Ультразвуковой генератор аэрозоля

Изобретение относится к области медицины и санитарии и может быть использовано как в лечебных целях для ингаляционной терапии, так и для увлажнения и дезинфекции помещений. Ультразвуковой генератор содержит аэрозольную камеру, которая состоит из верхней и нижней частей. В нижней части расположен ультразвуковой преобразователь, который одновременно служит емкостью для рабочей жидкости. В днище преобразователя герметично установлен пьезоэлектрический ультразвуковой излучатель. В боковой стенке или в днище нижней части аэрозольной камеры имеется входное отверстие для воздуха, снабженное вентилятором. В верхней части аэрозольной камеры расположено подпитывающее устройство, служащее для поддержания необходимого уровня рабочей жидкости в стакане преобразователя. Над преобразователем и соосно с ним расположен канал для выхода аэрозоля, выполненный в виде трубы, срез которой расположен выше уровня рабочей жидкости. Техническим результатом изобретения является возможность получения мелкодисперсной структуры аэрозоля с диаметром частиц от 0,1 до 10 мкм, создания близкого к ламинарному потока аэрозоля и производить его практически полный вынос за счет сведения к минимуму рекомбинационных процессов, т.е. обратного процесса преобразования мелких частиц аэрозоля в более крупные за счет их слипания. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области медицины и санитарии и может быть использовано как в лечебных целях для ингаляционной терапии, так и для увлажнения и дезинфекции помещений.

Известен принятый авторами за прототип ультразвуковой генератор аэрозоля, содержащий аэрозольную камеру, состоящую из верхней и нижней частей, при этом в нижней части установлен ультразвуковой преобразователь, а также имеется входное отверстие для подачи воздуха, снабженное вентилятором, в верхней части расположено подпитывающее устройство для жидкости и выходной канал для аэрозоля (1).

Недостатком указанного устройства является сложность конструкции для производства и выноса потребителю смеси аэрозоля рабочей жидкости и воздуха. Тангенциальный подвод воздуха в аэрозольную камеру уменьшает количество выносимого аэрозоля. В завихренном (турбулентном) потоке воздуха происходит слипание произведенного мелкодисперсного аэрозоля в более крупные капли (до 300 мкм), что снижает его качество.

Цель изобретения - повышение производительности при упрощении конструкции, повышение качества аэрозоля за счет обеспечения ламинарного потока, снижения вероятности слипания мелких частиц в более крупные, увеличение длительности непрерывной работы и расширение сферы применения устройства.

Указанная цель достигается тем, что в ультразвуковом генераторе аэрозоля, содержащем аэрозольную камеру, состоящую из верхней и нижней частей, при этом в нижней части установлен ультразвуковой преобразователь, а также имеется входное отверстие для подачи воздуха, снабженное вентилятором, в верхней части расположено подпитывающее устройство для жидкости и выходной канал для аэрозоля, ультразвуковой преобразователь выполнен в виде служащего одновременно емкостью для рабочей жидкости цилиндрического стакана, в днище которого герметично закреплен ультразвуковой излучатель, который представляет собой пьезоэлемент, имеющий форму сегмента полусферы, канал для выхода аэрозоля выполнен в виде трубы, расположенной вертикально над ультразвуковым излучателем и соосно с ним.

Входное отверстие для подачи воздуха, снабженное вентилятором, может быть расположено в боковой стенке или в днище нижней части аэрозольной камеры.

В варианте исполнения ультразвукового генератора аэрозольная камера может содержать несколько акустических преобразователей, установленных в нижней части камеры, при этом для всех преобразователей или для отдельных групп предусмотрено общее отверстие для выхода аэрозоля.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен вертикальный разрез заявляемого устройства.

Аэрозольная камера состоит из верхней 1 и нижней 2 частей.

В нижней части 2 расположен ультразвуковой преобразователь 3, который одновременно служит емкостью для рабочей жидкости 4. В днище преобразователя 3 герметично установлен пьезоэлектрический ультразвуковой излучатель 5. В боковой стенке или в днище (не показано) нижней части аэрозольной камеры имеется входное отверстие 6 для воздуха, снабженное вентилятором 7.

В верхней части 1 аэрозольной камеры расположено подпитывающее устройство, состоящее из герметичной емкости 8 и системы трубопроводов 9 и служащее для поддержания необходимого уровня рабочей жидкости 4 в стакане преобразователя 3. Над преобразователем 3 и соосно с ним расположен канал 10 для выхода аэрозоля, выполненный в виде трубы, срез которой расположен выше уровня рабочей жидкости.

Устройство работает следующим образом.

От электрического генератора (не показан) сигнал определенной частоты подается на пьезоэлектрический излучатель 5. При этом электрические сигналы преобразуются в механические колебания ультразвуковой частоты, которые вследствие сферической формы излучателя 5 фокусируются в одной точке 11. Положение этой точки определяет уровень рабочей жидкости 4, поддерживаемый подпитывающим устройством 8, 9.

Под действием ультразвуковых колебаний в зоне точки 11 образуется столб 12 рабочей жидкости, с поверхности которого вследствие кавитационных процессов выделяется аэрозоль 13. При постоянной подаче воздуха вентилятором 7 через входное отверстие 6 воздух смешивается с аэрозолем и выносится по каналу 10.

Данное устройство позволяет получать мелкодисперсную структуру аэрозоля с диаметром частиц от 0,1 до 10 мкм, а применение в аэрозольной камере преобразователя в виде стакана и выходного канала в виде трубы в сочетании с оптимальным расположением входного воздушного отверстия, оснащенного вентилятором, дает возможность создать близкий к ламинарному поток аэрозоля и производить его практически полный вынос за счет сведения к минимуму рекомбинационных процессов, т.е. обратного процесса преобразования мелких частиц аэрозоля в более крупные за счет их слипания.

Изобретение может найти широкое применение в медицине (для ингаляции, в галокамерах), в дезинфекции, в качестве увлажнителей воздуха, в том числе в сельском хозяйстве (при производстве ягод, грибов).

Источник информации

1. Патент США №4159803, М. кл. B 05 B 017/06, 1979 г.

1. Ультразвуковой генератор аэрозоля, содержащий аэрозольную камеру, состоящую из верхней и нижней частей, при этом в нижней части установлен ультразвуковой преобразователь, а также имеется входное отверстие для подачи воздуха, снабженное вентилятором, в верхней части расположено подпитывающее устройство для жидкости и выходной канал для аэрозоля, отличающийся тем, что ультразвуковой преобразователь выполнен в виде служащего одновременно емкостью для рабочей жидкости цилиндрического стакана, в днище которого герметично закреплен ультразвуковой излучатель, представляющий собой пьезоэлемент, имеющий форму сегмента полусферы, канал для выхода аэрозоля выполнен в виде трубы, расположенной вертикально над ультразвуковым излучателем и соосно с ним.

2. Ультразвуковой генератор аэрозоля по п.1, отличающийся тем, что входное отверстие для подачи воздуха, снабженное вентилятором, расположено в боковой стенке нижней части аэрозольной камеры.

3. Ультразвуковой генератор аэрозоля по п.1, отличающийся тем, что входное отверстие для подачи воздуха, снабженное вентилятором, расположено в днище нижней части аэрозольной камеры.

4. Ультразвуковой генератор аэрозоля по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что аэрозольная камера содержит несколько акустических преобразователей, установленных в нижней части камеры, при этом для всех преобразователей или для отдельных групп предусмотрено общее выходное отверстие для выхода аэрозоля.