Piezoelektrischer Ultraschallzerstäuber
Ultraschallzerstäubung für Industrie, Gesundheitswesen und Umweltschutz

Geringer Energiebedarf:
Flüssigkeiten zerstäuben
mit konstanten Tröpfchengrößen

Vom Konzept bis zum Produkt
Perfekte Lösungen
für erfolgreiche Zusammenarbeit

Ausgesprochen homogene Aerosole

Piezokeramiken werden häufig zur Erzeugung von Ultraschall eingesetzt. Flüssigkeiten wie Wasser oder Medikamente können somit sehr exakt zerstäubt werden. Seit mehr als 30 Jahren entwickeln und fertigen wir Komponenten für Inhalatoren und weitere medizinische Anwendungen. JM ist ihr Partner in allen Belangen medizinischer Anforderungen und behördlicher Zulassungen.

Unsere Kunden profitieren von unserer Erfahrung mit piezobasierter Ultraschallzerstäubung, denn Piezo-Technologie erlaubt u.a. drei unterschiedliche Methoden zur Verneblung. Dabei bietet der Einsatz von Piezokeramiken zur Erzeugung von Ultraschallwellen für Mesh-Zerstäuber viele Vorteile gegenüber anderen Technologien:

Mesh Zerstäuber

Die Zerstäubung auf Basis eines schwingenden „Mesh“ überzeugt in vielerlei Hinsicht. Hierbei befindet sich die Flüssigkeit direkt an einer fein perforierten Scheibe (Mesh). Diese Scheibe mit Tausenden von präzisionsgeformten Löchern ist umgeben von einer piezoelektrischen Keramik.

Aufgrund der schnellen Schwingung des piezokeramischen Elements wird die Flüssigkeit durch die Löcher der perforierten Scheibe zerstäubt. Die geformten Tröpfchen haben eine sehr gleichmäßige Größe. Das Aerosol wird mit einer niedrigen Geschwindigkeit erzeugt und kann leicht eingeatmet werden, z.B. direkt in die Lunge.

  • Frequenz bestimmt nicht direkt den Tröpfchendurchmesser
  • MMD (mass median diameter) hängt vom Durchmesser der Löcher im Mesh ab
  • typisches Zerstäubungsvolumen reicht von 50 μl/s bis 2,5 l/h

Kavitations-Ultraschall

Das Piezo-Bauteil ist in den Boden eines Flüssigkeitsreservoirs eingebaut, dessen Füllstand stets konstant gehalten wird. Der Piezo-Vibrator wird durch eine Hochfrequenz-Wechselstromversorgung angetrieben und sendet Ultraschallwellen aus, die auf die Flüssigkeitsoberfläche fokussiert werden. Die daraus resultierende Wellenspitze emittiert sehr kleine Tröpfchen. Die Aerosolausgabe kann durch eine externe Steuerspannung oder mittels Potentiometer geregelt werden. Diese Art der Zerstäubung funktioniert sowohl in einem geschlossenen Gehäuse als auch mit einer offenen Bauweise.

  • höherer Frequenzbereich von 500 kHz bis zu 3 MHz
  • typische MMD für Wasser beträgt 5 μm bei 1,5 MHz
  • typisches Zerstäubungsvolumen reicht von 10 μl/s bis 0,5 l/h

Erzeugung von Kapillarwellen

Die Erzeugung von Kapillarwellen wird durch eine piezoelektrische Keramik ermöglicht, die unter einem konischen Gehäuse montiert ist. Die Flüssigkeit wird – abhängig von der Anwendung – in einen kraftoptimierten Strom auf einen Fokuspunkt injiziert. Das oszillierende Piezoelement setzt die Flüssigkeit einer hohen Frequenz aus. Das daraus entstehende Aerosol wird an der radialen Oberfläche emittiert.

  • unterer Frequenzbereich von 20 kHz bis zu 500 kHz
  • typische MMD für Wasser beträgt 30 μm bei 100 kHz
  • typisches Zerstäubungsvolumen reicht von 0,5 l/h bis 1,5 l/h

Gesundheitsversorgung und medizinische Anwendungen

Piezo-Ultraschallzerstäuber für Medikamente

Medikamente können in gleichmäßige Tröpfchengrößen zerstäubt werden. Bei Bedarf kann die Tröpfchengröße in eine für die Lunge geeigneten Größe variiert werden, so dass die Medikation effizienter wirkt und der Patient leichter atmen kann.

Der Tascheninhalator Premaire® (Sheffield) kann sowohl Medikamente für Asthma und chronische Lungenerkrankungen als auch Medikamente für systemische Anwendungen zerstäuben.

Piezoelektrische Ultraschallwandler erlauben konstante Tröpfchengrößen. Das von Piezo-Ultraschallzerstäubern generierte Aerosol ist ausgesprochen homogen!

Jeder Investitionsentscheidung muss auch vernünftiges Umweltbewusstsein zugrunde liegen. Wirtschaftlichkeit muss mit Umweltschutz Hand in Hand gehen. Unsere piezoelektrischen keramischen Ultraschallzerstäuber werden in mikro- und makroorientierten Anwendungsbereichen eingesetzt. Neben medizinischen Anwendungen im Gesundheitswesen eignet sich die Piezotechnologie auch hervorragend für den Einsatz in der Landwirtschaft.

Zerstäuber für unterschiedlichste Flüssigkeiten

JM liefert auch Zerstäuber für industrielle Produktionslinien, welche ein bestimmtes Feuchtigkeitsniveau erfordern. Ebenso finden unsere Zerstäuber Verwendung in Kühltheken im Einzelhandel, bei Anwendungen rund um Wellness, Sauna, Solariumm sowie Laboranwendungen und vielen andere Branchen.

Piezoelektrische Ultraschallzerstäuber zeichnen sich durch einen geringen Energiebedarf, geringe Wartungskosten und eine lange Lebensdauer aus. Die Tröpfchenverteilung kann anwendungsspezifisch justiert und optimiert werden.

  • kleine Tröpfengrößen
  • transportable Aerosolanwendungen
  • geräuschloser Betrieb
  • Zerstäubung ohne Wärmeentwicklung
  • niedriger Stromverbrauch
  • platzsparende Größe
  • druckloser Betrieb
  • lange Lebensdauer

Unsere beiden Standard-Zerstäuber LIQUIFOG und AUTOFOG werden in einem breiten Anwendungsspektrum wie Befeuchtung, Desinfektion, Gesundheitswesen, Wellness, Industrie oder Kühltheken eingesetzt.

Unser Piezo-Ultraschallzerstäuber LIQUIFOG® wurde speziell für die Befeuchtung in Kühltheken entwickelt und wird heute in vielen weiteren Anwendungen erfolgreich eingesetzt. Der Zerstäubungsgrad kann variabel von 0 bis 100% eingestellt werden. Ein Piezo-Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuber ist hervorragend geeignet, eine konstante Luftfeuchtigkeit zu garantieren, ohne die Raumtemperatur zu beeinflussen.

Piezokeramik als Kerntechnologie plus Mechanik und Elektronik

Ultraschall und Zerstäubung mit Piezo-Technologie

Im Vergleich zu anderen Aktorsystemen für Mikrobewegung, Dosierung und Zerstäubung bietet Piezokeramik ein bislang unerreichtes Maß an Präzision, Stabilität, Wiederholbarkeit und Leistung! Wir eröffnen neue Möglichkeiten: Profitieren Sie von einer hohen Bandbreite an Hochgeschwindigkeits-Arbeitsbereichen, angefangen von wenigen µm bis zu mehreren Millimetern Auslenkung. Erfahren Sie mehr über Systementwicklung, Prototyping und Serienfertigung mit Johnson Matthey Piezo Products.

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