EP1214986A1 - Ultrasonic atomizer - Google Patents

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EP1214986A1
EP1214986A1 EP00127359A EP00127359A EP1214986A1 EP 1214986 A1 EP1214986 A1 EP 1214986A1 EP 00127359 A EP00127359 A EP 00127359A EP 00127359 A EP00127359 A EP 00127359A EP 1214986 A1 EP1214986 A1 EP 1214986A1
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EP
European Patent Office
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ultrasonic atomizer
substrate board
substrate
piezoelectric vibrator
liquid
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Withdrawn
Application number
EP00127359A
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Inventor
Klaus Van Der Linden
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to DE50102639T priority patent/DE50102639D1/en
Priority to AT01991768T priority patent/ATE269167T1/en
Priority to PCT/EP2001/013983 priority patent/WO2002047828A1/en
Publication of EP1214986A1 publication Critical patent/EP1214986A1/en
Priority to US10/461,912 priority patent/US20040256482A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0638—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers spray being produced by discharging the liquid or other fluent material through a plate comprising a plurality of orifices
    • B05B17/0646—Vibrating plates, i.e. plates being directly subjected to the vibrations, e.g. having a piezoelectric transducer attached thereto
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F75/00—Hand irons
    • D06F75/08—Hand irons internally heated by electricity
    • D06F75/22—Hand irons internally heated by electricity with means for supplying liquid to the article being ironed

Definitions

  • the invention relates to an ultrasonic atomizer for production of a liquid spray.
  • Ultrasonic atomizers are used when the to generating spray mist high demands especially in relation distribution as homogeneous as possible or as possible good meterability. Possible areas of application are e.g. use in painting equipment, air humidification systems, medical devices - where a medical effective aerosol generated in a certain dosage - but also household appliances, such as Iron, in those to generate particularly good work success Ultrasonic atomizers are used to make a to produce water mist that supports the ironing process.
  • EP 1 005 917 A1 describes an inhaler with an ultrasonic atomizer described. This consists of a first and a second substrate, and a vibration generator.
  • the two substrates and the vibrator are essentially three-dimensional, specially designed bodies.
  • the first substrate which is the outlet device for the atomized liquid is very important elaborately designed to the excited main vibration mode optimal support.
  • the invention is therefore based on the object of an ultrasonic atomizer indicate which one is easy to manufacture, a favorable radiation behavior with regard to the to be generated Has spray mist and covers a wide range of uses.
  • the task is performed by an ultrasonic atomizer solved with a piezoelectric transducer, at which the piezoelectric transducer as a whole-surface table is formed and connected to a substrate board.
  • the invention is Ultrasonic atomizer easy to manufacture because it is used to manufacture the essential components of which do not require any special manufacturing steps in which one or more components of the atomizer a complicated three-dimensional geometric shape is given.
  • Ultrasonic atomizer not limited to applications, where a relatively small amount of liquid is atomized shall be.
  • Ultrasound atomizer understood a plate-like structure which are two flat, parallel interfaces having. Furthermore, this plate-like structure is said to be one have a small thickness compared to its length.
  • a board is called the whole area if on one of the Interfaces two with respect to the center of gravity of the panel the opposite edge points always by a straight line Route can be connected, the routes being completely in of the respective area. Minor irregularities on The edge of the respective interface should not be considered become.
  • the substrate board advantageously has at least one recess on.
  • the targeted geometric design of the recess in the substrate board allows to set the vibration modes of the Formed consisting of piezoelectric vibrator and thus connected substrate board.
  • the working frequency of the ultrasonic atomizer targeted to a frequency range far from the hearing limit away to avoid acoustic impairments to avoid during operation.
  • the variation in the size and geometric shape of the recess the substrate board also allows targeted influence to take on the size of the atomization process resulting liquid droplets.
  • the geometry of the piezoelectric transducer represents the Variation of the geometry of the recess of the substrate plate one technically easy to accomplish task.
  • the recess advantageously extends over the geometric one Center of gravity of the substrate board with elliptical, circular or regular polynomial cross section of the substrate plate so about the center. This will make the adjustment to the desired vibration mode particularly easily.
  • the piezoelectric vibrator and / or the substrate plate formed as at least essentially round plates.
  • the vibrations along the surface of the piezoelectric Schwingers particularly homogeneous.
  • the substrate board's job is to set certain vibration modes to stimulate or suppress is one in many Advantageous in terms of symmetrical shape of the substrate board, to achieve this effect as homogeneously as possible.
  • round boards are easy to manufacture.
  • Both the piezoelectric vibrator is advantageous as well as the substrate board as a round board, the substrate panel having a central hole.
  • the symmetry properties come of the components involved are particularly good and complementary to unfolding.
  • there is a middle one Hole can be easily made as a recess in the substrate board.
  • Steel is a material that can be easily procured or manufactured is. Furthermore, a large number of simple ones and easy processing options for steel.
  • the piezoelectric vibrator on the substrate board is advantageous glued on, especially the transducer and substrate board largely glued together.
  • An adhesive connection is easy to produce and offers at Ultrasonic atomizer according to the invention the advantage that the most homogeneous possible distribution of the adhesive layer in comparison the vibrations of the piezoelectric vibrator connected to the substrate panel be little affected.
  • the substrate board has at least one hole and this is closed by at least one aid.
  • the aid has a thickness which is clear is below the thickness of the substrate board.
  • Closing the hole in the substrate board with a tool offers the advantage that the especially in operation without Liquid heat generated by the piezoelectric vibrator can be dissipated more easily because the heat on the with aids in contact with the piezoelectric vibrator passes over and is distributed over its surface. If the surface of the aid is at least somewhat larger than the cross section of the hole, the heat input is improved, because the surface of the aid is directly related to the environment communicates. In operation with liquid offers the aid also has the advantage of corrosion protection of the piezoelectric transducer when the feed the liquid to be atomized from that facing away from the transducer Side of the substrate board. Then she kicks no longer in direct contact with the surface of the piezoelectric Oscillator.
  • the aid is advantageously a plastic film and / or a paint and / or a metal foil.
  • the ultrasonic atomizer in an iron is advantageous used to generate a spray.
  • the substrate board 12 has a recess 14 center hole. Both the piezoelectric vibrator 10 as well as the substrate board 12 are in this embodiment designed as round plates.
  • the piezoelectric vibrator 10 and the substrate panel 12 form a sandwich arrangement and are preferably glued together flat.
  • the one to be atomized This sandwich arrangement is on a liquid Not shown in FIG 1 way can be supplied.
  • the substrate board 12 has through openings 16, through which, when operating the ultrasonic atomizer, the one to be atomized or pass through already atomized liquid can.
  • the recess 14 of the substrate board 12 can be of geometrical sizes such as. Target length, width, area or diameter be designed so that the one is not closer shown excitation device consisting of excited unit with piezoelectric vibrator 10 and substrate board 12 with a desired working frequency swings.
  • FIG. 2 shows a side view of FIG. 2 along the section II-II.
  • the passage openings 16 are of a perforated film 18, which is perforated in the present exemplary embodiment Ring disc is covered.
  • the not shown Holes in the perforated film 18 preferably have a diameter of approx. 50 ⁇ m. The purpose of these holes is that no liquid can pass through it if the ultrasonic atomizer is not actuated, i.e. the piezoelectric Vibrator is not excited.
  • the perforated film 18 is preferably glued flat to the substrate board 12.
  • FIG. 3 shows an ultrasonic atomizer 19. This is connected with a tank housing 29, which consists of two by one Partition 31 separate rooms (30, 32) there. In both There is clearing during the operation of the ultrasonic atomizer 16 liquid 34.
  • the liquid in the working space 32 is the one which the next time you press a button, not shown Actuator of the ultrasonic atomizer 16 is used for atomization. A particularly good atomization result is obtained if one is possible in the work area 32 even distribution of pressure in the liquid prevails.
  • liquid from the storage room 30 are specifically transported to the work area 32 in order to be there occurring during the operation of the ultrasonic atomizer 16 Compensate for pressure fluctuations in the liquid.
  • the ultrasonic atomizer 19 further comprises an entire surface piezoelectric vibrator 20, which is on a substrate board 22, which in the present embodiment is designed as a disc, is glued on.
  • the substrate board 22 has a central hole, which with a Aid 35, for example closed with a varnish is.
  • the thickness of the aid 35 should be compared to the thickness the substrate board 22 may be small.
  • the substrate panel 22 also has passage openings 26, which with a annular perforated film 28 or a porous washer are.
  • the ultrasonic atomizer 19 is now operated by a Actuating device, not shown, is operated, so the piezoelectric vibrator 20 also experiences Excitation device, not shown, an electrical Excitation which is the unit which is made of piezoelectric Vibrator and substrate panel 22 is made to vibrate. With this excitation, the liquid is atomized into Liquid droplets that are small enough to pass through the Holes of the perforated film 28 to reach and through the passage openings 26 to be ejected in the R direction.
  • the tool 35 with which the central hole of the substrate board is closed, then especially improves the Heat dissipation of the piezoelectric vibrator 20 when there is no liquid 34 in the tank housing 29 and the ultrasonic atomizer 19 is operated anyway. Furthermore offers closing the central hole of the substrate board by means of the aid 35 the advantage that the forces which is on the border between piezoelectric vibrator and Substrate board occur, are reduced and so the sensitivity to breakage is reduced.
  • the iron 40 includes an ultrasonic atomizer, which is fed with liquid from a tank housing 46 and a perforated film 54, a substrate board 52 and a piezoelectric Contains transducer 48.
  • the piezoelectric Vibrator 48 is connected via a connecting line 50 from one Excitation device, not shown, controlled and closed Vibrations stimulated.
  • the ultrasonic atomizer or at least whose excitation device is also not one Actuator shown actuates what to swing of the piezoelectric vibrator 48 leads.
  • Vibrations form in the tank housing 46 near the piezoelectric vibrator 48 or the substrate board 52 Water droplets that are small enough to not pass through holes of the perforated film 54 to pass through. The water droplets can then pass through the openings of the substrate board 52 and are passed through the openings 44 of the soleplate 42 in the direction of the ironing Ejected good things.

Abstract

The piezoelectric oscillator (10) is designed as a completely flat surface panel and is connected with a substrate panel (12). The substrate panel has at least one recess (14). The piezoelectric oscillator and/or the substrate panel are designed at least essentially round panels.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ultraschallzerstäuber zur Erzeugung eines Flüssigkeits-Sprühnebels.The invention relates to an ultrasonic atomizer for production of a liquid spray.

Ultraschallzerstäuber werden dann eingesetzt, wenn an den zu erzeugenden Sprühnebel hohe Anforderungen besonders in Bezug auf eine möglichst homogene Verteilung oder eine möglichst gute Dosierbarkeit gestellt werden. Mögliche Einsatzgebiete sind hierbei z.B. der Einsatz in Lackiergeräten, Luftbefeuchtungseinrichtungen, medizinischen Geräten - bei denen ein medizinisch wirksames Aerosol in einer bestimmten Dosierung erzeugt werden soll -, aber auch Haushaltsgeräte, wie z.B. Bügeleisen, bei denen zur Erzeugung eines besonders guten Arbeiterfolgs Ultraschallzerstäuber eingesetzt werden, um einen den Bügelprozess unterstützenden Wassernebel zu erzeugen.Ultrasonic atomizers are used when the to generating spray mist high demands especially in relation distribution as homogeneous as possible or as possible good meterability. Possible areas of application are e.g. use in painting equipment, air humidification systems, medical devices - where a medical effective aerosol generated in a certain dosage - but also household appliances, such as Iron, in those to generate particularly good work success Ultrasonic atomizers are used to make a to produce water mist that supports the ironing process.

In der DE 197 35 214 C2 ist ein Bügeleisen gezeigt, welches u.a. eine piezo-elektrische Zerstäubungseinrichtung aufweist. Das piezoelektrische Element der piezoelektrischen Zerstäubungseinrichtung weist dabei eine Anzahl von gezielt angebrachten Öffnungen auf. Die Herstellung eines derartigen piezoelektrischen Elements erfordert daher einen entsprechend aufwendigen Herstellungsprozess.DE 197 35 214 C2 shows an iron which et al has a piezoelectric atomizing device. The piezoelectric element of the piezoelectric atomizer has a number of targeted ones Openings on. The manufacture of such a piezoelectric Elements therefore requires one accordingly complex manufacturing process.

In der EP 1 005 917 A1 ist ein Inhalator mit einem Ultraschallzerstäuber beschrieben. Dieser besteht aus einem ersten und einem zweiten Substrat, sowie aus einem Schwingungserzeuger.EP 1 005 917 A1 describes an inhaler with an ultrasonic atomizer described. This consists of a first and a second substrate, and a vibration generator.

Die beiden Substrate, sowie der Schwinger sind dabei im Wesentlichen dreidimensionale, speziell ausgestaltete Körper. Besonders das erste Substrat, welches die Auslasseinrichtung für die zerstäubte Flüssigkeit beinhaltet, ist dabei sehr aufwendig ausgestaltet, um die angeregte Hauptschwingungsmode optimal zu unterstützen.The two substrates and the vibrator are essentially three-dimensional, specially designed bodies. Especially the first substrate, which is the outlet device for the atomized liquid is very important elaborately designed to the excited main vibration mode optimal support.

Nachteilig dabei ist, dass die Fertigung eines derartig gestalteten Ultraschallzerstäubers aufwendig ist, weil dabei insbesondere komplizierte dreidimensionale Substratkörper hergestellt werden müssen, welche eine ganz bestimmte, genau einzuhaltende Geometrie aufweisen müssen, um den Zerstäubungs-Erfolg sicher zu stellen.The disadvantage here is that the production of such a design Ultrasonic atomizer is expensive because of it especially complicated three-dimensional substrate bodies have to be made, which is a very specific one, exactly geometry must be observed to ensure the atomization success make sure.

In der EP 0 689 879 A1 ist ein Ultraschallzerstäuber beschrieben, welcher sich besonders für medizinische Anwendungen eignet, bei denen eine relativ geringe Flüssigkeitsmenge zerstäubt werden muss. Dazu ist insbesondere ein speziell gestalteter Koppelkörper vorgesehen, um eine gute Benetzung mit möglichst wenig zu zerstäubender Medikamentenflüssigkeit zu gewährleisten.An ultrasonic atomizer is described in EP 0 689 879 A1, which is particularly suitable for medical applications is suitable where a relatively small amount of liquid needs to be atomized. This is especially a special designed coupling body provided for good wetting with as little medicinal liquid as possible to be atomized to ensure.

Nachteilig dabei ist, dass dieser Ultraschallzerstäuber nicht zur Zerstäubung von größeren Flüssigkeitsmengen geeignet ist.The disadvantage here is that this ultrasonic atomizer is not is suitable for atomizing larger quantities of liquid.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ultraschallzerstäuber anzugeben, welcher einfach zu fertigen ist, ein günstiges Abstrahlverhalten bezüglich des zu erzeugenden Sprühnebels aufweist sowie einen breiten Einsatzbereich abdeckt.The invention is therefore based on the object of an ultrasonic atomizer indicate which one is easy to manufacture, a favorable radiation behavior with regard to the to be generated Has spray mist and covers a wide range of uses.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Ultraschallzerstäuber mit einem piezoelektrischen Schwinger gelöst, bei welchem der piezoelektrische Schwinger als ganzflächige Tafel ausgebildet und mit einer Substrat-Tafel verbunden ist.According to the invention, the task is performed by an ultrasonic atomizer solved with a piezoelectric transducer, at which the piezoelectric transducer as a whole-surface table is formed and connected to a substrate board.

Im Gegensatz zum Stand der Technik ist der erfindungsgemäße Ultraschallzerstäuber einfach herstellbar, da es zur Herstellung dessen wesentlicher Bestandteile keiner speziellen Herstellungsschritte bedarf, in welchen einem oder mehreren Bestandteilen des Zerstäubers eine komplizierte dreidimensionale geometrische Form verliehen wird.In contrast to the prior art, the invention is Ultrasonic atomizer easy to manufacture because it is used to manufacture the essential components of which do not require any special manufacturing steps in which one or more components of the atomizer a complicated three-dimensional geometric shape is given.

Insbesondere ist der Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Ultraschallzerstäubers nicht eingeschränkt auf Anwendungen, bei denen eine relativ geringe Flüssigkeitsmenge zerstäubt werden soll.In particular, the field of application of the invention Ultrasonic atomizer not limited to applications, where a relatively small amount of liquid is atomized shall be.

Unter Tafel soll im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ultraschallzerstäuber ein plattenartiges Gebilde verstanden werden, welches zwei plane, zueinander parallele Grenzflächen aufweist. Des Weiteren soll dieses plattenartige Gebilde eine im Vergleich zu dessen Längenausdehnung geringe Dicke aufweisen.Under blackboard should in connection with the invention Ultrasound atomizer understood a plate-like structure which are two flat, parallel interfaces having. Furthermore, this plate-like structure is said to be one have a small thickness compared to its length.

Eine Tafel wird ganzflächig genannt, wenn auf einer der Grenzflächen zwei bezüglich des Schwerpunkts der Tafel einander der gegenüberliegenden Randpunkte stets durch eine gerade Strecke verbindbar sind, wobei die Strecken vollständig in der jeweiligen Fläche liegen. Geringe Unregelmäßigkeiten am Rand der jeweiligen Grenzfläche sollen dabei nicht beachtet werden.A board is called the whole area if on one of the Interfaces two with respect to the center of gravity of the panel the opposite edge points always by a straight line Route can be connected, the routes being completely in of the respective area. Minor irregularities on The edge of the respective interface should not be considered become.

Vorteilhaft weist die Substrat-Tafel wenigstens eine Aussparung auf.The substrate board advantageously has at least one recess on.

Die gezielte geometrische Gestaltung der Aussparung der Substrat-Tafel gestattet es, festgelegte Schwingungs-Modes des Gebildes bestehend aus piezoelektrischem Schwinger und damit verbundener Substrat-Tafel anzuregen.The targeted geometric design of the recess in the substrate board allows to set the vibration modes of the Formed consisting of piezoelectric vibrator and thus connected substrate board.

So ist es z.B. möglich, die Arbeitsfrequenz des Ultraschallzerstäuber gezielt in ein Frequenzgebiet weit von der Hörgrenze entfernt zu legen, um so akustische Beeinträchtigungen beim Betrieb zu vermeiden. So it is e.g. possible the working frequency of the ultrasonic atomizer targeted to a frequency range far from the hearing limit away to avoid acoustic impairments to avoid during operation.

Die Variation der Größe und geometrischen Gestalt der Aussparung der Substrat-Tafel erlaubt darüber hinaus, gezielt Einfluss zu nehmen auf die Größe der beim Zerstäubungsprozess entstehenden Flüssigkeitströpfchen. Im Vergleich zur Variation der Geometrie des piezoelektrischen Schwingers stellt die Variation der Geometrie der Aussparung der Substrat-Tafel eine technisch leicht zu bewerkstelligende Aufgabe dar.The variation in the size and geometric shape of the recess the substrate board also allows targeted influence to take on the size of the atomization process resulting liquid droplets. Compared to the variation the geometry of the piezoelectric transducer represents the Variation of the geometry of the recess of the substrate plate one technically easy to accomplish task.

Vorteilhaft erstreckt sich die Aussparung über den geometrischen Schwerpunkt der Substrat-Tafel bei elliptischem, kreisförmigem oder regulär-polynomem Querschnitt der Substrat-Tafel also über den Mittelpunkt. Dadurch wird die Anpassung an den gewünschten Schwingungsmodus besonders einfach.The recess advantageously extends over the geometric one Center of gravity of the substrate board with elliptical, circular or regular polynomial cross section of the substrate plate so about the center. This will make the adjustment to the desired vibration mode particularly easily.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind der piezoelektrische Schwinger und/oder die Substrat-Tafel als wenigstens im Wesentlichen runde Tafeln ausgebildet.In a further advantageous embodiment of the invention the piezoelectric vibrator and / or the substrate plate formed as at least essentially round plates.

Dadurch, dass die runde Form vielfältige Symmetrien aufweist, sind die Schwingungen entlang der Oberfläche des piezoelektrischen Schwingers besonders homogen. Dasselbe gilt bei der Verwendung einer im Wesentlichen runden Substrat-Tafel. Da die Substrat-Tafel die Aufgabe hat, bestimmte Schwingungs-Modes anzuregen bzw. zu unterdrücken, ist eine in vielfältiger Hinsicht symmetrische Form der Substrat-Tafel vorteilhaft, um diesen Effekt möglichst homogen zu erzielen. Außerdem sind runde Tafeln leicht herstellbar.Because the round shape has multiple symmetries, are the vibrations along the surface of the piezoelectric Schwingers particularly homogeneous. The same applies to the Use a substantially round substrate board. There the substrate board's job is to set certain vibration modes to stimulate or suppress is one in many Advantageous in terms of symmetrical shape of the substrate board, to achieve this effect as homogeneously as possible. Moreover round boards are easy to manufacture.

Vorteilhaft sind dabei sowohl der piezoelektrische Schwinger als auch die Substrat-Tafel als jeweils runde Tafel ausgebildet, wobei die Substrat-Tafel ein mittiges Loch aufweist.Both the piezoelectric vibrator is advantageous as well as the substrate board as a round board, the substrate panel having a central hole.

In dieser Ausgestaltung der Erfindung kommen die Symmetrieeigenschaften der beteiligten Bestandteile besonders gut und sich ergänzend zur Entfaltung. Darüber hinaus ist ein mittiges Loch als Aussparung der Substrat-Tafel leicht ausführbar. In this embodiment of the invention, the symmetry properties come of the components involved are particularly good and complementary to unfolding. In addition, there is a middle one Hole can be easily made as a recess in the substrate board.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Substrat-Tafel aus Stahl.In a further advantageous embodiment of the invention the steel substrate board.

Stahl ist ein Werkstoff, welcher leicht beschaffbar bzw. herstellbar ist. Des Weiteren ist eine große Anzahl an einfachen und problemlosen Verarbeitungsmöglichkeiten für Stahl bekannt.Steel is a material that can be easily procured or manufactured is. Furthermore, a large number of simple ones and easy processing options for steel.

Vorteilhaft ist der piezoelektrische Schwinger auf die Substrat-Tafel aufgeklebt, insbesondere sind Schwinger und Substrat-Tafel großflächig miteinander verklebt.The piezoelectric vibrator on the substrate board is advantageous glued on, especially the transducer and substrate board largely glued together.

Eine Klebeverbindung ist leicht herstellbar und bietet beim erfindungsgemäßen Ultraschallzerstäuber den Vorteil, dass bei einer möglichst homogenen Verteilung der Klebeschicht im Vergleich zu einer punktuellen Verbindung die Schwingungen des mit der Substrat-Tafel verbundenen piezoelektrischen Schwingers wenig beeinträchtigt werden.An adhesive connection is easy to produce and offers at Ultrasonic atomizer according to the invention the advantage that the most homogeneous possible distribution of the adhesive layer in comparison the vibrations of the piezoelectric vibrator connected to the substrate panel be little affected.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Substrat-Tafel wenigstens ein Loch auf und dieses ist durch mindestens ein Hilfsmittel geschlossen.In a further advantageous embodiment of the invention the substrate board has at least one hole and this is closed by at least one aid.

Das Hilfsmittel weist dabei eine Dicke auf, welche deutlich unterhalb der Dicke der Substrat-Tafel liegt.The aid has a thickness which is clear is below the thickness of the substrate board.

Das Schließen des Lochs der Substrat-Tafel durch ein Hilfsmittel bietet den Vorteil, dass die besonders im Betrieb ohne Flüssigkeit entstehende Wärme des piezoelektrischen Schwingers leichter abgeführt werden kann, da die Wärme auf das mit dem piezoelektrischen Schwinger in Kontakt stehende Hilfsmittel übergeht und sich über dessen Oberfläche verteilt. Falls die Oberfläche des Hilfsmittels zumindest etwas größer ist als der Querschnitt des Lochs, ist die Wärmezufuhr verbessert, da die Oberfläche des Hilfsmittels direkt mit der Umgebung in Verbindung steht. Im Betrieb mit Flüssigkeit bietet das Hilfsmittel darüber hinaus den Vorteil eines Korrosionsschutzes des piezoelektrischen Schwingers, wenn die Zufuhr der zu zerstäubenden Flüssigkeit von der dem Schwinger abgewandten Seite der Substrat-Tafel her erfolgt. Sie tritt dann nicht mehr in direkten Kontakt zur Oberfläche des piezoelektrischen Schwingers.Closing the hole in the substrate board with a tool offers the advantage that the especially in operation without Liquid heat generated by the piezoelectric vibrator can be dissipated more easily because the heat on the with aids in contact with the piezoelectric vibrator passes over and is distributed over its surface. If the surface of the aid is at least somewhat larger than the cross section of the hole, the heat input is improved, because the surface of the aid is directly related to the environment communicates. In operation with liquid offers the aid also has the advantage of corrosion protection of the piezoelectric transducer when the feed the liquid to be atomized from that facing away from the transducer Side of the substrate board. Then she kicks no longer in direct contact with the surface of the piezoelectric Oscillator.

Vorteilhaft ist das Hilfsmittel eine Kunststofffolie und/oder ein Lack und/oder eine Metallfolie.The aid is advantageously a plastic film and / or a paint and / or a metal foil.

Die vorher genannten Hilfsmittel gestatten ein besonders leichtes Schließen des Loches ohne großen Aufwand.The aids mentioned above allow a special one easy closing of the hole without much effort.

Vorteilhaft wird der Ultraschallzerstäuber in einem Bügeleisen zur Erzeugung eines Sprühnebels verwendet.The ultrasonic atomizer in an iron is advantageous used to generate a spray.

Die nachfolgenden Zeichnungen veranschaulichen vier Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es zeigen:

FIG 1
eine Draufsicht eines piezoelektrischen Schwingers, der mit einer Substrat-Tafel verbunden ist,
FIG 2
eine Seitenansicht des in FIG 1 dargestellten, mit einer Substrat-Tafel verbundenen piezoelektrischen Schwingers,
FIG 3
einen Längsschnitt durch einen Ultraschallzerstäuber und
FIG 4
eine Explosions-Zeichnung eines elektrischen Bügeleisens mit einem Ultraschallzerstäuber.
The following drawings illustrate four exemplary embodiments of the invention. Show it:
FIG. 1
a plan view of a piezoelectric vibrator, which is connected to a substrate board,
FIG 2
2 shows a side view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 1 connected to a substrate board,
FIG 3
a longitudinal section through an ultrasonic atomizer and
FIG 4
an exploded view of an electric iron with an ultrasonic atomizer.

In FIG 1 ist ein ganzflächiger piezoelektrischer Schwinger 10 dargestellt, welcher mit einer Substrat-Tafel 12 verbunden ist. Die Substrat-Tafel 12 weist als eine Aussparung 14 ein mittiges Loch auf. Sowohl der piezoelektrische Schwinger 10 als auch die Substrat-Tafel 12 sind in dieser Ausführungsform als runde Tafeln ausgebildet. Der piezoelektrische Schwinger 10 und die Substrat-Tafel 12 bilden eine Sandwich-Anordnung und sind bevorzugt flächig miteinander verklebt. Die zu zerstäubende Flüssigkeit ist dieser Sandwich-Anordnung auf eine in FIG 1 nicht näher dargestellt Weise zuführbar. Vorteilhaft besitzt die Substrat-Tafel 12 Durchtrittsöffnungen 16, durch welche beim Betrieb des Ultraschallzerstäubers die zu zerstäubende oder bereits zerstäubte Flüssigkeit hindurchtreten kann.1 shows a whole-area piezoelectric oscillator 10 shown, which is connected to a substrate board 12 is. The substrate board 12 has a recess 14 center hole. Both the piezoelectric vibrator 10 as well as the substrate board 12 are in this embodiment designed as round plates. The piezoelectric vibrator 10 and the substrate panel 12 form a sandwich arrangement and are preferably glued together flat. The one to be atomized This sandwich arrangement is on a liquid Not shown in FIG 1 way can be supplied. Advantageous the substrate board 12 has through openings 16, through which, when operating the ultrasonic atomizer, the one to be atomized or pass through already atomized liquid can.

Die Aussparung 14 der Substrat-Tafel 12 kann in ihren Geometriegrößen wie z.B. Länge, Breite, Fläche oder Durchmesser gezielt so gestaltet werden, dass die über eine nicht näher dargestellte Erregereinrichtung angeregte Einheit bestehend aus piezoelektrischem Schwinger 10 und Substrat-Tafel 12 mit einer gewünschten Arbeitsfrequenz schwingt.The recess 14 of the substrate board 12 can be of geometrical sizes such as. Target length, width, area or diameter be designed so that the one is not closer shown excitation device consisting of excited unit with piezoelectric vibrator 10 and substrate board 12 with a desired working frequency swings.

FIG 2 zeigt eine Seitenansicht der FIG 2 längs des Schnitts II-II. Die Durchtrittsöffnungen 16 sind von einer Lochfolie 18, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als gelochte Ringscheibe ausgeführt ist, bedeckt. Die nicht näher dargestellten Löcher der Lochfolie 18 haben bevorzugt einen Durchmesser von ca. 50 µm. Der Sinn dieser Löcher besteht darin, dass durch diese keine Flüssigkeit hindurchtreten kann, wenn der Ultraschallzerstäuber nicht betätigt ist, also der piezoelektrische Schwinger nicht angeregt ist. Die Lochfolie 18 ist mit der Substrat-Tafel 12 bevorzugt flächig verklebt.2 shows a side view of FIG. 2 along the section II-II. The passage openings 16 are of a perforated film 18, which is perforated in the present exemplary embodiment Ring disc is covered. The not shown Holes in the perforated film 18 preferably have a diameter of approx. 50 µm. The purpose of these holes is that no liquid can pass through it if the ultrasonic atomizer is not actuated, i.e. the piezoelectric Vibrator is not excited. The perforated film 18 is preferably glued flat to the substrate board 12.

FIG 3 zeigt einen Ultraschallzerstäuber 19. Dieser ist verbunden mit einem Tankgehäuse 29, welches aus zwei durch eine Trennwand 31 getrennten Räumen (30, 32) besteht. In beiden Räumen befindet sich beim Betrieb des Ultraschallzerstäubers 16 Flüssigkeit 34. Die Flüssigkeit im Arbeitsraum 32 ist diejenige, welche bei der nächsten Betätigung einer nicht dargestellten Betätigungseinrichtung des Ultraschallzerstäubers 16 zur Zerstäubung benutzt wird. Ein besonders gutes Zerstäubungsergebnis erhält man, wenn im Arbeitsraum 32 eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Drucks in der Flüssigkeit vorherrscht. Um eine derartige Druckverteilung zu gewährleisten, kann mit Hilfe der Fördereinrichtung 33, welche bevorzugt als Pumpe ausgebildet ist, Flüssigkeit vom Vorratsraum 30 gezielt in den Arbeitsraum 32 befördert werden, um dort während des Betriebs des Ultraschallzerstäubers 16 auftretende Druckschwankungen in der Flüssigkeit auszugleichen.3 shows an ultrasonic atomizer 19. This is connected with a tank housing 29, which consists of two by one Partition 31 separate rooms (30, 32) there. In both There is clearing during the operation of the ultrasonic atomizer 16 liquid 34. The liquid in the working space 32 is the one which the next time you press a button, not shown Actuator of the ultrasonic atomizer 16 is used for atomization. A particularly good atomization result is obtained if one is possible in the work area 32 even distribution of pressure in the liquid prevails. To ensure such a pressure distribution, can with the help of the conveyor 33, which is preferred is designed as a pump, liquid from the storage room 30 are specifically transported to the work area 32 in order to be there occurring during the operation of the ultrasonic atomizer 16 Compensate for pressure fluctuations in the liquid.

Der Ultraschallzerstäuber 19 umfasst weiterhin einen ganzflächigen piezoelektrischen Schwinger 20, welcher auf eine Substrat-Tafel 22, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Scheibe ausgebildet ist, aufgeklebt ist. Die Substrat-Tafel 22 weist ein mittiges Loch auf, welches mit einem Hilfsmittel 35, beispielsweise mit einem Lack verschlossen ist. Die Dicke des Hilfsmittels 35 soll im Vergleich zur Dicke der Substrat-Tafel 22 klein sein. Die Substrat-Tafel 22 weist weiterhin Durchtrittsöffnungen 26 auf, welche mit einer ringförmigen Lochfolie 28 oder einer porösen Ringscheibe bedeckt sind.The ultrasonic atomizer 19 further comprises an entire surface piezoelectric vibrator 20, which is on a substrate board 22, which in the present embodiment is designed as a disc, is glued on. The substrate board 22 has a central hole, which with a Aid 35, for example closed with a varnish is. The thickness of the aid 35 should be compared to the thickness the substrate board 22 may be small. The substrate panel 22 also has passage openings 26, which with a annular perforated film 28 or a porous washer are.

Wird nun der Ultraschallzerstäuber 19 betrieben, indem eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung betätigt wird, so erfährt der piezoelektrische Schwinger 20 durch eine ebenfalls nicht dargestellte Erregereinrichtung eine elektrische Anregung, welche die Einheit, welche aus piezoelektrischem Schwinger und Substrat-Tafel 22 besteht, zum Schwingen anregt. Durch diese Anregung wird die Flüssigkeit zerstäubt in Flüssigkeitströpfchen, welche klein genug sind, um durch die Löcher der Lochfolie 28 zu gelangen und durch die Durchtrittsöffnungen 26 in Richtung R ausgestoßen zu werden.If the ultrasonic atomizer 19 is now operated by a Actuating device, not shown, is operated, so the piezoelectric vibrator 20 also experiences Excitation device, not shown, an electrical Excitation which is the unit which is made of piezoelectric Vibrator and substrate panel 22 is made to vibrate. With this excitation, the liquid is atomized into Liquid droplets that are small enough to pass through the Holes of the perforated film 28 to reach and through the passage openings 26 to be ejected in the R direction.

Das Hilfsmittel 35, mit welcher das mittige Loch der Substrat-Tafel verschlossen ist, verbessert besonders dann die Wärmeabfuhr des piezoelektrischen Schwingers 20, wenn sich keine Flüssigkeit 34 im Tankgehäuse 29 befindet und der Ultraschallzerstäuber 19 trotzdem betätigt wird. Weiterhin bietet das Verschließen des mittigen Lochs der Substrat-Tafel mittels des Hilfsmittels 35 den Vorteil, dass die Kräfte, welche an der Grenze zwischen piezoelektrischem Schwinger und Substrat-Tafel auftreten, reduziert sind und so die Bruchempfindlichkeit herabgesetzt ist. The tool 35, with which the central hole of the substrate board is closed, then especially improves the Heat dissipation of the piezoelectric vibrator 20 when there is no liquid 34 in the tank housing 29 and the ultrasonic atomizer 19 is operated anyway. Furthermore offers closing the central hole of the substrate board by means of the aid 35 the advantage that the forces which is on the border between piezoelectric vibrator and Substrate board occur, are reduced and so the sensitivity to breakage is reduced.

FIG 4 zeigt ein elektrisches Bügeleisen 40, welches über eine Anschlussleitung 41 mit elektrischer Energie versorgt wird. Das Bügeleisen 40 umfasst einen Ultraschallzerstäuber, welcher aus einem Tankgehäuse 46 mit Flüssigkeit gespeist wird und eine Lochfolie 54, eine Substrat-Tafel 52 und einen piezoelektrischen Schwinger 48 enthält. Der piezoelektrische Schwinger 48 wird über eine Anschlussleitung 50 von einer nicht dargestellten Erregereinrichtung angesteuert und zu Schwingungen angeregt. Der Ultraschallzerstäuber bzw. mindestens dessen Erregereinrichtung wird über eine ebenfalls nicht dargestellte Betätigungseinrichtung betätigt, was zum Schwingen des piezoelektrischen Schwingers 48 führt. Durch diese Schwingungen bilden sich im Tankgehäuse 46 in der Nähe des piezoelektrischen Schwingers 48 bzw. der Substrat-Tafel 52 Wassertröpfchen, welche klein genug sind, um durch die nicht näher dargestellten Löcher der Lochfolie 54 hindurchzutreten. Die Wassertröpfchen können dann durch die Durchtrittsöffnungen der Substrat-Tafel 52 hindurchgelangen und werden durch die Durchbrüche 44 der Bügelsohle 42 in Richtung des zu bügelnden Gutes ausgestoßen.4 shows an electric iron 40, which has a Connection line 41 is supplied with electrical energy. The iron 40 includes an ultrasonic atomizer, which is fed with liquid from a tank housing 46 and a perforated film 54, a substrate board 52 and a piezoelectric Contains transducer 48. The piezoelectric Vibrator 48 is connected via a connecting line 50 from one Excitation device, not shown, controlled and closed Vibrations stimulated. The ultrasonic atomizer or at least whose excitation device is also not one Actuator shown actuates what to swing of the piezoelectric vibrator 48 leads. Through this Vibrations form in the tank housing 46 near the piezoelectric vibrator 48 or the substrate board 52 Water droplets that are small enough to not pass through holes of the perforated film 54 to pass through. The water droplets can then pass through the openings of the substrate board 52 and are passed through the openings 44 of the soleplate 42 in the direction of the ironing Ejected good things.

Claims (10)

Ultraschallzerstäuber (16) mit einem piezoelektrischen Schwinger (10),
dadurch gekennzeichnet, dass
der piezoelektrische Schwinger (10) als ganzflächige Tafel ausgebildet und mit einer Substrat-Tafel (12) verbunden ist.Ultrasonic atomizer (16) with a piezoelectric oscillator (10),
characterized in that
the piezoelectric vibrator (10) is designed as a full-surface panel and is connected to a substrate panel (12). Ultraschallzerstäuber nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Substrat-Tafel (12) wenigstens eine Aussparung (14) aufweist.Ultrasonic atomizer according to claim 1,
characterized in that
the substrate board (12) has at least one recess (14). Ultraschallzerstäuber nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der piezoelektrische Schwinger (10) und/oder die Substrat-Tafel (12) als wenigstens im Wesentlichen runde Tafeln (12) ausgebildet sind.Ultrasonic atomizer according to one of claims 1 or 2,
characterized in that
the piezoelectric vibrator (10) and / or the substrate plate (12) are designed as at least substantially round plates (12). Ultraschallzerstäuber nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der piezoelektrische Schwinger (10) und die Substrat-Tafel (12) als jeweils runde Tafel ausgebildet sind und die Substrat-Tafel (12) ein mittiges Loch aufweist.Ultrasonic atomizer according to claim 3,
characterized in that
the piezoelectric vibrator (10) and the substrate plate (12) are each designed as a round plate and the substrate plate (12) has a central hole. Ultraschallzerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Substrat-Tafel (12) aus Stahl besteht.Ultrasonic atomizer according to one of claims 1 to 4,
characterized in that
the substrate board (12) consists of steel. Ultraschallzerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der piezoelektrische Schwinger (10) auf die Substrat-Tafel (12) aufgeklebt ist.Ultrasonic atomizer according to one of claims 1 to 5,
characterized in that
the piezoelectric vibrator (10) is glued to the substrate board (12). Ultraschallzerstäuber nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Substrat-Tafel (12) wenigstens ein Loch aufweist und dieses durch mindestens ein Hilfsmittel (35) geschlossen ist.Ultrasonic atomizer according to one of claims 2 to 6,
characterized in that
the substrate board (12) has at least one hole and this is closed by at least one auxiliary means (35). Ultraschallzerstäuber nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Hilfsmittel (35) eine Kunststofffolie und/oder ein Lack und/oder eine Metallfolie ist.Ultrasonic atomizer according to claim 7,
characterized in that
the aid (35) is a plastic film and / or a lacquer and / or a metal film. Verwendung eines Ultraschallzerstäubers nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Bügeleisen (40) zur Erzeugung eines Sprühnebels.Use of an ultrasonic atomizer according to one of the Claims 1 to 8 in an iron (40) for production of a spray. Bügeleisen (40) mit einem Ultraschallzerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Iron (40) with an ultrasonic atomizer after one of claims 1 to 8.
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