RU2577582C1

RU2577582C1 - Plate-type fluid sprayer

Info

Publication number: RU2577582C1
Application number: RU2014142237/05A
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Александров
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2016-03-20

Abstract

FIELD: manufacturing technology.

SUBSTANCE: invention relates to ultrasound equipment, in particular, to fluid sprayers, and can be used for spraying water, suspensions, medicinal preparations and aggressive fluids. Sprayer comprises casing, piezoelectric transducer as oscillation source and spraying assembly in the form of elastic plate. One of the plate edges is fixed to the piezoelectric transducer and partially submerged with opposite free edge in the sprayed liquid.

EFFECT: simplified design of fluid sprayer and increased efficiency of spraying.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ультразвуковой технике, в частности к распылителям жидкостей, и может быть использовано для распыления воды, суспензий, лекарственных препаратов и агрессивных жидкостей.The invention relates to ultrasound equipment, in particular to liquid nebulizers, and can be used to spray water, suspensions, drugs and aggressive liquids.

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].Known liquid nebulizer in the form of a focusing piezoceramic emitter for spraying in a fountain [Ultrasound. Little Encyclopedia. Chap. ed. I.P. Golyamina. - M .: Soviet Encyclopedia, 1979] and a liquid atomizer, including a piezoelectric element as a source of oscillation and a atomization unit in the form of a step concentrator with inlet and outlet openings for atomization in a layer [Vibration motion transducers. - L .: Engineering, 1984].

Недостатком первого из них является необходимость помещения пьезокерамического излучателя в жидкость и использования промежуточной жидкости, а второго - необходимость подачи жидкости в полость концентратора.The disadvantage of the first of them is the need to place the piezoceramic emitter in the liquid and the use of an intermediate liquid, and the second is the need to supply liquid to the cavity of the concentrator.

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].A liquid atomizer is also known, including a piezoelectric element as an oscillation source and a spraying node, which is a metal string excited by a piezoelectric element, partially immersed in a liquid at an angle to its surface and fixed in the housing [RF Patent for the invention No. 2234381, B05B 17/06, bull. No. 23, 08/20/2004].

Недостатком известного распылителя жидкости является необходимость точной настройки натяжения струны и погружения в жидкость части корпуса вместе с частью струны.A disadvantage of the known liquid atomizer is the need to fine-tune the string tension and immersion in the liquid part of the body along with part of the string.

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)].The closest to the invention in terms of technical essence and the achieved result is a liquid atomizer comprising a housing, a piezoelectric transducer as a vibration source and a spray node, characterized in that a thin elastic metal rod with a bent end, at the bend of which the rod interacts with, serves as a spray node spray liquid [RF Patent for the invention No. 2337766, B05B 17/06, bull. No. 31, 10.11.2008 (prototype)].

Недостатком данного распылителя жидкости является низкая производительность распыления из-за малой поверхности стержня.The disadvantage of this liquid atomizer is the low atomization performance due to the small surface of the rod.

Задачей изобретения является упрощение конструкции распылителя жидкости и увеличение производительности распыления.The objective of the invention is to simplify the design of the spray liquid and increase spray performance.

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.The problem is solved in that in the known liquid atomizer, as an atomizing unit, an elastic plate serves as a cantilever attached to one of the edges to the piezoelectric transducer and partially immersed in the liquid at the opposite free edge.

На Фиг. 1 изображен распылитель жидкости, где 1 - корпус, 2 - пьезопреобразователь, 3 - пластина, 4 - жидкость, 5 - аэрозоль, 6 - генератор звуковой частоты.In FIG. 1 shows a liquid atomizer, where 1 is a casing, 2 is a piezoelectric transducer, 3 is a plate, 4 is a liquid, 5 is an aerosol, 6 is a sound frequency generator.

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.In a liquid atomizer, a plate with one of the edges is cantilevered to the piezoelectric transducer and partially immersed in the liquid at the opposite free edge, while the surface of the plate at the interface is wetted with a thin layer of liquid. The piezoelectric transducer is connected to the sound frequency generator as an alternating voltage source, the frequency of which is tuned to the frequency of bending vibrations of the plate, at which the vibration-wave movement of the liquid layer along the surface of the plate and the atomization of the liquid on the surface of the plate with the antinode of bending vibrations occur.

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.Example. In FIG. Figure 2 shows the process of spraying a liquid with a thin plate, the bending vibrations of which are excited by a disk piezoelectric transducer. A liquid atomizer containing a piezoelectric transducer of the type FML-20T-6.0 A1-10 as an oscillation source and a spraying unit in the form of a steel plate 0.1 mm thick 32.0 × 7.5 mm in size, when a voltage of 30 V amplitude is applied to the piezoelectric transducer and a frequency of 5.0 kHz with a power consumption of 400 mW, it atomizes water with a capacity of at least 1000 ml / hour, gasoline - at least 3000 ml / hour. The water spraying capacity of devices containing a string and a rod as a spraying unit is 300 ml / h and 600 ml / h, respectively.

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.It was experimentally established that the plate in the atomizer can be made of various materials. In this case, it is necessary to ensure a reliable connection of the plate edge with the piezoelectric transducer body. Plates of steel, bronze and foil fiberglass can be attached to the piezoelectric transducer by soldering.

Claims

A liquid atomizer comprising a housing, a piezoelectric transducer as a source of oscillation, and a nebulizing unit, characterized in that an elastic plate serves as a nebulizing unit, cantileverly attached to one of the edges to the piezoelectric transducer and partially immersed in the liquid at the opposite free edge.