RU2119801C1 - Method for performing acoustic treatment and device for exciting acoustic waves - Google Patents
Method for performing acoustic treatment and device for exciting acoustic waves Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119801C1 RU2119801C1 RU96118255A RU96118255A RU2119801C1 RU 2119801 C1 RU2119801 C1 RU 2119801C1 RU 96118255 A RU96118255 A RU 96118255A RU 96118255 A RU96118255 A RU 96118255A RU 2119801 C1 RU2119801 C1 RU 2119801C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound waves
- exciting
- khz
- sealed enclosure
- vibrating element
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к методам обработки акустическими волнами различных материальных объектов и может быть использовано, например, в медицине, пищевой и легкой промышленности, а также преимущественно в быту для стерилизации средств различного назначения, например, пищевых продуктов, медицинского инструмента или консервных банок, лечения ран и кожных заболеваний, стирки с дезинфицирующим эффектом. The invention relates to methods for processing acoustic waves of various material objects and can be used, for example, in medicine, food and light industry, and also mainly in everyday life for sterilization of various products, for example, food products, medical instruments or cans, treating wounds and skin diseases, washing with a disinfectant effect.
Преимущества ультразвуковых методов стерилизации обусловлены тем, что при воздействии ультразвуковых волн на какой-либо объект происходит подавление бактерий и иных микроорганизмов. Основным частотным диапазоном является диапазон ультразвуковых частот 20 - 300 кГц (см., например, патент США N 2468550, НКИ 8-159, опубл. 26.04.49). The advantages of ultrasonic sterilization methods are due to the fact that when ultrasonic waves act on an object, bacteria and other microorganisms are suppressed. The main frequency range is the range of ultrasonic frequencies of 20 - 300 kHz (see, for example, US patent N 2468550, NKI 8-159, publ. 26.04.49).
Выбор из всего акустического диапазона ультразвуковых волн обусловлен прежде всего неслышимостью органами слуха человека таких акустических волн при одновременном обеспечении возможности осуществления кавитационных режимов, высокоэффективных для стерилизации или стирки. Интенсивность и амплитуда ультразвука выбирается в зависимости от вида объекта, который подвергается ультразвуковому воздействию (0,1 - 10 Вт/см, 20 - 100 мкм, см., например, авторское свидетельство СССР NN 516407, 770496, 1050711, 1106485, 1144704. The choice from the entire acoustic range of ultrasonic waves is due primarily to the inaudibility of the human hearing organs of such acoustic waves while at the same time providing the possibility of implementing cavitation modes that are highly effective for sterilization or washing. The intensity and amplitude of ultrasound is selected depending on the type of object that is subjected to ultrasonic treatment (0.1 - 10 W / cm, 20 - 100 μm, see, for example, USSR copyright certificate NN 516407, 770496, 1050711, 1106485, 1144704.
Устройства, реализующие излучение волн в ультразвуковом диапазоне характеризуются на современном уровне техники при использовании пьезоэлементов или магнитстрикционных элементов наименьшими габаритами, но в тоже время они обладают по сравнению со звуковыми преобразователями невысокими величинами КПД. Чем выше используемая частота, тем в общем случае меньше габариты, но хуже коэффициент преобразования или КПД. Devices that implement wave radiation in the ultrasonic range are characterized by the state of the art when using piezoelectric elements or magnetostrictive elements with the smallest dimensions, but at the same time they have low efficiency compared to sound transducers. The higher the frequency used, the generally smaller the dimensions, but the conversion coefficient or efficiency is worse.
Основным ограничением использования диапазона ультразвуковых волн является оказываемое ими вредное воздействие на организм человека, особенно при длительном применении ультразвука. Поэтому, например, при лечении в зависимости от интенсивности ультразвуковых колебаний процедура облучения составляет кратковременный период обычно не более единиц или десятков минут. Особенно вредны ультразвуковые волны для обслуживающего персонала, который в силу своей профессии (медицинские работники или работник прачечной) продолжительное время находится в поле действия ультразвуковых волн. В устройствах, основанных на ультразвуковых методах, приходится использовать специальные средства защиты, экранирующие ультразвуковые волны. The main limitation of the use of the range of ultrasonic waves is the harmful effect they have on the human body, especially with prolonged use of ultrasound. Therefore, for example, in the treatment, depending on the intensity of ultrasonic vibrations, the irradiation procedure is a short-term period, usually not more than units or tens of minutes. Ultrasonic waves are especially harmful for service personnel who, due to their profession (medical or laundry workers), have been in the field of ultrasonic waves for a long time. In devices based on ultrasonic methods, it is necessary to use special protective equipment that shields ultrasonic waves.
Это вредное воздействие, как показывают исследования, может быть ослаблено за счет перехода в область звуковых волн в диапазоне 5 Гц - 15 кГц, однако в области очень низких частот 5 Гц - 1 кГц эффект очистки объектов, например, для стерилизации и подавления микроорганизмов проявляется незначительно или требует применения волн очень большой интенсивности, что также небезопасно для слуховых органов человека, как и использование ультразвука для его органических тканевых структур. Studies show that this harmful effect can be attenuated due to the transition to the region of sound waves in the range of 5 Hz - 15 kHz, however, in the region of very low frequencies 5 Hz - 1 kHz, the effect of cleaning objects, for example, to sterilize and suppress microorganisms, is slightly manifested or requires the use of waves of very high intensity, which is also unsafe for the human auditory organs, as well as the use of ultrasound for its organic tissue structures.
Известен способ ультразвуковой пастеризации, осуществляемый путем воздействия на объект акустическими волнами через жидкую среду [1]. A known method of ultrasonic pasteurization, carried out by exposing the object to acoustic waves through a liquid medium [1].
В описании к патенту указывается, что для эффективной пастеризации медицинского инструмента и пищи на частотах от 2 до 250 кГц температура жидкой среды должна выбираться в диапазоне от 48oC до 68oC, а интенсивность должна быть выбрана не менее чем 5 Вт/л.In the description of the patent it is indicated that for the effective pasteurization of a medical instrument and food at frequencies from 2 to 250 kHz, the temperature of the liquid medium should be selected in the range from 48 o C to 68 o C, and the intensity should be selected at least 5 W / L.
В этом способе воздействие осуществляют от внешнего источника в течение 15 - 30 мин. In this method, the effect is carried out from an external source for 15 to 30 minutes.
Преимуществом способа является возможность проведения пастеризации при относительно низких температурах, что вообще характерно для ультразвуковой стерилизации. The advantage of the method is the possibility of pasteurization at relatively low temperatures, which is generally characteristic of ultrasonic sterilization.
Ограничением этого способа является внешнее расположение излучателя, что приводит к неравномерной стерилизации объекта, поскольку его части, расположенные ближе к источнику, подвергаются более интенсивному воздействию. Кроме того, использование непрерывного режима ультразвуковых колебаний увеличивает энергозатраты. The limitation of this method is the external location of the emitter, which leads to uneven sterilization of the object, since its parts located closer to the source are subjected to more intense exposure. In addition, the use of a continuous mode of ultrasonic vibrations increases energy consumption.
Известен также способ лечения гнойных полостных ран ультразвуком путем воздействия на них акустическими импульсами от ненаправленного излучателя [2]. There is also a method of treating purulent abdominal wounds with ultrasound by exposing them to acoustic pulses from an omnidirectional emitter [2].
В этом способе выбрана высокая рабочая частота излучения 250 - 300 кГц, чтобы не разрушать внутренние тактовые структуры в зоне раны. Излучатель выполнен ненаправленным и гибким для эффективного облучения полости раны. In this method, a high operating frequency of radiation of 250-300 kHz is selected so as not to destroy the internal clock structures in the wound zone. The emitter is made non-directional and flexible for effective irradiation of the wound cavity.
Однако для очистки от гнойных бактерий и других микроорганизмов каких-либо других пораженных участков, например кожного покрова, достаточно эффективное лечение может быть проведено и на частотах 20 - 60 кГц (см., например, кн. Актуальные вопросы гастроэнерологии. М., 1975, с. 184-186.) и выбор таких высоких частот, особенно в случае лечения заболеваний кожи, не являлся бы обоснованным. Вредное же влияние ультразвука на тканевые структуры полностью исключить не удается и в этом способе, поэтому время экспозиции является кратковременным от 1 до 5 мин, а число повторения сеансов не более 2 раз в сутки. However, for purification of purulent bacteria and other microorganisms of any other affected areas, for example, the skin, a sufficiently effective treatment can be carried out at frequencies of 20-60 kHz (see, for example, the book. Actual problems of gastroenerology. M., 1975, pp. 184-186.) and the choice of such high frequencies, especially in the case of treatment of skin diseases, would not be justified. The harmful effect of ultrasound on tissue structures cannot be completely eliminated in this method, therefore, the exposure time is short from 1 to 5 minutes, and the number of repetitions of sessions is not more than 2 times a day.
Наиболее близким для заявленного способа акустической обработки объекта является способ, включающий воздействие на объект звуковыми волнами через жидкую среду при введении в нее устройства для возбуждения акустических волн [3]. Closest to the claimed method of acoustic processing of an object is a method that includes exposing an object to sound waves through a liquid medium with the introduction of a device for exciting acoustic waves [3].
Этот способ реализует процесс стирки загрязненного белья. This method implements the washing process of soiled laundry.
Достоинство этого способа - простота проведения стирки и возможность использования любой подходящей по габаритам емкости, работа в области низких звуковых частот. The advantage of this method is the ease of washing and the ability to use any suitable size tank, work in the field of low sound frequencies.
Ограничениями являются: использование очень низкой частоты 50-60 Гц, что не позволяет повысить качество обработки за счет проведения одновременной дезинфекции белья, увеличивается продолжительность стирки и снижается ее качество по сравнению с ультразвуковыми методами очистки объектов, кроме того, в известном способе используется устройство с направленным излучателем и звуковые колебания передаются только в одном направлении, поэтому низкочастотной кавитации в значительной степени подвержено только белье, находящееся в направлении распространения упругой волны, что также снижает качество очистки. Кроме того, использование низкочастотного диапазона 50-60 Гц не эффективно для объектов, загрязненных различными микроорганизмами с целью их дезинфекции или стерилизации, а также для объектов, загрязненных паразитическими грибками: дерматомицетами, актиномицетами, дрожжеподобными грибками рода Candida, вызывающими дерматомикозы и микозы. Limitations are: the use of a very low frequency of 50-60 Hz, which does not allow to improve the quality of processing due to the simultaneous disinfection of linen, increases the duration of washing and decreases its quality in comparison with ultrasonic methods of cleaning objects, in addition, in the known method, a device with a directed emitter and sound vibrations are transmitted only in one direction, therefore only linen located in the p direction is significantly affected by low-frequency cavitation elastic wave propagation, which also reduces the quality of cleaning. In addition, the use of the low-frequency range of 50-60 Hz is not effective for objects contaminated with various microorganisms for the purpose of disinfection or sterilization, as well as for objects contaminated with parasitic fungi: dermatomycetes, actinomycetes, yeast-like fungi of the genus Candida, causing dermatomycosis and mycosis.
Наиболее близким техническим решением для заявленного устройства для возбуждения звуковых волн является устройство для стирки, содержащее герметичный корпус, вибрационный элемент, источник питания, при этом вибрационный элемент установлен внутри герметичного корпуса [3]. The closest technical solution for the claimed device for exciting sound waves is a washing device comprising a sealed enclosure, a vibrating element, a power source, while the vibrating element is installed inside the sealed enclosure [3].
Ограничением этого устройства является то, что излучатель выполнен направленным, что снижает качество обработки, и кроме того, для питания устройства необходима промышленная сеть, поэтому устройство может быть использовано только в стационарных условиях и не может быть применено при отсутствии сети, например, в поездках, походах и тому подобное. Использование же промышленной сети также является небезопасным для пользователя, поскольку корпус устройства вводится непосредственно в жидкую среду. The limitation of this device is that the emitter is directional, which reduces the quality of processing, and in addition, an industrial network is needed to power the device, so the device can only be used in stationary conditions and cannot be used in the absence of a network, for example, on trips, hiking and the like. The use of an industrial network is also unsafe for the user, since the body of the device is introduced directly into the liquid medium.
При функционировании на частотах 50-60 Гц устройство не позволяет при акустической обработке объекта производить его дезинфекцию и стерилизацию. Габариты устройства также относительно большие, поскольку оно запитано очень низкими частотами 50 - 60 Гц, а чем ниже излучаемая частота, тем в общем случае выше габариты. When operating at frequencies of 50-60 Hz, the device does not allow for the acoustic treatment of an object to disinfect and sterilize it. The dimensions of the device are also relatively large, since it is powered by very low frequencies of 50-60 Hz, and the lower the emitted frequency, the generally larger dimensions.
Задача, решаемая изобретением, - повышение качества обработки объекта и выявлением таких безопасных для человека режимов, которые эффективно могли бы использоваться для различных объектов и могли бы быть реализованы одним и тем же устройством, преимущество в бытовых условиях. The problem solved by the invention is to improve the quality of processing an object and identifying such safe modes for humans that could be effectively used for various objects and could be implemented by the same device, an advantage in domestic conditions.
Технический результат, который может быть получен для способа, как объекта изобретения, - повышение эффективности обработки и безопасности проведения процесса, более равномерное качество обработки поверхности объекта, сокращение продолжительности очистки. The technical result that can be obtained for the method as an object of the invention is to increase the processing efficiency and safety of the process, a more uniform quality of the surface treatment of the object, reducing the cleaning time.
Технический результат, который может быть получен при реализации устройства для возбуждения звуковых волн, - повышение его эффективности и обеспечение возможности функционирования в стационарных и нестационарных условиях, обеспечение электробезопасности, повышение удобства пользования в бытовых условиях, уменьшение габаритов. The technical result that can be obtained by implementing a device for exciting sound waves is to increase its efficiency and provide the possibility of functioning in stationary and non-stationary conditions, ensuring electrical safety, improving ease of use in a domestic environment, and reducing dimensions.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном способе акустической обработки объекта путем воздействия на него звуковыми волнами через жидкую среду при введении в нее устройства для возбуждения звуковых волн согласно изобретению воздействие осуществляют импульсными звуковыми волнами по меньшей мере на одной частоте, выбранной из диапазона частот 1 - 10 кГц при звуковом давлении не более 50 дБ, от устройства для возбуждения звуковых волн, обеспечивающего их излучение во всех направлениях. To solve the problem with the achievement of the specified technical result in the known method of acoustic processing of an object by exposing it to sound waves through a liquid medium with the introduction of a device for exciting sound waves according to the invention, the action is performed by pulsed sound waves at least at one frequency selected from the range frequencies of 1 - 10 kHz at a sound pressure of not more than 50 dB, from a device for exciting sound waves, providing them with radiation in all directions.
Возможны дополнительные варианты реализации способа, в которых целесообразно, чтобы:
жидкую среду подогревали до температуры 50 - 60oC;
воздействие осуществляли на одной из частот в диапазоне 3 - 7 кГц с длительностью импульса не менее 2 мс и с частотой следования 100 - 200 Гц;
устройство для возбуждения звуковых волн вводили в резонанс путем изменения частоты следования импульсов и выбирали бы полученную частоту следования импульсов в качестве рабочей;
в качестве объекта использовали объект, подвергающийся дезинфекции;
в качестве объекта использовали объект, подвергающийся стерилизации;
в качестве объекта использовали загрязненное белье, а в качестве жидкой среды - моющий раствор;
в качестве объекта использовали пораженный участок кожи дерматитами и микозами;
при использовании пораженного участка кожи дерматитами и микозами в качестве жидкой среды использовали лекарственный раствор;
дополнительно стерилизовали или стирали белье, которое находилось ранее в соприкосновении с пораженным участком кожи.There are additional options for implementing the method, in which it is advisable that:
the liquid medium was heated to a temperature of 50-60 o C;
exposure was carried out at one of the frequencies in the range of 3 - 7 kHz with a pulse duration of at least 2 ms and a repetition rate of 100 - 200 Hz;
a device for exciting sound waves was introduced into resonance by changing the pulse repetition rate, and the resulting pulse repetition rate would be selected as the working one;
as an object used an object subjected to disinfection;
as an object used an object undergoing sterilization;
contaminated linen was used as an object, and a washing solution as a liquid medium;
as an object, the affected area of the skin with dermatitis and mycoses was used;
when using the affected area of the skin with dermatitis and mycoses, a medicinal solution was used as a liquid medium;
additionally sterilized or washed clothes that were previously in contact with the affected area of the skin.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном устройстве для возбуждения звуковых волн, содержащем герметичный корпус, вибрационный элемент, источник питания, при этом вибрационный элемент установлен внутри герметичного корпуса, согласно изобретению источник питания размещен в герметичном корпусе, при этом вибрационный элемент связан со стенками герметичного корпуса с возможностью излучения ими импульсных звуковых волн в диапазоне 1 - 10 кГц во всех направлениях. To solve the problem with the achievement of the specified technical result in a known device for exciting sound waves containing a sealed enclosure, a vibrating element, a power source, while the vibrating element is installed inside the sealed enclosure, according to the invention, the power source is placed in a sealed enclosure, wherein the vibrating element is connected with walls of a sealed enclosure with the possibility of emitting pulsed sound waves in the range of 1 - 10 kHz in all directions.
Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:
вибрационный элемент был выполнен из пьезоэлементов или магнитострикционных элементов, установленных на внутренних стенках герметичного корпуса;
источник питания был выполнен из батареи или аккумулятора постоянного тока и генератора электрических импульсов, соединенных через выключатель, а выход генератора электрических импульсов был подсоединен к входу вибрационного элемента;
выключатель был выполнен на герконовом реле.Additional embodiments of the device are possible, in which it is advisable that:
the vibrating element was made of piezoelectric elements or magnetostrictive elements mounted on the inner walls of the sealed enclosure;
the power source was made of a battery or a DC battery and an electric pulse generator connected through a switch, and the output of the electric pulse generator was connected to the input of the vibrating element;
the switch was made on a reed relay.
Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения более подробно описаны ниже с приведением конкретных примеров осуществления способа и со ссылками на чертеж устройства, предназначенного для осуществления одного из действий этого способа. These advantages, as well as features of the present invention are described in more detail below with specific examples of the method and with reference to the drawing of a device designed to carry out one of the actions of this method.
Чертеж схематично изображает устройство для возбуждения звуковых волн. The drawing schematically depicts a device for exciting sound waves.
При исследовании волн во всем звуковом диапазоне от 5 Гц до 20 кГц при безопасном звуковом давлении для человека менее 50 дБ (для использования в быту) установлено, что частота ниже 1 кГц непригодна для качественной поверхностной или объемной обработки объекта, например для стерилизации, поскольку различные взвеси текст-культур микроорганизмов независимо от длительности стерилизации сохраняются в пределах 60 - 90%. С другой стороны, как оказалось, частоты выше 10 кГц, хотя и эффективны для стерилизации, но эффективны для обработки внутреннего объема объекта, например при стирке, поскольку по сравнению с ультразвуковыми методами объемная обработка проводится в заявленном способе с малой интенсивностью звукового воздействия (не более 0,1 Вт/см), которая соответствует низкому звуковому давлению (менее 50 дБ), безопасному для человека. Кроме того, частоты выше 10 кГц, оказывают раздражающее действие на слух. Использование импульсного режима повышает эффективность преобразования низкочастотных колебаний (или постоянного тока) в звуковые колебания в диапазоне 1 Гц - 10 кГц, и кроме того позволяет обеспечить реализацию резонансных режимов, характеризуемых наиболее высокими значениями КПД. Применение пьезоэлементов и магнитострикционных элементов накладывает дополнительные ограничения, связанные с допустимой максимальной мощностью, которая может быть преобразована ими в звуковые колебания, поэтому использование интенсивности излучения более 0,1 Вт/см также нецелесообразно. Использование устройства для возбуждения звуковых волн, обеспечивающего их излучение во всех направлениях (ненаправленного акустического излучателя) в предложенном способе позволяет реализовать передачу упругих звуковых колебаний во всех направлениях, а так как частота по сравнению с ультразвуковыми колебаниями выбрана достаточно низкой, то интерференции волн не происходит, что позволяет равномерно, практически с одинаковой интенсивностью воздействовать на различные объекты, размещая ненаправленный излучатель внутри жидкой среды, так как жидкая среда является проводником акустических волн в указанном диапазоне звуковых волн. When studying waves in the entire sound range from 5 Hz to 20 kHz with a safe sound pressure for a person less than 50 dB (for domestic use), it was found that a frequency below 1 kHz is unsuitable for high-quality surface or volume treatment of an object, for example, for sterilization, since Suspensions of text cultures of microorganisms, regardless of the duration of sterilization, remain in the range of 60 - 90%. On the other hand, as it turned out, frequencies above 10 kHz, although effective for sterilization, are effective for treating the internal volume of an object, for example, when washing, because compared to ultrasonic methods, volumetric processing is carried out in the inventive method with a low sound exposure intensity (not more than 0.1 W / cm), which corresponds to a low sound pressure (less than 50 dB), safe for humans. In addition, frequencies above 10 kHz are irritating to hearing. Using the pulse mode increases the efficiency of converting low-frequency oscillations (or direct current) to sound vibrations in the range 1 Hz - 10 kHz, and in addition, it allows the implementation of resonance modes characterized by the highest values of efficiency. The use of piezoelectric elements and magnetostrictive elements imposes additional restrictions associated with the permissible maximum power, which can be converted by them into sound vibrations, so the use of radiation intensities of more than 0.1 W / cm is also impractical. The use of a device for exciting sound waves, providing their radiation in all directions (an omnidirectional acoustic emitter) in the proposed method allows the transmission of elastic sound vibrations in all directions, and since the frequency is chosen rather low compared to ultrasonic vibrations, wave interference does not occur, which allows you to evenly, almost with the same intensity to act on various objects, placing an omnidirectional emitter inside a liquid medium since the liquid medium is a conductor of acoustic waves in the specified range of sound waves.
Таким образом, установлено, что описанные в независимом пункте формулы признаки способа, резко расширяют области применения устройства, реализующего этот способ. Thus, it was found that the features of the method described in the independent claim sharply expand the scope of the device that implements this method.
Наиболее предпочтительным диапазоном частот, как выявлено, является диапазон 3 - 7 кГц с длительностью импульса не менее 2 мс и с частотой следования 100 - 200 Гц. При этих режимах удается с наименьшими энергетическими затратами обеспечить эффективную очистку объекта. The most preferred frequency range, as revealed, is a range of 3 - 7 kHz with a pulse duration of at least 2 ms and a repetition rate of 100 - 200 Hz. Under these conditions, it is possible with the lowest energy costs to ensure effective cleaning of the object.
Выбор указанных в способе режимов, соответствующих отсутствию кавитации (докавитационных), в отличие от ближайшего аналога, позволяет обеспечить, например, низкую степень воздействия звуковых колебаний на любой чувствительный к кавитации объект, например такой, как ткани человека при его лечении или на основу стираемых текстильных изделий, хотя сохраняется возможность полного подавления микроорганизмов или удаления растворимых или нерастворимых частиц с поверхности или объема очищаемого объекта, что будет показано ниже с помощью различных примеров осуществления способа. The choice of the modes indicated in the method corresponding to the absence of cavitation (pre-cavitation), in contrast to the closest analogue, allows, for example, to provide a low degree of impact of sound vibrations on any object sensitive to cavitation, for example, such as human tissue during its treatment or on the basis of erasable textile products, although it remains possible to completely suppress microorganisms or remove soluble or insoluble particles from the surface or volume of the object being cleaned, which will be shown below using ary embodiment of the method.
Резонансные характеристики каждого отдельного пьезоэлемента могут отличаться между собой и, кроме того, зависят от места установки их внутри корпуса. Корпус же с размещенными в нем дополнительными элементами питания, например источником питания, генератором электрических импульсов, выключателем, обладает своей резонансной характеристикой, резко отличающейся от резонансных характеристик пьезоэлементов или магнитострикционных элементов. Поэтому для получения наиболее экономичных и эффективных с точки зрения интенсивности звукового излучения режимов от малогабаритной, относительно маломощной батареи или аккумулятора ненаправленный излучатель вводят в резонанс путем изменения частоты следования импульсов и выбирают полученную частоту следования импульсов в качестве рабочей. Таких резонансов в общем случае может оказаться (и в действительности существует) несколько, и из этих нескольких частот следования импульсов в диапазоне 100 - 200 Гц может быть выбрана одна частота следования, соответствующая наиболее экономичному или наиболее эффективному по интенсивности излучения звуковых колебаний режиму, или может быть выбрана другая резонансная частота следования, удовлетворяющая как требованиям по экономичности, так и по интенсивности. Таким образом, введение устройства для возбуждения акустических волн в резонанс позволяет дополнительно снизить энергозатраты и повысить энергетические характеристики звуковых волн, распространяющихся от ненаправленного излучателя во все стороны. The resonance characteristics of each individual piezoelectric element may differ from each other and, in addition, depend on where they are installed inside the housing. A case with additional power elements placed in it, for example, a power source, an electric pulse generator, a switch, has its own resonant characteristic, which differs sharply from the resonant characteristics of piezoelectric elements or magnetostrictive elements. Therefore, to obtain the most economical and effective modes in terms of sound radiation intensity from a small, relatively low-power battery or battery, an omnidirectional radiator is introduced into resonance by changing the pulse repetition rate and the obtained pulse repetition rate is selected as the operating one. In the general case, there may be several such resonances (and actually exist), and from these several pulse repetition frequencies in the range of 100 - 200 Hz, one repetition frequency corresponding to the most economical or most effective mode in terms of the intensity of radiation of sound vibrations can be selected, or a different resonant repetition rate should be chosen that satisfies both the requirements for economy and intensity. Thus, the introduction of a device for exciting acoustic waves into resonance can further reduce energy consumption and increase the energy characteristics of sound waves propagating from an omnidirectional radiator in all directions.
Например, заявленным способом акустической обработки возможно проведение стерилизации как непосредственно объекта, например стеклянных банок для консервирования, так и жидкого пищевого продукта, помещенного в банку, например молока, компота и тому подобное. For example, by the claimed acoustic treatment method, it is possible to sterilize both the object itself, for example glass jars for canning, and a liquid food product placed in a jar, for example milk, stewed fruit and the like.
Пример 1. Стерилизация продукта, размещенного в банке для домашнего консервирования. Example 1. Sterilization of a product placed in a can for home canning.
В нестерилизованную банку при температуре 20oC помещают требуемый к совместной стерилизации продукт (например, компот) и внутрь банки вводят устройство для возбуждения звуковых волн. Это устройство создает в жидкой среде звуковое поле, при этом частота излучения лежит в диапазоне 1 - 10 кГц (или в оптимальном диапазоне 3 - 7 кГц, как описано выше). Необходимая мощность излучения выбирается 0,05 - 0,1 Вт/см.In the unsterilized jar at a temperature of 20 o C is placed the product required for joint sterilization (for example, compote) and a device for exciting sound waves is introduced into the jar. This device creates a sound field in a liquid medium, while the radiation frequency lies in the range of 1 - 10 kHz (or in the optimal range of 3 - 7 kHz, as described above). The required radiation power is selected 0.05 - 0.1 W / cm.
Время, необходимое для стерилизации, определяется свойствами пищевого продукта (плотностью жидкости, наличием включений, например, ягод и т.п.), мощностью излучения (чем выше мощность, тем меньше время: при указанных мощностях 0,05 Вт/см и 0,1 Вт/см приблизительно в три раза), объемом банки. The time required for sterilization is determined by the properties of the food product (liquid density, the presence of inclusions, for example, berries, etc.), radiation power (the higher the power, the shorter the time: at the indicated powers of 0.05 W / cm and 0, 1 W / cm approximately three times), the volume of the banks.
Как показали эксперименты, в указанном диапазоне мощностей время, необходимое для стерилизации составляет около 15 - 25 мин на 1 л. As experiments have shown, in the indicated range of capacities, the time required for sterilization is about 15 - 25 minutes per 1 liter.
Эффективность способа подтверждена результатами исследований воздействия звукового поля на гибель бактерий золотистого стафилококка при исходном уровне заражения 7 • 106 микр.тел./л. в резервуаре емкостью 10 л, заполненном молоком и водой. Через 30 мин после воздействия звуковых волн выявилось 1 • 105 микр.тел./л, что соответствовало гибели 90% бактерий.The effectiveness of the method is confirmed by the results of studies of the effect of the sound field on the death of bacteria of Staphylococcus aureus at the initial level of infection of 7 • 10 6 micro-bodies / liter. in a 10 liter tank filled with milk and water. 30 minutes after exposure to sound waves, 1 • 10 5 micro-bodies / l was detected, which corresponded to the death of 90% of bacteria.
Через 60 мин озвучивания выявилось 2 • 104 микр.тел./л., что соответствовало гибели 99% бактерий как в молоке, так и в воде.After 60 minutes of scoring, 2 • 10 4 micro bodies / liter was detected, which corresponded to the death of 99% of bacteria in both milk and water.
Пример 2. Стерилизация продукта, размещенного в банке для домашнего консервирования. Example 2. Sterilization of a product placed in a can for home canning.
Стерилизуемый продукт предварительно нагревают до температуры 50 - 60oC и выполняют операции в соответствии с примером 1, на указанных режимах. Время стерилизации в среднем сокращается приблизительно на 30%. Через 20 мин озвучивания выявлена гибель 90% бактерий золотистого стафилококка, через 40 мин - 99%.The product to be sterilized is preheated to a temperature of 50 - 60 o C and perform the operations in accordance with example 1, in these modes. Sterilization time is reduced on average by approximately 30%. After 20 minutes of scoring, the death of 90% of Staphylococcus aureus bacteria was revealed, after 40 minutes - 99%.
Выявленные тенденции скорости отмирания бактерий обратны исходным уровням заражения, которые в естественных условиях гораздо ниже. The revealed trends in the rate of bacterial death are inverse to the initial levels of infection, which are much lower in vivo.
Пример 3. Стерилизация банок для домашнего консервирования. Example 3. Sterilization of cans for home canning.
Банки заполняют водой (которая для ускорения процесса стерилизации может быть подогрета до температуры 50 - 60oC).The cans are filled with water (which can be heated to a temperature of 50-60 o C to speed up the sterilization process).
Выполняют операции в соответствии с режимами, описанными в примере 1. Время для стерилизации определяется объемом объекта и лежит в пределах 10 - 15 мин на 1 л. Perform operations in accordance with the modes described in example 1. The time for sterilization is determined by the volume of the object and lies in the range of 10 - 15 minutes per 1 liter.
После этого вода выливается в следующий объект, а время стерилизации уменьшается приблизительно в два раза, поскольку вода уже является стерилизованной, и составляет 5 - 8 мин на 1 л. After that, the water is poured into the next object, and the sterilization time is reduced by about half, since the water is already sterilized, and is 5-8 minutes per 1 liter.
Каждая последующая банка стерилизуется в течение 5 - 7 мин. Each subsequent can is sterilized for 5 - 7 minutes.
Далее консервирование продукта может быть осуществлено другими известными способами, например нагреванием в водяной бане или в соответствии с вышеописанными примерами 1 или 2. Further, the canning of the product can be carried out by other known methods, for example by heating in a water bath or in accordance with the above examples 1 or 2.
Как видно из вышеприведенных примеров, оптимальным является нагрев продукта или воды до температуры 50 - 60oC для ускорения процесса стерилизации. Дальнейший нагрев, как показали исследования, также как и при ультразвуковой стерилизации, нецелесообразен, т.к. время очистки объекта сокращается незначительно. В то же время, стерилизация продукта при относительно низких температурах позволяет сохранить его высокое качество, например, сохранить полезные аминокислоты и витамины. Положительный эффект в предложенном способе достигается за счет воздействия на микрофлору равномерно распределенного звукового импульсного поля от устройства для возбуждения акустических волн (ненаправленного излучателя).As can be seen from the above examples, it is optimal to heat the product or water to a temperature of 50-60 o C to accelerate the sterilization process. Further heating, as studies have shown, as well as with ultrasonic sterilization, is impractical, because object cleaning time is reduced slightly. At the same time, sterilization of the product at relatively low temperatures allows you to maintain its high quality, for example, to preserve beneficial amino acids and vitamins. A positive effect in the proposed method is achieved by exposing the microflora to a uniformly distributed sound pulse field from a device for exciting acoustic waves (non-directional emitter).
Пример 4. Способ лечения дерматитов и микозов. Example 4. A method for the treatment of dermatitis and mycoses.
В этом случае объектом обработки является пораженный участок кожи. In this case, the treated object is the affected area of the skin.
Устройство для возбуждения звуковых волн прикладывают непосредственно к пораженному участку кожи и проводят его обработку звуковым полем в соответствии с режимами, описанными в примере 1. Жидкой средой в этом случае являются естественные потовыделения больного. Время экспозиции 15 - 20 мин 1 - 2 раза в день при курсовом лечении 7 дней. Эффективность лечения проверена на больном А. A device for exciting sound waves is applied directly to the affected area of the skin and is treated with a sound field in accordance with the modes described in example 1. In this case, the patient’s natural fluids are the liquid medium. Exposure time 15 - 20 min 1 - 2 times a day with a course of treatment for 7 days. The effectiveness of treatment tested on patient A.
Пример 5. Способ лечения дерматитов и микозов. Example 5. A method for the treatment of dermatitis and mycoses.
Пораженный участок кожи и устройство для возбуждения акустических волн, создающее импульсное поле с описанными выше режимами, помещают в воду при температуре 20oC. Корпус устройства располагают в 2 - 3 см от пораженного участка кожи. Время экспозиции 10 - 15 мин 1 - 2 раза в день при курсовом лечении 3 - 5 дней. Эффективность лечения проверена на больном Б.The affected area of the skin and the device for exciting acoustic waves, creating a pulsed field with the above modes, are placed in water at a temperature of 20 o C. The body of the device is placed 2 to 3 cm from the affected area of the skin. The exposure time is 10-15 minutes 1 to 2 times a day with a course of treatment of 3-5 days. The effectiveness of treatment was tested on patient B.
Пример 6. Способ лечения дерматитов и микозов. Example 6. A method for the treatment of dermatitis and mycoses.
Осуществляют как в примере 5, но воду подогревают до температуры 50 - 60oC. Эффективность лечения проверена на больных В и Г. Время экспозиции 10 - 15 мин 1 - 2 раза в день при курсовом лечении 3 - 4 дня.Carried out as in example 5, but the water is heated to a temperature of 50 - 60 o C. The effectiveness of the treatment is tested on patients B and G. Exposure time 10 - 15 min 1 - 2 times a day with a course of treatment 3-4 days.
Пример 7. Способ лечения дерматитов и микозов. Example 7. A method for the treatment of dermatitis and mycoses.
Осуществляют как в примере 6, но в качестве жидкой среды используют 5% раствор перманганата калия. Курс лечения составляет не более 2 дней. Эффективность лечения проверена на больном Д. Carried out as in example 6, but as a liquid medium using a 5% solution of potassium permanganate. The course of treatment is no more than 2 days. The effectiveness of treatment was tested on patient D.
Пример 8. Способ лечения дерматитов и микозов. Example 8. A method for the treatment of dermatitis and mycoses.
Осуществляют как в любом из примеров 4 - 7, при этом дополнительно стерилизуют или стирают белье, которое находилось ранее в соприкосновении с пораженным участком кожи. Carried out as in any of examples 4 to 7, while additionally sterilizing or washing clothes that were previously in contact with the affected area of the skin.
Стерилизацию или стирку проводят в соответствии с указанными режимами непосредственно тем же указанным устройством для возбуждения акустических волн. Введение дополнительно стирки или стерилизации позволяет исключить повторное заражение участков кожи жизнеспособными микроорганизмами, оставшимися на белье больного. Sterilization or washing is carried out in accordance with the specified modes directly with the same specified device for exciting acoustic waves. The introduction of additional washing or sterilization eliminates the re-infection of skin areas with viable microorganisms remaining on the patient’s underwear.
Например, при стирке проводят дезинфекцию белья больного, которое помещают моющий раствор с концентрацией синтетических моющих средств (СМС) 0,2% с температурой 50 - 60oC.For example, when washing, disinfect the patient’s laundry, which places a washing solution with a concentration of synthetic detergents (SMS) of 0.2% with a temperature of 50-60 o C.
Время дезинфекции зависит от количества белья и составляет 20 - 30 мин. The disinfection time depends on the amount of linen and is 20-30 minutes.
Контроль эффективности обеззараживания белья проводился с помощью бязевых тест-объектов, зараженных наиболее стойкими к внешним воздействиям бактериями двухмиллиардной взвесью тест-культуры кишечной палочки и золотистого стафилококка. Monitoring the effectiveness of linen disinfection was carried out using coarse calico test objects infected with the most resistant to external influences bacteria two-billionth suspension of the test culture of Escherichia coli and Staphylococcus aureus.
Процесс обработки проводился при температуре 50 - 60oC и концентрации СМС 0,2% в емкости 10 л, куда помещались бязевые тест-объекты и устройство для возбуждения акустических волн, создающее импульсное звуковое поле с интенсивностью 0,8 Вт/см на частотах 3 - 7 кГц в течение 30 мин. Исследования тест-культур после извлечения их из емкости показали 100% обеззараживание текстов как в случае заражения золотистым стафилококком, так и в случае инфицирования кишечной палочкой.The processing was carried out at a temperature of 50 - 60 o C and SMS concentration of 0.2% in a container of 10 l, where coarse calico test objects and a device for exciting acoustic waves were placed, creating a pulsed sound field with an intensity of 0.8 W / cm at frequencies 3 - 7 kHz for 30 minutes Studies of test cultures after removing them from the tank showed 100% disinfection of texts both in the case of infection with Staphylococcus aureus and in the case of E. coli infection.
Все экспериментальные исследования по примерам 1 - 8 проводились в соответствии с методиками N 739-68, N 859-70, утвержденных Минздравом СССР, в которых для определения степени стерилизации или обеззараживания количество бактерий микрофлоры выбирается значительно большим, чем они могут существовать в естественных условиях, что доказывает высокую эффективность способа при его применении в реальных условиях. All experimental studies in examples 1 to 8 were carried out in accordance with methods N 739-68, N 859-70, approved by the USSR Ministry of Health, in which the number of microflora bacteria is chosen to be much greater than they can exist to determine the degree of sterilization or disinfection, which proves the high efficiency of the method when applied in real conditions.
Пример 9. Способ стирки. Example 9. The method of washing.
В резервуар емкостью до 20 л с моющей жидкостью при температуре 20oC и при концентрации СМС 0,2% помещают стираемое сухое белье (до 3 кг) и устройство для возбуждения акустических волн, стирку проводят на указанных выше режимах. Время стирки определяется степенью загрязненности белья. Для сильно загрязненного белья время основной стирки 60 мин с двумя промежуточными полосканиями, для нормально загрязненного белья 40 мин с одним промежуточным полосканием.Washable dry laundry (up to 3 kg) and a device for exciting acoustic waves are placed in a tank with a capacity of up to 20 l with a washing liquid at a temperature of 20 o C and at a concentration of SMS 0.2%, washing is carried out in the above modes. The washing time is determined by the degree of soiling of the laundry. For heavily soiled laundry, the main wash time is 60 minutes with two intermediate rinses; for normally soiled laundry, 40 minutes with one intermediate rinse.
Упругие звуковые волны заставляют в процессе стирки колебаться частицы моющего раствора, пронизывающего стираемую ткань и омывающего растворимые и нерастворимые частицы грязи, что способствует ослаблению взаимосвязи частиц грязи и ткани. Elastic sound waves cause the particles of the washing solution to vibrate during the washing process, penetrating the erasable fabric and washing soluble and insoluble particles of dirt, which helps to weaken the relationship of the particles of dirt and fabric.
Растворимые частицы грязи растворяются в растворе, а нерастворимые выбиваются упругими волнами из основы ткани. В дальнейшем эти частицы удаляются при полоскании. Soluble dirt particles dissolve in the solution, and insoluble particles are knocked out by elastic waves from the base of the fabric. Subsequently, these particles are removed by rinsing.
При наличии в белье различных микроорганизмов разность давлений в моющем растворе при прохождении фронтов импульсной звуковой волны и внутри оболочки микроорганизмов приводит к разрушению оболочки и их гибели, таким образом дополнительно достигается дезинфекция белья. In the presence of various microorganisms in the laundry, the pressure difference in the washing solution during the passage of the pulsed sound wave fronts and inside the microorganism shell leads to the destruction of the shell and their death, thus further disinfection of the laundry is achieved.
Эффективность данного метода стирки подтверждается результатами исследований по стандартной методике: по отражающей способности стандартно загрязненных тест-образцов до и после проведения цикла стирки. Усредненная отстирываемость составляет 40%. The effectiveness of this washing method is confirmed by research results according to the standard method: by reflectivity of standardly contaminated test samples before and after the washing cycle. The average washability is 40%.
Пример 10. Способ стирки. Example 10. The method of washing.
Проводится в соответствии с примером 9 при нагреве моющего раствора до 50 - 60oC.It is carried out in accordance with example 9 when heating the washing solution to 50 - 60 o C.
Для сильно загрязненного белья время основной стирки составляет 45 мин с двумя промежуточными полосканиями, для нормально загрязненного белья 30 мин с одним промежуточным полосканием. Усредненная отстирываемость составляет 45%. For heavily soiled laundry, the main wash time is 45 minutes with two intermediate rinses, for normally soiled laundry 30 minutes with one intermediate rinse. The average washability is 45%.
Понятно, что перечисленные выше примеры являются иллюстрирующими заявленный способ акустической обработки объекта и не подвергают сомнению его использование в других областях, например для стерилизации медицинского инструмента, дезинфекции ванн, очистке каких-либо внутренних поверхностей, например аквариумов, проведение мокрой химической чистки ковров с последующим удалением моющего раствора и тому подобное. It is understood that the above examples illustrate the claimed method of acoustic processing of an object and do not question its use in other areas, for example, for sterilizing a medical instrument, disinfecting bathtubs, cleaning any internal surfaces, such as aquariums, carrying out wet dry cleaning of carpets, followed by removal washing solution and the like.
Эффективность обработки достигается возможностью удаления как твердых нерастворимых частиц, так и растворимых, а также способность воздействия звуковых волн в указанном диапазоне частот на различные виды микроорганизмов. The processing efficiency is achieved by the ability to remove both solid insoluble and soluble particles, as well as the ability of sound waves in the specified frequency range to various types of microorganisms.
Для реализации предложенного способа акустической обработки объекта предложено простое для использования в быту устройство для возбуждения звуковых волн (см. чертеж). To implement the proposed method for acoustic processing of an object, a device for exciting sound waves that is simple to use in everyday life is proposed (see drawing).
Устройство содержит герметичный корпус 1, вибрационный элемент 2, источник питания 3. Вибрационный элемент 2 установлен внутри герметичного корпуса 1. Источник питания 3 также размещен в герметичном корпусе 1, а вибрационный элемент 2 связан со стенками герметичного корпуса 1 с возможностью излучения ими импульсных акустических волн в диапазоне 1 - 10 кГц во всех направлениях. The device comprises a sealed housing 1, a vibration element 2, a power source 3. A vibration element 2 is installed inside the sealed housing 1. The power source 3 is also located in the sealed housing 1, and the vibration element 2 is connected to the walls of the sealed housing 1 with the possibility of emitting pulsed acoustic waves in the range of 1 - 10 kHz in all directions.
Вибрационный элемент 2 может быть выполнен из пьезоэлементов 2 или магнитострикционных элементов 2, установленных на внутренних стенках герметичного корпуса 1. В указанном диапазоне наиболее простая реализация достигается этими элементами, хотя могут быть использованы и различного вида магнитные реле. The vibration element 2 can be made of piezoelectric elements 2 or magnetostrictive elements 2 mounted on the inner walls of the sealed housing 1. In the indicated range, the most simple implementation is achieved by these elements, although various types of magnetic relays can be used.
Источник питания 3 может быть выполнен из батареи 4 или аккумулятора 4 постоянного тока и генератора 5 электрических импульсов, связанных через выключатель 6, а выход генератора 5 электрических импульсов подсоединен ко входу вибрационного элемента 2. The power source 3 can be made of a battery 4 or a DC battery 4 and an electric pulse generator 5 connected through a switch 6, and the output of the electric pulse generator 5 is connected to the input of the vibration element 2.
Генератор 5 может быть построен по любой известной схеме, например на основе мультивибратора. The generator 5 can be built according to any known scheme, for example, based on a multivibrator.
В общем случае для реализации способа выключатель 6 может быть выполнен на герконовом реле, что дополнительно повышает надежность включения-выключения, однако могут использоваться и любые иные выключатели 6, при их установке не нарушающие герметичности герметичного корпуса 1. In the General case, to implement the method, the switch 6 can be made on the reed switch, which further increases the reliability of on-off, however, can be used with any other switches 6, when installed do not violate the tightness of the sealed enclosure 1.
Например, при использовании устройства для стирки выключатель 6 может быть выполнен из двух электропроводящих пластин, установленных в разрыве цепи между батареей 4 и генератором 5 и выведенных с герметизацией за стенки герметичного корпуса 1. Поскольку моющий раствор является щелочным, то при погружении в него герметичного корпуса 1 происходит гальваническое замыкание пластин через раствор, а при вытаскивании герметичного корпуса 1 - размыкание. Однако в общем случае подходит любая, удовлетворяющая условиям герметичности конструкциях выключателя 6, в частности, например, построенного на основе геркона. For example, when using the washing device, the switch 6 can be made of two electrically conductive plates installed in the open circuit between the battery 4 and the generator 5 and displayed with sealing beyond the walls of the sealed enclosure 1. Since the washing solution is alkaline, then immersed in the sealed enclosure 1 there is a galvanic closure of the plates through the solution, and when pulling the sealed enclosure 1 - opening. However, in the general case, any one that meets the tightness conditions of the designs of the switch 6, in particular, for example, built on the basis of a reed switch, is suitable.
В случае использования геркона, тот подключается в разрыв цепи между батареей 4 и генератором 5, а герметичный корпус 1 снабжается постоянным магнитом 1, размещенным на его стенке с наружной стороны. Постоянный магнит и геркон образуют герконовое реле, и при перемещении магнита вдоль стенки герметичного корпуса 1 в конструктивную область расположения геркона происходит замыкание его контактов без нарушения целостности оболочки герметичного корпуса 1. In the case of using a reed switch, it is connected to the circuit between the battery 4 and the generator 5, and the sealed housing 1 is equipped with a permanent magnet 1 placed on its wall from the outside. A permanent magnet and a reed switch form a reed switch, and when the magnet moves along the wall of the sealed housing 1 to the structural region of the reed switch, its contacts are closed without violating the integrity of the shell of the sealed housing 1.
В случае применения батареи 4 в качестве одного из элементов источника питания 3 герметичный корпус 1 может быть выполнен разъемным (не показано) для замены батареи 4, а стенки герметичного корпуса 1 снабжены герметичным уплотнением. In the case of using the battery 4 as one of the elements of the power source 3, the sealed housing 1 can be made detachable (not shown) to replace the battery 4, and the walls of the sealed housing 1 are equipped with a tight seal.
В случае использования в качестве батареи 4 аккумулятора 4 устройство может быть снабжено переходным элементом (не показано) в виде вилки, герметично установленной на герметичном корпусе 1 для подзарядки аккумулятора 4. In the case of using the battery 4 as the battery 4, the device can be equipped with a transition element (not shown) in the form of a plug, hermetically mounted on a sealed enclosure 1 to recharge the battery 4.
Устройство для возбуждения звуковых волн работает следующим образом. A device for exciting sound waves works as follows.
При включении выключателя 6 постоянное напряжение от батареи 4 или аккумулятора 4 подается на генератор 5, который вырабатывает электрические импульсы. Эти импульсы подаются на вибрационный элемент 2, который, например, выполнен из керамических пьезоэлементов. Механические колебания от вибрационного элемента 2 передаются через стенки герметичного корпуса 1 наружу в виде продольных звуковых волн. When the switch 6 is turned on, a constant voltage from the battery 4 or the battery 4 is supplied to the generator 5, which generates electrical impulses. These pulses are applied to the vibrating element 2, which, for example, is made of ceramic piezoelectric elements. Mechanical vibrations from the vibrating element 2 are transmitted through the walls of the sealed enclosure 1 to the outside in the form of longitudinal sound waves.
Размещенные в герметичном корпусе 1 пьезоэлементы или магнитострикционные элементы механически связаны с ним и составляют акустическую систему, имеющую хотя бы одну резонансную частоту. Для повышения интенсивности акустического поля частота заполнения выбирается равной резонансной частоте вибрационного элемента 2 и находится в пределах 1 - 10 кГц (3 - 7 кГц), а длительность посылки не менее 2 мс. Кроме того, частота следования импульсов от генератора 5 соответствует одной из резонансных частот вибросистемы, образованной вибрационным элементом 2 и герметичным корпусом 1 (с расположенными в нем остальными элементами), и находится в пределах 100 - 200 Гц. Настройка на резонансную частоту следования импульсов осуществляется частотной подстройкой генератора 5 в процессе его предварительной регулировки. Piezoelectric elements or magnetostrictive elements placed in an airtight housing 1 are mechanically connected to it and constitute an acoustic system having at least one resonant frequency. To increase the intensity of the acoustic field, the filling frequency is chosen equal to the resonant frequency of the vibrating element 2 and is in the range of 1 - 10 kHz (3 - 7 kHz), and the sending duration is at least 2 ms. In addition, the pulse repetition rate from the generator 5 corresponds to one of the resonant frequencies of the vibration system formed by the vibration element 2 and the sealed housing 1 (with the remaining elements located in it), and is in the range of 100 - 200 Hz. Tuning to the resonant pulse repetition rate is carried out by frequency tuning of the generator 5 in the process of its preliminary adjustment.
Наиболее успешно заявленный способ акустической обработки объекта и устройство для возбуждения звуковых волн могут использоваться в быту для стерилизации средств различного назначения, например пищевых продуктов, медицинского инструмента (шприцев, игл), стеклянных банок домашнего консервирования, для лечения гнойных ран и кожных заболеваний, для деликатной стирки белья с дезинфицирующим эффектом и в других областях техники, в которых требуется очистка объектов как от твердых и растворимых примесей, так и от микроорганизмов. The most successfully claimed method of acoustic processing of an object and a device for exciting sound waves can be used in everyday life for sterilization of various products, for example, food products, medical instruments (syringes, needles), glass cans of home canning, for the treatment of purulent wounds and skin diseases, for delicate washing clothes with a disinfecting effect in other areas of technology that require cleaning objects from both solid and soluble impurities, and from microorganisms.
Источники информации
1. Патент США N 4211744, A 61 L 1/00, опубл. 08.07.80.Sources of information
1. US patent N 4211744, A 61 L 1/00, publ. 07/08/80.
2. Патент Российской Федерации N 2003362, A 61 N 5/00, опубл. 30.11.93. 2. Patent of the Russian Federation N 2003362, A 61 N 5/00, publ. 11/30/93.
3. Патент Российской Федерации N 2047676, D 06 F 7/04, опубл. 10.11.95. 3. Patent of the Russian Federation N 2047676, D 06 F 7/04, publ. 11/10/95.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96118255A RU2119801C1 (en) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | Method for performing acoustic treatment and device for exciting acoustic waves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96118255A RU2119801C1 (en) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | Method for performing acoustic treatment and device for exciting acoustic waves |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2119801C1 true RU2119801C1 (en) | 1998-10-10 |
| RU96118255A RU96118255A (en) | 1998-11-27 |
Family
ID=20185400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96118255A RU2119801C1 (en) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | Method for performing acoustic treatment and device for exciting acoustic waves |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2119801C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7695672B2 (en) | 2001-03-28 | 2010-04-13 | Force Technology | Method and apparatus for disinfecting a product by surface treatment thereof |
-
1996
- 1996-09-13 RU RU96118255A patent/RU2119801C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| US, патент, 4211744 , кл. A. 61 L 1/00, 08.07.80. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7695672B2 (en) | 2001-03-28 | 2010-04-13 | Force Technology | Method and apparatus for disinfecting a product by surface treatment thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5178134A (en) | Ultrasonic treatment of animals | |
| US5048520A (en) | Ultrasonic treatment of animals | |
| EP0645130A2 (en) | Ultrasonic treatment of animals | |
| US5665141A (en) | Ultrasonic treatment process | |
| US5305737A (en) | Ultrasonic treatment system | |
| JPWO2006001293A1 (en) | Ultrasonic cleaning method and device | |
| EP0510088A4 (en) | Improved method and system for asepticizing contact lenses and storing device | |
| JP3123511U (en) | Denture cleaner | |
| US5295982A (en) | Suction device for cleaning skin | |
| RU2119801C1 (en) | Method for performing acoustic treatment and device for exciting acoustic waves | |
| WO2012060443A1 (en) | Contact lens sterilizing device | |
| CN106247516A (en) | Healthy oscillator, ultrasonic humidifier and ultrasonic waves for cleaning sterilizing unit | |
| CN212190360U (en) | Ultrasonic cleaning device with UV sterilization function | |
| CN211535789U (en) | Sterilizing device for orthodontic | |
| Watmough | Role of ultrasonic cleaning in control of cross-infection in dentistry | |
| JP2591934Y2 (en) | Ultrasonic washing machine | |
| CN214910508U (en) | Multifunctional acupuncture needle storage box | |
| KR20190036031A (en) | Micro-Bubble Sonic Dental Cleaning Device for Washing, Disinfection and Drying | |
| CN212382987U (en) | Surgical instrument sterilizing device | |
| JP6605083B2 (en) | Cleaning and sterilization method | |
| CN215961272U (en) | Nursing disinfection support frame of gynaecology and obstetrics | |
| CN211498199U (en) | Washing machine disinfection device and washing machine thereof | |
| CN209916780U (en) | Instrument degassing unit is used in surgical nursing | |
| US10702615B2 (en) | Non-contact ultrasound germicide apparatus | |
| KR200340521Y1 (en) | Movable home washer to washing the fruit and vagetables by ultra sonic and ozon |