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 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 №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.
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.
Задачей предполагаемой полезной модели является создание устройства, позволяющего путем изменения конструкции распылителя, нивелировать указанные влияния.
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.
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом (Фиг.1 и Фиг.2)
На Фиг.1 показан общий вид ультразвукового распылителя.
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.
Устройство работает следующим образом:
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).
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 мелкодисперсного золя.