[go: up one dir, main page]

RU2806961C1 - Device for spraying aerosol mixture - Google Patents

Device for spraying aerosol mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2806961C1
RU2806961C1 RU2023118687A RU2023118687A RU2806961C1 RU 2806961 C1 RU2806961 C1 RU 2806961C1 RU 2023118687 A RU2023118687 A RU 2023118687A RU 2023118687 A RU2023118687 A RU 2023118687A RU 2806961 C1 RU2806961 C1 RU 2806961C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
base
nozzle
internal
external thread
thread
Prior art date
Application number
RU2023118687A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Александрович Жаворонков
Василий Иванович Туев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники"
Application granted granted Critical
Publication of RU2806961C1 publication Critical patent/RU2806961C1/en

Links

Abstract

FIELD: aerosols.
SUBSTANCE: used when applying aerosol materials. A device for spraying an aerosol mixture includes a housing made in the form of a supply fitting with a central hole, a nozzle and a mixing chamber. The body contains a coaxial cylindrical sleeve rigidly connected to it with an internal longitudinal through hole. The spraying device is equipped with a tubular base, inside of which there is an annular thickening. The tubular base has an internal diameter greater than the outer diameter of the sleeve, and an internal thread located up to the first end of the base, and an external thread at the other end of the base. The base is equipped with a normally located pipe, shifted along the longitudinal axis of the base relative to the internal annular thickening towards the nozzle. The body is equipped with an external thread that matches the internal thread of the base. The nozzle is made in the shape of a glass with an internal cone-shaped through hole and an internal thread that corresponds to an external thread at the other end of the base.
EFFECT: adjusting the diameter of the beam of sprayed material.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для распыления веществ в аэрозольном состоянии. The invention relates to devices for spraying substances in an aerosol state.

Известно устройство для напыления [1], которое снабжено напылительной фокусирующей насадкой, выполненной в виде усеченной сферы с двойными стенками, соединенными в плоскости сечения и образующими между собой накопительную полость, сообщающуюся с каналом концентратора, а во внутренней стенке насадки выполнены капиллярные отверстия. Устройство для напыления состоит из двигателя колебаний, частотопонижающей накладки, отражающей накладки, концентратора с внутренним каналом и вводом, образующих в совокупности излучатель ультразвуковых колебаний. На рабочем торце концентратора закреплена напылительная фокусирующая насадка, выполненная в виде усеченной сферы, образованной двумя стенками - наружной и внутренней, между которыми имеется зазор. В плоскости сечения стенки жестко и герметично соединены между собой, благодаря чему между ними (за счет имеющегося зазора) образуется накопительная полость постоянного объема, сообщающаяся с каналом концентратора. Внутренняя стенка насадки снабжена капиллярными отверстиями, расположение которых соответствует постоянному значению диаметра пучка напыляемого материала.A device for sputtering is known [1], which is equipped with a sputtering focusing nozzle, made in the form of a truncated sphere with double walls connected in the cross-sectional plane and forming a storage cavity communicating with the concentrator channel, and capillary holes are made in the inner wall of the nozzle. The spraying device consists of an oscillation motor, a frequency-reducing pad, a reflective pad, a concentrator with an internal channel and an input, which together form an ultrasonic vibration emitter. At the working end of the concentrator there is fixed a spray focusing nozzle, made in the form of a truncated sphere formed by two walls - outer and inner, between which there is a gap. In the cross-sectional plane, the walls are rigidly and hermetically connected to each other, due to which a storage cavity of constant volume is formed between them (due to the existing gap), communicating with the concentrator channel. The inner wall of the nozzle is equipped with capillary holes, the location of which corresponds to a constant diameter of the beam of sprayed material.

Недостатком аналога является отсутствие регулировки диаметра пучка напыляемого материала. The disadvantage of the analogue is the lack of adjustment of the diameter of the beam of sprayed material.

Наиболее близкой к заявляемому решению является вихревая форсунка [2], которая относится к средствам распыления жидкостей, растворов. Форсунка вихревая содержит корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу, при этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с по крайней мере двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, в диффузорной выходной камере установлен рассекатель, выполненный в виде по крайней мере трех спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим в поверхности тела вращения, например шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры, к торцевой поверхности цилиндрической гильзы, соосной с корпусом, соосно диффузорной камере, прикреплен диффузор, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения рассекателя, а рассекатель выполнен в виде двух спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим на оси, на которой, с возможностью вращения, установлено тело вращения, выполненное в виде шара, центр которого лежит на оси диффузорной выходной камеры, при этом поверхность тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси, с возможностью вращения, выполнена перфорированной, к поверхности тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси, с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например, в виде отрезков винтовых лопастей, на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия, расположенного в торцевой поверхности сопла, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости, при этом в теле вращения, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры, выполнены резонансные выемки по форме в виде цилиндрической поверхности разного диаметра и длины, выполняющие функции резонаторов Гельмгольца, размеры которых определяются необходимой частотой пульсации потока жидкости для увеличения мелкодисперсности распыляемого факела. К диффузору, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, на выходе, у его среза, соосно прикреплено кольцо треугольного профиля, соединенное с резонансной пластиной, выходное отверстие которой совпадает с выходным отверстием кольца треугольного профиля, а к резонансной пластине, соосно ее выходному отверстию, прикреплена цилиндрическая обечайка 20 с перфорированным диском на выходе, при этом резонансные выемки, выполненные по форме в виде цилиндрической поверхности разного диаметра и длины и выполняющие функции резонаторов Гельмгольца, размеры которых определяются необходимой частотой пульсации потока жидкости для увеличения мелкодисперсности распыляемого факела, выполнены: в кольце треугольного профиля под углом 45° к оси устройства, а в резонансной пластине - перпендикулярно оси устройства.The closest to the proposed solution is the vortex nozzle [2], which refers to a means of spraying liquids and solutions. The swirl nozzle contains a housing with a swirl chamber and a nozzle, the housing is made in the form of a supply fitting with a central hole, and rigidly connected to it and a coaxial cylindrical sleeve with internal threads and an expansion chamber coaxial to the housing, while coaxial to the housing, in its lower part it is connected to liner through a thread, a nozzle made in the form of an inverted glass, in the bottom of which there is a turbulent swirler of the fluid flow with at least two inputs inclined to the nozzle axis in the form of cylindrical holes located in the end surface of the nozzle, where there is also a central cylindrical throttle hole connected to mixing chamber of the nozzle, connected in series with the diffuser outlet chamber, a divider is installed in the diffuser outlet chamber, made in the form of at least three spokes, each of which is fixed with one end on the outer surface of the diffuser outlet chamber, perpendicular to its forming surfaces, and the other in the surface of the body rotation, for example a ball, the axis of which coincides with the axis of the diffuser output chamber, and the body of rotation itself is located in the lower part behind the cut of the diffuser output chamber, a diffuser is attached to the end surface of the cylindrical sleeve, coaxial with the body, coaxial with the diffuser chamber, the cut surface of which lies in plane located below the surface of the body of rotation of the divider, and the divider is made in the form of two spokes, each of which is fixed with one end on the outer surface of the diffuser outlet chamber, perpendicular to its forming surfaces, and the other on the axis on which, with the possibility of rotation, the body of rotation is installed , made in the form of a ball, the center of which lies on the axis of the diffuser outlet chamber, while the surface of the body of rotation, made in the form of a ball mounted on the axis, with the possibility of rotation, is made perforated, to the surface of the body of revolution, made in the form of a ball mounted on the axis , with the possibility of rotation, elements are installed that carry out its rotation, for example, in the form of segments of helical blades, on the inner surface of the central cylindrical throttle hole located in the end surface of the nozzle, helical grooves are made to provide additional twisting of the fluid flow, while in the body of rotation, the axis of which coincides with the axis of the diffuser output chamber, and the body of rotation itself is located in the lower part, behind the cut of the diffuser output chamber, resonant recesses are made in the form of a cylindrical surface of different diameters and lengths, performing the functions of Helmholtz resonators, the dimensions of which are determined by the required flow pulsation frequency liquids to increase the fineness of the spray torch. To the diffuser, the axis of which coincides with the axis of the diffuser output chamber, at the outlet, at its cut, a ring of a triangular profile is coaxially attached, connected to a resonance plate, the outlet of which coincides with the outlet of the ring of a triangular profile, and to the resonance plate, coaxially to its outlet , a cylindrical shell 20 with a perforated disk at the outlet is attached, while the resonant recesses, made in the form of a cylindrical surface of different diameters and lengths and performing the functions of Helmholtz resonators, the dimensions of which are determined by the required pulsation frequency of the liquid flow to increase the fineness of the sprayed torch, are made: in ring of a triangular profile at an angle of 45° to the axis of the device, and in the resonant plate - perpendicular to the axis of the device.

Данное изобретение по существенным признакам является наиболее близким заявляемому техническому решению и поэтому выбрано авторами в качестве его прототипа. This invention, in its essential features, is the closest to the claimed technical solution and therefore was chosen by the authors as its prototype.

Недостатком технического решения прототипа является отсутствие регулировки диаметра пучка напыляемого материала.The disadvantage of the technical solution of the prototype is the lack of adjustment of the diameter of the beam of sprayed material.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является регулирование диаметра сфокусированной струи аэрозоля.The problem to be solved by the proposed technical solution is to regulate the diameter of the focused aerosol jet.

Поставленная задача решается тем, что устройство для распыления аэрозольной смеси, содержащее корпус, который выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренним продольным сквозным отверстием, сопло, смесительную камеру, образованную торцом гильзы и соплом, введено основание, представляющее собой трубчатую конструкцию, внутри которой расположено кольцевое утолщение, внутренним диаметром, превышающим наружный диаметр гильзы и внутренней резьбой до первого торца основания, наружной резьбой на другом торце основания, и снабженное нормально расположенным патрубком, смещенным вдоль продольной оси основания относительно внутреннего кольцевого утолщения в сторону сопла, корпус снабжен внешней резьбой, ответной внутренней резьбе основания, а сопло выполнено в форме стакана с внутренним конусообразным сквозным отверстием и внутренней резьбой, ответной наружной резьбе на другом торце основания.The problem is solved by the fact that a device for spraying an aerosol mixture containing a housing, which is made in the form of a supply fitting with a central hole and a rigidly connected to it and coaxial cylindrical sleeve with an internal longitudinal through hole, a nozzle, a mixing chamber formed by the end of the sleeve and the nozzle, a base is introduced, which is a tubular structure, inside of which there is an annular thickening, with an internal diameter exceeding the outer diameter of the sleeve and an internal thread to the first end of the base, an external thread at the other end of the base, and equipped with a normally located branch pipe, offset along the longitudinal axis of the base relative to the internal annular thickening towards the nozzle, the body is equipped with an external thread that matches the internal thread of the base, and the nozzle is made in the shape of a glass with an internal cone-shaped through hole and an internal thread that matches the external thread at the other end of the base.

Конструкция устройства для распыления аэрозольной смеси приведена на фиг. 1, на которой обозначено:The design of a device for spraying an aerosol mixture is shown in Fig. 1, which indicates:

1 – корпус устройства;1 – device body;

2 – подводящий штуцер;2 – supply fitting;

3 – цилиндрическая гильза;3 – cylindrical sleeve;

4 – внутреннее продольное сквозное отверстие;4 – internal longitudinal through hole;

5 – сопло;5 – nozzle;

6 – смесительная камера; 6 – mixing chamber;

7 – основание;7 – base;

8 – кольцевое утолщение;8 – annular thickening;

9 - внутренняя резьба9 - internal thread

10 – первый торец основания;10 – first end of the base;

11 – наружная резьба;11 – external thread;

12 – другой торец основания;12 – other end of the base;

13 – боковой патрубок;13 – side pipe;

14 – наружная резьба корпуса; 14 – external thread of the body;

15 – внутренне конусообразное отверстие сопла;15 – internally conical opening of the nozzle;

16 – внутренняя резьба сопла.16 – internal thread of the nozzle.

Устройство функционирует следующим образом. The device operates as follows.

Аэрозоль транспортируется в подводящий штуцер 2 и перемещается по внутреннему продольному сквозному отверстию 4 в смесительную камеру 6, образованную торцом гильзы 3 и соплом 5. В смесительную камеру 6 также поступает сжатый воздух, подаваемый в боковой патрубок 13. Сжатый воздух фокусирует аэрозоль, который через внутренне конусообразное отверстие сопла 15 создает сфокусированную струю аэрозоля. При перемещении цилиндрической гильзы 3 вдоль продольной оси при вращении корпуса 1 по внутренней резьбе 9 основания 7 изменяется объем смесительной камеры 6 , так как изменяется расстояние между торцом цилиндрической гильзы 3 и соплом 5. В результате осуществляется регулирование диаметра сфокусированной струи аэрозоля. The aerosol is transported into the inlet fitting 2 and moves through the internal longitudinal through hole 4 into the mixing chamber 6, formed by the end of the sleeve 3 and the nozzle 5. Compressed air also enters the mixing chamber 6, supplied to the side pipe 13. The compressed air focuses the aerosol, which through the internal the cone-shaped opening of the nozzle 15 creates a focused jet of aerosol. When the cylindrical sleeve 3 moves along the longitudinal axis when the body 1 rotates along the internal thread 9 of the base 7, the volume of the mixing chamber 6 changes, since the distance between the end of the cylindrical sleeve 3 and the nozzle 5 changes. As a result, the diameter of the focused aerosol jet is adjusted.

Для подтверждения функционирования устройства проведены экспериментальные исследования с применением макета заявляемого устройства. Подложка для нанесения аэрозоля установлена под углом в 4° в вертикальной плоскости, расстояние, проходимое устройством для распыления аэрозольной смеси по прямой линии, составило 280 мм, а расстояние от подложки до наружной плоскости сопла изменялось от 5 до 19 мм. Скорость нанесения рисунка составила 10 мм/с. Расстояние внутри смесительной камеры от торца гильзы до сопла варьировалось от 14 до 18 мм. При этом ширина нанесенной дорожки и, соответственно, диаметр струи, сфокусированной на расстоянии до 19 мм от сопла, изменялись от 0,4 до 0,8 мм.To confirm the functioning of the device, experimental studies were carried out using a prototype of the proposed device. The substrate for applying the aerosol was installed at an angle of 4° in the vertical plane, the distance traveled by the device for spraying the aerosol mixture in a straight line was 280 mm, and the distance from the substrate to the outer plane of the nozzle varied from 5 to 19 mm. The drawing speed was 10 mm/s. The distance inside the mixing chamber from the end of the sleeve to the nozzle varied from 14 to 18 mm. In this case, the width of the applied track and, accordingly, the diameter of the jet, focused at a distance of up to 19 mm from the nozzle, varied from 0.4 to 0.8 mm.

Источники информации, использованные при составлении описания изобретения:Sources of information used in compiling the description of the invention:

1. Пат. №489533, МПК В05В 17/06 (2000.01): В05В 17/06 (1975.10). Устройство для напыления // Е.Г. Коновалов, Н.М. Коленко, И.И. Погребняк, В.Н. Прищепов (RU) - №1885961; заявл 26.02.1973.; опубл 30.10.1975., Бюл. № 40.1. Pat. No. 489533, IPC V05V 17/06 (2000.01): V05V 17/06 (1975.10). Spraying device // E.G. Konovalov, N.M. Kolenko, I.I. Pogrebnyak, V.N. Prishchepov (RU) - No. 1885961; declared 02/26/1973; publ. 10.30.1975., Bull. No. 40.

2. Пат. №2669225, МПК B05B 17/06 (2006.01): B05B 17/06 (2018.08). Форсунка вихревая // О.С. Кочетов (RU) – № 2017138397; заявл. 03.11.2017.; опубл. 09.10.2018., Бюл. № 28.2. Pat. No. 2669225, IPC B05B 17/06 (2006.01): B05B 17/06 (2018.08). Vortex nozzle // O.S. Kochetov (RU) – No. 2017138397; application 03.11.2017.; publ. 10/09/2018, Bulletin. No. 28.

Claims (1)

Устройство для распыления аэрозольной смеси, содержащее корпус, который выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренним продольным сквозным отверстием, сопло, смесительную камеру, образованную торцом гильзы и соплом, отличающееся тем, что в устройство введено основание, представляющее собой трубчатую конструкцию, внутри которой расположено кольцевое утолщение с внутренним диаметром, превышающим наружный диаметр гильзы, с внутренней резьбой до первого торца основания, наружной резьбой на другом торце основания, и снабженное нормально расположенным патрубком, смещенным вдоль продольной оси основания относительно внутреннего кольцевого утолщения в сторону сопла, корпус снабжен наружной резьбой, ответной внутренней резьбе основания, а сопло выполнено в форме стакана с внутренним конусообразным сквозным отверстием и внутренней резьбой, ответной наружной резьбе на другом торце основания.A device for spraying an aerosol mixture containing a housing, which is made in the form of a supply fitting with a central hole and a rigidly connected to it and coaxial cylindrical sleeve with an internal longitudinal through hole, a nozzle, a mixing chamber formed by the end of the sleeve and the nozzle, characterized in that a base is inserted into the device, which is a tubular structure, inside of which there is an annular thickening with an internal diameter exceeding the outer diameter of the sleeve, with an internal thread to the first end of the base, an external thread at the other end of the base, and equipped with a normally located branch pipe, offset along the longitudinal axis of the base relative to the inner annular thickening towards the nozzle, the body is equipped with an external thread that matches the internal thread of the base, and the nozzle is made in the shape of a glass with an internal cone-shaped through hole and an internal thread that matches the external thread at the other end of the base.
RU2023118687A 2023-07-14 Device for spraying aerosol mixture RU2806961C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2806961C1 true RU2806961C1 (en) 2023-11-08

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2164827C2 (en) * 1999-05-31 2001-04-10 Зарипов Юлай Мидхатович Method of formation of monodispersed aerosol cloud and device for its embodiment
RU155956U1 (en) * 2015-06-18 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) PNEUMATIC INJECTOR
RU2669225C1 (en) * 2017-11-03 2018-10-09 Олег Савельевич Кочетов Swirl nozzle
CN208288274U (en) * 2018-04-13 2018-12-28 静快省(苏州)智能科技有限公司 Atomizer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2164827C2 (en) * 1999-05-31 2001-04-10 Зарипов Юлай Мидхатович Method of formation of monodispersed aerosol cloud and device for its embodiment
RU155956U1 (en) * 2015-06-18 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) PNEUMATIC INJECTOR
RU2669225C1 (en) * 2017-11-03 2018-10-09 Олег Савельевич Кочетов Swirl nozzle
CN208288274U (en) * 2018-04-13 2018-12-28 静快省(苏州)智能科技有限公司 Atomizer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021259349A1 (en) Air-assisted electrostatic ultrasonic atomization spray nozzle and method
RU2345280C1 (en) Acoustic nozzle
RU2342596C1 (en) Acoustic nozzle
RU2806961C1 (en) Device for spraying aerosol mixture
RU2681640C1 (en) Biological preparation active composition sprayer
RU2342597C1 (en) Acoustic nozzle for spraying of liquids
RU2624680C1 (en) Kochetov's acoustic nozzle
RU2669116C1 (en) Vortex resonant nozzle
RU2639699C1 (en) Acoustical head for atomizers for spraying liquids
RU181323U1 (en) INJECTOR FOR SPRAYING THE WORKING COMPOSITION OF A BIOLOGICAL PRODUCT
RU2618702C1 (en) Cochetov's acoustical head for atomizers spraying liquids
RU2019133866A (en) VORTEX RESONANCE NOZZLE
RU2658021C1 (en) Acoustic atomizer for spraying solutions
RU2660015C1 (en) Acoustic spray for spraying liquids
RU2668895C1 (en) Acoustic atomizer for spraying solutions
RU2668897C1 (en) Acoustic atomizer
RU2667284C1 (en) Acoustic atomizer
RU2658038C1 (en) Swirl nozzle
RU2658023C1 (en) Acoustic nozzle for spraying solutions
RU2646999C1 (en) Acoustic nozzle with spraying diffuser
RU2669219C1 (en) Swirl nozzle
RU2667283C1 (en) Acoustic atomizer for spraying solutions
RU2669225C1 (en) Swirl nozzle
RU2670832C9 (en) Pneumatic vortex nozzle
RU2645781C1 (en) Acoustic atomizer