Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vernebelung einer Flüssigkeit mit einem Behälter für die Aufnahme der zu vernebelnden Flüssigkeit und wenigstens drei Schwingern zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen, die in dem Behälter angeordnet sind und die ein die Schwingungen auf die Flüssigkeit übertragende ebene Fläche aufweisen, wobei die Flächen nicht parallel zueinander sind.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zur Vernebelung von Flüssigkeiten Ultraschallschwinger einzusetzen. Durch die hochfrequenten mechanischen Schwingungen werden aus einer Flüssigkeit, die die Schwinger benetzt oder überflutet, kleine Flüssigkeitstropfen herausgerissen. Dadurch bildet sich über der Flüssigkeit ein Aerosol oder Nebel, der von einem Gasstrom, insbesondere einem Luftstrom fortgetragen wird. Je nach Verwendungszweck kann es gewünscht sein, dass der Nebel erhalten bleibt, um zu wirken. Es ist aber auch möglich, dass es gewünscht ist, dass die Flüssigkeitstropfen verdampfen und der Dampf die erwünschte Wirkung erzielt.
Ungeachtet des Einsatzzwecks für den die Flüssigkeit vernebelt wird, wünscht sich jeder Anwender einer eingangs genannten Vorrichtung eine hohe Vernebelungsleistung, d.h. eine möglichst hohe Menge vernebelter Flüssigkeit pro Zeiteinheit. Dabei - so ein weiterer Wunsch der Anwender - soll möglichst wenig Energie und ein möglichst kleines Gerät eingesetzt werden.
In der Vergangenheit wurden zum Beispiel Vorrichtungen eingesetzt, wie sie in den Dokumenten
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es alternative Vorrichtungen vorzuschlagen, die möglichst eine bessere Vernebelungsleistung haben.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die Schwinger so ausgerichtet sind, dass zu den Flächen der Schwinger senkrechte erste Geraden von allen Schwingern windschief zueinander sind und auf der Fläche eines Rotationshyperboloids liegen..
Die Flächen der Schwinger können in einer geschlossenen Kette dem jeweils nächsten Schwinger zugeneigt sein.
Insbesondere bei dieser Variante haben Versuche eine hohe Vernebelungsleistung erbracht.
Ferner ist es möglich, dass bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung die Schwinger auf einem Kreis angeordnet sind, also gleiche Punkte der Schwinger in einer Ebene mit einer gleichen Entfernung zu einem Mittelpunkt des Kreises angeordnet sind. Dann können die Schwinger so ausgerichtet sein, dass die zu den Flächen senkrechten ersten Geraden von allen Schwingern Tangenten an einen vorzugsweise geraden Kreiszylinder bilden, der einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser des Kreises, auf dem die Schwinger angeordnet sind, und dessen Mittelachse durch einen Mittelpunkt dieses Kreises geht. Vorzugsweise ist die Entfernung aller Berührungspunkte der Tangenten von dem Kreis gleich.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen:
Die erste und zweite dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung weisen jeweils eine Wanne W auf, welche über einen Flüssigkeitseinlauf mit einer Flüssigkeit befüllt werden kann. Die Befüllung kann mittels einer Pumpe kontinuierlich erfolgen, so dass ein konstanter oder nahezu konstanter Flüssigkeitsspiegel in der Wanne W gehalten werden kann, auch wenn durch Vernebelung von Teilen der Flüssigkeit Flüssigkeit aus der Wanne W entnommen wird.
Die erste dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung weist vier Ultraschallschwinger 1, 2, 3, 4 auf, die zweite erfindungsgemäße Vorrichtung weist sieben Ultraschallschwinger 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 auf. Diese sind bei beiden dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtungen so in der Wanne W angeordnet, dass im Betrieb der Vorrichtungen jeder Schwinger 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 unter dem Flüssigkeitsspiegel liegt. Jeder Schwinger 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 hat eine im Betrieb der Vorrichtung oszillierende Fläche F, über die der Schwinger 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 die Oszillation auf die Flüssigkeit übertragen kann. Dadurch wird die Flüssigkeit zum Schwingen angeregt und kleine Flüssigkeitstropfen werden herausgeschleudert. Dadurch entsteht ein Nebel, der von einem Luftstrom vorgetragen werden kann. Die Vorrichtungen weisen dazu nicht dargestellte Luftfördermittel und -kanäle auf, über welche der Luftstrom zugeführt und der Nebel aufgeführt werden kann. Die Flächen F der Schwinger 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 sind vorzugsweise eben.
Die vier Schwinger 1, 2, 3, 4 sind bei der ersten dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtungen an den Ecken eines gedachten Quadrates angeordnet. Die Ausrichtung der Flächen F der Schwinger 1, 2, 3, 4 wird durch erste Geraden G1 beschrieben, die man sich senkrecht zu der Fläche F der Schwinger 1, 2, 3, 4 vorstellen kann und die den Figuren 8 und 9 dargestellt sind. Auch bei der zweiten dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Ausrichtung der Flächen F der Schwinger 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 durch erste Geraden G1 beschrieben (siehe Figur 10).
Die ersten Geraden G1, die senkrecht auf den Flächen F der Schwinger 1, 2, 3, 4 der ersten dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung stehen, sind windschief zueinander und schneiden sich in keinem Punkt. Zur Beschreibung der Ausrichtung der um 7° geneigten Flächen F der Schwinger 1, 2, 3, 4 kann man sich ein gerades Prisma oder einen Quader vorstellen, dessen Grundfläche G durch das Quadrat beschrieben wird, in dessen Ecken die vier Schwinger angeordnet sind. Kanten dieses Prismas oder Quaders sollen dabei durch die Flächen F der Schwinger 1, 2, 3, 4 verlaufen. Die Flächen F der Schwinger 1, 2, 3, 4 sind so ausgerichtet, dass die ersten Geraden G1 in den Seitenflächen des Prismas oder Quaders liegen. Die Flächen sind ferner so ausgerichtet, dass die ersten Geraden G1, die senkrecht auf den Flächen F der Schwinger 1, 2, 3, 4 liegen die die Kanten des Prismas oder Quaders schneiden, die durch die Fläche F des in der Draufsicht auf die Vorrichtung im Uhrzeigersinn benachbarten Schwinger 1, 2, 3, 4 schneidet.
Man kann die Ausrichtung auch so beschreiben, dass die ersten Geraden G1 auf der Fläche eines Rotationshyperboloiden liegt, der entsteht, wenn man eine der ersten Geraden G1 um eine Achse A rotiert, die senkrecht auf der Mitte des Quadrates steht, das die Positionen der Schwinger 1, 2, 3, 4 beschreibt.
Die zweite erfindungsgemäße Vorrichtung weist sieben Schwinger 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 auf, die in Kreisform angeordnet sind. Gleiche Punkte der Schwinger 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 sind gleich weit vom Mittelpunkt eines Kreises K entfernt. Die Flächen dieser Schwinger 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 sind so ausgerichtet, dass die ersten Geraden G1 der Schwinger Tangenten an einen Kreiszylinder Z bilden. Der Kreiszylinder Z hat eine Mittelachse, die durch den Mittelpunkt des Kreises K verläuft. Die Mittelachse steht vorzugsweise senkrecht auf einer Ebene, in der sich der Kreis erstreckt.
Die Entfernung von Berührungspunkten aller Tangente von dem Kreis K ist bei der zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung gleich.
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