DE3042375A1

DE3042375A1 - DEVICE FOR SPRAYING LIQUIDS

Info

Publication number: DE3042375A1
Application number: DE19803042375
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dietrich Dipl.-Phys. Dr. 8000 München Drews
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-11-10
Filing date: 1980-11-10
Publication date: 1982-06-09
Also published as: JPH0116549B2; GR81316B; NO154420B; NO813763L; DE3171052D1; EP0051767A1; DK492481A; ATE13822T1; PT73937A; NO154420C; DK150096B; DK150096C; ES8300027A1; EP0051767B1; ES506982A0; JPS57110357A; PT73937B

Abstract

1. Apparatus for atomizing liquids, using an unpressurized ultrasonic liquid atomizer (3) which is independent of position, and is installed in an outer housing and around which air flows on all sides, characterised in that, for the continuous regulation and focussing of the aerosol stream (9) which is moved by the air stream (1), there is arranged in the housing a speed-controlled fan (2) and, for the very fine regulation of the aerosol stream (9) which is produced by means of the ultrasonic atomizer (3) in an aerosol reservoir (4), there is arranged a shutter (10).

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 80 P ? 5 7 9 DESIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our mark Berlin and Munich VPA 80 P? 5 7 9 DE

Vorrichtung zum Zerstäuben von FlüssigkeitenDevice for atomizing liquids

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten unter Verwendung von Ultraschallflüssigkeitszerstäubern. The invention "relates to a device for atomizing of liquids using ultrasonic liquid atomizers.

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.In known atomizers, the coarse regulation of the atomizer output is usually achieved through the use of several equal or different types of pressure nozzles achieved. This principle is used, for example, in motor vehicle carburettors applied. Fine adjustment is only possible in very limited areas by varying the atomizing pressures possible. Conventional mechanical atomizers do not allow the droplet transport speed to be regulated to. In the case of electromechanical atomizers, the excitation voltage is changed and the excitation clocked Fine adjustments, but not the required control conditions possible.

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 / 23.10.1980The methods currently used, for example, for applying developer fluids to special paper in lighting systems, do not work satisfactorily, in particular with regard to the homogeneous distribution of the developer fluid. With the roller process, the amount of liquid applied and the paper transport speed cannot be regulated independently of one another. In other. Devices are created with rotary atomizers at high pressures droplet-air mixtures (aerosols), which then lead to a wetting of the paper by precipitation. Due to the high inhomogeneity and the high kinetic energies of these aerosols (projectile effect), however, only uneven layers can be applied with this method.
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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.It is therefore an object of the invention to provide a device for To create atomization of liquids, which in the case of Atomization of liquids, especially technical and medical liquids, very high control ratios for the nebulizer performance and the aerosol transport speed and enables a homogeneous Distribution of the liquid with more uniform. Layer thickness provides.

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.According to the invention, this object is achieved in that a pressureless, position-independent ultrasonic liquid atomizer 3, around which air 1 flows or is arranged in an aerosol reservoir 4.

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 TröpfchenWith a device for atomizing liquids according to the invention, extremely high control ratios, for example 1:20, even with constant operating voltages and atomizer outputs. A speed-controlled fan and a mechanical screen allow the aerosol storage from the atomizer generated aerosol streams continuously in terms of atomization performance and transport speed of the air stream regulated and focused with a streamlined arrangement of the aperture. Due to the pressureless In contrast to pressure nozzle atomization, ultrasonic atomization does not create excess pressures in the aerosol reservoir, see above that even the smallest amounts of liquid are generated with the finest droplets and in a predetermined direction finely adjustable transport speed can be delivered. The transporting air flow can vary Depending on the device version, directed perpendicular to the droplet generation or with simultaneous flow around the oscillator be aligned parallel to the droplet generation. The speed of the air flow can be controlled by electrical Speed control of the fan can be adapted to the opening of the aperture. In a device according to the invention become the droplets deposited in the storage space

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im Reservoir gesammelt und über Pumpen eines externen Flüssigkeitsbehälters oder direkt dem Zerstäuber wieder zugeführt.collected in the reservoir and pumping an external Liquid container or directly fed back to the atomizer.

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.According to a particularly favorable embodiment, the aerosol is the interior of the aerosol reservoir through which a flow occurs additionally provided with partition walls 13, on which larger droplets due to precipitation - parallel to the selection effect the gravitational force - are filtered out.

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.Ultrasonic liquid atomizers have proven to be particularly suitable in accordance with German patents 20 32 433 and 23 08 584. The inventive A combination of such non-pressurized ultrasonic liquid atomizers with an aerosol storage is possible in contrast to. Pressure nozzle atomizers generate the smallest amounts of aerosol, with such Aerosols can be released in any direction at any adjustable transport speed.

Gleichzeitig ist auch eine feinste kontinuierliche Regulierung der Aerosolmenge und -dichte möglich.At the same time, the finest continuous regulation of the amount and density of aerosol is possible.

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.With a device according to the invention, any liquids can be atomized, such as water, Emulsions, medical fluids, developer fluids, heating oil and gasoline. The atomized in the aerosol reservoir The amount of liquid and the droplet diameter generated are dependent on the application by varying the excitation voltage, Adjust the timing of the excitation and dosage of the nebulizer output.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Sie zeigt in Seitenansicht eine Ausführungsform eines Flüssigkeitszerstäubers gemäß der Erfindung. Ein Luftstrom 1 wird mit Hilfe eines Gebläses 2 an die PlatteIt shows in side view an embodiment of a liquid atomizer according to the invention. A stream of air 1 is attached to the plate with the aid of a fan 2

-<- VPA go ρ 7 5 7 9 DE- <- 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.of the atomizer 3 brought up. The liquid located in a reservoir 6 is dispensed by means of a pump 5 sucked in and passed into the liquid atomizer 3 via a liquid supply line 7. From the at the The droplets generated on the plate 11 form an aerosol flow 9 in contact with the air flow 1 in the aerosol reservoir 4. This can be finely regulated and focused by a diaphragm 10 and in the desired direction on the to be coated object 12 are steered. The interior of the aerosol reservoir 4 through which the aerosol flows can additionally be provided with partitions 13. This results in an even better selection of the droplets achieved.

4 Patentansprüche
1 Figur4 claims
1 figure

Claims

f VPA 80 P 7 5 7 9 DE claims

1.! Device for atomizing liquids under ^ -V-use of ultrasonic liquid atomizers, characterized in that. a pressureless, position-independent ultrasonic liquid atomizer (3), which air (1) flows around or against, is arranged in an aerosol reservoir (4).

2. Liquid atomizer according to claim 1, characterized in that the Aerosol reservoir (4) with a finely adjustable aperture (10) is provided.

3. Liquid atomizer according to claim 1 and 2, characterized in that the Has interior walls (13) of the aerosol reservoir (4).

4. Liquid atomizer according to claim 1 to 3, characterized in that one with an electric speed controller provided fan (2) is attached.

ORIGINAL INSPECTED