DE3236831C2 - Flüssigkeitssprühgerät - Google Patents

Abstract

Flüssigkeitssprühgerät mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter, in den ein Absorber eintaucht, der das Wasser einem Ultraschallschwinger zuführt. Zur Verringerung der Dämpfung des Ultraschallschwingers liegt das obere Ende des Absorbers seitlich an dem äußersten Ende des Ultraschallschwingers an und steht gleichzeitig über dessen schwingende Stirnfläche einen geringen Betrag vor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitssprühgerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Ein derartiges Flüssigkeitssprühgerät ist aus der DE-OS 28 11 248 bekannt Es enthält einen Absorber aus einem runden Docht der im Bereich seines oberen Endes seitlich an dem in Schwingungsrichtung äußersten Ende des Ultraschallschwingers anliegt im übrigen jedoch in einem Dochtrohr verläuft Da der Absorber nicht auf einen bestimmten Strömungswiderstand hin ausgelegt ist, führt ein hoher Strömungswiderstand zu einer geringen abgestäubten Flüssigkeitsmenge, ebenso aber auch ein geringer Strömungswiderstand, denn im letzteren Fall ist die an den Ultraschallschwinger herangeführte Flüssigkeitsmenge so groß, daß dessen Schwingungen stark bedämpft werden, es sei denn, man legt diesen von vornherein für eine größere Leistung aus, wodurch sich natürlich die elektrische Leistungsaufnahme erhöhen würde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Flüssigkeitssprühgerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, das ohne Erhöhung der elektrischen Leistungsaufnahme einen besonders intensiven Sprühnebel liefert.

Diese Aufgabe ist bei einem gattungsgemäßen Sprühgerät erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen des Gerätes angegeben, die eine verläßliche Positionierung des Absorbers in bezug auf die schwingende Fläche am äußersten Ende des Ultraschallwandler betreffen, das Anschwingen des letzteren erleichtern und eine gleichmäßige Wasserzufuhr gewährleisten.
In der Zeichnung ist ein Flüssigkeitssprühgerät nach der Erfindung in beispielsweise gewählten Ausführungsformen, deren Einzelheiten und erläuternden Diagrammen dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eiaer ersten Ausführungsform,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Ausführungsform nach F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie X-X in F i g. 2,
F i g. 4a bis 4c den Absorber in der Seitenansicht im Schnitt und in der Aufsicht

Fig.5 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ultraschallwandlers und eines Teils des Absorbers,

F i g. 6 eine perspektivische Darstellung des an dem Ultraschallwandler anliegenden Absorbers,
F i g. 7 die Teile der F i g. 6 im Schnitt

F i g. 8 das Blockschaltbild des Sprühgerätes,

F i g. 9a, 9b eine vergrößerte Teildarstellung des Ultraschallwandlers zur Erläuterung dessen Funktion,

F i g. 10 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Beziehung zwischen der Zeit ab Aktivierung des Ultraschall-Wandlers und der an diesem haftenden Wassermenge,

F i g. 11 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung einer zweiten Ausführucgsform des Ultraschallwandlers und des Absorbers, und
Fig. 12 eine perspektivische Teilansicht der zweiten Ausführungsform.

Die Fig. 1 bis 10 zeigen eine erste Ausführungsform des Flüssigkeitssprühgerätes. Es umfaßt ein Kunststoffgehäuse 3, das in seinem oberen Teile eine im wesentlichen vertikal verlaufende Trennwand 6 hat die eine annähernd runde öffnung zur Aufnahme eines Ultraschallwandlers 1 aufweist Dieser ist an eine Schwingschaltung 9 angeschlossen, die zusammen mit. einem Schalter 10 auf einer gedruckten Leiterplatte 41 in dem Gehäuse t unmittelbar unterhalbrsr Trennwand 6 sitzt Unter der Leiterplatte 41 befindet sich eine Stromversorgung 11, die zwei Trockenbatterien 12 enthält oder alternativ über ein Steckergehäuse 13 mit dem Wechselstromnetz verbindbar ist. Der Ultraschallschwinger 1 besteht aus einem elektrostriktiven Element 14 zur Schwingungserzeugung und aus einem Metallfortsatz 15 zur Vergrößerung der Schwingungsamplitude. Das elektrostriktive Element 14 hat eine Elektrode in der Mitte der rückwärtigen Oberfläche, sowie eine weitere Elektrode, die die elektrische Verbindung mit dem Metallfortsatz 15 herstellt und mit diesem über einen leitenden Kleber fest verbunden ist. Am äußeren Umfang des Metallfortsatzes 15 ist ein Ringflansch 17 vorgesehen, der den Ultraschallwandler 1 an der unterseitigen Fläche einer Montageöffnung 7 halten. Der Metallfortsatz 15 ist am Außenrand seines äußersten Endes mit einem abgeschrägten oder abgerundeten Bereich 31 versehen. An der Trennwand 6 ist ein Wasservorratsbehälter 20 lösbar befestigt. Er besteht aus durchsichtigem oder durchscheinendem Werkstoff, so daß der Füllstand leicht überprüft werden kann. Der Vorratsbehälter 20 hat einen Verschlußdeckel 39, der mittels eines O-Ringes 42 abdichtend aufgesetzt ist und eine schräg verlaufende Führungsbohrung 40 aufweist, durch welche ein Absorber 22 in einer leichten Biegung hindurchgeführt ist, so daß eine Drosselung oder Unterbrechung der Wasserzufuhr, wie sie bei einem scharfen Knick auftreten könnte, vermieden ist.
Das Gehäuse 3 hat ein Fenster 8 zur Überprüfung des

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Füllstandes des Vorratsbehälters 20. Der Wasserabsor- Metallfortsatz 15 schwingen, so daß die Sprühfläche am ber 22 besteht aus einer Seele 33 aus streifenförmigem äußersten Ende des Metallfortsatzes 15 infolge der am-FiIz z. B. aus unverwebten Acrylfasern, der beidseits plitudenverstärkenden Wirkung des letzteren mit einer sandwichartig zwischen zwei Kuiiststoffschutzstreifen größeren Schwingungsweite schwingt, während die J4 (z. B. Polypropylen) liegt. Diese Kunststoffschutz- 5 Seele 33 des Absorbers 22 nach dem Kapillarprinzip streifen 34 sind teilweise miteinander verschweißt, so Wasser aus dem Vorratsbehälter 20 heranführt und in daß sich ein einstückiger, in Längsrichtung symme- einem dünnen Film auf die schwingende Oberfläche am irischer Aufbau des Absorbers ergibt. Gemäß den äußersten Ende des Metallfortsatzes 15 gelangen läßt, Fig.4a bis 4c ist in dem jeweiligen verschweiSten Teil wie dies in Fig. 10a dargestellt ist Die Oberflächender Schutzstreifen 34 eine Bohrung vorgesehen, die an io schwingungen erzeugen eine Wellenbewegung des ihrem Umfang in eine Anzahl von Schlitzen 38 übergeht Wassers, während derer die Wellenkämme oder -schei-Die Seele 33 steht an beiden Enden des Absorbers 22 tel sich ablösen und zu einem in frontaler Richtung abüber die Schutzstreifen 35 über umd hat kreisbogenför- gegebenen Sprühnebel führen. Wenn der Absorber 22 mige Aussparungen oder Ausstanzungen 32, wobei der hinter der schwingenden Oberfläche am äußersten Ende Krümmungsradius jeweils größer als derjenige des au- 15 des Ultraschallwandlers 1 positioniert wird, ist es an sich Bersten Endes des Metallfortsatzes 15 ist Das Gehäuse schwierig, der schwingenden Oberfläche das Waser ord-3 besitzt gemäß den F i g. 1 bis 3 eine abnehmbare Bo- nungsgemäß zuzuführen. Nach dem vorliegenden Vordenkappe 43 und an seinem oberen Teil einen Schnapp- schlag steht der Absorber 22 jedoch vor das äußerste ring 44 sowie eine abnehmbare, transparente Maske 25. Ende des Ultraschallwandlers 1 vor, wodurch eine Der Schnappring44 sowie die Maske 25 sind gegenüber 20 gleichmäßige Wasserzufuhr ermögR'ht wird. Da außerder Moniageöffnung 7 für den U'iraschallschwinger mit dem die radiale Schwingung des Ultraschaüwandlers 1 Sprühöffnungen 26a bzw. 266 versehen. De^ Schnapp- nur V400 oder weniger im Vergleich zu der Longitudinalring 44 weist außerdem in der Nähe der Sprühöffnung schwingung beträgt, beeinfluß der an der Seitenfläche 26a einen druckknopfartigen Zapfen 36 mit Verbreiter- des Ultraschallwandlers 1 anliegende Absorber 22 die tem Kopf auf. Der Absorber 22 verläuft durch die Füh- 25 Schwingungen nur im geringen Maße,
rungsbohrung 40 hindurch und taucht mit seinem unte- Der Absorber 22 ist relativ breit, so daß er eine hinreiren Ende in den Vorratsbehälter 20 ein, während sein chende Wassermenge absorbiert Der Absorber 22 ist oberes Ende lösbar auf den Zapfen 36 aufgeschoben ist, breiter als der Radius des Metallfortsatzes 15 um ein wodurch es eine Positionierung erhält, bei welcher die Abgleiten des Absorbers 22 von dem Metallfortsatz 15 Ausstanzung 32 schräg gegen den abgerundeten oder 30 selbst bei seitlicher Relatiwerschiebung dieser beiden verjüngten Teil 31 am äußersten Ende des Ultraschall- Teile gegeneinander zu vermeiden.
Wandlers 1 in der Weise anliegt, daß die Stirnfläche der Im Diagramm der F i g. 10 ist auf der Ordinate die an Seele 33 vor dem äußersten Ende des Ultraschallwand- der schwingenden Fläche am äußersten Ende des Meiers 1 liegt. Da die Bohrungen 35 zur Fixierung des tallfortsatzes 15 haftende Wassermenge Q und auf der Absorbers 22 in dem verschweißten Abschnitt 37 der 35 Abszisse die Zeit gerechnet ab Beginn der Schwingung Schutzstreifen 34 angeordnet sind, ergibt sich ein unver- des Metallfortsatzes 15, aufgetragen. Die gestrichelte rückbarer Sitz des Absorbers 22 auf dem Zapfen 36, Linie a-a zeigt die an der schwingenden Oberfläche des wobei die Schlitze 38 das Einsetzen und Herausnehmen Metallfortsatzes 15 haftende Wassergrenzmenge, bei des Absorbers 22 erleichtern, hierbei aber eine Verrin- deren Überschreitung auch bei schwingendem Metallgerung der Haltekraft infolge Erweiterung der Bohrung 40 fortsatz 15 kein Wasser mehr abgesprüht wird. Wenn 35 selbst bei wiederholtem Einsetzen und Herausneh- nu:> auf dem Metallfortsatz 15 eine Wassermenge A men des Absorbers 22 vermeiden. Dieser bleibt daher kurz vor Beginn der Schwingungen des Metallfortsatzes mit gleichbleibender Genauigkeit eingepaßt Der Ab- 15 haftet, wird sich diese Wassermenge, zum Schwingen sorber 22 der schräg gegen den abgerundeten oder ab- gebracht entsprechend den ausgezogenen Linien C, A, geschrägten Bereich 31 des Metallfortsatzes 15 des Ul- 45 B je nach Strömungswiderstand des Absorbers 22 äntraschallwandlers 1 anliegt ist somit in Längsrichtung dem. Die ausgezogene Linie C zeigt den Fall, daß der (axial) in bezug auf den Ultraschallwandler 1 unver- Strömungswiderstand gering ist und die Wassermenge schiebbar und exakt positioniert, so daß die Flüssigkeit gleichzeitig mit Schwingungsbeginn des Metallfortsatin gleichbleibender Menge abgesprüht wird. Infolge der zes 15 anwächst so daß sie sehr bald die Grenzmenge Abrundung oder Abschrägung des Metallfortsatzes 15 50 entsprechend der gestrichelten Linie a-a überschreitet, im Bereich 31 ist des weiteren bei Beginn des Sprühvor- In diesem Fall ergibt sich ein Zustand, bei dem der Meganges weniger elektrische Leistung erforderlich. Da tallfortsatz 15 ständig schwingt, hierbei jedoch wenig der Absorber 22 mit seiner kreisbogenförmigen Aus- ode^r keinen Sprühnebel erzeugt Die durchgezogene stanzung 32 gegen den Ultraschallwandler 1 anliegt, be- Linie B zeigt den Fall, daß der Strömungswiderstand rührt er dessen schwingende Fläche nicht wodurch sich, 55 größer als zuvor iii. Hierbei nimmt die anlw/tende Wasbezogen auf die aufgenommene elektrische Leistung, sermenge gleichzeitig mit dem Beginn der Schwingundie abgesprühte Wassermenge erhöht und außerdem gen des Metallfortsatzes 15 zunächst zu, nach kurzer ein seitliches Ausweichen des Absorbers 22 vermieden Zeit jedoch ab und bleibt dann konstant. Hierbei wird wird. die gestrichelte Linie a-a entsprechend dem vorgenann-Nach Betätigung des Stromversorgungsschalters 10 60 ten Grenzwert nicht überschritten, so daß ein Sprtihnewird eine von der Schwingschaltung 9 erzeugte hochfre- bei erzeugt wird. Nachteilig ist hier jedoch, dzjä die abquente Spannung, deren Frequenz: etwa gleich der me- gesprühte Menge nicht sehr groß ist, da der Strömungschanischen Resonanzfrequenz des Metallfortsatzes 15 widerstand des Absorbers 22 höher ist. Die durchgezoist, über Zuleitungen 5 an die eine Seite des elektrostrik- gene Linie A zeigt die Verhältnisse bei Verwendung tiven Elementes 14 unmittelbar und an dessen andere 65 eines Absorbers 22 mit dem vorliegend beschriebenen Seite über den Metailfortsatz 15 und den leitenden KIe- Aufbau. Hier ist die Seele 33 mit niedrigem Strömungsber angelegt. Die durch das elektrostriktive Element 14 widerstand beidseits sandwichartig zwischen Schutzerzeugten Ultraschallschwingungen lassen auch den streifen 34 eingeschlossen, die verschweißte Bereiche 37

haben, wodurch der Strömungswiderstand abschnittsweise erhöht wird. Die anhaftende Wassermenge nimmt anfänglich zu, überschreitet jedoch nicht den Grenzwert und liegt im eingeschwungenen Zustand höher als im Fall der durchgezogenen Linie B.

Wenn nach Gebrauch der Wasservorratsbehälter 20 leer ist, wird der Absorber 22 von dem Zapfen 36 abgezogen und der Vorratsbehälter 20 zusammen mit dem Absorber 22 aus dem Gehäuse 3 herausgenommen und neu gefüllt Hierbei sorgen die Schutzstreifen 34 dafür, daß die Seele 33 nicht mit der Hand berührt und auf diese Weise verschmutzt werden kann, so daß das Gerät und die eingefüllte Flüssigkeit hygienisch einwandfrei bleibea

Fig.8 ist ein Blockschaltbild des Gerätes, dessen Steckergehäuse 13 über einen geeigneten Adapter mit dem Wechselstromnetz verbindbar ist, wobei ein Schalter 46 den Stromkreis zu den in dem Gerät enthaltenen Batterien 12 unterbricht-

Entsprechend der vorstehenden Beschreibung liegt bei dem Flüssigkeitzerstäubergerät der Absorber 22 an der Seitenfläche des vorderen Endabschnittes des Ultraschallwandlers an, wobei jedoch das obere Ende des Absorbers 22 vor dem vordersten Ende des Ultraschallwandlers positioniert ist, so daß der Ultraschallwandler den Absorber nur in einer schmalen Zone berührt. Einerseits vermindert dies die Schwingungsdämpfung des Ultraschallschwingers, andererseits wird die rchwingende Oberfläche zuverlässig und gleichmäßig mit Wasser versorgt, mit dem Vorteil, daß eine große Menge Wasser bei geringem elektrischen Energiebedarf abgesprüht werden kann.

In den Fig. 11 und 12 ist eine zweite Ausführungsform des Gerätes wiedergegeben. Hierbei ist eine Sprühstrahlbohrung 26Z) an ihrem Unterrand mit einer Wasserabstreifrippe 4 versehen, die nach rückwärts in einem Kreisbogen vorsteht, so daß die Rippe 4 bei aufgeschnappter Maske 25 am äußersten Ende auf der Oberfläche des Wasserabsorbers 22 aufliegt. Selbst wenn sich daher beim wiederholten Herausnehmen und Einsetzen des Absorbers 22 die Verbindung zwischen der Bohrung 35 und dem Zapfen 36 lockert, weil sich die Passung zwischen diesen beiden Teilen verschlechtert, hält die Rippe 4 den Absorber 22 nieder, so daß dieser sich weder verschieben noch hochstehen kann, was zu einer Verschlechterung des Sprühvorganges führen würde. Während des Sprühens gelangt ferner ein Teil der Wassertröpfchen oder des Sprühnebels an den Rand der Sprühstrahlbohrung 26b und schlägt sich dort in Tropfenform nieder. Diese Wassertropfen fließen längs der Wasserabstrsifrippe 4, von dieser auf den Absorber 22 und anschließend längs der Oberfläche dessen Schutzstreifen 34 nach unten durch die Führungsbohrung 40 in den Vorratsbehälter 20 zurück. Auf diese Weise wird vermieden, daß über das Fenster 8 Wasser aus dem Gerät heraustritt

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitssprühgerät, bestehend aus einem Flüssigkeitsvorratsbehälter, in den ein die Flüssigkeit nach dem Kapillarprinzip ansaugender Absorber eintaucht, der aus einer Seele aus flüssigkeitsabsorbierendem Material, die mit ihren beiden Enden über eine flüssigkeitsundurchlässige Umhüllung übersteht, besteht und mit seinem einen Ende seitlich an dem in Schwingungsrichtung äußersten Ende eines Ultraschallschwingers anliegt und über dessen Stirnfläche vorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus zwei Kunststoffschutzstreifen (34) besteht, zwischen denen sandwichartig die streifenförmig ausgebildete Seele (33) liegt und die zur Erhöhung des Strömungswiderstandes bereichsweise (bei 37) miteinander verbunden sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß d-zr Absorber (22) in wenigstens einem der verschweißten Bereiche (37) seiner Kunststoffstreifen (34) eine Bohrung (35) zur Aufnahme eines gehäusefesten Zapfens (36) in der Nähe des an dem Ultraschallschwinger (1) anliegenden Endes des Absorbers (22) hat

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber (22) an wenigstens einem seiner Enden eine kreisbogenförmige Ausstanzung (32) hat, mit der er an dem Ultraschallschwinger (1) anliegt

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallschwinger (1) am Umfang seined äußersten Endes abgeschrägt ist.