ПЛАСТИНЧАТЫЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ
PLATE-TYPE FLUID SPRAYER

Изобретение относится к ультразвуковой технике, в частности к распылителям жидкостей, и может быть использовано для распыления воды, суспензий, лекарственных препаратов и агрессивных жидкостей.
Известны распылитель жидкости в виде фокусирующего пьезокерамического излучателя для распыления в фонтане [Ультразвук. Маленькая энциклопедия. Глав. ред. И.П. Голямина. - М.: Советская энциклопедия, 1979] и распылитель жидкости, включающий пьезоэлемент в качестве источника колебаний и распыляющий узел в виде ступенчатого концентратора с входным и выходными отверстиями для распыления в слое [Вибрационные преобразователи движения. - Л.: Машиностроение, 1984].
Недостатком первого из них является необходимость помещения пьезокерамического излучателя в жидкость и использования промежуточной жидкости, а второго - необходимость подачи жидкости в полость концентратора.
Известен также распылитель жидкости, включающий пьезоэлемент в качестве источника колебаний и распыляющий узел, в качестве которого служит возбуждаемая пьезоэлементом металлическая струна, частично погруженная в жидкость под углом к ее поверхности и закрепленная в корпусе [Патент РФ на изобретение №2234381, B05B 17/06, бюл. №23, 20.08.2004].
Недостатком известного распылителя жидкости является необходимость точной настройки натяжения струны и погружения в жидкость части корпуса вместе с частью струны.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является распылитель жидкости, включающий корпус, пьезопреобразователь в качестве источника колебаний и распыляющий узел, отличающийся тем, что в качестве распыляющего узла служит тонкий упругий металлический стержень с загнутым концом, в месте изгиба которого стержень взаимодействует с распыляемой жидкостью [Патент РФ на изобретение №2337766, B05B 17/06, бюл. №31, 10.11.2008 (прототип)].
Недостатком данного распылителя жидкости является низкая производительность распыления из-за малой поверхности стержня.
Задачей изобретения является упрощение конструкции распылителя жидкости и увеличение производительности распыления.
Поставленная задача решается тем, что в известном распылителе жидкости в качестве распыляющего узла служит упругая пластина, консольно прикрепленная одним из краев к пьезопреобразователю и частично погруженная противоположным свободным краем в распыляемую жидкость.
На Фиг. 1 изображен распылитель жидкости, где 1 - корпус, 2 - пьезопреобразователь, 3 - пластина, 4 - жидкость, 5 - аэрозоль, 6 - генератор звуковой частоты.
В распылителе жидкости пластина одним из краев консольно прикреплена к пьезопреобразователю и частично погружена противоположным свободным краем в распыляемую жидкость, при этом поверхность пластины на межфазной границе смачивается тонким слоем жидкости. Пьезопреобразователь подключается к генератору звуковой частоты в качестве источника переменного напряжения, частота которого настраивается на частоту изгибных колебаний пластины, при которой происходит вибрационно-волновое перемещение слоя жидкости по поверхности пластины и распыление жидкости на участке поверхности пластины с пучностью изгибных колебаний.
Пример. На Фиг. 2 представлен процесс распыления жидкости тонкой пластиной, изгибные колебания которой возбуждены дисковым пьезопреобразователем. Распылитель жидкости, содержащий пьезопреобразователь типа FML-20T-6,0 A1-10 в качестве источника колебаний и распыляющий узел в виде стальной пластины толщиной 0,1 мм размером 32,0×7,5 мм, при подаче на пьезопреобразователь напряжения амплитудой 30 В и частотой 5,0 кГц при потребляемой мощности 400 мВт распыляет воду с производительностью не менее 1000 мл/час, бензин - не менее 3000 мл/час. Производительность распыления воды устройств, содержащих струну и стержень в качестве распыляющего узла, составляет, соответственно, 300 мл/час и 600 мл/час.
Экспериментально установлено, что пластина в распылителе может быть изготовлена из различных материалов. При этом необходимо обеспечить надежное соединение края пластины с корпусом пьезопреобразователя. Пластины из стали, бронзы и фольгированного стеклотекстолита могут прикрепляться к пьезопреобразователю пайкой.