УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ

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 спектров
Известен ультразвуковой распылитель для атомной спектроскопии /Заявка Великобритании N 2132114 В05В 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.
Известен распылитель /Заявка Японии N 60-21780 В05В 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.
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.
Ближайшим аналогом является ультразвуковой распылитель /Патент РФ №2119390, В05В 17/06, 1998 г./ содержащий ультразвуковой преобразователь, механически связанный с концентратором. 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.
Недостатком прототипа является: во-первых, наличие "памяти" устройства при распылении жидкостей, содержащих крупные частицы дисперсно-распределенной примеси. Камера выполнена неразъемной, поэтому, попавшие в камеру крупные металлические частицы, могут находиться в ней длительное время, и оперативно извлечь их оттуда не представляется возможности; во-вторых, поскольку патрубки, подводящие транспортирующий газ и распыляемую жидкость в смесительную камеру, крепятся на самой камере, активированной ультразвуком, они (патрубки) часто обрезаются, что значительно уменьшают его ресурс и осложняют эксплуатацию распылителя.
Задачей предполагаемой полезной модели является создание устройства, позволяющего путем изменения конструкции распылителя обеспечивать оперативное удаление из разъемной камеры крупных частиц и повышение надежности распылителя путем перемещения точек ввода подводящих патрубков в зону минимальных колебаний.
Поставленная задача достигается тем, что в ультразвуковом распылителе, содержащем ультразвуковой преобразователь, концентратор, на торце которого установлен узел для распыления жидкости, узел для распыления жидкости выполнен в виде разъемной смесительной камеры, образованной торцом концентратора и навинчивающейся на него крышкой с выходным патрубком, расположенным перпендикулярно направлению распространения ультразвуковых колебаний, а подводящие жидкость и транспортирующий газ патрубки со смесительной камеры перенесены в зону наименьших колебаний и соединены со смесительной камерой каналами, проходящими внутри концентратора
Ультразвуковой распылитель, выполнен в виде устройства содержащего магнитострикционный (пьезокерамический) ультразвуковой преобразователь с концентратором, на торце которого, с помощью резьбового соединения, крепится крышка с впрессованным в нее выхлопным патрубком и проточкой, которая при навинчивании крышки на торец концентратора образует смесительную камеру, выходной патрубок в крышке устанавливается перпендикулярно направлению распространения ультразвуковых колебаний, чем достигается максимальная амплитуда его колебаний.
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом (Фиг.1)
3
Распылитель состоит из пьезокерамического ультразвукового преобразователя 1, концентратора 2, на торец концентратора навинчивается крышка 3, которая с плоскостью торца концентратора образует смесительную камеру 4, смесительная камера внутренними каналами соединена с патрубком 5 для ввода распыляемой жидкости и патрубком 6 для ввода транспортирующего газа. Для отбора аэрозоля распыляемой жидкости выполнен выходной патрубок 7. Объем смесительной камеры составляет 0,1-0,2 см. Максимальная мощность ультразвукового генератора составляет 100 Вт.
Для подвода распыляемой жидкости и транспортирующего газа в теле концентратора выполнено 2 канала, соединяющие смесительную камеру с подводящими патрубками, впрессованными в тело концентратора в зоне минимальных колебаний.
Устройство работает следующим образом:
В камере 4 под действием ультразвуковых колебаний жидкость распыляется в мелкодисперсный золь и смешивается с воздухом, образуя воздушно-капельную смесь.Частота ультразвуковых колебаний составляет 20-60 кГц. Расход транспортирующего газа 0.05-0,5 л/мин, расход распыляемой жидкости 0,01-1 мл/мин, оптимум 0,2 мл/мин. Через выходной патрубок 7 воздушно-капельная смесь равномерно выводится наружу. Так как патрубок и смесительная камера активированы ультразвуком, на выходе выхлопного патрубка образуется узкий поток аэрозоля, скорость которого определяется скоростью истечения транспортирующего газа, а диаметр - диаметром внутреннего отверстия выхлопного патрубка. Поскольку выхлопной патрубок ориентирован перпендикулярно направлению распространения ультразвуковых колебаний, амплитуда колебаний его торца значительно больше амплитуды колебаний патрубка, если он был ориентирован вдоль направления распространения колебаний. Длина выходного патрубка выбирается исходя из условий его резонанса.
Технический эффект - повышение надежности распылителя и обеспечение оперативного удаление из разъемной камеры крупных частиц, а также устранение "памяти" устройства.