3 bis 5 mm zur durch den Was­ serstandspegel 24 gekennzeichneten Oberfläche des Wassers im Wasserbehälter 15 derart angeordnet ist, daß Raum für einen freien Lufteinlaß 4 in einen sich innerhalb des Ba­ sisteils 21 des Aufsatzes 3 befindlichen Nebelzylinder 5 gewährleistet ist. Der Nebelzylinder 5 ist am freien Ende des die Stützhalterung 10 bildenden Rohrkörpers 23 ausge­ bildet und endet am unteren Ende des Trichters 27 des Auf­ satzes 3. Auf dem Nebelzylinder 5 ist ein Abscheidegitter 6 für Spritzwasser mit geringer Maschenweite, insbesondere ein Metallfeingitter, befestigt. In einem Abstand oberhalb des Abscheidegitters 6 ist im Trichter 27 des Aufsatzes 3 ein kreisringförmiger Nebelstauring 7 mit einer zentralen Nebelaustrittsöffnung 8 befestigt, die oberhalb des Was­ serabscheidegitters 6 befindlich ist. Im Trichter 27 des Aufsatzes 3 ist unterhalb des Nebelstauringes 7 ein Nebel­ stauraum 14 gebildet. Von diesem ist durch das zylindri­ sche Basisteil 21 hindurch außerhalb des Nebelzylinders 5 mindestens eine Restwasserleitung 13 geführt, die im Be­ reich des Lufteinlasses 4 auf der Unterseite 25 des Basis­ teiles 21 endet.Above the water level 24 and above the vibrating element 1 with the jet nozzle 2 is a funnel-shaped attachment 3 , the cylindrical base part 21 of which is supported by a support bracket 10 , which is supported on the top of the nebulizer head 1 immersed in the water container 15 . The support bracket 10 is formed from a verse with inlet openings 22 for water and air hen pipe body 23 . It can also be formed from rods. It is essential that the underside 25 of the base part 21 of the funnel-shaped attachment 3 to 5 mm at a distance of at least 3 for by the What is disposed serstandspegel 24 marked surface of the water in the water tank 15 so that space for a free air inlet 4 in one hand located within the Ba sisteile 21 of the attachment 3 fog cylinder 5 is guaranteed. The fog cylinder 5 is at the free end of the support bracket 10 forming the tubular body 23 forms and ends at the lower end of the funnel 27 of the set 3rd A separating grille 6 for spray water with a small mesh size, in particular a metal fine grille, is attached to the fog cylinder 5 . At a distance above the separation grid 6 in the hopper 27 of the cap is an annular mist baffle ring mounted 3 7 with a central fog nozzle 8, which is located above the What serabscheidegitters. 6 In the funnel 27 of the attachment 3 , a fog storage space 14 is formed below the fog retaining ring 7 . Of this, at least one residual water pipe 13 is guided through the cylindri cal base part 21 outside of the fog cylinder 5 , which ends in the area of the air inlet 4 on the underside 25 of the base part 21 .

Durch die vom Schwingelement 1 auf Ultraschallbasis er­ zeugten Schwingungen, die durch die das Schwingelement 1 umgebende Strahldüse 2 zur Wasseroberfläche (Wasserpegel 25) gerichtet sind, wird ein Nebelstrahl 26 ausgebildet, der vertikal nach oben gerichtet ist und durch das ober­ halb der vom Wasserstandspegel 24 gekennzeichneten Wasser­ oberfläche im Wasserbehälter 15 austritt und in den dar­ über angeordneten Nebelzylinder 5 eintritt, der Teil des trichterförmigen Aufsatzes 3 ist. In diesem kommt es zu einer spritzwasserfreien Nebelabscheidung. Sobald der Ne­ belstrahl 26 in das Innere des Nebelstauraumes 14 zwischen dem als Mischrohr dienenden Nebelzylinder 5 mit Wasserab­ scheidegitter 6 und dem Nebelstauring 7 eintritt, wird Luft am Lufteinlaß 4 unmittelbar oberhalb der Wasserober­ fläche angesaugt und durch den vertikalen Nebelzylinder 5 gerichtet, der mittels der Stützhalterung 10 in Form des mit Eintrittsöffnungen 22 für Luft und Wasser versehenen Rohrkörpers 23 gebildet ist. Die Stützhalterung dient zur Distanzhaltung des trichterförmigen Aufsatzes 3 mit seiner Unterseite 25 von der Wasseroberfläche, um somit den aus­ reichenden Lufteintritt zum Nebelzylinder 5 in Form eines Mischrohres für Luft und Wasser zu gewährleisten. Die durch Druckunterschiede im Nebelzylinder 5 entstehenden Turbulenzen erzeugen einen Auftrieb für den Wassernebel. Das oberhalb des Nebelzylinders 5 angeordnete Wasserab­ scheidegitter 6 leitet die verbleibenden Wasseranteile des Nebelstrahles, d. h. Wassertropfen, derart ab, daß diese nicht durch die Nebelaustrittsöffnung 8 des Nebelstaurin­ ges 7 hindurch austreten können, sondern im Nebelstauraum 14 gehalten und durch die Restwasserableitung 13 wieder abgeführt werden. Durch den oberhalb des Wasserabscheide­ gitters 6 angeordneten und im Trichter 27 des Aufsatzes 3 aufliegenden Nebelstauring 7 mit seiner runden Nebelaus­ trittsöffnung 8 entsteht durch den konzentrierten Wasser­ nebel ein Auflagedruck, der den Nebelstauraum 14 begrenzt. Ist der Innendruck zu groß, wird der Wassernebel durch den Auftrieb nach oben durch die Austrittsöffnung 8 abgeführt.By the vibrating element 1 based on ultrasound, it generates vibrations that are directed through the vibrating element 1 surrounding the jet nozzle 2 to the water surface (water level 25 ), a fog beam 26 is formed, which is directed vertically upwards and through the upper half of the water level 24th marked water surface in the water tank 15 exits and enters the arranged above mist cylinder 5 , which is part of the funnel-shaped attachment 3 . In this there is a splash-free mist separation. As soon as the Ne belstrahl 26 enters the interior of the fog storage space 14 between the fog cylinder 5 serving as a mixing tube with Wasserab separating grille 6 and the fog retaining ring 7 , air is sucked in at the air inlet 4 immediately above the water surface and directed through the vertical fog cylinder 5 , which by means of the Support bracket 10 is formed in the form of the tubular body 23 provided with inlet openings 22 for air and water. The support bracket serves to keep the funnel-shaped attachment 3 with its underside 25 away from the water surface, in order to ensure the air inlet to the fog cylinder 5 in the form of a mixing tube for air and water. The turbulence caused by pressure differences in the fog cylinder 5 creates a buoyancy for the water mist. The arranged above the fog cylinder 5 Wasserab separating grille 6 directs the remaining water components of the fog jet, ie water droplets, in such a way that they cannot escape through the fog outlet opening 8 of the Nebelstaurin 7 , but held in the fog storage space 14 and discharged through the residual water drainage 13 , Through the grille 6 arranged above the water separator 6 and resting in the funnel 27 of the attachment 3, the fog retaining ring 7 with its round Nebelaus outlet opening 8 is created by the concentrated water fog, a contact pressure that limits the fog storage space 14 . If the internal pressure is too high, the water mist is discharged upward through the outlet opening 8 by the buoyancy.

Der in Fig. 2 näher dargestellte und in DE-G 93 08 856 näher beschriebene Verneblerkopf 12 besteht aus einem scheiben- und kreisförmigen Gehäuse 28 mit auf seiner Oberseite angeordnetem Wasserstandssensor 11 und elektri­ schem Zuleitungskabel 16. Wie es Fig. 1 zeigt, ist das Schwingelement 1 für Ultraschall dicht oberhalb des Bodens des Verneblerkopfes 12 angeordnet und von der Strahldüse 2 aus Kunststoff umgeben. Dabei ist das Schwingelement 1 in eine zylindrische Verschraubung 17 eingesetzt, mittels einer Gummidichtung 18 gedichtet und mittels einer Gewin­ demutter 19 verschraubt, in welcher sich - mittels eines Zentriergummiringes 20 gehalten - die Strahldüse 2 aus Kunststoff befindet. The nebulizer head 12 shown in more detail in FIG. 2 and described in more detail in DE-G 93 08 856 consists of a disk-shaped and circular housing 28 with a water level sensor 11 arranged on its upper side and an electrical supply cable 16 . As shown in Fig. 1, the vibrating element 1 for ultrasound is arranged just above the bottom of the nebulizer head 12 and surrounded by the jet nozzle 2 made of plastic. The vibrating element 1 is inserted into a cylindrical screw connection 17 , sealed by means of a rubber seal 18 and screwed by means of a threaded nut 19 , in which the jet nozzle 2 , which is held by means of a centering rubber ring 20 , is made of plastic.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Schwingelement
vibrating element

22

Strahldüse
jet

33

Aufsatz
essay

44

Lufteinlaß
air intake

55

Nebelzylinder
fog cylinder

66

Wasserabscheidgitter
Wasserabscheidgitter

77

Nebelstauring
Fog storage ring

88th

Nebelaustrittsöffnung
Fog nozzle

99

Nebelabscheidöffnung
Nebelabscheidöffnung

1010

Stützhalterung
support bracket

1111

Wasserstandssensor
Water level sensor

1212

Verneblerkopf
nebuliser

1313

Restwasserableitung
Residual water drainage

1414

Nebelstauraum
Fog storage

1515

Wasserbehälter
water tank

1616

Zuleitungskabel
power cable

1717

Verschraubung
screw

1818

Gummidichtung
rubber seal

1919

Gewindemutter
threaded nut

2020

Zentriergummi
Zentriergummi

2121

Basisteil
base

2222

Eintrittsöffnung
inlet opening

2323

Rohrkörper
pipe body

2424

Wasserstandspegel
Water level gauges

2525

Unterseite
bottom

2626

Nebelstrahl
mist jet

2727

Trichter
funnel

2828

Gehäuse
casing

Claims (10)

1. Verneblerkopf für Wasser mit einem am Boden eines Wasserbehälters angeordneten Schwingelement auf Ultraschallbasis und mit einem oberhalb der Wasser­ oberfläche angeordneten Nebelzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß dem Nebelzylinder (5) ein Abscheidegitter (6) für Spritzwasser zugeordnet ist.1. Nebulizer head for water with an arranged at the bottom of a water tank vibrating element based on ultrasound and with a surface arranged above the water mist cylinder, characterized in that the mist cylinder ( 5 ) is assigned a separating grille ( 6 ) for spray water. 2. Verneblerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß dem Abscheidegitter (6) ein mit einer zen­ tralen Nebelaustrittsöffnung (8) versehener Nebel­ stauring (7) zugeordnet ist.2. nebuliser according to claim 1, characterized in that the separator grid (6) provided with a cen tral fog outlet (8) Fog baffle ring (7) is assigned. 3. Verneblerkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Nebelstauring (7) innerhalb eines sich vertikal an den Nebelzylinder (5) anschließenden trichterförmigen Aufsatzes (3) angeordnet ist.3. Nebulizer head according to claim 2, characterized in that the fog retaining ring ( 7 ) is arranged within a funnel-shaped attachment ( 3 ) which adjoins the fog cylinder ( 5 ) vertically. 4. Verneblerkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Aufsatz (3) den Nebelzylinder (5) mit einem zylindrischen Basisteil (21) umschließt. 4. Nebulizer head according to claim 3, characterized in that the attachment ( 3 ) encloses the fog cylinder ( 5 ) with a cylindrical base part ( 21 ). 5. Verneblerkopf nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Trichter (27) des Aufsatzes (5) unterhalb des Nebelstauringes (7) ein Nebel­ stauraum (14) gebildet ist und daß vom Nebelstau­ raum (14) durch das zylindrische Basisteil (21) hindurch mindestens eine Restwasserleitung (13) geführt ist.5. Nebulizer head according to claims 1 to 4, characterized in that in the funnel ( 27 ) of the attachment ( 5 ) below the fog retaining ring ( 7 ) a fog storage space ( 14 ) is formed and that the fog congestion space ( 14 ) through the cylindrical base part ( 21 ) is led through at least one residual water pipe ( 13 ). 6. Verneblerkopf nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebelzylinder (5) und der zylindrische Aufsatz (3) mittels einer Stützhalte­ rung (10) auf dem Boden des Wasserbehälters (15) bzw. der Oberseite des in diesen eingetauchten Verneblerkopfes (1) gehalten sind.6. Nebulizer head according to claims 1 to 5, characterized in that the fog cylinder ( 5 ) and the cylindrical attachment ( 3 ) by means of a support bracket ( 10 ) on the bottom of the water container ( 15 ) or the top of the nebulizer head immersed in this ( 1 ) are kept. 7. Verneblerkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stützhalterung (10) aus Distanzstangen gebildet ist.7. Nebulizer head according to claim 6, characterized in that the support bracket ( 10 ) is formed from spacer bars. 8. Verneblerkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stützhalterung (10) aus einem mit Ein­ trittsöffnungen (22) für Wasser- und Luft versehenen Rohrkörper (23) gebildet ist.8. nebulizer head according to claim 6, characterized in that the support bracket ( 10 ) from a with a openings ( 22 ) for water and air tubular body ( 23 ) is formed. 9. Verneblerkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rohrkörper (23) an seinem freien, oberen Ende den Nebelzylinder (5) bildet.9. nebulizer head according to claim 8, characterized in that the tubular body ( 23 ) forms the fog cylinder ( 5 ) at its free, upper end. 10. Verneblerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß dem Ultraschall-Schwingelement (1) eine Strahldüse (2) zugeordnet ist.10. Nebulizer head according to claim 1, characterized in that the ultrasonic vibrating element ( 1 ) is associated with a jet nozzle ( 2 ).
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