DE2524862B2 - Schwingungserzeuger für einen Flüssigkeitszerstäuber - Google Patents

Schwingungserzeuger für einen Flüssigkeitszerstäuber

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Description

des Stromversorgungsteiles von dem Oszillatorteil, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch erheblich sicherer als die bekannte Vorrichtung ist. Das hat zur Folge, daß in dem Oszillatorteil wesentlich weniger Bauteile benötigt werden, und daß zum Betreiben der Oszillatorschaltung auch ein äußerst einfacher Stromversorgungsteil genügt, beispielsweise ein einfacher Brückengleichrichter mi» nachgeschaltetem Siebkondensator. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß ein Stromversorgungsteil mit mehreren Oszillatorschaltungen verwendet werden kann, die in einzelnen Nebelerzeugungsgeräten untergebracht sind. In einem solchen Fall arbeiten die Einzelgeräte unabhängig voneinander, d. h. wenn ein einzelnes Gerät durch seine Schutzeinrichtung abgeschaltet wird, können die anderen Geräte weiterlaufen. Diese Arbeitsweise ist bei der bekannten Vorrichtung nicht möglich, da die Abschaltung im Stromversorgungsteil verwirklicht wird.
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung iiegt darin, daß auch mit geringem baulich
Aufwand nicht nur die Abschaltung, die oei Fehlen nach dem Verbrauch der Flüssigkeit notwendig ist, sondern auch die Abschaltung berücksichtigt werden kann, die notwendig ist, wenn übermäßiger Strom fließt. Die entsprechende vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung ist in Anspruch 2 gekennzeichnet. Auch diese Abschaltung hat keinen Einfluß auf den Stromversorgungsteil selbst, so daß auch bei dieser zusätzlichen Abschaltmöglichkeit die obengenannten Vorteile nicht verlorengehen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindunßsgemäßen Vorrichtung ist in Anspruch 3 gekennzeichnet. Der danach vorgesehene Transformator hat die Wirkung eines Impedanzumsetzers, so daß piezoelektrische Schwingungselemente mit von dem Schwingungstransistor unterschiedlicher Impedanz eingesetzt werden können. Ferner wird bei der Verwendung des Transformators die Gleichspannung nicht an das piezoelektrische Schwingungselement direkt angelegt, so daß die elektrolytische Korrosion des piezoelektrischen Elements vermieden wird.
Aus der FR-OS 2216030 ist ein MS-Zerstäuber bekannt, dessen Flüssigkeitsniveau durch Photozellen überwacht wird, die in Abhängigkeit von ihrem Beleuchtungszustand die Stromveisorgung für eine Nachfüllvorrichtung ein- oder ausschalten. Die jeweilige Photozelle in der Steuerschaltung Iiegt dabei im Basiskreis eines Transistors und kann dadurch die Basis des Transistors mit Masse kurzschließen. In dieser bekannten Schaltung wird die Stromversorgung geschaltet und nicht eine der Stromversorgung nachgeschaltete Einrichtung.
Im ausgewiesenen Stand der Technik sind keine Hinweise auf die kennzeichnenden Merkmale des Anmeldungsgegenstandes zu finden. Vielmehr ist es nach dem Bekannten bisher üblich, zur Abschaltung des Gerätes an der Stromversorgung und nicht an den nachgeschalteten Schaltungscinhciten anzusetzen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Flüssigkeitszerstäuber, in dem der erfindungsgemäße Schwingungserzeuger eingebaut ist,
Fig. 2 und 3 .Schaltuiigsdiagramine von zwei Ausführungsbeispiclcii der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen sihenialischen Schnitt durch einen typischen Flüssigkeitszerstäuber, das heißt einen Zimmer-Luftbefeuchter, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung angewendet werden kann. Eine Flüssigkeit 1 (zum Beispiel Wasser im Fall eines Luftbefeuchters) ist in einem Behälter 2 enthalten. Eine Zerstäubereinheit 3 ist am Boden des Behälters 2 vorgesehen und weist einen Schwinger, das heißt einen piezoelektrischen Schwinger oder Kristalloszillator, und eine Erregerschaltung für den Schwinger auf. Bei Erregung erzeugt der Schwinger der Zerstäubereinheit 3 Ultraschallschwingungen und an der Oberfläche der Flüssigkeit 1 in dem Behälter 2 eine Wassersäule 4. Dadurch werden feine Wasserteilchen 5 von der Wassersäule 4 erzeugt. Ein Gebläse 6 bläst eine Luftströmung ein, um die feinen Wasserteilchen 5 zu einem Führungskanal 7 zu transponieren und sie von der Austrittsöffnung 8 in den zu befeuchtenden Raum zu verteilen.
Für einige Anwendungsfälle kann es erwünscht sein, bei dem Schwingungserzeuger Sicherheitsmaßnahmen vorzusehen, insbesondere daß die Schwin-
ICiii gUng aUiOiiiaiiSCii äüiiiüri, Wcfifi die ι !rSSigkcii in ucul
Behälter 2 fehlt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Schutzeinrichtung vorgesehen ist. die wirksam wird, wenn die Flüssigkeit aufgebraucht ist. Das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor-Emitterkreis des zweiten Transistors Q2 in Reihe mit wenigstens einem Teil des Vorspannungswiderstanüe^ R zwischen der Stromquelle und der Basis des ersten Transistors Qx angeschlossen ist, und daß ein Reedschalter .S zwischen der Basis des zweiten Transistors Q, und dem Bezugspotential E angeschlossen ist. h.sbesondere sind die Widerstände R1 und R, in Reihe geschaltet. und die zwei auf diese Weise miteinander verbundenen Widerstände sind zwischen der Stromquelle + Ii und dem Bezugspotential E eingesetzt, wahrend der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände mit der Basis des zweiten Transistors Q^ verbunden ist. Der Kollektor des zweiten Transistor'- Q, ist direkt mit de; Stromquelle 4- B verbunden, während der Emitter des Transistors Q1 mit dem einen Ende des Widerstandes /?, verbunden ist. Das gegenüberliegende Ende des Widerstandes R, ist mit dem Verbindungspunkt von einem Ende des Schwingeis TD. eier Basis des ersten Transistors Qx und einem Ende der Kapazität C2 verbunden.
Der Reedschalter S arbeitet mit einem schwimmenden Magneten (nicht gezeigt) zusammen, der auf der Oberfläche der Flüssigkeit 1 in dem Behälter 2 des Zerstäubers (Fig. 1) schwimmt. Wenn die Menge der Flüssigkeit 1 durch Zerstäubung reduziert wird. wird das Niveau der Flüssigkeitsoberfläche langsam abgesenkt, bis der schwimmende Magnet sieh dom Reedschalter S nähert, der in der Nähe des Bodens des Behälters 2 vorgesehen ist. Wenn der schwimmende Magnet aufgrund des Flüssigkeitsverbrauches sich in einen vorbstimmten Abstandsbereich von dem Reedschalter hi leinbewegt, wird der Reedschalter geschlossen. Folglieh wird die Vorspannung des /weiten Transistors Q1 gleich null, und der Tansistor Q, wird abgeschaltet. Dann wird die (jirichstromvorspannung des ersten Transistors (J1 aufgehoben, und die Schwingung des Transistors Qx hört auf.
Wenn die flüssigkeit 1 in dem Behälter 2 verbraucht ist, wird daher bei der Schaltung \on fig 2 die Schwingung automatisch gestoppt Ohne den
zweiten Transistor Q2 in Verbindung mit dem Keedschalter S können die schließbaren, elektrischen Kontakte des Reedschalters .V nicht ohne weiteres direkt in die Schaltung eingefügt werden.
Die Schaltung von Fig. 2 hat den weiteren Vorteil, daß die Menge der zerstäubten Flüssigkeit wirtschaftlich dadurch gesteuert werden kann, daß man die Intensität der Schwingung regelt. Bei der Schaltung von Fig. 2 kann der Widerstand R2 varibel gemacht werden, um die Menge der zerstäubten Flüssigkeit zu steuern, und der I.eistungsverlust in dem Widerstand R, ist klein. Unter bestimmten Bedingungen isi der Verlust in dem Vorspannungswiderstand R etwa 25 W, während der Verlust in dem Widerstand R nur 0.1 W beträgt.
Fig. 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines anderen Ausführiingsbeispieles des Sehwingungserzeugers nach der Erfindung. Im Vergleich zu der Schaltung von Fig. 2 ist diese Schaltung dadurch gekennzeichnet, daß ein steuerbarer Siliciumgleichrichter SC R mit seiner Anode A an der Basis des zweiten Transi stors Q, und mit seiner Kathode (andern Bezugspotential /-.angeschlossen ist. Fine Spannung proportional /u dem Hingangsstrom der Oszillatorschaltung wird über einen Widerstand R4 an die f inteelektrode des Gleichrichters SCR angelegt. Bei dieser Schaltung wird, solange der Schwingungserreger normal arbeitet, der Gleichrichter SCR im ausgeschalteten Zustand gehalten. Wenn jedoch ein zu großer Strom durch die Oszillatorschaltung fließt, wird der Spannungsabfall über dem Widerstand R1 groß, und die Spannung an der Gateelektrodc l! wird groß genug.
um den Gleichrichter SCR einzuschalten. Daraufhin wird die Basisspannung des zweiten Transistors Q. gleich dem Bezugspotential, so daß der zweite 'Transistor Q, abgeschaltet wird, und die von dem ersten Transistor Q1 erzeugte Schwingung aufhört. Solch ein übermäßiger Strom durch die Oszillatorschaltung wird beispielsweise dann erzeugt, wenn der Schwinger TD von der Schaltung abge'rennt wird. Wenn solch ein Zustand aufrechterhalten wird, schwingt die Schaltung nicht, und die Vorspannung des ersten Transistors Q. wird sehr hoch, und der Kollektorstrom des I ransistors Q1 wird übermäßig groß, so daß der Transistor Q, beschädigt werden kann. Fs besteht die Ge lahr. daß solch ein Versagen dann auftritt, wenn der Schwinger ID mit eier Oszillatorschaltung durch Kabel mit Verbindern \erblinden ist. Bei dem Ausfiihrungsbeispiel von I-ig. _i können die Nachteile eines solchen Versagens vollständig eliminiert werden
ί-Is ist /u beachten, daß das Ausiührungsbeispiel von Ng. 3 auch den Reedschalter S aufweist, der im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurde, so dall dieses Ausführungsbeispiel sowohl eine Schutzeinrichtung aufweist, die bei fehlender oder verbrauchter Flüssigkeit wirksam wird, als auch eine Schutzeinrichtung, die bei einem Überstrom wirksam wird Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird die Schwingung automatisch abgeschaltet, wenn die Zerstauhunesflüssigkeit verbraucht ist und'oder wenn ein Überstrom durch die Oszillatorschaltung fließt. Dadurch wird der Schwingungserreger gegen Beschädigungen aufgrund des Wegfalls Her Fast und/oder aufgrund von Fehlern geschützt
Hierzu I Blatt /cichnunnci

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Nebelerzeugungsvorrichtung mit einem Schwingungserzeuger für einen Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuber mit
(a) einem im Flüssigkeitsbehälter des Flüssigkeitszerstäubers angeordneten, piezoelektrischen Schwinger, mit
(b) einer selbsterregenden, zwischen dem Potential einer Stromquelle und einem Bezugspotential angeschlossenen Oszillatorschaltung, die
(bl) den Schwinger als Bestandteil enthält,
(b2) auf eine Frequenz, bei der der Schwinger eine induktive Impedenz hat, eingestellt ist und
(b3) einen Schwingungstransistor und einen Basis-Vorwiderstand aufweist, der zwischen der Basis des Transistors und dem Potential der Stromquelle angeschlossen ist, und mit
(c) einer den Schwinger abschaltenden Schutzeinrichtung, die einen schwimmenden Magneten, der auf der Oberfläche der Flüssigkeit (1) schwimmt und einen Reedschalter aufweist, der an dem Boden des Flüssigkeitsbehälters angeordnet und durch den schwimmenden Magneten betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung
(el) eine: Schalttransistor (Q2), dessen KoI-lektor-Emitter-Strerke in Reihe mit mindestens einem Teil (R3) des Basis-Vorwiderstandes (A1, Ry) geschaltet ist und dessen Emitter mit der Basis des Schwingungstransistors (Q1) der Oszillatorschaltung verbunden ist, und
(c2) eine Schalteinrichtung aufweist, die zwischen der Basis des Schalttransistors (Q1) und dem Bezugspotential angeschlossen ist, um die Oszillatorschaltung durch Erdung der Basis des Schwingungstransistcrs (Ο,) durch den Schalttransistor (O2) abzuschalten, und die
(c2.1) den Reedschalter (S) umfaßt, der zwischen der Basis des Schalttransistors (Q2) und dem Bezugspotential (E) angeschlossen ist.
2. Nebelerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung einen steuerbaren Siliziumgleichrichter (SCR), dessen Anoden-Kathoden-Kreis zwischen der Basis des Schalttransistors (Q1) und dem Bezugspotential angeschlossen ist, und eine Einrichtung ( D, R) aufweist, die eine Spannung proportional zu dem Laststrom der selbsterregendcn Oszillatorschaltungcrzeugt und mit der Gateelektrode ( G) des Gleichrichters (SCR) eingeschaltet wird, wenn der Laststrom eine vorbestiminte Grenze übersteigt, verbunden ist.
3. Nebelerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner gekennzeichnet durch einen Transformator ( V), der zwischen dem piezoelektrischen Schwinger ('/'/)) und der Oszillatorschaltung angeschlossen ist.
Die Erfindung betrifft eine Nebelerzeugungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches. Eine derartige Ultraschall-Nebelerzeugungsvorrichtung ist aus der DE-OS 1931756 bekannt. Bei '< der bekannten Vorrichtung zerfällt die Schaltung in einen Stromversorgungsteil und eine OszillatorEchaltung. Wenn der Flüssigkeitsstand in dem Flüssigkeitsbehälter einen vorgegebenen Wert unterschreitet, wird durch den schwimmenden Magneten ein Reed-
i" schalter geschlossen, der in dem Stromversorgungsteil enthalten ist. Bei der Betätigung des Reedschalters wird über den Transistor die Verbindung zwischen dem Stromversorgungsteil und dem Oszillatorteil in der Weise unterbrochen, daß am Ausgang des Strom-
i. Versorgungsteils kein Nutzsignal mehr vorhanden ist. Es ist ersichtlich, daß der Schalter, der diese Unterbrechung durchführt, unter schwierigen Umschaltbedingungen wirksam sein muß, da der gesamte Stromversorgungsteil geschaltet werden muß. Da der
-Ν· Stromversorgungsteil darüber hinaus relativ kompliziert mit einer Spannungsstabilisierung ausgebildet ist, kann der Stromversorgungsteii nur mit einer relativ komplizierten Schaltung abgeschaltet werden. Die Abschaltung durch den Reedschalter erfolgt durch
:> Eingriff in die Spannungsstabilisierung, was die Auslegung der bekannten Schaltung und deren Arbeitsweise kompliziert macht. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt noch darin, daß die gesamte Schaltung, bestehend aus Stromversorgungsteil
in und Oszillatorschaltung, nur für ein einzelnes Nebelerzeugungsgerät benutzt werden kann. Eine Nebelerzeugungsvorrichtung kann jedoch auch aus mehreren solchen Geräten bestehen, bei denen der Schwingungszustand des Oszillators unabhängig von-
r> einander ein- und ausgeschaltet werden muß. Wenn in einem solchen Fall die Stromversorgung abgeschaltet wird, werden sämtliche daran angeschlossenen Einzelgeräte ebenfalls abgeschaltet.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe
■in zugrunde, eine Nebelerzeugungsvorrichtung zu schaffen, deren elektrische Schaltung gegenüber dem Bekannten vereinfacht, leicht einzustellen und zu warten ist, und die eine Schutzeinrichtung zur Unterbrechung der Schwingungen ohne Abschaltung der Stromver-
■n sorgung (1) aufweist, und die es auf einfache Weise ermöglicht, eine weitere Einrichtung vorzusehen, die die Schwingungen bei einem zu großen Laststrom unterbrechen kann.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Hauptan-
,Ii spruch gekennzeichnete Nebelerzeiigungsvorrichtung gelöst. Durch die spezielle Ausgestaltung des Oszillatorschaltungstciles bei der erfindungsgemäßen Vorrchtung werden eine Reihe von Vorteilen erzielt. Durch die Schutzeinrichtung wird bei der erfindungs-
Vi gemäßen Vorrichtung der Basis-Vorwiderstand des Transistors, der für die Erzeugung der Schwingungen verantwortlich ist. so weit geändert, daß bei Leitfähigkeit der Schutzeinrichtung die Schwingung sicher abreißt. Die Schutzeinrichtung ist daher zusammen mit
ι,.! dem Transistor weniger harten Betriebsbedingungen unterworfen als bei der bekannten Vorrichtung. Daher wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein größeres Maß an Sicherheit erreicht, insbesondere auch wenn ein Reedschalter in der Regel nicht in der
„-, Lage ist, einen großen Strom zu schalten. Die Unterbrechung der Schwingung in der Oszillatorschaltting ist elektrisch erheblich einfacher auszuführen als die Unterbrechung der Schwingung durch Abschaltung
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