Акустическая форсунка с двойным вводом жидкости

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Акустическая форсунка с двойным вводом жидкости содержит корпус с размещенным внутри стаканом и стержнем с коническим буртиком, образующим генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей. Форсунка также содержит кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, закрепленный в корпусе посредством кольца и выполненный в виде кольцевой полости, ограниченной цилиндрической гильзой, в которой равномерно расположены отверстия для подачи жидкости. Резонатор выполнен в виде по крайней мере одной сферической полости, расположенной в теле центрального стержня, соосно расположенного в стакане, соосном корпусу. Сферическая полость соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика. Стержень расположен с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения, фиксируемого контргайками. Резонатор выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика посредством установки между днищем стакана и торцом стержня со стороны, противоположной конической поверхности буртика, калиброванных прокладок. Толщина прокладок соответствует заданной частоте акустических колебаний. Резонатор выполнен в виде тороидальной полости, ось которой расположена соосно корпусу. Полость соединена по крайней мере одним калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика. В теле центрального стержня с головкой, соосно расположенного в стакане, соосном с корпусом, расположена трубка для центрального ввода жидкости с по крайней мере тремя ответвлениями, расположенными перпендикулярно конической поверхности головки центрального стержня. К нижней части корпуса форсунки соосно прикреплен внешний диффузор распылителя. К центру торцевой поверхности головки центрального стержня прикреплен внутренний перфорированный диффузор таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси резонатора. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности распыления. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является акустический распылитель - форсунка по патенту РФ №2324112, содержащая корпус с размещенным внутри стаканом и стержнем с коническим буртиком, образующим генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, закрепленный в корпусе посредством кольца и выполненный в виде кольцевой полости, ограниченной цилиндрической гильзой, в которой равномерно расположены отверстия для подачи жидкости (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 двойным вводом жидкости, содержащей корпус с размещенным внутри стаканом и стержнем с коническим буртиком, образующим генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, закрепленный в корпусе посредством кольца и выполненный в виде кольцевой полости, ограниченной цилиндрической гильзой, в которой равномерно расположены отверстия для подачи жидкости, резонатор выполнен в виде, по крайней мере одной, сферической полости, расположенной в теле центрального стержня, соосно расположенного в стакане, соосном корпусу, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика, а стержень расположен с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения, фиксируемого контргайками.

На чертеже изображен общий вид акустической форсунки с двойным вводом жидкости.

Акустическая форсунка с двойным вводом жидкости содержит корпус 1 с размещенным внутри стаканом 12 и стержнем 11 с коническим буртиком, образующим генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей 4 и 5. Кольцо 6 выполнено с конической поверхностью 7, связанное с корпусом 1, а распылитель 8, закреплен в корпусе 1 посредством кольца и выполнен в виде кольцевой полости 3, ограниченной цилиндрической гильзой с площадкой 9, в которой равномерно расположены отверстия 8 для подачи жидкости. Резонатор выполнен в виде, по крайней мере одной, сферической полости 16, расположенной в теле центрального стержня 11 с головкой 10, соосно расположенного в стакане 12, соосном корпусу 1, причем сферическая полость 16 соединена калиброванным отверстием 17 с кольцевой щелью 5, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика 11, а стержень расположен с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса 1 посредством резьбового соединения, фиксируемого контргайками 15. Резонатор может быть выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели 5, образованной торцевыми плоскостями 13 стакана 12 и стержня 11 со стороны конической поверхности буртика, посредством установки между днищем стакана 12 и торцем стержня 11 со стороны, противоположной конической поверхности буртика, калиброванных прокладок 14, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.

Резонатор может быть выполнен в виде тороидальной полости (на чертеже не показано), ось которой расположена соосно корпусу, а полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика.

Акустическая форсунка с двойным вводом жидкости работает следующим образом.

Распыливающий агент, например воздух, подается по газовому каналу 2, где встречает на своем пути резонатор 16, выполненный в виде сферической полости, соединенной с соплом 4 посредством калиброванного отверстия 17. В результате прохождения резонатора 16 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 раствора, подаваемого в канал 3, из которого жидкость вытекает в виде пленки на площадку 9, а 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 7 кольца 6.

Возможен вариант, когда в теле центрального стержня 11 с головкой 10, соосно расположенного в стакане 12, соосном с корпусом 1, расположена трубка 18 для центрального ввода жидкости с, по крайней мере, тремя ответвлениями 19, расположенными перпендикулярно конической поверхности головки 10 центрального стержня 11.

Возможен вариант, когда к нижней части корпуса форсунки, соосно прикреплен внешний диффузор 20 распылителя, а к центру торцевой поверхности головки 10 центрального стержня 11 прикреплен внутренний перфорированный диффузор 21, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров, лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси резонатора.

Возможен вариант, когда к центру торцевой поверхности головки 10 центрального стержня 11 прикреплен, посредством стержня, дополнительный резонатор 22, который выполнен в виде цилиндра, на боковой поверхности которого размещены, по крайней мере три калиброванных резонансных дросселя 23, причем частоты акустических колебаний регулируются подбором диаметров дросселей 23.

Возможен вариант, когда к днищу дополнительного резонатора 22, который выполнен в виде цилиндра, на боковой поверхности которого размещены, по крайней мере три калиброванных резонансных дросселя 23, осесимметрично прикреплен резонатор 24 большего объема, выполненный в виде усеченного конуса с жестким основанием 25, и оппозитно расположенным основанию 25 резонансным дросселем 26, соединяющим полости резонаторов 22 и 24.

1. Акустическая форсунка с двойным вводом жидкости, содержащая корпус с размещенным внутри стаканом и стержнем с коническим буртиком, образующим генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, закрепленный в корпусе посредством кольца и выполненный в виде кольцевой полости, ограниченной цилиндрической гильзой, в которой равномерно расположены отверстия для подачи жидкости, резонатор выполнен в виде по крайней мере одной сферической полости, расположенной в теле центрального стержня, соосно расположенного в стакане, соосном корпусу, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика, а стержень расположен с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения, фиксируемого контргайками, при этом резонатор выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика посредством установки между днищем стакана и торцом стержня со стороны, противоположной конической поверхности буртика, калиброванных прокладок, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний, отличающаяся тем, что резонатор выполнен в виде тороидальной полости, ось которой расположена соосно корпусу, а полость соединена по крайней мере одним калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика, при этом в теле центрального стержня с головкой, соосно расположенного в стакане, соосном с корпусом, расположена трубка для центрального ввода жидкости с по крайней мере тремя ответвлениями, расположенными перпендикулярно конической поверхности головки центрального стержня, причем к нижней части корпуса форсунки соосно прикреплен внешний диффузор распылителя, а к центру торцевой поверхности головки центрального стержня прикреплен внутренний перфорированный диффузор таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси резонатора.

2. Акустическая форсунка с двойным вводом жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что к центру торцевой поверхности головки центрального стержня прикреплен посредством стержня дополнительный резонатор, который выполнен в виде цилиндра, на боковой поверхности которого размещены по крайней мере три калиброванных резонансных дросселя, причем частоты акустических колебаний регулируются подбором диаметров дросселей.

3. Акустическая форсунка с двойным вводом жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что к днищу дополнительного резонатора, который выполнен в виде цилиндра, на боковой поверхности которого размещены по крайней мере три калиброванных резонансных дросселя, осесимметрично прикреплен резонатор большего объема, выполненный в виде усеченного конуса с жестким основанием и оппозитно расположенным основанию резонансным дросселем, соединяющим полости резонаторов.