УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ

Предполагаемая полезная модель относится к ультразвуковым устройствам для аэрозольного распыления жидкостей и может быть использована в различных отраслях промышленности, в частности в спектральном анализе для подачи аэрозоля в источник возбуждения спектров
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 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.
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.
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 №128521, B05B 17/06, 2013 г./ содержащий 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.
Недостатком прототипа является то, что он генерирует недостаточно мелкие капли аэрозоля (10-25 мкм) и имеет малую надежность конструкции (наблюдается периодический обрыв распыляющего конца трубки из-за разрушения склеенного узла), кроме того, нельзя сформировать узкий поток аэрозоля диаметром менее 1,5 мм.
Задачей предполагаемой полезной модели является создание устройства, позволяющего путем изменения конструкции распылителя, уменьшить размер капель аэрозоля, повысить технологичность изготовления распыляющего узла и его ненадежность, путем исключения склеенных и спаянных узлов при креплении трубки и получить поток мелкодисперсного аэрозоля диаметром не более 1 мм.
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, который выполнен виде насадки, укрепленной на торце волновода с помощью резьбового соединения, а в канал для подачи распыляемой жидкости, расположенный в центре волновода перпендикулярно каналу вставлена цельная стальная трубка, распыляющий конец которой заточен под углом, стальная трубка прикреплена к волноводу с помощью фасонной втулки, поджатой гайкой и затянутой с помощью динамического ключа
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом (Фиг. 1), на котором показан общий вид ультразвукового распылителя.
Распылитель содержит пьезокерамический ультразвуковой преобразователь с акустическим волноводом 1, на торце которого, перпендикулярно оси волновода, просверлено отверстие 2, в которое вставлена цельная стальная трубка 3, через которую подается распыляемая жидкость. Распыляющий конец трубки заточен под углом 15-20 градусов. Канал для подачи транспортирующего газа 4 просверлен по центру волновода, перпендикулярно трубке 3 для подачи распыляющей жидкости. Распыляющая трубка фиксируется на волноводе с помощью фасонной втулки 5, поджимаемой гайкой 6, которая затягивается с помощью динамометрического ключа. Транспортирующий газ через штуцер 7 подается через отверстие 8 в распыляющей трубке, согласованное с каналом подачи газа 4, просверленным по центру волновода.
Устройство работает следующим образом:
Транспортирующий газ (воздух) через штуцер 7 по каналу 4, выполненному в центре акустического волновода 1 и далее через отверстие 8 подается в распыляющую трубку 3. Распыляющая трубка крепиться на волноводе с помощью фасонной втулки 5, поджимаемой гайкой 6, которая затягивается динамометрическим ключом. Короткий конец трубки, заточенный под углом 15-20 градус, служит для распыления подаваемой в трубку жидкости. Транспортирующий воздух служит для создания направленного потока аэрозоля диаметром не более 1 мм. 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). 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.
Технический эффект - повышение надежности распылителя и обеспечение получения потока мелкодисперсного золя диаметром менее 1 мм.