RU132000U1 - ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR GAS MEDIA - Google Patents

Abstract

Ультразвуковая колебательная система для газовых сред, состоящая из последовательно расположенных и акустически связанных между собой пьезоэлектрического преобразователя, концентратора механических колебаний и излучателя в виде диска или прямоугольной пластины, толщина которых изменяется вдоль радиуса диска или большей стороны пластины, отличающаяся тем, что геометрические размеры излучателя выбирают из условия формирования колебаний на рабочей частоте, кратной основной частоте излучателя, в зонах минимальной амплитуды колебаний излучателя со стороны его крепления к концентратору выполняют превосходящие толщину излучателя выступающие участки, причем их ширину и высоту выбирают из условия обеспечения излучения колебаний со стороны, противоположной выступающим участкам в одной фазе, а крепление излучателя к концентратору реализуют хвостовиком, выполненным заодно с излучателем.An ultrasonic oscillatory system for gaseous media, consisting of a piezoelectric transducer arranged in series and acoustically interconnected, a mechanical vibration concentrator and a radiator in the form of a disk or a rectangular plate, the thickness of which varies along the radius of the disk or the greater side of the plate, characterized in that the geometric dimensions of the emitter are chosen from the condition of the formation of oscillations at the operating frequency that is a multiple of the main frequency of the emitter, in the zones of minimum amplitude radiator from its attachment to the hub operate emitter thickness exceeding the projecting portions, wherein the width and height of the selected conditions for ensuring oscillation of the radiation on the opposite side portions projecting in the same phase, and fixing the radiator to the hub sell shank formed integrally with the transmitter.

Description

Изобретение относится к области техники активного воздействия ультразвуковыми колебаниями (УЗ) высокой интенсивности в газовых средах, а именно к устройствам интенсификации процессов коагуляции (очистка газовых выбросов вредных веществ промышленных предприятий, улавливание и возвращение готового продукта в производственный цикл, технологическая подготовка газов), сушки (удаление влаги из термолабильных, горючих и взрывоопасных материалов), пеногашения (производство бумаги, пластмассы, моющих средств, лаков и эмалей, спирта, пива и газированных напитков и т.д.), а также распыления жидкостей (обработка биотканей с одновременным напылением на ее поверхность лекарственного препарата, распыление фоторезиста при изготовлении интегральных схем и др.).The invention relates to the field of technology of active exposure to high intensity ultrasonic vibrations (US) in gaseous media, and in particular to devices for intensifying coagulation processes (cleaning gas emissions of harmful substances from industrial enterprises, collecting and returning the finished product to the production cycle, technological preparation of gases), drying ( moisture removal from heat-sensitive, combustible and explosive materials), defoaming (production of paper, plastic, detergents, varnishes and enamels, alcohol, beer and ha th e drinks, etc.), and also spraying liquids (treatment of biological tissues with simultaneous deposition on the surface of the drug, spraying photoresist in the manufacture of integrated circuits, etc.).

Требования современных производств по повышению эффективности, уменьшению энергоемкости, увеличению скорости различных технологических процессов в газовых средах обуславливают необходимость поиска новых эффективных способов их интенсификации.The requirements of modern industries to increase efficiency, reduce energy intensity, increase the speed of various technological processes in gas environments necessitate the search for new effective ways to intensify them.

Одним из перспективных способов интенсификации процессов является применение акустических колебаний ультразвуковой частоты высокой интенсивности [1].One of the promising ways to intensify processes is the use of acoustic vibrations of high-intensity ultrasonic frequency [1].

Эффективность воздействия ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности на различные технологические процессы в газовых средах подтверждена многочисленными исследованиями [2-4], позволившими установить следующее:The effectiveness of the impact of high-intensity ultrasonic vibrations on various technological processes in gaseous media has been confirmed by numerous studies [2-4], which made it possible to establish the following:

1. Использование ультразвуковых колебаний высокой интенсивности для очистки промышленных отходящих газов (в частности, для улавливания и осаждения готового продукта) позволяет увеличить эффективность пылеулавливающих установок и довести ее значение до 93-97% без применения электростатических или рукавных фильтров.1. The use of high-intensity ultrasonic vibrations for the purification of industrial exhaust gases (in particular, for trapping and settling the finished product) allows increasing the efficiency of dust-collecting plants and increasing its value to 93-97% without the use of electrostatic or bag filters.

2. Необходимая степень удаления влаги при сушке в акустическом поле позволяет повысить качество конечного продукта и увеличить скорость процесса, снизить энергопотребление, обеспечить сушку материалов без повышения температуры. Кроме того, обработка сельскохозяйственного сырья ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности благоприятно сказывается на физико-химических и потребительских свойствах высушиваемого продукта (сохраняет вкусовые качества продукции, увеличивает срок хранения и всхожесть семян и др.).2. The required degree of moisture removal during drying in an acoustic field can improve the quality of the final product and increase the speed of the process, reduce energy consumption, and ensure drying of materials without increasing temperature. In addition, the processing of agricultural raw materials by high-intensity ultrasonic vibrations favorably affects the physicochemical and consumer properties of the dried product (preserves the taste of the product, increases the shelf life and germination of seeds, etc.).

3. Применение ультразвуковых колебаний высокой интенсивности для пеногашения исключает применение химических реагентов, а также контакт с разрушаемой пеной, что позволяет обеспечить стерильность конечного продукта. Кроме того использование ультразвуковых колебаний высокой интенсивности для гашения пен легковоспламеняющихся жидкостей иногда является единственно возможным способом их устранения.3. The use of high-intensity ultrasonic vibrations for defoaming eliminates the use of chemicals, as well as contact with destructible foam, which ensures sterility of the final product. In addition, the use of high-intensity ultrasonic vibrations to absorb foams of flammable liquids is sometimes the only possible way to eliminate them.

4. Применение дисковых излучателей для распыления жидкостей, подаваемых на излучающую поверхность, обеспечивает максимально возможную эффективность (минимальные энергозатраты) распыления жидкости, в сравнении с известными методами распыления.4. The use of disk emitters for spraying liquids supplied to the radiating surface provides the highest possible efficiency (minimum energy consumption) of liquid spraying, in comparison with the known spraying methods.

В настоящее время для интенсификации процессов в различных технологических средах применяются пьезоэлектрические ультразвуковые колебательные системы [4]. Однако необходимое для осуществления процессов в газовых средах ультразвуковое воздействие с интенсивностью 130…150 дБ невозможно обеспечить классическими пьезоэлектрическими ультразвуковыми колебательными системами. Это ограничивает возможности промышленного применения ультразвука в газовых средах и обуславливает необходимость создания новых устройств, основанных на более эффективном принципе создания высокоинтенсивных УЗ колебаний.Currently, to intensify processes in various technological environments, piezoelectric ultrasonic oscillatory systems are used [4]. However, the ultrasonic action with an intensity of 130 ... 150 dB necessary for the implementation of processes in gas media cannot be provided with classical piezoelectric ultrasonic oscillatory systems. This limits the possibilities of industrial application of ultrasound in gas media and necessitates the creation of new devices based on the more efficient principle of creating high-intensity ultrasonic vibrations.

Среди известных ультразвуковых колебательных систем [5-9], предназначенных для интенсификации технологических процессов в газовых средах, наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой, является ультразвуковая колебательная система по патенту [10], принятая за прототип.Among the known ultrasonic oscillatory systems [5-9], intended for the intensification of technological processes in gas environments, the closest in technical essence to the proposed one, is the ultrasonic oscillatory system according to the patent [10], adopted as a prototype.

Ультразвуковая колебательная система для газовых сред, принятая за прототип, состоит из последовательно расположенных и акустически связанных между собой пьезоэлектрического преобразователя, концентратора механических колебаний и излучателя в виде диска, толщина которого изменяется вдоль радиуса диска.The ultrasonic oscillatory system for gaseous media, adopted as a prototype, consists of a piezoelectric transducer, a mechanical vibration concentrator and a disk-shaped radiator sequentially arranged and acoustically interconnected, the thickness of which varies along the radius of the disk.

Для эффективной генерации звуковых и ультразвуковых колебаний в газовых средах излучатель выполнен в виде диска, способного совершать изгибные колебания на частотах, кратных основной частоте излучателя. Излучатель имеет ступенчато-переменный профиль со стороны излучающей поверхности. Пьезоэлектрический преобразователь выполнен по известной схеме преобразователя Ланжевена и состоит из последовательно размещенных и акустически связанных отражающей частотно-понижающей накладки цилиндрической формы, пьезоэлектрических элементов и рабочей частотно-понижающей накладки цилиндрической формы.To efficiently generate sound and ultrasonic vibrations in gaseous media, the emitter is made in the form of a disk capable of bending vibrations at frequencies that are multiples of the fundamental frequency of the emitter. The emitter has a step-variable profile from the side of the radiating surface. The piezoelectric transducer is made according to the well-known Langevin transducer circuit and consists of sequentially placed and acoustically coupled reflective frequency-lowering plates of a cylindrical shape, piezoelectric elements and a working frequency-lowering plate of a cylindrical shape.

Пьезоэлектрический преобразователь совершает продольные колебания на резонансной частоте, определяемой продольным размером (длиной) всей конструкции. Продольные колебания, поступающие через концентратор на излучатель, преобразуются в изгибные колебания, которые излучаются в газовую среду.The piezoelectric transducer performs longitudinal vibrations at a resonant frequency determined by the longitudinal size (length) of the entire structure. The longitudinal vibrations coming through the hub to the emitter are converted into bending vibrations, which are radiated into the gaseous medium.

Основные недостатки прототипа заключаются в следующем:The main disadvantages of the prototype are as follows:

- прототип обеспечивает формирование узконаправленного излучения, имеющего форму конуса, что негативно сказывается на равномерности распределения колебаний в закрытых устройствах (бункера, трубопроводы, сушилки, коагуляторы и т.д.);- the prototype provides the formation of narrow radiation, having the shape of a cone, which negatively affects the uniform distribution of vibrations in closed devices (hoppers, pipelines, dryers, coagulators, etc.);

- характеризуется низкой эффективностью излучения в газовые среды (не способен создавать колебания с интенсивностью более 130 дБ) ввиду малости масс отдельных участков излучателя, а также недолговечностью из-за разрушения тонких участков, что приводит к выходу излучателя из строя;- characterized by low radiation efficiency in gaseous media (not able to create oscillations with an intensity of more than 130 dB) due to the small masses of individual sections of the emitter, as well as the fragility due to the destruction of thin sections, which leads to the failure of the emitter;

- наличие ступенчатого со стороны излучающей поверхности профиля диска не позволяет использовать прототип для контактного (или бесконтактного с малым полуволновым зазором) воздействия (например, для контактной (или через резонансные промежутки размером в несколько миллиметров) сушки некоторых материалов, а также снижает эффективность при использовании излучателя для распыления жидкости;- the presence of a step profile on the side of the radiating surface of the disk does not allow the prototype to be used for contact (or contactless with a small half-wave gap) exposure (for example, for contact (or through resonant gaps several millimeters in size) drying of some materials, and also reduces the efficiency when using the emitter for spraying liquid;

- крепление дискового излучателя к концентратору посредством болтового соединения через отверстие в центре диска создает дополнительный выступающий участок в центре излучателя (головка болта), искажающий распределение колебаний по поверхности дискового излучателя и картину поля излучения в газовую среду. Это не позволяет эффективно согласовать излучатель с преобразователем, снижая эффективность всей системы.- fastening the disk radiator to the concentrator by means of a bolt connection through an opening in the center of the disk creates an additional protruding section in the center of the radiator (bolt head), distorting the distribution of vibrations over the surface of the disk radiator and the picture of the radiation field into the gas medium. This does not allow to effectively match the emitter with the converter, reducing the efficiency of the entire system.

Таким образом, устройство, принятое за прототип, не позволяет интенсифицировать технологические процессы в газовых средах с максимально возможной эффективностью.Thus, the device adopted for the prototype does not allow to intensify the technological processes in gas environments with the highest possible efficiency.

В предлагаемой ультразвуковой колебательной системе для газовых сред, состоящей из последовательно расположенных и акустически связанных между собой пьезоэлектрического преобразователя, концентратора механических колебаний и излучателя в виде диска или прямоугольной пластины, толщина которых изменяется вдоль радиуса диска или большей стороны пластины, геометрические размеры излучателя выбирают из условия формирования колебаний на рабочей частоте, кратной основной частоте излучателя. В зонах минимальной амплитуды колебаний излучателя, со стороны его крепления к концентратору выполняют, превосходящие толщину излучателя, выступающие участки, причем их ширину и высоту выбирают из условия обеспечения излучения колебаний со стороны, противоположной выступающим участкам в одной фазе. Крепление излучателя к концентратору реализуют хвостовиком, выполненным заодно с излучателемIn the proposed ultrasonic oscillatory system for gaseous media, consisting of a piezoelectric transducer arranged in series and acoustically interconnected, a mechanical vibration concentrator and a radiator in the form of a disk or a rectangular plate, the thickness of which varies along the radius of the disk or the greater side of the plate, the geometric dimensions of the emitter are selected from the condition the formation of oscillations at the operating frequency multiple of the fundamental frequency of the emitter. In the zones of minimum amplitude of oscillations of the emitter, from the side of its attachment to the concentrator, protruding portions are performed that exceed the thickness of the emitter, and their width and height are selected from the condition that the oscillations are emitted from the side opposite to the protruding portions in one phase. The emitter is mounted to the concentrator by a shank made integral with the emitter

В предлагаемом устройстве задача повышения эффективности колебательной системы, предназначенной для реализации технологических процессов в газовых средах обеспечивается за счет:In the proposed device, the task of increasing the efficiency of the oscillatory system, designed for the implementation of technological processes in gaseous media is provided by:

- использования в качестве излучателя диска или пластины изменяющейся со стороны крепления к концентратору по толщине, совершающих изгибные колебания (обеспечивающих больший выход энергии, поскольку волновое сопротивление изгибно-колеблющегося излучателя лучше согласуется с волновым сопротивлением газовой среды);- use, as a radiator, of a disk or plate, varying from the side of the attachment to the concentrator in thickness, performing bending vibrations (providing a greater energy output, since the wave resistance of the bending-oscillating radiator is better consistent with the wave resistance of the gaseous medium);

- выполнения излучателя в виде изгибно-колеблющегося диска или пластины с плоской излучающей поверхностью, обеспечения излучения УЗ колебаний на участках, противоположных выступающим участкам со стороны излучающей поверхности в одной фазе, обеспечения за счет этого равномерности излучения колебаний ультразвукового диапазона по поверхности излучателя, а также на удаленном расстоянии от него (в дальней зоне излучения);- performing the emitter in the form of a flexurally oscillating disk or plate with a flat radiating surface, providing radiation of ultrasonic vibrations in areas opposite to the protruding sections from the side of the radiating surface in one phase, thereby ensuring uniformity of the radiation of ultrasonic range vibrations over the surface of the emitter, as well as remote distance from it (in the far radiation zone);

- обеспечения возможности формирования режимов стоячей волны и резонансного усиления при использовании встречно направленных излучателей или отражении от препятствий, поскольку создаваемые предложенным устройством колебания являются синусоидальными;- providing the possibility of forming modes of a standing wave and resonant amplification when using counter-directed emitters or reflection from obstacles, since the oscillations created by the proposed device are sinusoidal;

- крепления излучателя в виде диска или прямоугольной пластины к ультразвуковой колебательной системе с помощью хвостовика, выполненного заодно с излучателем, что позволяет наиболее эффективно согласовать их, устранить дополнительную массу в виде головки болта и выступающий участок на излучающей поверхности, тем самым повысив эффективность;- fastening the emitter in the form of a disk or a rectangular plate to the ultrasonic oscillatory system using a shank made in conjunction with the emitter, which allows you to most effectively coordinate them, eliminate additional mass in the form of a bolt head and a protruding section on the radiating surface, thereby increasing efficiency;

- возможности использования плоской излучающей поверхности излучателя в виде диска или прямоугольной пластины для контактной сушки и распыления;- the possibility of using a flat radiating surface of the emitter in the form of a disk or a rectangular plate for contact drying and spraying;

Сущность предлагаемого технического решения поясняется фиг.1-3. На фиг.1 представлен эскиз предлагаемой ультразвуковой колебательной системы для интенсификации процессов в газовых средах (коагуляция, сушка, пеногашение, распыление) с местным разрезом излучателя в виде диска или прямоугольной пластины. На фиг.2 представлен эскиз ультразвуковой колебательной системы с излучателем в виде диска. На фиг.3 - эскиз ультразвуковой колебательной системы с излучателем в виде прямоугольной пластины.The essence of the proposed technical solution is illustrated in figure 1-3. Figure 1 presents a sketch of the proposed ultrasonic oscillatory system for the intensification of processes in gaseous media (coagulation, drying, defoaming, spraying) with a local section of the emitter in the form of a disk or a rectangular plate. Figure 2 presents a sketch of an ultrasonic oscillatory system with a radiator in the form of a disk. Figure 3 is a sketch of an ultrasonic oscillatory system with a radiator in the form of a rectangular plate.

Предлагаемое устройство состоит из излучателя ультразвуковых колебаний в виде диска или пластины 1, изгибно-колеблющегося на частотах, кратных основной, акустически и механически соединенного посредством хвостовика с резьбой с концентратором 2 колебательной системы. Ультразвуковая колебательная система в свою очередь состоит из концентратора 2 и преобразователя, состоящего из рабочей частотнопонижающей накладки 3, несколько пьезоэлетрических элементов 4 с отражающей накладки 5. Пьезоэлектрический преобразователь питается от генератора электрических колебаний ультразвуковой частоты (на фиг.1 не показан).The proposed device consists of an emitter of ultrasonic vibrations in the form of a disk or plate 1, flexurally oscillating at frequencies that are multiples of the main, acoustically and mechanically connected through a shank with a thread with a hub 2 of the oscillatory system. The ultrasonic oscillatory system, in turn, consists of a concentrator 2 and a transducer consisting of a working frequency-reducing pad 3, several piezoelectric elements 4 with a reflective pad 5. The piezoelectric transducer is powered by an ultrasonic frequency oscillation generator (not shown in Fig. 1).

Предлагаемое устройство при интенсификации процессов в газовых средах работает следующим образом: включается генератор, электрические колебания, частота которых соответствует заданной гармонической составляющей (максимальной частоте) колебаний дискового излучателя, подаются на электроды пьезоэлектрических элементов, где происходит преобразование электрических колебаний подаваемой частоты всеми пьезоэлементами в продольные колебания преобразователя, через концентратор продольные колебания подводятся к излучателю и возбуждают его на резонансной частоте, соответствующей одной из мод или гармонических составляющих основной частоты изгибных колебаний излучателя в виде диска или пластины. Расположенные со стороны крепления излучателя 1 к концентратору выступы обеспечивают излучение колебаний в одной фазе.The proposed device during the intensification of processes in gaseous media works as follows: the generator is turned on, the electric vibrations, the frequency of which corresponds to a given harmonic component (maximum frequency) of the oscillations of the disk emitter, are fed to the electrodes of the piezoelectric elements, where the electrical vibrations of the supplied frequency by all piezoelectric elements are converted into longitudinal vibrations transducer, through the hub, longitudinal vibrations are fed to the emitter and excite th at the resonant frequency corresponding to one of the modes of the harmonic components or the fundamental frequency of the flexural vibrations of the radiator in the form of a disk or plate. The protrusions located on the fastening side of the emitter 1 to the hub provide radiation of vibrations in one phase.

Создаваемое излучение обеспечивает энергетическое воздействие ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности на заданной частоте в газовых средах. Воздействие осуществляется до установления необходимых технологических условий (укрупнение частиц до требуемого размера, необходимая степень удаления влаги при сушке, поддержание необходимого уровня пены, а также требуемая производительность распыления).The generated radiation provides energy exposure by high-intensity ultrasonic vibrations at a given frequency in gaseous media. The exposure is carried out until the necessary technological conditions are established (particles are enlarged to the required size, the required degree of moisture removal during drying, maintenance of the required level of foam, as well as the required spraying capacity).

Для определения эффективности воздействия ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности в газовых средах был создан опытный образец и проведены испытания, позволившие установить, что уровень звукового давления колебаний, формируемых с помощью УЗ колебательной системы с излучателем в виде диска или прямоугольной пластины, на расстоянии 1 м. составлял не менее 150 дБ. Приведенные значения показывают эффективность предлагаемого технического решения и перспективность его применения. Серийный выпуск данного устройства планируется осуществить в 2013 году на базе предприятия ООО «Центр ультразвуковых технологий АлтГТУ».To determine the effectiveness of exposure to high-intensity ultrasonic vibrations in gaseous media, a prototype was created and tests were carried out to establish that the sound pressure level of vibrations generated by an ultrasonic vibrating system with a radiator in the form of a disk or a rectangular plate at a distance of 1 m was not less than 150 dB. The given values show the effectiveness of the proposed technical solution and the prospects of its application. Serial production of this device is planned to be carried out in 2013 on the basis of the AltSTU Center for Ultrasonic Technologies LLC.

Список литературы, использованной при составлении заявкиList of literature used in the preparation of the application

1. Источники мощного ультразвука [Текст] / под ред. Л.Д. Розенберга. - М.: Наука, 1967. - 265 с.1. Sources of powerful ultrasound [Text] / ed. L.D. Rosenberg. - M .: Nauka, 1967 .-- 265 p.

2. Ультразвуковая коагуляционная камера для работы в агрессивных средах [Текст] / В.Н. Хмелев, А.В. Шалунов, К.В. Шалунова. Сборник научных трудов «Современные проблемы радиоэлектроники» / Под ред. А.И. Громыко, А.В. Сарафанова. - Красноярск: ИФК СФУ, 2009. - С.232-235.2. Ultrasonic coagulation chamber for operation in aggressive environments [Text] / V.N. Khmelev, A.V. Shalunov, K.V. Shalunova. Collection of scientific papers "Modern Problems of Radio Electronics" / Ed. A.I. Gromyko, A.V. Sarafanova. - Krasnoyarsk: IFC SFU, 2009 .-- S.232-235.

3. Ultrasonic coagulation on the basis of piezoelectric vibrating system with focusing radiator in the form of step - variable plate [Текст] / Khmelev V.N., Galakhov A.N., Tsyganok S.N., Lebedev A.N., Shalunov A.V, Khmelev M.V. 11th Annual International Conference and Seminar on Micro/Nanotechnologies and Electron, EDM'2010 - Proceedings: Altai 2010. C. 376-379.3. Ultrasonic coagulation on the basis of piezoelectric vibrating system with focusing radiator in the form of step - variable plate [Text] / Khmelev V.N., Galakhov A.N., Tsyganok S.N., Lebedev A.N., Shalunov A.V, Khmelev M.V. 11th Annual International Conference and Seminar on Micro / Nanotechnologies and Electron, EDM'2010 - Proceedings: Altai 2010.P. 376-379.

4. Разработка пьезоэлектрических ультразвуковых колебательных систем для интенсификации процессов в газовых средах [Текст] / Хмелев В.Н., Цыганок C.H., Шалунов А.В., Лебедев А.Н., Хмелев С.С., Галахов А.Н. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2010. №1. С.148-157.4. Development of piezoelectric ultrasonic oscillatory systems for the intensification of processes in gaseous media [Text] / Khmelev VN, Tsyganok C.H., Shalunov AV, Lebedev AN, Khmelev SS, Galakhov AN Bulletin of Tula State University. Technical science. 2010. No1. S.148-157.

5. Способ коагуляции инородных частиц в газовых потоках [Текст] пат.2447926 Рос.Федерация: МПК B01D 51/08, B03D 3/04 / Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Цыганок CH., Барсуков Р.В., Шалунова К.В., Галахов А.Н.; патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» (АлтГТУ); заявка №2010123572/05 от 09.06.2010; опубликовано 20.04.2012.5. The method of coagulation of foreign particles in gas flows [Text] Pat. 24797926 Russian Federation: IPC B01D 51/08, B03D 3/04 / Khmelev VN, Shalunov AV, Tsyganok CH., Barsukov R.V. ., Shalunova K.V., Galakhov A.N .; patent holder: State educational institution of higher professional education "Altai State Technical University named after I.I. Polzunova ”(AltGTU); application No.2010123572 / 05 dated 06/09/2010; published on April 20, 2012.

6. Ультразвуковой газоструйный излучатель [Текст]: пат.1789301 Рос.Федерация: МПК5 B06B 1/20 / Митин А.Г., Хмелев В.Н.; патентообладатель: Научно-производственное объединение "АЛТАЙ"; заявка №4898490 от 02.01.1991. Опубликовано: 23.01.1993.6. Ultrasonic gas-jet emitter [Text]: Pat. 1789301 Russian Federation: MPK5 B06B 1/20 / Mitin A.G., Khmelev V.N .; patent holder: Scientific and Production Association "ALTAY"; application No. 4898490 from 01/02/1991. Published: 1/23/1993.

7. Acoustic transducer system [Текст]: пат.4768615 США: МПК7 G10K 11/26; G10K 13/00; H04R 1/28; H04R 1/34; G10K 11/00; G10K 13/00; H04R 1/28; H04R 1/32 / Steinebrunner Edwin, Berger Wolfram (Германия); патентообладатель: Endress u. Hauser GmbH u. Со. (Германия); заявка: №07/007102 от 27.01.1987; опубликовано: 06.09.1988.7. Acoustic transducer system [Text]: US Pat. No. 4768615: IPC7 G10K 11/26; G10K 13/00; H04R 1/28; H04R 1/34; G10K 11/00; G10K 13/00; H04R 1/28; H04R 1/32 / Steinebrunner Edwin, Berger Wolfram (Germany); patent holder: Endress u. Hauser GmbH u. With. (Germany); application: No. 07/007102 of 01/27/1987; published: 09/06/1988.

8. Electroacoustic unit for generating high sonic and ultra-sonic intensities in gases and interphases [Текст]: пат.5299175 США: МПК7 B06B 1/02; B06B 3/04; G10K 13/00 / Gallego Juarez Juan Antonio., Rodriguez Corral German., San Emetero Prieto Jose L., Montoya Vitini Fausto (Испания); патентообладатель: Consejo, Superior De Investigaciones Científicas (Испания); заявка №08/006040 от 19.01.1993; опубликовано: 29.03.1994.8. Electroacoustic unit for generating high sonic and ultra-sonic intensities in gases and interphases [Text]: US Pat. 5299175 USA: IPC7 B06B 1/02; B06B 3/04; G10K 13/00 / Gallego Juarez Juan Antonio., Rodriguez Corral German., San Emetero Prieto Jose L., Montoya Vitini Fausto (Spain); patent holder: Consejo, Superior De Investigaciones Científicas (Spain); application No. 08/006040 of 01/19/1993; published: 03/29/1994.

9. Macrosonic generator for the air-based industrial defoaming of liquids [Текст]: пат.7719924 B2 США: МПК H04R 17/00; B06B 1/02; G10K 9/12; G10K 11/02; H04R 15/00 / Gallego Juarez Juan Antonio., Rodriguez Corral German., Montoya Vitini Fausto., Acosta Aparicio Victor., Riera Franco De Sarabia Enrique., Blanco Blanco Alfonso (Испания); патентообладатель: Insituto de Acustica (Испания); заяка №11/989544 от 27.07.2005, опубликовано 18.05.2010.9. Macrosonic generator for the air-based industrial defoaming of liquids [Text]: Pat. 7719924 B2 USA: IPC H04R 17/00; B06B 1/02; G10K 9/12; G10K 11/02; H04R 15/00 / Gallego Juarez Juan Antonio., Rodriguez Corral German., Montoya Vitini Fausto., Acosta Aparicio Victor., Riera Franco De Sarabia Enrique., Blanco Blanco Alfonso (Spain); patent holder: Insituto de Acustica (Spain); Bunny No. 11/989544 dated 07/27/2005, published on 05/18/2010.

10. Ультразвуковой излучатель для газовых сред [Текст]: пат.117835 Рос.Федерация: МПК B06B 1/06 / Вьюгинова Α.Α., Новик А.А.; патентообладатель: Закрытое акционерное общество "Ультразвуковая техника - ИНЛАБ"; заявка №2012114036/28 от 10.04.2012; опубликовано 10.07.2012.10. Ultrasonic emitter for gaseous media [Text]: Pat. 117835 Russian Federation: IPC B06B 1/06 / Vyuginova Α.Α., Novik A.A .; patent holder: Closed Joint-Stock Company "Ultrasonic Engineering - INLAB"; application No. 2012114036/28 of 04/10/2012; published on July 10, 2012.

11. Equipo electroacustico para la generacion de altas intensidades sonicas y ultrasonicasen gases e interfases [Текст]: пат.2017285 Испания: МПК6 G10K 9/13 / Gallego Juarez J.A., Rodrguez Corral G., San Emeterio Prieto J.L., Montoya Vitini, F. (Испания); патентообладатель: Consejo superior investigacion (Испания); заявка: №8903371 от 06.10.1989; опубликовано: 16.01.1991. - прототип.11. Equipo electroacustico para la generacion de altas intensidades sonicas y ultrasonicasen gases e interfases [Text]: Pat. 2017285 Spain: IPC 6 G10K 9/13 / Gallego Juarez JA, Rodrguez Corral G., San Emeterio Prieto JL, Montoya Vitini, F. (Spain); patent holder: Consejo superior investigacion (Spain); Application: No. 8903371 dated 10/06/1989; published: 01/16/1991. - prototype.

Claims (1)

Ультразвуковая колебательная система для газовых сред, состоящая из последовательно расположенных и акустически связанных между собой пьезоэлектрического преобразователя, концентратора механических колебаний и излучателя в виде диска или прямоугольной пластины, толщина которых изменяется вдоль радиуса диска или большей стороны пластины, отличающаяся тем, что геометрические размеры излучателя выбирают из условия формирования колебаний на рабочей частоте, кратной основной частоте излучателя, в зонах минимальной амплитуды колебаний излучателя со стороны его крепления к концентратору выполняют превосходящие толщину излучателя выступающие участки, причем их ширину и высоту выбирают из условия обеспечения излучения колебаний со стороны, противоположной выступающим участкам в одной фазе, а крепление излучателя к концентратору реализуют хвостовиком, выполненным заодно с излучателем.

An ultrasonic oscillatory system for gaseous media, consisting of a piezoelectric transducer arranged in series and acoustically interconnected, a mechanical vibration concentrator and a radiator in the form of a disk or a rectangular plate, the thickness of which varies along the radius of the disk or the greater side of the plate, characterized in that the geometric dimensions of the emitter are chosen from the condition of the formation of oscillations at the operating frequency that is a multiple of the main frequency of the emitter, in the zones of minimum amplitude radiator from its attachment to the hub operate emitter thickness exceeding the projecting portions, wherein the width and height of the selected conditions for ensuring oscillation of the radiation on the opposite side portions projecting in the same phase, and fixing the radiator to the hub sell shank formed integrally with the radiator.

Images