(54) РАСПЫПИВАЮЩИЙ ЭЛШЕНТ
I
Изобретение относитс к устройствам дл разбрызгивани или распылени жидкостей или других текучих веществ с использованием ультразвуковых колебаний и может найти применение в технологических процессах, где жидкость используетс в диспергированном виде, а также дл распылени ювдкостей в помещени х в санитарно-гигиенических цел х.
Известно устройство, содержащее цилиндрический корпус с дном, имеющим малое отверстие. Жидкость в виде пленки стекает по стенкам цилиндрического корпуса на дно. Сжатый газ, подведенный к отверстию дна, разрушает при выходе из него пленку и уносит образовавпшйс аэрозоль в окружающее пространство через открытый верхний конец цилиндрического корпуса. Механизм действи такого устройства основан на возникновении турбулентного течени газа при истечении из отверсти
а соответствующее этому вихревое течение газа создает движение ки жидкости из периферии к цеитру oi-версти , где непосредственно уже происходит разрушение пленки и унос образовавшегос аэрозол восход щими потоками отработанного газа. Усиление эффекта образовани аэрозол происходит в случае, если дно корпуса выполиено в виде тонкой металлической мембраны при прохождении газа через отверстие в дне. Мембрана начинает колебатьс , чтоспособствует диспергированию жидкости и образованию аэрозолей. Это не должно усиливать эффект распылени , поскольку малое отверстие (0,0005 дюйма 0,1 мм) возбуждает в струе высокочастотное акустическое колебание пор дка сотни килогерц, а пластина, жестко укрепленна по окружности цилиндрического корпуса, имеет собственную частоту, значнтельно меньшую. Колеблюща с не в резонанс с практически исчеэа-. ющей малой амплитудой пластина не должна внести существенный вклад в процесс формировани аэрозол 1j. Однако производительность такого устройства весьма ограничена, поскол ку в основном она определ етс размерами отверсти , а увеличение его диаметра выше определенного может нарушить механизм возникновени турбулентности газа и направленное движение пленки жидкости к отверстию Увеличение количества отверстий не вл етс радикальным, поскольку расйоложенные на разных рассто ни х от стенки сосуда отверсти будут работать в различных услови х, а некоторые из них возможно и в режиме захлебывани , - Цель изобретени - повышение про изводительности распылител и улучш ние его эксплуатационных характерис Поставленна цель достигаетс применением известного пневматического мембранного генератора звука в качестве распыливающего элемента в .пылителе жидкости. На чертеже изображен распылитель жидкости, общий вид (сплошной линие состо ние мембраны при отсутствии к лебаний, пунктиром - ее крайни положени в режиме колебаний) . Распылитель жидкости содержит ме брану I, сопло 2, трубку 3, подвод щую сжатый газ, коаксиальную ей тру ку 4 с полостью дл подвода жидкост Дл защемлени мембраны служит элемент 5. Распылитель работает следующим образом. При поступлении сжатого газа в трубку 3 часть мембраны 1, огра.нич на периметром торца сопла 2, дефор мируетс , образу шаровой сегмент. Энерги сжатого газа в этом объеме возрастает до тех пор, пока не превысит упругие силы, прижимающие мем брану 1. В этот момент мембрана 1 тер ет устойчивость, отрыва сь от сопла 2, и через образовавшуюс кол цевую щель газ расшир етс в атмосфару . Это приводит к падению давлени в шаровом сегменте и мембрана 1 под действием упругих сил приближаетс к торцу сопла 2. Щель в динами ке процесса, вл сь по существу высокочастотным кольцевым клапаном, под действием упругих сил мембраны 1 и давлени газа измен ет свою величину , что приводит к одновременной модул ции скорости газового потока синхронно с частотой автоколебаний . Это обсто тельство вл етс существенным и позвол ет использовать данный генератор в качестве распыливающего элемента. При подаче жидкости в коаксиальную трубку 4 она тонким слоем стекает по наклонной части плоскости и попадает в область кольцевой щели (высокочастотного кольцевого клапана), откуда ос«симметрично истекающий газ, воздейству на жидкость, разрушает ее сплошность. Одновременно поток газа отбрасывает продукты разрушени жидкости на поверхность мембраны 1, ограниченной элементом 5 и торцовой частью сопла 2. При этом энерги колебательного движени мембраны i передаетс частицам жидкости и в результате этого, а также усилени воздействи акустическими колебани ми , происходит собственно диспергирование жидкости до размера аэрозольных частиц, которые вывод тс из зоны их образовани в окружающее пространство отработанным газом. Известное вли ние на режим работы распьтител (преимущественно на частоту) оказывает жидкость за счет присоединенной массы. Это обсто тельство вл етс хорошим критерием дл определени оптимального расхода жидкости и практически легко управл етс соответствующим изменением давлени сжатого газа. В эксплуатационных услови х просто управл ть дисперсностью аэрозол (например, при изменении физических параметров жидкости) , что достигаетс изменением степени поджати торца сопла 2 к мембране 1. Производительность данного распылител , размер аэрозол , а также спектр распылени в пространстве в широком интервале можно измен ть соответствующим выбором размеров устройства: диаметра мембраны и ее нат жени ,- диаметра торцовой части сопла и степени поджати его к мембране. Дл конкретного лабораторного образца распьтител получены следующие показатели его работы. Минутный расход диспергируе1« 1Й до 30 мк жидкости составл ет 1 л. Данный распылитель обеспечивает заполнение объема примерно 2 м . При этом диаметр мем