RU2152829C2 - Устройство для ультразвукового распыления жидких сред - Google Patents
Устройство для ультразвукового распыления жидких сред Download PDFInfo
- Publication number
- RU2152829C2 RU2152829C2 RU96104502A RU96104502A RU2152829C2 RU 2152829 C2 RU2152829 C2 RU 2152829C2 RU 96104502 A RU96104502 A RU 96104502A RU 96104502 A RU96104502 A RU 96104502A RU 2152829 C2 RU2152829 C2 RU 2152829C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- generator
- piezoelectric element
- acoustic
- evaporator
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 6
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000011012 sanitization Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 description 1
- 241000222122 Candida albicans Species 0.000 description 1
- 206010007134 Candida infections Diseases 0.000 description 1
- 206010011409 Cross infection Diseases 0.000 description 1
- 208000019693 Lung disease Diseases 0.000 description 1
- 230000005535 acoustic phonon Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 201000003984 candidiasis Diseases 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Special Spraying Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ультразвуковой технологии в гетерофазных средах и может быть применено для распыления жидкостей. Задача, решаемая изобретением, заключается в создании эффективного и простого по конструкции устройства для ультразвукового распыления жидких сред. Поставленная задача решена путем использования в качестве базового колебательного контура, находящегося в цепи положительной обратной связи генератора и задающего частоту его колебаний, пьезоэлемента испарителя жидкости, находящегося в акустическом контакте с распыляемой жидкостью. 2 ил.
Description
Изобретение относится к ультразвуковой технологии в гетерофазных средах и может найти применение в быту, в научных исследованиях, в химической, нефтехимической, фармацевтической промышленности для распыления жидкостей.
Задача распыления жидких сред решается, как правило, путем поиска оптимальной формы емкости распылителя и наложения дополнительных воздействий, например [1], [2], [3]. Эти устройства сложны в изготовлении и недостаточно эффективны.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство, реализующее способ по а. с. N 460072 [4]. Устройство представляет собой генератор с перестраиваемой частотой колебаний, подключенный к испарителю, содержащему пьезоэлемент. Для повышения эффективности распыления частоту колебаний генератора последовательно изменяют.
Недостатком устройства является:
- наличие дополнительных элементов для регулирования частоты колебаний генератора;
- отсутствие обратной связи с процессом распыления жидкости.
- наличие дополнительных элементов для регулирования частоты колебаний генератора;
- отсутствие обратной связи с процессом распыления жидкости.
Задача, решаемая изобретением, заключается в создании эффективного и простого по конструкции устройства для ультразвукового распыления жидких сред.
Поставленная задача решена путем использования в качестве базового колебательного контура, находящегося в цепи положительной обратной связи генератора и задающего частоту его колебаний, пьезоэлемента испарителя жидкости, находящегося в акустическом контакте с распыляемой жидкостью.
Известно [5], что процессы в гетерофазных системах (например, распыляемая жидкость / поверхность испарителя) сопровождаются возникновением поверхностных макроструктур, которым соответствуют характерные акустические резонансные частоты. Процессы, связанные с возникающими при распылении (желаемой) компоненты жидкости макроструктурами, меняют акустические характеристики поверхности пьезоэлемента. Таким образом, для данного устройства, систему: распыляемая жидкость / пьезоэлемент - можно рассматривать как связанные электрические колебательные контура с меняющейся общей резонансной характеристикой, зависящей от процесса.
Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве для ультразвукового распыления жидких сред, содержащем генератор электрических колебаний состоящий из усилительного элемента и базового колебательного контура, связанных цепью положительной обратной связи, и испаритель жидкости с пьезоэлементом, находящимся в акустическом контакте с испаряемой жидкостью; в качестве базового колебательного контура генератора используют пьезоэлемент испарителя жидкости, при этом распыляемую жидкость рассматривают как акустический колебательный контур с характеристиками, зависящими от протекающих в ней процессов, а электрические колебания генератора задаются совместной резонансной характеристикой двух связанных электрических контуров: собственно пьезоэлемента испарителя и эквивалентным электрическим контуром, соответствующим пьезопреобразованному акустическому колебательному контуру, характеризующему распыляемую жидкость.
В данном техническом решении базовый колебательный контур - пьезоэлемент испарительной системы, и распыляемая жидкость (реакционная среда, рассматриваемая как акустический колебательный контур) образуют связанные колебательные контура, один из которых (пьезоэлемент испарительной системы) имеет постоянные акустические характеристики, а второй (распыляемая жидкость) имеет акустические характеристики, зависящие от протекающего в ней процесса. При такой конструкции, управление генератором происходит петлей положительной обратной связи, усиливающей сигналы, характеризующие воздействие желаемых процессов (а именно, преимущественного распыления желаемой компоненты жидкости) в распыляемой жидкости на общую характеристику связанных колебательных контуров. Такая настройка общей резонансной характеристики устройства позволяет работать на характерных частотах процесса распыления желаемой компоненты раствора.
Описанное устройство просто в исполнении, поскольку отпадает необходимость управления частотой, и эффективно, поскольку генератор автоматически настраивается на оптимальный режим колебаний для резонансного ускорения процесса распыления желаемой компоненты жидкости.
Устройство поясняет фиг.1, где 1 - усилительный элемент генератора, 2 - пьезоэлемент испарительной системы в петле положительной обратной связи 3, используемый в качестве базового колебательного контура, задающего частоту колебаний генератора, 4 - распыляемая жидкость, находящаяся в акустическом контакте с пьезоэлементом.
На фиг. 2 приведен общий вид устройства для ультрозвукового распыления жидких сред.
Устройство работает следующим образом. При включении питания в генераторе, состоящем из элементов 1 и 2, связанных обратной положительной связью 3, возникают электрические колебания. Электрические колебания преобразуются в пьезоэлементе 2 в стоячую акустическую волну, которая воздействует на среду (жидкость) 4. В жидкости 4 под влиянием акустического воздействия пьезоэлемента 2 возникает процесс распыления жидкости, сопровождаемый возникновением поверхностных макроструктур, которым соответствуют характерные акустические резонансные частоты. Процессы, связанные с возникающими при распылении (желаемой) компоненты жидкости макроструктурами, меняют акустические характеристики поверхности пьезоэлемента на характерных резонансных частотах. Управление генератором происходит петлей положительной обратной связи 3, усиливающей сигналы, характеризующие воздействие желаемых процессов в распыляемой жидкости 4 на общую характеристику связанных колебательных контуров.
Например, устройство, реализованное на указанных принципах, использовано авторами для распыления эфирных масел лекарственных растений. Ультрадисперсные аэрозоли масел, получаемые таким способом, обладают высоким санирующим (бактерицидным) эффектом [6], [7]. Использование прибора (условное название прибора TOP-01, общий вид устройства показан на фото 2), разработанного и изготовленного ТОО Ракурс, Новосибирск, позволило существенно расширить область медицинского применения эфирных масел лекарственных растений. Работа прибора на частотах мегагерцового диапазона при плотностях ультразвуковой активной мощности порядка 1 Вт/см2 позволяет получить аэрозоли с диаметром капель менее 0,5 мкм. Экспериментально показана высокая эффективность санирующего действия прибора [6], [7]. Применение мелкодисперсных аэрозолей, получаемых как из очищенных эфирных масел, так и непосредственно из живых тканей лекарственных растений методом резонансной высокочастотной ультразвуковой возгонки существенно расширяет спектр лечебных воздействий лекарственных растений, позволяя приводить неспециализированные помещения в соответствие с требованиями ГОСТа для стационарных операционных.
Использованная литература
1. А.С. N 929240, Б.И. N 19, 1982 г., кл. B 05, гр. B 17/06.
1. А.С. N 929240, Б.И. N 19, 1982 г., кл. B 05, гр. B 17/06.
2. А.С. N 929242, Б.И. N 19, 1982 г., кл. B 05, гр. B 17/06.
3. А.С. N 978934, Б.И. N 45, 1982 г., кл. B 05, гр. B 17/06.
4. А.С. N 460072. Б.И. N 6. 1975 г., кл. B 05, гр. B 17/06.
5. Chemical Physics Letters. Volume 191, number 5, 1992: "Observation of surface acoustic phonon resonances: application to the CO+O2 oscillatory reaction on Pt{100}". V.N.Brezhnev, A.I.Boronin, V.P.Ostanin, V.S.Tupikov and A.N.Belyaev.
6. 26th INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ESSENTIAL OILS. Hamburg / Germany, September 10 - 13th, 1995. USE OF ESSENTIAL OILS FOR SANATION OF INTRAHOSPITAL INFECTIONS AND PATIENT WITH CHRONIC NONSPECIFIC LUNG DISEASES - CARRIER OF MUSHROOMS SP. CANDIDA. N.V.Kazarinova, L.M.Muzychenko, K.G.Tkachenko, A. M.Snurgaya, V.N.Brejnev and O.M.Usov
7. "Медицинские технологии". N 1-2, 1995 г. Медицинское Информационное Агенство, Санкт-Петербург. Использование эфирных масел для профилактики внутрибольничных инфекций и лечения кандидозов; Казаринова Н.В., Музыченко Л.М. , Ткаченко К.Г., Шургуя А.М., Брежнев В.Н., Усов О.М.
7. "Медицинские технологии". N 1-2, 1995 г. Медицинское Информационное Агенство, Санкт-Петербург. Использование эфирных масел для профилактики внутрибольничных инфекций и лечения кандидозов; Казаринова Н.В., Музыченко Л.М. , Ткаченко К.Г., Шургуя А.М., Брежнев В.Н., Усов О.М.
Claims (1)
- Устройство для ультразвукового распыления жидких сред, содержащее генератор электрических колебаний, состоящий из усилительного элемента и базового колебательного контура, связанных цепью положительной обратной связи, и испаритель жидкости с пьезоэлементом, находящимся в акустическом контакте с испаряемой жидкостью, отличающееся тем, что в качестве базового колебательного контура генератора используется пьезоэлемент испарителя жидкости, образующий с распыляемой жидкостью связанные колебательные контуры, совместная резонансная характеристика которых задает режим колебаний генератора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96104502A RU2152829C2 (ru) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | Устройство для ультразвукового распыления жидких сред |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96104502A RU2152829C2 (ru) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | Устройство для ультразвукового распыления жидких сред |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96104502A RU96104502A (ru) | 1998-06-10 |
| RU2152829C2 true RU2152829C2 (ru) | 2000-07-20 |
Family
ID=20177785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96104502A RU2152829C2 (ru) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | Устройство для ультразвукового распыления жидких сред |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2152829C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2309011C2 (ru) * | 2002-02-11 | 2007-10-27 | Сара Ле/Де Н.В. | Распылительная головка для жидкости, устройство, содержащее распылительную головку, и контейнер для жидкости |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU460072A1 (ru) * | 1973-05-07 | 1975-02-15 | Военная Инженерная Краснознаменная Академия Им. А.Ф.Можайского | Способ распылени жидкостей |
| DE2129665C3 (de) * | 1970-06-30 | 1981-02-12 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten mit einem piezoelektrisch angeregten Schwingungssystem |
| SU929240A1 (ru) * | 1980-07-18 | 1982-05-23 | Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса | Вибрационный распылитель жидкости |
| SU978934A1 (ru) * | 1981-03-24 | 1982-12-07 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Устройство дл распылени жидких сред |
| FR2655279B1 (fr) * | 1989-12-01 | 1993-09-17 | Anios Lab Sarl | Procede de micro-pulverisation d'une solution par ultra son et diffuseur de micro-gouttelettes mettant en óoeuvre le dit dispositif. |
-
1996
- 1996-03-13 RU RU96104502A patent/RU2152829C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2129665C3 (de) * | 1970-06-30 | 1981-02-12 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten mit einem piezoelektrisch angeregten Schwingungssystem |
| SU460072A1 (ru) * | 1973-05-07 | 1975-02-15 | Военная Инженерная Краснознаменная Академия Им. А.Ф.Можайского | Способ распылени жидкостей |
| SU929240A1 (ru) * | 1980-07-18 | 1982-05-23 | Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса | Вибрационный распылитель жидкости |
| SU978934A1 (ru) * | 1981-03-24 | 1982-12-07 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Устройство дл распылени жидких сред |
| FR2655279B1 (fr) * | 1989-12-01 | 1993-09-17 | Anios Lab Sarl | Procede de micro-pulverisation d'une solution par ultra son et diffuseur de micro-gouttelettes mettant en óoeuvre le dit dispositif. |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2309011C2 (ru) * | 2002-02-11 | 2007-10-27 | Сара Ле/Де Н.В. | Распылительная головка для жидкости, устройство, содержащее распылительную головку, и контейнер для жидкости |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5312281A (en) | Ultrasonic wave nebulizer | |
| US5299739A (en) | Ultrasonic wave nebulizer | |
| KR20170108057A (ko) | 초음파 증발 요소 | |
| JP2010142737A (ja) | 超音波霧化機 | |
| WO2005058480A3 (ja) | 微粒子、微粒子の製造方法、及び製造装置 | |
| CN109689230A (zh) | 超声波振子驱动装置和网眼式喷雾器 | |
| RU2152829C2 (ru) | Устройство для ультразвукового распыления жидких сред | |
| JP3368501B2 (ja) | 超音波眼液噴霧装置 | |
| JP2698483B2 (ja) | 超音波液体霧化装置 | |
| JPH04150968A (ja) | 超音波霧化装置 | |
| RU2190482C1 (ru) | Способ получения аэрозоля | |
| JP3083902B2 (ja) | 超音波霧化装置 | |
| JP3304401B2 (ja) | 超音波霧化装置 | |
| JP2003181347A (ja) | 超音波霧化器 | |
| JPS6335825Y2 (ru) | ||
| JPH05277413A (ja) | 超音波霧化装置 | |
| JPS6340148B2 (ru) | ||
| CH522357A (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Verscheuchen und Fernhalten von Lebewesen | |
| JP3398870B2 (ja) | 超音波霧化装置 | |
| JPH06277590A (ja) | 超音波霧化装置 | |
| RU2234381C2 (ru) | Распылитель жидкости | |
| JP3304402B2 (ja) | 超音波霧化装置 | |
| SU929240A1 (ru) | Вибрационный распылитель жидкости | |
| JPS6168158A (ja) | 超音波霧化器 | |
| JPS629813B2 (ru) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070314 |