Акустическая форсунка с распылительным диффузором

Авторы патента:

B05B17/0638 - Устройства для разбрызгивания или распыления жидкостей или других текучих веществ, не отнесенные к предыдущим группам (сбрасывание порошкообразных, жидких или газообразных веществ с летательных аппаратов B64D 1/16)

B05B17/06 - с использованием ультразвуковых колебаний

Владельцы патента RU 2646999:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов, и может быть использовано в двигателестроении, химической, пищевой и легкой промышленности. Акустическая форсунка с распылительным диффузором содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, трубки для подвода воздуха и жидкости, корпус выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена трубка для подвода воздуха, а перпендикулярно ее оси расположена трубка для подвода жидкости, причем внутри корпуса, соосно ему, жестко закреплена втулка с верхним и нижним фланцами, при этом нижний фланец жестко зафиксирован в проточке, выполненной в корпусе, а внутри втулки, соосно ей, расположен кольцевой объемный резонатор, выполненный в виде чашки с конической поверхностью, при этом чашка запрессована на стержне диаметром d резонатора, а в его хвостовой части расположены фиксирующие диски, выполненные в виде упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней поверхностью втулки, а в нижнем фланце расположено по крайней мере одно сопло под углом к оси резонатора, величина которого лежит в следующем интервале величин: 20°÷40°, при этом продолжение оси сопла лежит на окружности, находящейся в средней части конической поверхности резонатора, при этом отношение высоты h₁ кольцевого объемного резонатора к расстоянию h между верхним основанием конической поверхности и нижней торцевой поверхностью корпуса лежит в оптимальном интервале величин: h₁/h=1÷3; отношение внутреннего диаметра d₁ чашки резонатора к диаметру d₂ его внешней цилиндрической поверхности лежит в оптимальном интервале величин: d₁/d₂=0,7÷0,9; отношение внутреннего диаметра d₁ чашки резонатора к диаметру d его стержня, лежит в оптимальном интервале величин: d₁/d=1÷3; отношение внутреннего диаметра d₁ чашки резонатора к высоте h₁ кольцевого объемного резонатора лежит в оптимальном интервале величин: d₁/h₁=l÷2, к нижней части корпуса форсунки соосно прикреплен внешний диффузор распылителя, а к торцевой поверхности стержневого газоструйного излучателя в виде резонатора прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси газоструйного излучателя. К внешнему диффузору соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки, на торцевой части которой со стороны, противоположной диффузору, закреплена перфорированная пластина. Технический результат - повышение эффективности распыления. 1 ил.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов, и может быть использовано в двигателестроении, химической, пищевой и легкой промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является акустический распылитель - форсунка по а.с. СССР №306270, F02С 7/24 от 04.01.70, содержащая корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя (прототип).

Недостатком известной акустической форсунки является то, что она не обеспечивает высокой степени распыла.

Технический результат - повышение эффективности распыления.

Это достигается тем, что в акустической форсунке с распылительным диффузором, содержащей корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, трубок для подвода воздуха и жидкости, корпус выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена трубка для подвода воздуха, а перпендикулярно ее оси расположена трубка для подвода жидкости, причем внутри корпуса, соосно ему, жестко закреплена втулка с верхним и нижним фланцами, при этом нижний фланец жестко зафиксирован в проточке, выполненной в корпусе, а внутри втулки, соосно ей, расположен кольцевой объемный резонатор, выполненный в виде чашки с конической поверхностью, при этом чашка запрессована на стержне диаметром d резонатора, а в его хвостовой части расположены фиксирующие диски, выполненные в виде упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней поверхностью втулки, а в нижнем фланце расположено по крайней мере одно сопло под углом к оси резонатора, величина которого лежит в следующем интервале величин: 20°÷40°, при этом продолжение оси сопла лежит на окружности, находящейся в средней части конической поверхности резонатора.

На чертеже изображен общий вид акустической форсунки с распылительным диффузором.

Акустическая форсунка с распылительным диффузором содержит корпус 1 с размещенным внутри генератором звуковых колебаний ультразвукового частотного диапазона в виде сопла 3 и кольцевого объемного резонатора 5. Корпус 1 выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена трубка 7 для подвода воздуха, а перпендикулярно ее оси расположена трубка 8 для подвода жидкости. Внутри корпуса 1, соосно ему, жестко закреплена втулка 14 с фланцами верхним 2 и нижним 6, причем нижний фланец 6 жестко зафиксирован в проточке, выполненной в корпусе 1.

Внутри втулки 2, соосно ей, расположен кольцевой объемный резонатор 5, выполненный в виде чашки 9 с конической поверхностью 11. Чашка 9 запрессована на стержне диаметром d резонатора 5, а в его хвостовой части 4 расположены фиксирующие диски 12 и 13, выполненные в виде упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней поверхностью втулки 14. В нижнем фланце 6 расположено по крайней мере одно сопло 10 под углом к оси резонатора 5, величина которого лежит в следующем интервале величин: 20°÷40°, причем продолжение оси сопла 10 лежит на окружности, находящейся в средней части конической поверхности 11. На внутренней поверхности втулки 14 выполнены соосные коническое 15 и цилиндрическое 16 отверстия.

Для оптимальной работы форсунки должны соблюдаться следующие соотношения ее параметров:

Отношение высоты h₁ кольцевого объемного резонатора 5 к расстоянию h между верхним основанием конической поверхности 11 и нижней торцевой поверхностью корпуса 1, лежит в оптимальном интервале величин: h₁/h=1÷3;

Отношение внутреннего диаметра d₁ чашки 9 резонатора 5 к диаметру его внешней цилиндрической поверхности, лежит в оптимальном интервале величин: d₁/d₂=0,7÷0,9;

Отношение внутреннего диаметра d₁ чашки 9 резонатора 5 к диаметру d его стержня, лежит в оптимальном интервале величин: d₁/d=1÷3;

Отношение внутреннего диаметра d₁ чашки 9 резонатора 5 к высоте h₁ кольцевого объемного резонатора 5 лежит в оптимальном интервале величин: d₁/h₁=1÷2.

Акустическая форсунка с распылительным диффузором работает следующим образом.

Распыливающий агент, например воздух, подается по трубке 7, где встречает на своем пути кольцевой объемный резонатор 5. В результате прохождения резонатора 5 распыливающим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию жидкости, подаваемой через трубку 8 в сопла 10, откуда она попадает на окружность, находящуюся в средней части конической поверхностью 11 резонатора 5, затем дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности 11 резонатора 5.

Возможен вариант, когда к нижней части корпуса 1 форсунки, соосно прикреплен внешний диффузор распылителя 17, а к торцевой поверхности стержневого газоструйного излучателя в виде резонатора 5 прикреплен внутренний перфорированный диффузор 18, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси газоструйного излучателя.

Возможен вариант, когда к внешнему диффузору 17, соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки 19, на торцевой части которой, со стороны, противоположной диффузору 17, закреплена перфорированная пластина 20.

Акустическая форсунка с распылительным диффузором, содержащая корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, трубки для подвода воздуха и жидкости, корпус выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена трубка для подвода воздуха, а перпендикулярно ее оси расположена трубка для подвода жидкости, причем внутри корпуса, соосно ему, жестко закреплена втулка с верхним и нижним фланцами, при этом нижний фланец жестко зафиксирован в проточке, выполненной в корпусе, а внутри втулки, соосно ей, расположен кольцевой объемный резонатор, выполненный в виде чашки с конической поверхностью, при этом чашка запрессована на стержне диаметром d резонатора, а в его хвостовой части расположены фиксирующие диски, выполненные в виде упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней поверхностью втулки, а в нижнем фланце расположено по крайней мере одно сопло под углом к оси резонатора, величина которого лежит в следующем интервале величин: 20°÷40°, при этом продолжение оси сопла лежит на окружности, находящейся в средней части конической поверхности резонатора, при этом отношение высоты h₁ кольцевого объемного резонатора к расстоянию h между верхним основанием конической поверхности и нижней торцевой поверхностью корпуса, лежит в оптимальном интервале величин: h₁/h=1÷3; отношение внутреннего диаметра d₁ чашки резонатора к диаметру d₂ его внешней цилиндрической поверхности, лежит в оптимальном интервале величин: d₁/d₂=0,7÷0,9; отношение внутреннего диаметра d₁ чашки резонатора к диаметру d его стержня, лежит в оптимальном интервале величин: d₁/d=1÷3; отношение внутреннего диаметра d₁ чашки резонатора к высоте h₁ кольцевого объемного резонатора, лежит в оптимальном интервале величин: d₁/h₁=l÷2, к нижней части корпуса форсунки, соосно прикреплен внешний диффузор распылителя, а к торцевой поверхности стержневого газоструйного излучателя в виде резонатора прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси газоструйного излучателя, отличающаяся тем, что к внешнему диффузору соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки, на торцевой части которой, со стороны, противоположной диффузору, закреплена перфорированная пластина.

Форсунка акустическая // 2645781

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может быть использовано в двигателестроении, химической, пищевой и легкой промышленности. Форсунка акустическая содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, трубок для подвода воздуха и жидкости, корпус выполнен в виде стакана с днищем, в корпусе выполнена цилиндрическая полость для подвода жидкости через трубку, расположенную в крышке, в верхней части которой расположен крепежный элемент, фиксирующий верхнюю часть стержня стрежневого газоструйного излучателя в сопле, выполненном в крышке, а верхняя часть стержня шарнирно соединена с нижней частью излучателя в крышке по крайней мере одного фиксирующего диска, выполненного в виде по крайней мере трех упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней поверхностью конического отверстия крышки, а между отверстием в днище корпуса и внешней поверхностью сопла крышки выполнен щелевой канал, по которому поступает жидкость, а между внутренней поверхностью конического отверстия и внешней поверхностью нижней части стержня выполнен кольцевой канал, по которому поступает распыливающий агент, при этом отношение высоты h1 излучателя к расстоянию h между верхним основанием конической поверхности и нижней торцевой поверхностью сопла лежит в оптимальном интервале величин: h1/h = 1÷3; отношение внутреннего диаметра d1 полости излучателя к диаметру d2 его внешней цилиндрической поверхности лежит в оптимальном интервале величин: d1/d2 = 0,7÷0,9; отношение внутреннего диаметра d1 полости излучателя к диаметру d его стержня лежит в оптимальном интервале величин: d1/d = 1÷3; отношение внутреннего диаметра d1 полости излучателя 4 к высоте h1 полости лежит в оптимальном интервале величин: d1/h1 = 1÷1,5, к нижней части корпуса форсунки соосно прикреплен внешний диффузор распылителя, а к конической поверхности стержневого газоструйного излучателя Гартмана, прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров, лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси газоструйного излучателя.

Струйно-центробежный способ получения потоков крупнозернистых суспензий // 2642790

Изобретение относится к области струйной техники и может быть использовано в литейном производстве, строительной технике и дизайне. Струйно-центробежное устройство для получения потоков крупнозернистых суспензий содержит сосуд с жидкостью, кран, подающий жидкость в канал с фильтром, сальником, связанным с вращающимся каналом и патрубком.

Автоматизированный дисковый генератор монодисперсного аэрозоля // 2639722

Изобретение относится к области ветеринарии, медицинской техники и сельского хозяйства и может быть использовано для вакцинации животных. Техническим результатом является обеспечение регулирования размера получаемых частиц.

Способ изготовления дырчатой пластины для распылителя // 2637737

Изобретение относится к изготовлению дырчатых пластин аэрозольных устройств. Изготовление заготовки аэрозолеобразующей дырчатой пластины для ингаляционного распылителя лекарственного средства включает обеспечение матрицы из проводящего материала, нанесение на матрицу защитного покрытия в виде набора столбиков, гальванизацию областей вокруг столбиков, удаление защитного покрытия с получением заготовки из нанесенного гальваническим образом материала с образующими аэрозоль отверстиями в местах, где были столбики защитного покрытия, и удаление заготовки с матрицы.

Генератор высокодисперсных аэрозолей // 2623396

Изобретение относится к области ветеринарии, медицинской техники и сельского хозяйства, в частности для получения высокодисперсных аэрозолей. В генераторе для получения высокодисперсных аэрозолей внутри неподвижной цилиндрической полости имеется подвижный цилиндр.

Устройство для получения высокодисперсных аэрозолей // 2617396

Изобретение относится к генераторам пневматического типа, может быть использовано для создания аэрозолей жидких вакцин и лекарственных препаратов для аэрозольной дезинфекции производственных помещений.

Генератор сухих аэрозолей // 2614706

Изобретение относится к области диспергирования сухих порошков, а именно к устройствам для получения аэрозолей сухих порошков, и может быть использовано в пищевой и химической промышленности.

Щеточный распылитель жидкости // 2553867

Изобретение предназначено для распыления жидкостей в химической, пищевой и других отраслях промышленности и может быть использовано при проведении процесса высушивания растворов, при организации реакционных и массообменных процессов.

Способ дискретного получения ламинарной компактной струи жидкости // 2538018

Способ дискретного получения ламинарной компактной струи жидкости относится к области гидравлической струйной техники (гидравлическая ветвь флюидики), где использование электроники невозможно или затруднительно ввиду высоких температур или радиации, которые вызваны потребностями ракетной и атомной техники в легких, малогабаритных, устойчивых к воздействию вибраций, ускорений в устройствах управления.

Акустическая форсунка для распыливания жидкостей // 2646997

Форсунка акустическая // 2645781

Акустическая форсунка // 2644852

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Это достигается тем, что в акустической форсунке, содержащей корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, патрубков для подвода воздуха и жидкости, генератор акустических колебаний выполнен в виде конического сопла, соосного с корпусом и имеющего кольцевое дроссельное отверстие с внешним диаметром dc, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем диаметром dст и кольцевого объемного резонатора длиной h, образованного резонаторным стержнем и цилиндрической полостью с внешним диаметром dp в крепежном элементе, при этом полость объемного резонатора отстоит от среза сопла на расстоянии b, а патрубок для подачи воздуха расположен перпендикулярно оси корпуса и соединен с кольцевой полостью, образованной валиком и внутренней поверхностью корпуса, при этом на валике закреплена обойма с дроссельными отверстиями, соосными с кольцевым дроссельным отверстием, а также соосно закреплен резонаторный стержень, а распыляемая жидкость подается через патрубок, расположенный перпендикулярно оси корпуса в кольцевую полость, образованную кожухом и внешней поверхностью сопла, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом, а в другом торце, охватывающем коническое сопло, выполнены дроссельные отверстия, соосные с кольцевым дроссельным отверстием, при этом со стороны, противоположной объемному резонатору, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка с сальником, которое установлено на свободном конце валика, а отношение длины h кольцевого объемного резонатора к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора до среза сопла лежит в оптимальном интервале величин h/b=0,7÷1,3; отношение внешнего диаметра dp кольцевого объемного резонатора к диаметру dcт внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст=1,2÷1,9; отношение диаметра dc кольцевого дроссельного отверстия сопла к диаметру dcт внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dc/dст=1,1÷1,7, при этом к кожуху форсунки, соосно прикреплен внешний диффузор, а к крепежному элементу кольцевого объемного резонатора с резонаторным стержнем соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси кольцевого объемного резонатора.

Акустическая форсунка // 2642649

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Акустическая форсунка содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, патрубков для подвода воздуха и жидкости, генератор акустических колебаний выполнен в виде конического сопла, соосного с корпусом и имеющего кольцевое дроссельное отверстие с внешним диаметром dc, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем диаметром dст и кольцевого объемного резонатора длиной h, образованного резонаторным стержнем и цилиндрической полостью с внешним диаметром dp в крепежном элементе, при этом полость объемного резонатора отстоит от среза сопла на расстоянии b, а патрубок для подачи воздуха расположен перпендикулярно оси корпуса и соединен с кольцевой полостью, образованной валиком и внутренней поверхностью корпуса, при этом на валике закреплена обойма с дроссельными отверстиями, соосными с кольцевым дроссельным отверстием, а также соосно закреплен резонаторный стержень, а распыляемая жидкость подается через патрубок, расположенный перпендикулярно оси корпуса в кольцевую полость, образованную кожухом и внешней поверхностью сопла, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом, а в другом торце, охватывающем коническое сопло, выполнены дроссельные отверстия, соосные с кольцевым дроссельным отверстием, при этом со стороны, противоположной объемному резонатору, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка с сальником, которое установлено на свободном конце валика, а отношение длины h кольцевого объемного резонатора к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора до среза сопла лежит в оптимальном интервале величин h/b=0,7÷1,3; отношение внешнего диаметра dp кольцевого объемного резонатора к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст=1,2÷1,9; отношение диаметра dc кольцевого дроссельного отверстия сопла к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dc/dст=1,1÷1,7, при этом к кожуху форсунки соосно прикреплен внешний диффузор, а к крепежному элементу кольцевого объемного резонатора с резонаторным стержнем соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси кольцевого объемного резонатора.

Акустическая форсунка для распыливания растворов // 2642576

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Акустическая форсунка для распыливания жидкостей, содержащая корпус с патрубками для подвода распыливаемой жидкости и распыливающего агента, внутри которого размещен генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненного в виде звукового генератора, образованного резонатором Гельмгольца, выполненного в виде по крайней мере одной сферической полости, расположенной в стенке кольца с конической поверхностью, которое через калиброванные прокладки соединено с корпусом, при этом сферическая полость звукового генератора соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса, и кольца с боковой конической поверхностью, выполненного на полом стержне, который расположен внутри корпуса осесимметрично ему и служит для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, поступающей через канал полого стержня к шнековому распылителю, жестко закрепленному на конце полого стержня и служащему для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из звукового генератора, образованного резонатором Гельмгольца, а кольцо с боковой конической поверхностью, выполненное на полом стержне, расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения, связывающего корпус с кольцом через калиброванные прокладки, причем резонатор Гельмгольца выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца, посредством установки между корпусом и кольцом с конической поверхностью калиброванных прокладок, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний, в нижней части корпуса шнекового распылителя закреплен дополнительный дисковый распылитель, состоящий из резьбовой втулки с центральным отверстием, соединенным с полостью стержня посредством калиброванного отверстия, верхнего диска, жестко соединенного с резьбовой втулкой с центральным отверстием, и нижнего сплошного диска, соединенного с верхним диском посредством по крайней мере трех крепежных элементов с образованием дросселирующего зазора между дисками.

Форсунка с ультразвуковым излучателем // 2632639

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена топливная форсунка для ДВС, содержащая составной корпус 1 с топливным каналом высокого давления 7, распылитель 3 с иглой 2, штангу 5.

Ультразвуковое диспергирующее устройство для процесса стерилизации // 2627886

Изобретение предназначено для ультразвукового диспергирования. Ультразвуковое диспергирующее устройство содержит блок, генерирующий ультразвуковые колебания, генерирующий ультразвуковые волны и диспергирующий распыляемый материал; распылительный блок, содержащий распылительный проточный канал, в котором распыляемый материал перемещается вдоль центральной оси, проходящей через центр блока, генерирующего ультразвуковые колебания, при этом распылительный блок также содержит распылительную головку, в которую подается распыляемый материал с одного конца распылительного проточного канала и которая распыляет распыляемый материал с другого конца распылительного проточного канала; теплообменный блок, окружающий блок, генерирующий ультразвуковые колебания и снижающий количество тепла, вырабатываемое блоком, и корпус, окружающий блок, генерирующий ультразвуковые колебания, и теплообменный блок и содержащий теплообменные камеры.

Ингалятор и способ изготовления ингалятора // 2627380

Изобретение относится к ингалятору, который распыляет удерживаемую в нем жидкость на мелкие капли, например для ингаляции, с помощью пользователя, и способу его изготовления.