UA144597U - MOBILE ULTRASOUND DEVICE FOR LIQUID TREATMENT - Google Patents
MOBILE ULTRASOUND DEVICE FOR LIQUID TREATMENT Download PDFInfo
- Publication number
- UA144597U UA144597U UAU202002963U UAU202002963U UA144597U UA 144597 U UA144597 U UA 144597U UA U202002963 U UAU202002963 U UA U202002963U UA U202002963 U UAU202002963 U UA U202002963U UA 144597 U UA144597 U UA 144597U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- liquid
- container
- magnetic
- ultrasonic
- gap
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title description 4
- VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N ethoprophos Chemical compound CCCSP(=O)(OCC)SCCC VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 claims 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 abstract 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000001914 calming effect Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Abstract
Мобільний ультразвуковий пристрій для обробки рідини містить заповнену рідиною ємність з плоскою донною поверхнею з немагнітного матеріалу, в яку занурений поверхнею випромінювання вертикально розташований ультразвуковий резонансний привід поздовжніх переміщень з трансформатором коливальної швидкості, робоча випромінююча поверхня якого виконана плоскою у вигляді дискового вібратора, з можливістю здійснення згинальних коливань, частота збудження яких дорівнює власній частоті оброблюваної рідини, і розташована відносно плоскої донної поверхні ємності з утворенням щілинного зазору, а ззовні ємності розміщений блок магнітної обробки рідини, утворений набором постійних магнітів. Трансформатор коливальної швидкості встановлено в знімній кришці ємності, виконано з немагнітного матеріалу та в ньому з боку поверхні випромінювання здовж осі на довжину в чверть довжини поздовжньої хвилі деформації виконаний отвір малого діаметра, що за допомогою поперечного отвору поблизу вузлової зони трансформатора коливальної швидкості з'єднує щілинний зазор між донною поверхнею ємності з рідиною та дисковим вібратором з атмосферою. При цьому ємність заповнена рідиною до рівня нижче поперечного отвору, а блок магнітної обробки рідини виконаний у вигляді плоских постійних магнітів, притиснутих немагнітною кришкою до донної поверхні ємності з рідиною і встановлених з врахуванням магнітних полюсів таким чином, щоб магнітні лінії в рідини були паралельними донній поверхні, а центральний магніт був розміщений під щілинним зазором.The mobile ultrasonic liquid treatment device comprises a liquid-filled container with a flat bottom surface made of non-magnetic material, into which an ultrasonic resonant drive of longitudinal displacements with an oscillating velocity transformer is immersed vertically by the radiating surface. oscillations, the excitation frequency of which is equal to the natural frequency of the treated fluid, and is located relative to the flat bottom surface of the tank with the formation of a slit gap, and outside the tank is a magnetic fluid processing unit formed by a set of permanent magnets. The oscillatory speed transformer is installed in the removable tank cover, made of non-magnetic material and in it from the side of the radiation surface along the axis for a quarter of the length of the longitudinal deformation wave made a hole of small diameter, which through a transverse hole near the gap between the bottom surface of the liquid tank and the disk vibrator with the atmosphere. The container is filled with liquid to a level below the transverse hole, and the magnetic fluid treatment unit is made in the form of flat permanent magnets pressed by a non-magnetic lid to the bottom surface of the liquid container and set taking into account magnetic poles so that the magnetic lines in the liquid , and the central magnet was placed under the slit gap.
Description
Корисна модель належить до технологічного використання ультразвукової енергії і може бути використана в різних галузях промисловості та побуті, зокрема в процесах, що відбуваються в рідкому середовищі, наприклад при знезараженні рідин, тобто знищенні шкідливих вірусів та мікроорганізмів, створенні високоякісних стійких емульсій, холодній стерилізації та гомогенізації молока і т. п.The useful model belongs to the technological use of ultrasonic energy and can be used in various industries and everyday life, in particular in processes that take place in a liquid environment, for example, in the disinfection of liquids, that is, the destruction of harmful viruses and microorganisms, the creation of high-quality stable emulsions, cold sterilization and homogenization milk, etc.
Для інтенсифікації технологічних процесів, пов'язаних з рідиною, використовують різні фізичні поля та фактори впливу, наприклад ультразвукові коливання, які діють на згадані процеси через, так звані, ефекти першого порядку (частота, інтенсивність і т. п.) їі ефекти другого порядку, до яких належить, перш за все, кавітація.Various physical fields and influencing factors are used to intensify technological processes related to the liquid, for example, ultrasonic vibrations, which act on the mentioned processes through the so-called first-order effects (frequency, intensity, etc.) and second-order effects , which include, first of all, cavitation.
Ефективність зазначеного використання ультразвукових коливань в значній мірі залежить від режимів випромінювання ультразвукової енергії та особливостей побудови технологічного обладнання, що реалізує вказані технології.The effectiveness of the specified use of ultrasonic vibrations depends to a large extent on the modes of radiation of ultrasonic energy and the features of the construction of the technological equipment that implements the specified technologies.
Відомий мобільний ультразвуковий пристрій для обробки рідини (патент України Мо 100470,A well-known mobile ultrasonic device for liquid treatment (patent of Ukraine Mo 100470,
МПК о СО2Б 11/36, СО2Б 11/30, опубл. 25.12.2012, Бюл. Мо 24), що містить вертикально розташований порожнинний ступінчастий корпус з донною плоскою торцевою поверхнею та вхідним і вихідним патрубками, ультразвуковий випромінювач з торцевою поверхнею випромінювання, закріплений в верхній частині ступінчастого корпусу з утворенням герметичної порожнини для випромінювання ультразвукових хвиль в бік плоскої донної торцевої поверхні, яка розташована паралельно поверхні випромінювання на регламентованій відстані в ступені меншого діаметра.IPC on SO2B 11/36, SO2B 11/30, publ. 25.12.2012, Bull. Mo 24), containing a vertically located hollow stepped housing with a flat bottom end surface and inlet and outlet nozzles, an ultrasonic emitter with a radiation end surface, fixed in the upper part of the stepped housing with the formation of a hermetic cavity for the emission of ultrasonic waves towards the flat bottom end surface, which is located parallel to the radiation surface at a regulated distance in degrees of smaller diameter.
У пристрої використовується вплив на рідину тільки одного фізичного поля - ультразвукового.The device uses the effect on the liquid of only one physical field - ultrasonic.
Випромінювання ультразвукових хвиль вздовж корпусу забезпечується розташуванням ультразвукового перетворювача у верхній частині корпусу, де в області кріплення трансформатора швидкості утворено герметичну порожнину. Ця порожнина запобігає змочуванню вузлової точки кріплення трансформатора швидкості. В разі змочування цієї точки ультразвукова енергія може стікати в рідину і не доходити в повному обсязі до вихідного торця трансформатора швидкості, зменшуючи ефективність його коливань.The emission of ultrasonic waves along the housing is provided by the location of the ultrasonic transducer in the upper part of the housing, where a hermetic cavity is formed in the area where the speed transformer is attached. This cavity prevents the nodal point of the speed transformer from getting wet. In the case of wetting of this point, the ultrasonic energy may flow into the liquid and not reach the output end of the speed transformer in full, reducing the efficiency of its oscillations.
Досягнення високого рівня інтенсивності ультразвукових коливань, необхідного дляAchieving a high level of intensity of ultrasonic vibrations, necessary for
Зо інактивації шкідливих для здоров'я людини мікроорганізмів, в конструкції забезпечується за рахунок ступінчастої конструкції корпусу, яка виконує функцію чверть хвильового трансформатора тиску. Завдяки трансформатору тиску в ступені меншого діаметра коливання тиску збільшуються, що призводить до інтенсивного розвитку кавітації та, відповідно, більш інтенсивної обробки рідини.The inactivation of microorganisms harmful to human health is ensured in the design due to the step design of the housing, which performs the function of a quarter-wave pressure transformer. Thanks to the pressure transformer in the stage of smaller diameter, pressure fluctuations increase, which leads to the intensive development of cavitation and, accordingly, more intensive processing of the liquid.
Мала площа випромінюючої поверхні, застосованого в пристрої трансформатора коливальної швидкості, не дозволяє ввести в рідину ультразвукову хвилю великої інтенсивності, оскільки при збільшенні підведеної до випромінювача потужності на випромінюючій поверхні утворюється кавітаційний двофазний прошарок, який поглинає та розсіює значну кількість ультразвукової енергії, перешкоджаючи проходженню ультразвукових коливань в рідину. Тому збільшення підведеної потужності призводить лише до нагріву п'єзокераміки випромінювача.The small area of the radiating surface used in the oscillating speed transformer device does not allow introducing an ultrasonic wave of high intensity into the liquid, because when the power supplied to the emitter increases, a cavitation two-phase layer is formed on the radiating surface, which absorbs and dissipates a significant amount of ultrasonic energy, preventing the passage of ultrasonic vibrations into liquid Therefore, an increase in the supplied power leads only to heating of the piezoceramics of the emitter.
Таким чином, відома конструкція не забезпечує досягнення достатньо високої інтенсивності ультразвукового поля і високого рівня кавітації в об'ємі рідини, що обробляється. Тому вказаний пристрій не забезпечує ефективну обробку рідини з метою її знезараження, гомогенізації та отримання стійких емульсій.Thus, the known design does not ensure the achievement of a sufficiently high intensity of the ultrasonic field and a high level of cavitation in the volume of the liquid being processed. Therefore, the specified device does not provide effective processing of liquid for the purpose of its disinfection, homogenization and obtaining stable emulsions.
Крім цього, конструкція відомого пристрою складна, засмічується, а її промивка потребує демонтажу.In addition, the design of the known device is complex, gets clogged, and its washing requires dismantling.
Також відомий мобільний ультразвуковий пристрій для обробки рідини (патент України Мо 113244, МПК СО2Е 1/30, СО2Е 1/36, опубл. 26.12.2016, Бюл. Мо 24), що містить порожнистий з донною торцевою поверхнею корпус з немагнітного матеріалу, в якому послідовно встановлені, вертикально розташований, ультразвуковий резонансний випромінювач, частота збудження якого дорівнює власній частоті оброблюваної рідини, з зануреною в рідину випромінюючою поверхнею, закріплений в корпусі з утворенням герметичної порожнини, та блок магнітної обробки, утворений набором постійних магнітів, причому рідина в корпус підводиться через штуцер, встановлений в корпусі над випромінюючою поверхнею ультразвукового випромінювача, а штуцер для відведення рідини встановлений в торцевій донній поверхні корпусу, яка паралельна випромінюючій поверхні.A mobile ultrasonic device for liquid treatment is also known (patent of Ukraine Mo 113244, IPC СО2Е 1/30, СО2Е 1/36, publ. 26.12.2016, Byul. Mo 24), which contains a hollow body with a bottom end surface made of non-magnetic material, in which is sequentially installed, a vertically located, ultrasonic resonance emitter, the excitation frequency of which is equal to the natural frequency of the treated liquid, with a radiating surface immersed in the liquid, fixed in the housing with the formation of a hermetic cavity, and a magnetic treatment unit formed by a set of permanent magnets, and the liquid is fed into the housing through a fitting installed in the housing above the emitting surface of the ultrasonic emitter, and a fitting for draining the liquid is installed in the end bottom surface of the housing, which is parallel to the emitting surface.
В пристрої вже використовують два фізичних поля - ультразвукове і магнітне, що збільшить енергетичний вплив на рідину і мікроорганізми в ній.The device already uses two physical fields - ultrasonic and magnetic, which will increase the energy impact on the liquid and microorganisms in it.
Необхідна висока інтенсивність ультразвуку досягається за рахунок трансформатора тиску, бо який дозволяє в ступені меншого діаметра корпусу отримати збільшену амплітуду коливань звукового тиску. Для забезпечення достатньо високого ККД амплітуда коливань випромінюючого торця трансформатора коливальної швидкості ультразвукового випромінювача незначна, що забезпечує ефективне введення в рідину ультразвукових коливань без утворення на випромінюючому торці кавітаційного прошарку, який поглинає і розсіює ультразвукову енергію. Але застосований ультразвуковий трансформатор тиску не дозволяє суттєво підвищити амплітуду тиску, оскільки для забезпечення поршневих коливань випромінюючого торця трансформатора коливальної швидкості необхідно застосовувати малий діаметр цього випромінюючого торця. Тому досягти суттєвих значень коефіцієнта трансформації трансформатора тиску не вдається.The necessary high intensity of ultrasound is achieved due to the pressure transformer, because it allows to obtain an increased amplitude of sound pressure fluctuations in the case of a smaller diameter of the case. To ensure a sufficiently high efficiency, the amplitude of oscillations of the radiating end of the oscillating speed transformer of the ultrasonic emitter is insignificant, which ensures the effective introduction of ultrasonic vibrations into the liquid without the formation of a cavitation layer on the radiating end, which absorbs and dissipates ultrasonic energy. But the applied ultrasonic pressure transformer does not allow to significantly increase the pressure amplitude, because in order to ensure piston oscillations of the radiating end of the oscillating speed transformer, it is necessary to use a small diameter of this radiating end. Therefore, it is impossible to achieve significant values of the transformation coefficient of the pressure transformer.
Магнітна обробка рідини, яку застосовують в пристрої, не є ефективною, оскільки вона діє на короткому проміжку шляху течії рідини і створює тільки малопотужне магнітне поле.The magnetic treatment of the liquid used in the device is not effective, as it acts on a short distance of the liquid flow path and creates only a weak magnetic field.
Найбільш близьким аналогом є мобільний ультразвуковий пристрій для обробки рідини (заявка на винахід України Мо а201807516, МПК СО2Е 11/30, СО2Е 1/36, дата подання 05.07.2018), що містить заповнену рідиною ємність з плоскою донною поверхнею з немагнітного матеріалу, в яку занурений поверхнею випромінювання вертикально розташований ультразвуковий резонансний привід поздовжніх переміщень з трансформатором коливальної швидкості, робоча випромінююча поверхня якого виконана плоскою у вигляді дискового вібратора, який здійснює згинальні коливання, частота збудження яких дорівнює власній частоті оброблюваної рідини, і розташована відносно плоскої донної поверхні ємності з утворенням щілинного зазору, а ззовні ємності розміщений блок магнітної обробки рідини, утворений набором постійних магнітів.The closest analogue is a mobile ultrasonic device for liquid processing (application for the invention of Ukraine Mo a201807516, IPC СО2Е 11/30, СО2Е 1/36, submission date 07.05.2018), which contains a liquid-filled container with a flat bottom surface made of non-magnetic material, in which immersed in the surface of the radiation is a vertically located ultrasonic resonance drive of longitudinal movements with an oscillating speed transformer, the working radiating surface of which is made flat in the form of a disk vibrator, which performs bending vibrations, the excitation frequency of which is equal to the natural frequency of the treated liquid, and is located relative to the flat bottom surface of the container with the formation slotted gap, and a block of magnetic processing of liquid, formed by a set of permanent magnets, is placed on the outside of the container.
В пристрої також використано вплив двох фізичних полів. Тепер рідина пропускається крізь щілинний зазор з високою інтенсивністю ультразвуку і розвиненою кавітацією. Рідина протікає крізь щілинний зазор за короткий проміжок часу, що не дозволяє провести якісну обробку рідини кавітаційним прошарком. Тому, для досягнення бажаного результату обробки рідини її пропускають через пристрій декілька разів. Крім цього, конструкція пристрою легко засмічується при обробці забрудненої рідини, а її промивка дуже ускладнена внаслідок наявності малих щілинних зазорів та загальної складності конструкції.The device also uses the effect of two physical fields. Now the liquid is passed through the gap with a high intensity of ultrasound and developed cavitation. The liquid flows through the slit gap in a short period of time, which does not allow high-quality treatment of the liquid with a cavitation layer. Therefore, to achieve the desired result of liquid processing, it is passed through the device several times. In addition, the design of the device is easily clogged when processing contaminated liquid, and its washing is very difficult due to the presence of small slit gaps and the general complexity of the design.
В основному корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності обробки рідини вIn the main useful model, the task of increasing the efficiency of liquid processing is set
Зо мобільному ультразвуковому пристрої за рахунок усунення виявлених недоліків.From a mobile ultrasound device due to the elimination of identified deficiencies.
Поставлена задача вирішується в мобільному ультразвуковому пристрої для обробки рідини, що містить заповнену рідиною ємність з плоскою донною поверхнею з немагнітного матеріалу, в яку занурений поверхнею випромінювання вертикально розташований ультразвуковий резонансний привід поздовжніх переміщень з трансформатором коливальної швидкості, робоча випромінююча поверхня якого виконана плоскою у вигляді дискового вібратора, який здійснює згинальні коливання, частота збудження яких дорівнює власній частоті оброблюваної рідини, і розташована відносно плоскої донної поверхні ємності з утворенням щілинного зазору, а ззовні ємності розміщений блок магнітної обробки рідини, утворений набором постійних магнітів, згідно з корисною моделлю, трансформатор коливальної швидкості встановлено в знімній кришці ємності, виконано з немагнітного матеріалу та в ньому з боку поверхні випромінювання здовж осі на довжину в чверть довжини поздовжньої хвилі деформації виконаний отвір малого діаметра, що за допомогою поперечного отвору поблизу вузлової зони трансформатора коливальної швидкості з'єднує щілинний зазор між донною поверхнею ємності з рідиною та дисковим вібратором з атмосферою, причому ємність заповнена рідиною до рівня нижче поперечного отвору, а блок магнітної обробки рідини виконаний у вигляді плоских постійних магнітів, притиснутих немагнітною кришкою до донної поверхні ємності з рідиною і встановлених з врахуванням магнітних полюсів таким чином, щоб магнітні лінії в рідині були паралельними донній поверхні, а центральний магніт був розміщений під щілинним зазором.The task is solved in a mobile ultrasonic device for liquid processing, which contains a liquid-filled container with a flat bottom surface made of non-magnetic material, in which an ultrasonic resonance drive of longitudinal movements with an oscillating speed transformer, whose working radiating surface is made flat in the form of a disk, is immersed in the radiation surface and is vertically located of a vibrator that carries out bending oscillations, the excitation frequency of which is equal to the natural frequency of the processed liquid, and is located relative to the flat bottom surface of the container with the formation of a gap, and outside the container there is a block of magnetic processing of the liquid, formed by a set of permanent magnets, according to a useful model, an oscillating speed transformer installed in the removable cover of the container, made of non-magnetic material, and in it, on the side of the radiation surface along the axis, a hole of a small diameter is made for a length of a quarter of the length of the longitudinal wave of deformation, which helps a transverse hole near the nodal zone of the oscillating speed transformer connects the gap between the bottom surface of the container with the liquid and the disk vibrator with the atmosphere, and the container is filled with liquid to the level below the transverse hole, and the unit for magnetic processing of the liquid is made in the form of flat permanent magnets pressed by a non-magnetic lid to the bottom surface of the liquid container and installed taking into account the magnetic poles in such a way that the magnetic lines in the liquid were parallel to the bottom surface and the central magnet was placed under the gap.
Додатково, дисковий вібратор може бути виконаний з боку щілинного зазору з буртиком по краю.In addition, the disk vibrator can be made from the slot gap side with a shoulder on the edge.
Конструкція пристрою забезпечує його швидке розбирання для промивання. Наявність акустичного насоса в трансформаторі коливальної швидкості забезпечує поступове перекачування крізь щілинний зазор з інтенсивною кавітацією всього об'єму рідини в ємності, що дозволить ефективно обробити всю рідину.The design of the device ensures its quick disassembly for washing. The presence of an acoustic pump in the oscillating speed transformer ensures gradual pumping through the slit gap with intense cavitation of the entire volume of liquid in the container, which will allow the entire liquid to be processed effectively.
Застосування набору магнітів, що притиснуті до донної поверхні ємності, забезпечує довготривалий вплив магнітного поля на рідину. Це забезпечує структурування рідини після кавітаційної обробки, тобто повертає їй природний стан і надає лікувальні властивості. Магнітне поле додатково відфільтрує рідину від можливих магнітних металевих домішок.The use of a set of magnets pressed to the bottom surface of the container ensures a long-term effect of the magnetic field on the liquid. This provides structuring of the liquid after cavitation treatment, i.e. returns it to its natural state and gives it therapeutic properties. The magnetic field will additionally filter the liquid from possible magnetic metal impurities.
Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де показана схема мобільного 60 ультразвукового пристрою для обробки рідини.The essence of the useful model is explained by the drawing, which shows the diagram of the mobile 60 ultrasonic device for liquid processing.
Пристрій складається з ємності 1, виконаної з немагнітного матеріалу. Ємність 1 заповнена рідиною 2, яка підлягає обробці. Ємність 1 має плоску донну поверхню 3. В рідину 2 занурений поверхнею випромінювання вертикально розташований ультразвуковий резонансний привід поздовжніх переміщень 4 з трансформатором коливальної швидкості, робоча випромінююча поверхня якого виконана плоскою у вигляді дискового вібратора 5, який здійснює пружні згинальні коливання 6, частота збудження яких дорівнює власній частоті оброблюваної рідини 2. Електричний генератор ультразвукових коливань, що збуджує ультразвуковий резонансний привід на схемі умовно не показаний. Випромінююча поверхня у вигляді дискового вібратора 5 розташована відносно плоскої донної поверхні З ємності 1 з утворенням щілинного зазору 7.The device consists of a container 1 made of non-magnetic material. Container 1 is filled with liquid 2, which is to be processed. Container 1 has a flat bottom surface 3. An ultrasonic resonant longitudinal displacement drive 4 with an oscillating speed transformer is vertically located in the liquid 2 immersed in the radiation surface, the working radiating surface of which is made flat in the form of a disk vibrator 5, which performs elastic bending vibrations 6, the excitation frequency of which is the natural frequency of the treated liquid 2. The electrical generator of ultrasonic oscillations, which excites the ultrasonic resonance drive, is conditionally not shown in the diagram. The radiating surface in the form of a disk vibrator 5 is located relative to the flat bottom surface of the container 1 with the formation of a gap 7.
Трансформатор коливальної швидкості ультразвукового резонансного приводу поздовжніх переміщень 4 встановлено в знімній кришці 8 ємності 1 та виконано з немагнітного матеріалу. В ньому з боку поверхні випромінювання здовж осі на довжину в чверть довжини поздовжньої хвилі деформації виконаний отвір малого діаметра 9, що за допомогою поперечного отвору 10 поблизу вузлової зони трансформатора коливальної швидкості з'єднує щілинний зазор 7 між донною поверхнею З ємності 1 з рідиною та дисковим вібратором 5 з атмосферою. Ємність 1 заповнена рідиною 2 до рівня трохи нижче поперечного отвору 10. Блок магнітної обробки рідини виконаний у вигляді плоских постійних магнітів 11, притиснутих немагнітною кришкою 12 до донної поверхні ємності з рідиною і встановлених з врахуванням магнітних полюсів таким чином, щоб магнітні лінії 13 перетинали об'єм рідини паралельно донній поверхні, а центральний магніт знаходився під щілинним зазором 7. Додатково дисковий вібратор 5 виконаний з боку щілинного зазору 7 з буртиком 14 по краю.The oscillating speed transformer of the ultrasonic resonance drive of longitudinal movements 4 is installed in the removable cover 8 of the container 1 and is made of non-magnetic material. In it, on the side of the radiation surface along the axis, for a length of a quarter of the length of the longitudinal wave of deformation, a hole of small diameter 9 is made, which with the help of a transverse hole 10 near the nodal zone of the oscillating speed transformer connects the slit gap 7 between the bottom surface of container 1 with liquid and disk vibrator 5 with atmosphere. The container 1 is filled with liquid 2 to the level just below the transverse opening 10. The unit for magnetic processing of the liquid is made in the form of flat permanent magnets 11, pressed by a non-magnetic cover 12 to the bottom surface of the container with liquid and installed taking into account the magnetic poles in such a way that the magnetic lines 13 cross about The liquid tank is parallel to the bottom surface, and the central magnet was located under the slit gap 7. In addition, the disk vibrator 5 is made from the side of the slit gap 7 with a shoulder 14 along the edge.
Пристрій працює наступним чином. Електричний генератор ультразвукових коливань збуджує ультразвуковий резонансний привід поздовжніх переміщень. Це призводить до появи згинальних резонансних коливань 6 в дисковому вібраторі 5. Коливання вібратора 5 призводять до появи на його поверхні кавітаційних прошарків, де відбувається інтенсивна кавітаційна обробка рідини. Нижня поверхня вібратора 5 утворює щілинний зазор з плоскою донною поверхнею 3, де буде забезпечена дуже інтенсивна кавітаційна обробка рідини, оскільки ультразвукові хвилі не йдуть далі в рідину від кавітаційного прошарку. Для прокачування всього об'єму рідини через щілинний зазор 7 в конструкції використаний акустичний насос. РідинаThe device works as follows. The electric generator of ultrasonic vibrations excites the ultrasonic resonance drive of longitudinal movements. This leads to the appearance of bending resonance vibrations 6 in the disk vibrator 5. The vibrations of the vibrator 5 lead to the appearance of cavitation layers on its surface, where intensive cavitation processing of the liquid takes place. The lower surface of the vibrator 5 forms a gap with a flat bottom surface 3, where a very intensive cavitation treatment of the liquid will be provided, since the ultrasonic waves do not go further into the liquid from the cavitation layer. An acoustic pump is used in the design to pump the entire volume of liquid through the slit gap 7. Liquid
Зо перекачується завдяки перепаду тисків в щілинному зазорі та в поперечному отворі над рідиною. Додатково завдяки буртику 14 та згинальним коливанням 6 рідина підштовхується до входу у отвір 9. Рідина піднімається вгору по отвору 9 і виливається в ємність 1 через отвір 10.Zo is pumped due to the pressure difference in the slot gap and in the transverse opening above the liquid. In addition, thanks to the shoulder 14 and bending vibrations 6, the liquid is pushed to the entrance to the opening 9. The liquid rises up the opening 9 and pours into the container 1 through the opening 10.
За деякий час весь об'єм рідини в ємності 1 буде кавітаційно оброблений.In some time, the entire volume of liquid in container 1 will be cavitationally treated.
Після кавітаційної обробки вода знезаражується, але при цьому руйнується структура води.After cavitation treatment, the water is disinfected, but the structure of the water is destroyed.
Структура води поновлюється через 50...60 хвилин відстоювання. Для того, щоб рідина була придатна для користування одразу після кавітаційної обробки, застосовують вплив на рідину магнітного поля. Силові лінії 13 пронизують об'єм рідини і поновлюють її структуру. Вода активується, що дозволяє їй активніше проникати в клітинні мембрани людини або живих організмів, тобто вода набуває лікувальних властивостей.The structure of the water is restored after 50...60 minutes of settling. In order for the liquid to be suitable for use immediately after cavitation treatment, a magnetic field is applied to the liquid. Lines of force 13 penetrate the volume of liquid and renew its structure. Water is activated, which allows it to more actively penetrate the cell membranes of humans or living organisms, that is, water acquires healing properties.
Запропонований мобільний кавітаційний пристрій для обробки рідини дозволяє знезаразити та активувати рідину за рахунок ультразвукової кавітації та магнітного впливу. Задіяна в пристрої інтенсивна кавітаційна обробка знешкоджує широке коло шкідливих бактерій, вірусів та мікроорганізмів в рідині, забезпечує високий рівень окислювальних процесів в рідині, що дозволяє наситити її вільними радикалами, тобто активувати рідину. Застосування потужних постійних магнітів, які силовими лініями пронизують збурену та розірвану кавітацією рідину, забезпечує, додатково до ультразвукового поля, максимально ефективний вплив на рідину магнітного поля, що призводить до її заспокоєння, структуризації та додаткового активування.The proposed mobile cavitation device for liquid treatment allows to disinfect and activate the liquid due to ultrasonic cavitation and magnetic influence. The intensive cavitation treatment involved in the device neutralizes a wide range of harmful bacteria, viruses and microorganisms in the liquid, ensures a high level of oxidation processes in the liquid, which allows it to be saturated with free radicals, that is, to activate the liquid. The use of powerful permanent magnets, which penetrate the liquid disturbed and torn by cavitation with lines of force, ensures, in addition to the ultrasonic field, the most effective effect of the magnetic field on the liquid, which leads to its calming, structuring and additional activation.
Емульсія, отримана в такому пристрої, довгий час не розшаровується завдяки інтенсивному кавітаційному перемішуванню на молекулярному рівні.The emulsion obtained in such a device does not stratify for a long time due to intensive cavitation mixing at the molecular level.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202002963U UA144597U (en) | 2020-05-18 | 2020-05-18 | MOBILE ULTRASOUND DEVICE FOR LIQUID TREATMENT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202002963U UA144597U (en) | 2020-05-18 | 2020-05-18 | MOBILE ULTRASOUND DEVICE FOR LIQUID TREATMENT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA144597U true UA144597U (en) | 2020-10-12 |
Family
ID=73717919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU202002963U UA144597U (en) | 2020-05-18 | 2020-05-18 | MOBILE ULTRASOUND DEVICE FOR LIQUID TREATMENT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA144597U (en) |
-
2020
- 2020-05-18 UA UAU202002963U patent/UA144597U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nguyen et al. | Dependence of cavitation, chemical effect, and mechanical effect thresholds on ultrasonic frequency | |
US7377905B2 (en) | Method and device for subaqueous ultrasonic irradiation of living tissue | |
KR20070030232A (en) | Ultrasonic cleaning method and apparatus | |
CA2331245A1 (en) | Vibrationally stirring apparatus for sterilization, sterilizing apparatus and sterilizing method | |
DE60123773D1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR ULTRASOUND TREATMENT OF A LIQUID | |
US9675747B2 (en) | Methods and systems for improved cavitation efficiency and density, cancer cell destruction, and/or causing a target object to be a cavitation nucleus | |
WO2012150874A1 (en) | Process for the ultrasonic cavitation treatment of liquid media and objects arranged in a medium | |
RU2011130933A (en) | METHOD FOR ULTRASONIC CAVITATION TREATMENT OF LIQUID MEDIA | |
Leighton | An introduction to acoustic cavitation | |
JP2002172389A (en) | Ultrasonic treatment apparatus for organic waste liquid | |
UA144597U (en) | MOBILE ULTRASOUND DEVICE FOR LIQUID TREATMENT | |
KR101217167B1 (en) | Apparatus for mixing chemicals using ultrasonic waves | |
JP2004275850A (en) | Ultrasonic device | |
Zhang et al. | Bubble dynamics under acoustic excitation with multiple frequencies | |
JP2008259793A (en) | Method and apparatus for cleaning using high-frequency vibration | |
JP2001009448A (en) | Water treatment and device therefor | |
US20090090675A1 (en) | Process to remove salt or bacteria by ultrasound | |
KR101131486B1 (en) | Disinfecting device with ultrasonic wave vibrator | |
UA120803C2 (en) | ULTRASOUND DEVICE FOR LIQUID TREATMENT | |
KR200427509Y1 (en) | multifunctional multichannel ultrasonic cleaning device | |
Stryczek et al. | Physical fundamentals of ultrasonic degassing | |
JP7163541B2 (en) | ultrasonic chemical reactor | |
RU130602U1 (en) | ULTRASONIC DEVICE FOR CLEANING RESERVOIRS | |
Shiran et al. | Some of the factors involved in the Sarvazyan method for recording ultrasound field distributions with special reference to the application of ultrasound in physiotherapy | |
RU2288562C1 (en) | Apparatus for disinfecting of manure sewage slurry |