RU128521U1

RU128521U1 - ULTRASONIC SPRAY

Info

Publication number: RU128521U1
Application number: RU2012154502/05U
Authority: RU
Inventors: Виктор Григорьевич Дроков; Юрий Дмитриевич Скудаев; Александр Юрьевич Ходунаев
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-05-27

Abstract

Ультразвуковой распылитель, содержащий ультразвуковой генератор с акустическим волноводом, узел для распыления жидкости с каналами для подачи распыляемой жидкости и подвода транспортирующего газа, отличающийся тем, что узел для распыления жидкости выполнен в виде насадки, укрепленной на торце волновода с помощью резьбового соединения, в канал для подачи распыляемой жидкости вставлена цельная стальная трубка, распыляющий конец которой заточен под углом, а канал для подачи транспортирующего газа расположен в центре волновода перпендикулярно каналу для подачи распыляемой жидкости.An ultrasonic atomizer comprising an ultrasonic generator with an acoustic waveguide, a node for spraying liquid with channels for supplying atomized liquid and supplying a transporting gas, characterized in that the node for spraying liquid is made in the form of a nozzle mounted on the end of the waveguide using a threaded connection into the channel for a solid steel tube is inserted, the spray end of which is sharpened at an angle, and the channel for conveying gas is located in the center of the perpendi waveguide ulyarno channel for supplying fluid being sprayed.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к ультразвуковым устройствам для аэрозольного распыления жидкостей и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности в спектральном анализе для подачи аэрозоля в источник возбуждения спектровThe proposed utility model relates to ultrasonic devices for aerosol spraying of liquids and can be used in various industries, in particular in spectral analysis, for supplying aerosol to the spectral excitation source

Известен ультразвуковой распылитель для атомной спектроскопии /Заявка Великобритании N 2132114 B05B 17/06, 1984./. Распылитель состоит из подающей трубки, в которую вставлена пробка с капилляром. Ультразвуковой преобразователь в виде сфокусированной чаши, прикрепленной к пробке, размещен так, что устье капилляра лежит в акустическом фокусе. Трубка для подачи газа установлена по касательной к трубке, чтобы создать вихрь и переместить аэрозоль к выходу из трубки. Избыток жидкости отводится по трубке, которая соединена с перистальтическим насосом.Known ultrasonic atomizer for atomic spectroscopy / UK application N 2132114 B05B 17/06, 1984./. The sprayer consists of a supply tube into which a cap with a capillary is inserted. An ultrasonic transducer in the form of a focused bowl attached to the cork is placed so that the mouth of the capillary lies in acoustic focus. The gas supply tube is mounted tangentially to the tube to create a vortex and move the aerosol to the exit of the tube. Excess fluid is discharged through a tube that is connected to a peristaltic pump.

Известен распылитель /Заявка Японии N 60-21780 B05B 17/06 1985 г./, содержащий узел для распыления жидкости потоком воздуха, движущимся с высокой скоростью и ультразвуковой вибратор, колеблющий узел, в распылителе имеется рупор с каналом к которому подсоединены каналы для подачи жидкости и воздуха.Known atomizer / Application of Japan N 60-21780 B05B 17/06 1985 / containing a node for spraying a liquid with a flow of air moving at high speed and an ultrasonic vibrator oscillating node, in the spray there is a horn with a channel to which are connected the channels for supplying liquid and air.

Недостатком вышеуказанных устройств является: во-первых, невозможность равномерного и непрерывного распыления вязкой жидкости, подаваемой с малой скоростью (<0,5 мл/мин) и во-вторых, большая "память" устройства при распылении жидкостей, содержащих дисперсно-распределенные примеси.The disadvantage of the above devices is: firstly, the impossibility of uniform and continuous spraying of a viscous liquid supplied at a low speed (<0.5 ml / min) and secondly, the large "memory" of the device when spraying liquids containing dispersed dispersed impurities.

Ближайшим аналогом является ультразвуковой распылитель /Патент РФ №2119390, B05B 17/06, 1998 г./ содержащий ультразвуковой преобразователь, механически связанный с концентратором (акустическим волноводом). На свободном торце концентратора установлен узел для распыления жидкости, выполненный в виде смесительной камеры с входными патрубками для подвода жидкости и транспортирующего газа и выходным патрубком для отбора аэрозоля распыляемой жидкости, причем, и смесительная камера и выполненный заодно с ней выходной патрубок, активированы ультразвуком.The closest analogue is an ultrasonic atomizer / RF Patent No. 21919390, B05B 17/06, 1998 / containing an ultrasonic transducer mechanically coupled to a concentrator (acoustic waveguide). At the free end of the concentrator, a unit for spraying liquid is installed, made in the form of a mixing chamber with inlet nozzles for supplying liquid and transporting gas and an outlet nozzle for aerosol extraction of the sprayed liquid, moreover, both the mixing chamber and the outlet nozzle made at the same time are activated by ultrasound.

Недостатком прототипа является неравномерное распыление, золь подается отдельными порциями; низкая надежность конструкции (наблюдается периодический обрыв подающих и выхлопной трубок), неремонтнопригодность - в случае обрыва трубок восстановить распылитель невозможно; большая «память» устройства - при анализе проб с высоким содержанием металлической примеси необходимо затратить длительное время на промывку распылителя.The disadvantage of the prototype is the uneven spraying, the sol is served in separate portions; low reliability of the structure (there is a periodic break in the supply and exhaust pipes), unrepairability - in the event of a pipe break, it is impossible to restore the sprayer; large "memory" of the device - when analyzing samples with a high content of metallic impurities, it is necessary to spend a long time washing the sprayer.

Задачей предполагаемой полезной модели является создание устройства, позволяющего путем изменения конструкции распылителя, нивелировать указанные влияния.The objective of the proposed utility model is to create a device that allows, by changing the design of the atomizer, to level these effects.

Поставленная цель достигается тем, что в ультразвуковой распылителе, содержащем ультразвуковой генератор, с акустическим волноводом, узел для распыления жидкости с каналами для подачи распыляемой жидкости и подвода транспортирующего газа, узел для распыления жидкости выполнен в виде насадки, укрепленной на торце волновода с помощью резьбового соединения, в канал для подачи распыляемой жидкости вставлена цельная стальная трубка, распыляющий конец которой заточен под углом, а канал для подачи транспортирующего газа расположен в центре волновода перпендикулярно каналу для подачи распыляемой жидкости.This goal is achieved in that in an ultrasonic atomizer containing an ultrasonic generator with an acoustic waveguide, a node for spraying liquid with channels for supplying sprayed liquid and supplying a transport gas, the node for spraying liquid is made in the form of a nozzle mounted on the end of the waveguide using a threaded connection , a solid steel tube is inserted into the channel for supplying the sprayed liquid, the spraying end of which is sharpened at an angle, and the channel for supplying the conveying gas is located in the center the waveguide perpendicular to the channel for supplying a spray liquid.

Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом (Фиг.1 и Фиг.2)The essence of the proposed device is illustrated in the drawing (Figure 1 and Figure 2)

На Фиг.1 показан общий вид ультразвукового распылителя.Figure 1 shows a General view of an ultrasonic atomizer.

Распылитель содержит пьезокерамический ультразвуковой преобразователь с акустическим волноводом 1, на который при помощи резьбового соединения крепится узел для распыления жидкости, выполненный в виде насадки конусовидной формы 2 с каналами 3, 4. В канал 4 вклеена стальная цельная трубка 5 для подвода и распыления жидкости, активированной УЗ колебаниями. Для предотвращения механического разрушения трубки (обрыва) 5, через которую подается распыляемая жидкость, ее конец зафиксирован скользящим зажимом 6. Канал для подачи транспортирующего газа 7, расположенный в центре волновода перпендикулярно каналу подачи распыляемой жидкости, связан с каналом 3 через отверстие, в распыляющей трубке 5 и штуцером для подачи воздуха 8. Штуцер для подачи воздуха 8 расположен в зоне минимальных колебаний, это исключает его обрыв при воздействии УЗ колебаний. Механическое разрушение (обрыв) трубки 5 со стороны подачи масла исключает скользящий зажим 6. Распыляющий конец трубки 5 заточен под углом и служит для распыления и формирования потока масляно-воздушной смеси.The sprayer contains a piezoceramic ultrasonic transducer with an acoustic waveguide 1, onto which, using a threaded connection, a node for spraying liquid is mounted, made in the form of a cone-shaped nozzle 2 with channels 3, 4. A steel whole tube 5 is glued into channel 4 for supplying and spraying the activated liquid Ultrasonic vibrations. To prevent mechanical destruction of the tube (break) 5 through which the sprayed liquid is supplied, its end is fixed with a sliding clamp 6. A channel for supplying a transport gas 7, located in the center of the waveguide perpendicular to the channel for supplying a sprayed liquid, is connected to the channel 3 through an opening in the spraying tube 5 and a fitting for supplying air 8. The fitting for supplying air 8 is located in the zone of minimal vibrations, this eliminates its breakage when exposed to ultrasonic vibrations. Mechanical destruction (breakage) of the tube 5 from the oil supply side eliminates the sliding clamp 6. The spraying end of the tube 5 is sharpened at an angle and serves to spray and form a stream of oil-air mixture.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Транспортирующий газ (воздух) через штуцер 8 по каналу 7, выполненному в центре акустического волновода 1 и далее через канал 3 в насадке 2 и через отверстие, в распыляющей трубке подается в распыляющую трубку 5. В распыляющей трубке 5 образуется воздушно-масляная смесь. Короткий конец трубки, заточенный под углом, служит для распыления подаваемой в трубку масляно-воздушной смеси. Частота ультразвуковых колебаний составляет 20-60 кГц. Распылитель устойчиво работает в диапазоне расходов транспортирующего газа 0.05-0,5 л/мин, распыляемой жидкости 0,01-1 мл/мин (оптимум 0,2 мл/мин).The transporting gas (air) through the nozzle 8 through the channel 7, made in the center of the acoustic waveguide 1 and then through the channel 3 in the nozzle 2 and through the hole in the spray tube is fed into the spray tube 5. An air-oil mixture is formed in the spray tube 5. The short end of the tube, sharpened at an angle, is used to spray the oil-air mixture fed into the tube. The frequency of ultrasonic vibrations is 20-60 kHz. The sprayer works stably in the flow range of the transporting gas 0.05-0.5 l / min, the sprayed liquid is 0.01-1 ml / min (optimum 0.2 ml / min).

Жидкость по мере прохождения через трубку превращается в мелкодисперсный золь, смешивается с воздухом, образуя воздушно-капельную смесь, которая равномерно выводится наружу. Скорость вывода этой смеси определяется скоростью вывода транспортирующего газа.The liquid as it passes through the tube turns into a finely dispersed sol, mixes with air, forming an air-drop mixture, which is uniformly discharged outward. The output rate of this mixture is determined by the output rate of the carrier gas.

Технический эффект - повышение надежности распылителя и обеспечение получения мелкодисперсного золя.EFFECT: increased reliability of the sprayer and provision of obtaining finely dispersed sols.

Claims

An ultrasonic atomizer comprising an ultrasonic generator with an acoustic waveguide, a node for spraying liquid with channels for supplying atomized liquid and supplying a transporting gas, characterized in that the node for spraying liquid is made in the form of a nozzle mounted on the end of the waveguide using a threaded connection into the channel for a solid steel tube is inserted, the spray end of which is sharpened at an angle, and the channel for conveying gas is located in the center of the perpendi waveguide ulyarno channel for supplying fluid being sprayed.