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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Tröpfchenerzeugung und genauer
die Erzeugung flüssiger
Tröpfchen
mittels einer Membran mit einem oder mehreren Löchern.
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In
unserem europäischen
Patent EP-B-0615470 wird eine Vorrichtung dieses allgemeinen Typs
beschrieben und es gibt zahlreiche andere Beispiele von Tröpfchenerzeugern
dieses Typs, siehe insbesondere unser europäisches Patent EP-B-0732975.
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Weiterer
Stand der Technik von möglicher
Relevanz schließt
folgendes ein: EP-A-0 432 992, GB-A-2 263 076, EP-A-0 516 565, US-A-3
738 574, EP-A-0 480 615, US-A-4 533 082 & US-A-4 605 167.
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In
unserer Patentschrift EP-B-0732975 beschreiben und beanspruchen
wir eine Sprühvorrichtung
für flüssige Tröpfchen,
die folgendes umfaßt:
eine perforierte Membran; einen Aktuator zum Vibrieren der Membran;
und Mittel, um Flüssigkeit
zu einer Oberfläche
der Membran zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß Perforationen
in der Membran eine größere Querschnittsfläche auf
der Seite haben, die abgewandt von derjenigen ist, auf der flüssige Tröpfchen hervortreten,
als auf der entgegengesetzten Seite der Membran.
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Gemäß EP-B-0732975
ist solch eine Vorrichtung ein Kapillarwellen-Tröpfchenerzeuger
mit perforierter Membran, von dem angenommen wird, daß er innerhalb
der kleinen Öffnungen
der Membranperforationen Kapillarwellen festhält und angeregt wird. Sie verwendet
eine perforierte Membran, die dafür konzipiert ist, räumlich zum
angeregten Kapillarwellenfeld zu passen (das heißt eine oder mehrere Kapillarwellen
werden in jeder Öffnung
festgehalten), so daß der
Kopplungswirkungsgrad der Energieübertragung auf die schwingenden
Kapillarwellen im Vergleich zu Erzeugern mit Kapillarwellen auf
freien Oberflächen
beträchtlich
verbessert ist. Dadurch können
Vorrichtungen mit deutlich weniger Leistungsaufnahme und geringeren
Kosten ausgeführt
werden, um Tröpfchen
unter Verwendung des Kapillarwellenansatzes zu erzeugen. Selbst
mit der in solchen Vorrichtungen bereitgestellten verbesserten Energiekopplung
verbrauchen jedoch Vorrichtungen dieses Typs zusammen mit der Antriebselektronik,
die gebraucht wird, um ihren Betrieb anzuregen, immer noch bis zu
10 W Leistung für
den Betrieb im 250 kHz–8
MHz Bereich, um die Herstellung kleiner Wassertröpfchen zwischen 1 und 10 μm Durchmesser
bereitzustellen. Die Erzeugung solch kleiner Tröpfchen ist wünschenswert,
beispielsweise, um Elektrophotographie durchzuführen, so wie in unserer internationalen
Patentanmeldung Nr. PCT/GB96/01671 beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung zielt insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, darauf
ab, die Leistungsaufnahme zu verringern, die zur Erzeugung kleiner
Tröpfchen
unter Verwendung einer Vorrichtung vom Typ der vibrierenden perforierten
Membran notwendig ist. Ebenso ist eine Antriebselektronik, die bei
höheren
Frequenzen im Bereich 250 kHz bis 8 MHz arbeitet, im allgemeinen
teurer als eine Antriebselektronik, die ansonsten von ähnlicher
Art ist, jedoch bei niedrigeren Frequenzen arbeitet. Die vorliegende
Erfindung hat, indem sie den Betrieb von Tröpfchenerzeugern mit vibrierenden
perforierten Membranen bei niedrigeren Frequenzen gestattet, daher
auch einen Nutzen in der Verringerung der Gesamtkosten solcher Tröpfchenerzeuger,
insbesondere bei der Erzeugung von Tröpfchen, die klein sind gegenüber denjenigen
vom oben beschriebenen Kapillarwellentyp.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zur Erzeugung flüssiger Tröpfchen aus einem Loch in einer
Membran bereitgestellt, wobei das Loch einen Durchmesser (ϕ)
auf einer ersten Seite der Membran hat, der höchstens so groß ist wie
sein Durchmesser auf der zweiten Seite der Membran, wobei das Verfahren
folgendes umfaßt:
Bereitstellen
einer Flüssigkeit
an der ersten Seite der Membran, benachbart zum Loch, wobei die
Flüssigkeit eine
Oberflächenspannung σ und Dichte ρ hat;
Anwenden
einer Druckbeaufschlagung, so daß der Druck der Flüssigkeit
an der ersten Seite der Membran niedriger ist als der Druck direkt
benachbart zur zweiten Seite (
51) der Membran; und
während der
Beaufschlagungsdruck angewendet wird, wird die Membran mit einer
Frequenz f vibriert, die durch folgende Beziehung gegeben ist:
um Tröpfchen zu erzeugen, die auf
der zweiten Seite hervortreten, mit einem Tröpfchendurchmesser, der ungefähr gleich
dem Durchmesser des Lochs auf der einen Seite ist.
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Die
Erfindung schließt
auch einen Tröpfchengenerator
zur Erzeugung von Tröpfchen
von einer Flüssigkeit
mit einer Oberflächenspannung σ und Dichte ρ ein, wobei
der Tröpfchengenerator
folgendes umfaßt:
eine
Membran mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, wobei ein
Loch sich von der ersten Seite zur zweiten Seite durch die Membran
erstreckt, wobei das Loch an der ersten Seite einen Durchmesser ϕ hat,
der höchstens
so groß ist
wie sein Durchmesser auf der zweiten Seite;
Mittel zur Anwendung
einer Druckbeaufschlagung, so daß der Druck der Flüssigkeit
an der ersten Seite der Membran niedriger ist als der Druck direkt
benachbart zur zweiten Seite der Membran; und
ein vibrationserzeugendes
Mittel, um die Membran zu veranlassen, mit einer Frequenz f zu vibrieren,
die durch folgende Beziehung gegeben ist:
um Tröpfchen zu erzeugen, die auf
der zweiten Seite hervortreten, mit einem Tröpfchendurchmesser, der ungefähr gleich
dem Durchmesser des Lochs auf der ersten Seite ist.
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Die
Erfindung schließt
des weiteren einen Flüssigkeitsatomisierungskopf
für einen
Tröpfchengenerator
zur Erzeugung von Tröpfchen
von einer Flüssigkeit
mit einer Oberflächenspannung σ und Dichte ρ ein, wobei
der Flüssigkeitsatomisierungskopf
folgendes umfaßt:
eine
Membran mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, wobei ein
Loch sich von der ersten Seite zur zweiten Seite durch die Membran
erstreckt, wobei das Loch an der ersten Seite einen Durchmesser ϕ hat,
der höchstens
so groß ist
wie sein Durchmesser auf der zweiten Seite; und
ein vibrationserzeugendes
Mittel, um die Membran zu veranlassen mit einer Frequenz f zu vibrieren,
die durch folgende Beziehung gegeben ist:
um Tröpfchen zu erzeugen, die auf
der zweiten Seite hervortreten.
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Unter
einem "Flüssigkeitsatomisierungskopf" wird eine Vorrichtung
verstanden, die, wenn sie in Betrieb ist, in Kontakt mit ihr befindliche
Flüssigkeit
in flüssige
Tröpfchen
umwandelt, die auf ihr hervortreten. Dies schließt die Aerosolerzeugung und
Tintenstrahlvorrichtungen ein. "Flüssigkeit" schließt reine
Flüssigkeiten, Flüssigkeitsmischungen,
Lösungen
und Suspensionen fester Partikel in einem flüssigen Träger ein.
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Vorzugsweise
ist das vibrationserzeugende Mittel einstückig oder eng verbunden mit
der Membran ausgebildet.
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Vorrichtungen
des Stands der Technik vom Typ vibrierender perforierter Membrane
sind am gebräuchlichsten
mit Perforationen, die von der Membranseite, an der die Flüssigkeitsmasse
zugeführt
wird, zur entgegengesetzten Seite, auf der die Tröpfchen hervortreten,
in der Größe abnehmen.
Diese sind als vorwärts-zusammenlaufende
Perforationen bekannt und in Vorrichtungen mit solchen vorwärts-zusammenlaufenden
Perforationen kann der mit der Bedingung f ≤ (5πσ/ρϕ3)1/2 verträgliche
Tröpfchenausstoß beispielsweise
aus US-A-5164740 verstanden werden. Jedoch wurde ein Tröpfchenausstoß unter
dieser Bedingung, mit Vorrichtungen, in denen die Perforationen
so zusammenlaufen wie in Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung,
("umgekehrt zusammenlaufend"), bisher nicht beobachtet.
Des weiteren kann eine Tröpfchenerzeugung unter
diesen Umständen
nicht aus dem Kapillarwellenmechanismus verstanden werden, wie er
von bisherigen, umgekehrt zusammenlaufenden Vorrichtungen bekannt
und wie er beispielsweise in EP-B-0732975 beschrieben ist.
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Ultraschall-Tröpfchenerzeuger,
die in der Erfindung bevorzugt eingesetzt werden, haben typischerweise
eine Anzahl harmonischer Vibrationsfrequenzen bei denen sie in Resonanz
schwingen. Bei einigen dieser harmonischen Frequenzen kann es möglich sein,
in jeder Membranperforation oder jedem Membranloch eine Kapillarwelle
anzuregen. Wenn die harmonischen Vibrationsfrequenzen zunehmen,
nimmt die Kapillarwellenlänge
der angeregten Kapillarwellen ab und der auftretende Tröpfchendurchmesser
verringert sich entsprechend. Diese Eigenschaften sind aus den folgenden
Gleichungen bekannt:
ϕd = λ/3und
wobei ϕ
d der
Tröpfchendurchmesser
und λ die
Wellenlänge
der Kapillarwelle ist.
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Gemäß dem in
EP-B-0732975 dargestellten Modell, wird eine Vorrichtung bereitgestellt,
die Membranöffnungen
hat, derart, daß eine
oder mehrere solche Kapillarwellen hineinpassen und durch die relativ
große Öffnung einer
Perforation an der Rückseite
einer Membran "festgehalten" werden.
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Auf
diese Weise kann eine ansonsten große Öffnung auf der Rückseite
einer Membran ein kleines Tröpfchen
hervorbringen, das auf der Vorderseite der Membran hervortritt.
Für eine
gegebene Flüssigkeit
(und damit σ und ρ) ist der
Durchmesser des hervortretenden Tröpfchens in erster Linie durch
die Meniskenfrequenz bestimmt, mit der die Kapillarwelle vibriert,
und die große Öffnung auf
der Membranrückseite
dient eher dazu, die Kapillarwelle in ihr festzuhalten, als den
Tröpfchendurchmesser
festzulegen.
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Nimmt
umgekehrt die harmonische Vibrationsfrequenz ab, nimmt die Kapillarwellenlänge zu und
der auftretende Tröpfchendurchmesser
vergrößert sich.
Tröpfchenerzeugung
gemäß dem Kapillarwellenmechanismus,
so wie in EP-B-0732975
beschrieben, tritt jedoch nur bei Frequenzen oberhalb der Frequenz
auf, bei der eine Kapillarwellenlänge durch die Öffnung auf
der Membranrückseite
unterstützt
wird. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gezeigt, daß eine Tröpfchenerzeugung
bei niedrigeren Frequenzen erreichbar ist und daß in diesem neuen Niedrigfrequenzbereich,
der Tröpfchenerzeugungsmechanismus
vom Kapillarwellenmodel, auf das oben in Gleichung 1 Bezug genommen
wird, abweicht. Bei der Tröpfchenerzeugung
entsprechend dem neuen Mechanismus in diesem Niedrigfrequenzbereich
zeigt es sich, daß die
Tröpfchengröße allgemein
einen Durchmesser hat, der eher ungefähr gleich demjenigen der Öffnung in
der Membranrückseite ist,
als der in Gleichung (1) ausgedrückten
Frequenzabhängigkeit
zu folgen.
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Bei
der Tröpfchenerzeugung
entsprechend diesem neuen Mechanismus erweist es sich als notwendig,
auf die Flüssigkeit,
die in Kontakt mit der Membranrückseite
ist, einen Beaufschlagungsdruck anzuwenden. Der Beaufschlagungsdruck
ist so gewählt,
daß die
Flüssigkeit
auf einem Druck unterhalb des Drucks (der typischerweise, jedoch
nicht notwendigerweise der Atmosphärendruck ist) gehalten wird,
der unmittelbar benachbart zur gegenüberliegenden Membranseite ist.
Dieser Beaufschlagungsdruck wird so gewählt, daß er ausreicht, den in EP-B-0732975
beschriebenen Flüssigkeitspumpeffekt
zu überwinden,
und er ist vorzugsweise nicht ausreichend, um Luft durch die Perforationen
in die Flüssigkeit
zu ziehen. Somit wird ein neuer Tröpfchenerzeugungsmechanismus
eingesetzt, wobei dessen Ergebnis die Fähigkeit ist, einen gegebenen
Tröpfchendurchmesser
bei einer viel niedrigeren Frequenz als der für das Kapillarwellenmodell
erforderlichen zu erzeugen.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
dabei eine Niedrigfrequenzerzeugung kleiner Tröpfchen, das heißt von Tröpfchen mit
kleineren Durchmessern als die durch das Kapillarwellenmodell bei
einer gegebenen harmonischen Vibrationsfrequenz vorhergesagten.
Dieser Vorteil ist besonders ausgeprägt bei der Herstellung von
Tröpfchen
im Größenbereich
von 1 μm
bis 10 μm
mit solchen 'umgekehrt
zusammenlaufenden' Vorrichtungen.
Diese Frequenzerniedrigung verringert die zur Tröpfchenherstellung notwendige
elektrische Leistung und die Kosten der Antriebselektroden zum Erzeugen
der notwendigen Bewegungsanregung der Membran.
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Es
ist zu bemerken, daß der
im Betrieb angewendete negative Beaufschlagungsdruck es nicht erfordert,
daß die
Flüssigkeit
bei einem negativen Beaufschlagungsdruck zur Membran gebracht wird,
sondern nur, daß die
Flüssigkeit
einem negativen Beaufschlagungsdruck zu den Zeiten ausgesetzt ist,
zu denen eine Tröpfchenerzeugung
gewünscht
ist. Beispielsweise kann die Flüssigkeit
bei einem Druck, der gleich demjenigen unmittelbar vor der perforierten
Membran ist, zur perforierten Membran gebracht werden, oder sogar
bei einem höheren
Druck zur perforierten Membran gebracht werden, der alleine nicht
ausreichend ist, um die Flüssigkeit dazu
zu bringen durch die Perforationen zu fließen. Danach, wenn eine Atomisierung
in Tröpfchen
gefordert ist, können
Mittel eingesetzt werden, um entweder den Druck (der Flüssigkeitsmasse,
die dann in Kontakt mit diesen Perforationen ist) unter den Druck
unmittelbar vor der perforierten Membran zu verringern oder den Druck
der Atmosphäre
unmittelbar vor der Membran zu erhöhen, wobei beide Maßnahmen
die gewünschte Druckdifferenz
erzeugen. Entweder gleichzeitig mit dem Einrichten dieser Druckdifferenz
oder zu einem späteren
Zeitpunkt, solange der Beaufschlagungsdruck bestehen bleibt, kann
die Vibration der Membran (im festgelegten Frequenzbereich) angeregt
werden, um Tröpfchen
zu erzeugen.
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Der
neue Tröpfchenmechanismus
ist wesentlich robuster bei der Herstellung atomisierter Partikelsuspensionen
wie auch Lösungen,
ohne ein Verstopfen der Löcher
oder Perforationen, als 'vorwärts-zusammenlaufende' Tröpfchenerzeugungsvorrichtungen
des Stands der Technik, wie etwa die oben genannten. Dies gilt insbesondere
für seine
Anwendung bei kleinen Perforationen zur Herstellung kleiner Tröpfchen,
so wie oben beschrieben. Dieser Vorteil rührt von der umgekehrt zusammenlaufenden
Eigenschaft der Perforationen oder Löcher her, von der zusammen
mit dem beschriebenen Beaufschlagungsdruck angenommen wird, daß der Flüssigkeitsmeniskus
an der Membranseite festgehalten wird, an der die Flüssigkeit
zugeführt
wird, wodurch die Perforation selbst nicht von der Flüssigkeit
oder Suspension gefüllt
wird.
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Ein
Beispiel einer Vorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgeführt
ist, wird nun mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben,
in der:
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1 eine
Schemazeichnung einer Tröpfchenverteilungsvorrichtung
im Querschnitt darstellt;
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die 2 und 3 eine
Draufsicht beziehungsweise eine Querschnittansicht durch den Atomisierungskopf
darstellen;
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4 ein
Querschnittdetail der perforierten Membran darstellt; und
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5 ein
Graph ist, der die umgekehrt-zusammenlaufende Tröpfchengröße als Funktion der Vibrationsfrequenz
zeigt.
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1 zeigt
eine Tröpfchenverteilungsvorrichtung 1,
die folgendes umfaßt:
ein Gehäuse 3,
das Flüssigkeit 2 der
Rückseite 52 einer
perforierten Membran 5 direkt zuführt, und ein Aktuator oder
Vibrationsmittel 7, das beispielhaft als eine ringförmige elektroakustische
Scheibe und Substrat dargestellt ist und das durch eine elektronische
Schaltung 8 betrieben wird. Eine Flüssigkeitsspeicherung und Zuführung zur
Rückseite 52 sind,
beispielsweise wie in 1 dargestellt, durch ein Gehäuse 3 gegeben.
Ebenfalls dargestellt ist eine Spritze 20, die einen Spritzenkorpus 21 und
einen Kolben 22, der mit dem Spritzenkorpus eine gleitende
Dichtung bildet, umfaßt.
Die Bewegung des Kolbens 22 in der durch den Pfeil 23 dargestellten
Richtung gestattet es, den Druck der Flüssigkeit 2, die in
Kontakt mit der Rückseite 52 der
Membran 5 ist, auf einen niedrigeren Wert als den Atmosphärendruck
der unmittelbar zur Vorderseite 51 der Membran benachbarten
Luft zu bringen, wobei die Druckdifferenz typischerweise von den Flüssigkeitsmenisken
an den Membranperforationen 50 unterstützt wird (genauer dargestellt
in 4). Die Schaltung 8 bezieht von einer
Energieversorgung 9 elektrische Leistung, um die perforierte
Membran 5 im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Membran
zu vibrieren, wodurch Tröpfchen
erzeugt werden, die aus der Vorderseite 51 der perforierten
Membran hervortreten. Die perforierte Membran 5 und der
Aktuator 7 in Kombination werden im folgenden als Atomisierungskopf 40 bezeichnet.
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Der
Atomisierungskopf 40 wird in einer Weise gefaßt gehalten,
die seine Vibrationsbewegungen nicht übermäßig einschränkt, beispielsweise durch eine
gerillte ringförmige
Halterung, die aus einem weichen Silicongummi (nicht dargestellten)
gebildet ist.
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Die 2 und 3 zeigen
eine Draufsicht beziehungsweise eine Querschnittansicht durch eine
geeignete Form eines Atomisierungskopfes 40. Dieser Atomisierungskopf
besteht aus einer elektroakustischen Scheibe 70, die einen
Kreisring 71 aus rostfreiem Stahl umfaßt, an dem ein piezoelektrischer
keramischer Kreisring 72 und die kreisförmige perforierte Membran 5 befestigt
sind. Die perforierte Membran ist so ausgeführt, wie dies detaillierter
mit Bezug auf 4 beschrieben ist. Der Kreisring
aus rostfreiem Stahl hat einen Außendurchmesser von 20 mm, eine
Dicke von 0,4 mm und umfaßt
ein zentrales konzentrisches Loch 73 mit 4,0 mm Durchmesser.
Die piezoelektrische Keramik ist vom Typ P51 von CeramTec aus Lauf,
Deutschland, und hat einen Außendurchmesser
von 14 mm, einen Innendurchmesser von 7 mm und eine Dicke von 0,3
mm. Die obere Fläche 74 der
Keramik hat eine Antriebselektrode 75 und eine optionale
Sensorelektrode (nicht dargestellt), die aus einer 2.0 mm breiten
metallischen Beschichtung bestehen kann, die sich radial, im wesentlichen
vom inneren zum äußeren Durchmesser
erstreckt. Die Antriebselektrode 75 erstreckt sich über den
Rest der Oberfläche
und ist von der optionalen Sensorelektrode durch einen 0,5 mm Luftspalt
elektrisch isoliert. Elektrische Kontakte sind durch gelötete Verbindungen
feiner Drähte
ausgeführt
(nicht dargestellt).
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Im
Betrieb wird die Antriebselektrode 75 unter Verwendung
der elektronischen Schaltung 8 durch ein Sinus- oder Rechteckwellensignal
angetrieben, mit einer Frequenz, die typischerweise im Bereich 50 bis
300 kHz liegt, und mit einer Spitze-Spitze-Amplitude von etwa 60
V.
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4 zeigt
ein Querschnittsdetail einer perforierten Membran 5 gemäß der Erfindung,
wobei diese Membran geeignet ist, im wesentlichen und passend zur
Verwendung mit der Tröpfchenverteilungsvorrichtung 1 in
Richtung des Pfeils 58 zu vibrieren. Die Membran 5 ist
auf der oberen (wie dargestellt) Seite des Aktuators 7 angeordnet
dargestellt, im Gegensatz zur Unterseite, wie in den 1 bis 3 dargestellt.
Beide Lagen sind möglich.
Die Membran ist als eine kreisförmige
Scheibe mit einem Durchmesser von 6 mm aus elektrogeformtem Nickel
ausgebildet. Ein geeigneter Lieferant ist Stork Veco of Eerbeek,
Niederlande. Die Membrandicke beträgt 70 Mikrometer und sie ist
mit mehreren unter 50 dargestellten Perforationen ausgebildet,
die einen sich kontinuierlich vergrößernden Verjüngungswinkel
haben, wodurch sich ein ungefähr
halbkreisförmiger Materialquerschnitt
zwischen zwei benachbarten Perforationen ergibt, wie unter 53 dargestellt
ist. Der kleinste Durchmesser der Löcher, der sich an der ,rückwärtigen' Seite 52 befindet,
hat wie unter „b„ dargestellt
einen Durchmesser von 15 Mikrometer. Die Perforationen sind in einem
gleichseitigen Dreiecksgitter mit einem unter „a„ dargestellten Abstand von
170 μm angeordnet.
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Die
Tröpfchenerzeugung
findet wie folgt statt, wenn eine perforierte Membran, die allgemein
mit Bezug auf 4 beschrieben ist, in einem
Atomisierungskopf, der mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben ist,
und in dem mit Bezug auf 1 beschriebenen System verwendet
wird. Am Anfang wird die Spritze 20 verwendet, um das Volumen
des Gehäuses 3 zu
vergrößern (da
das Sprühen
gemäß dem neuen
Tröpfchenerzeugungsmechanismus
eine Druckdifferenz erfordert, die ausreichend ist, dem austretenden
Flüssigkeitsfluß auf die
Vorderseite 51 der Membran entgegenzuwirken) und die elektronische
Schaltung 8 wird verwendet, um den Atomisierungskopf 40 mit
einer Wechselspannung von 60 V Spitze-Spitze-Amplitude bei einer Frequenz von etwa
58 kHz anzuregen. Das Sprühen
von Tröpfchen
mit dieser bestimmten Vorrichtung geschieht bei einer Druckdifferenz,
die typischerweise im Bereich –80
bis –190
mbar liegt, und es werden Tröpfchen
von etwa 15 Mikrometer Durchmesser erzeugt. Bei –190 mbar Druckdifferenz arbeitet
die perforierte Membran als Blasenerzeuger. Blasenerzeuger, Volumenvergrößerungsverfahren
wie etwa die oben beschriebene Spritze und ausdehnbare Blasebalgkonstruktionen,
Kapillarverfahren wie etwa Dochte, Röhren und enge Spalte zwischen
Materialschichten sowie andere Mittel zum Bereitstellen einer dem
Fluß entgegenwirkenden
Druckdifferenz können
alle mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
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Bei
einer Frequenz von 58 kHz beträgt
die dazugehörige
berechnete Kapillarwellenlänge
ungefähr
80 μm, was
viel größer ist
als die minimale Öffnungsabmessung
der tatsächlich
verwendeten Perforationen. Diese Vorrichtung ist die beste Ausführungsform
der Erfindung zur Erzeugung von Tröpfchen im Bereich von 15 Mikrometern,
die den Erfindern bekannt ist.
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5 ist
ein Graph, in dem der Tröpfchendurchmessers
gegen die Frequenz aufgetragen ist und der einen Vergleich der Tröpfchengröße zwischen
der Kapillarmoduströpfchenerzeugung
(die im Graph abgebildete Linie „80„) und
der Erzeugung gemäß der Erfindung
(Kästchen „81„, die
Meßpunkte
darstellen) zeigt. Auf der linken Seite der Graphen ist der deutliche
Unterschied im Tröpfchendurchmesser
bei niedrigeren Frequenzen dargestellt und der Vorteil der Erfindung
kann davon abgelesen werden.
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Es
ist erkennbar, daß die
vorliegende Erfindung nicht durch die hier beschriebenen bestimmten
Materialien, Konstruktionsdetails oder Einsatzbedingungen eingeschränkt ist,
sondern daß eine
Vielfalt von Materialien, Konstruktionen und Einsatzbedingungen
in Übereinstimmung
mit der Erfindung verwendet werden können.
