Генератор аерозолю

Реферат: Винахід належить до техніки одержання дисперсних систем і може бути використаний, зокрема, в процесах одержання повітряно-сольових аерозолів для медичних цілей. Генератор аерозолю містить камеру з вхідним отвором, розміщеним на одному торці камери, та вихідним отвором, розміщеним в боковій стінці камери, всередині камери встановлені радіальні лопатки, прикріплені до вала, встановленого вздовж осі камери, та механізм обертання вала. Радіальні лопатки із зовнішньої сторони мають прямокутні прорізи, розміщені під   arcsin d1 d2 до площини лопаток, де d1 - товщина лопатки, d2 - ширина прорізу. Генератор аерозолю містить також циліндричну сепаруючу ємність з вхідним та вихідним отворами. Висота сепаруючої ємності дорівнює висоті камери, а діаметр поперечного перерізу сепаруючої ємності дорівнює або більший діаметра поперечного перерізу камери. Вихідний отвір камери розміщено в боковій стінці, вхідний отвір сепаруючої ємності розміщено в боковій стінці і по формі та розмірах відповідає вихідному отвору камери, камера та сепаруюча ємність скріплені краями вихідного камери та вхідного сепаруючої ємності отворів. В сепаруючій ємності напроти вхідного отвору встановлено екран у формі частини бокової поверхні циліндра, між екраном і внутрішньою поверхнею бокової стінки сепаруючої ємності коаксіально стінці встановлено принаймні дві вигнутих перегородки, розміщених випуклими частинами до стінки. Задні кінці перегородок розміщені за вхідним отвором сепаруючої ємності, передній кінець екрана розміщено напроти передніх кінців перегородок і на більшій віддалі від стінки сепаруючої UA 97869 C2 (12) UA 97869 C2 ємності, ніж задній кінець, вихідний отвір сепаруючої ємності розміщено в одному із торців. Використання винаходу дозволить отримати аерозоль, причому з заданими розмірами частинок в одному процесі. UA 97869 C2 5 10 15 20 25 30 Винахід належить до техніки одержання дисперсних систем і може бути використаний, зокрема в процесах одержання повітряно-сольових аерозолів для медичних цілей. Відомий пристрій для подрібнення матеріалу, який містить барабани з подрібнюваним матеріалом, які здійснюють планетарний рух [1]. Матеріал із ємності, яка обертається, під дією своєї ваги та сил інерції подається в барабани, заповнені металічними шарами, в результаті чого відбувається подрібнення матеріалу. Недоліком описаного пристрою є неконтрольованість ступеня подрібнення. Крім того, описаний пристрій може готувати лише один із компонентів аерозолю, а саме, твердотільну складову. Відомий пристрій для сепарації, який містить циліндричну камеру з вхідним і вихідним отворами на протилежних торцях, дефлектор із спіральними лопатками, радіальні лопатки, прикріплені до вала [2]. Пристрій дає змогу розділяти подрібнені частинки матеріалу при зменшенні їх абразивної дії в процесі сепарації. Недоліком описаного пристрою є обмеженість використання, оскільки він не забезпечує утворення аерозолю, причому із заданими розмірами частинок матеріалу в одному процесі. Задачею винаходу є забезпечення утворення аерозолю, причому із заданими розмірами частинок в одному процесі. Поставлена задача вирішується таким чином, що генератор аерозолю, який містить циліндричну камеру з вхідним та вихідним отворами, вхідний отвір розміщено на одному торці камери, всередині камери встановлені радіальні лопатки, прикріплені до вала, встановленого вздовж осі камери та механізм обертання вала, згідно з винаходом, додатково містить циліндричну сепаруючу ємність з вхідним та вихідним отворами, висота сепаруючої ємності дорівнює висоті камери, а діаметр поперечного перерізу сепаруючої ємності дорівнює або більший діаметра поперечного перерізу камери, вихідний отвір камери розміщено в боковій стінці, вхідний отвір сепаруючої ємності розміщено в боковій стінці і по формі та розмірах відповідає вихідному отвору камери, в сепаруючій ємності напроти вхідного отвору встановлено екран у формі частини бокової поверхні циліндра, між екраном і внутрішньою поверхнею бокової стінки сепаруючої ємності коаксіально стінці встановлено принаймні дві вигнутих перегородки, розміщених випуклими частинами до стінки, задні кінці перегородок розміщені за вхідним отвором сепаруючої ємності, передній кінець екрана розміщено напроти передніх кінців перегородок і на більшій віддалі від стінки сепаруючої ємності, ніж задній кінець, вихідний отвір сепаруючої ємності розміщено в одному з торців. В радіальних лопатках є прямокутні прорізи, розміщені під кутом   arcsin 35 40 45 50 55 d1 до площини лопаток, де d1 - товщина лопатки, d2 - ширина d2 прорізу. Вихідний матеріал подається в зону подрібнення у вигляді сукупності частинок різного розміру. Через вихідний отвір камери під дією відцентрової сили суміш переміщується в порожнину сепаруючої ємності, де екраном направляється вздовж циліндричної частини внутрішньої поверхні сепаруючої ємності. Частина матеріалу, а саме найбільш крупні фрагменти, відбивається від екрана і повертається в камеру, де повторно піддається механічній дії лопаток, що спричинює його подальше подрібнення. Частинки менших розмірів, які попали в порожнину сепаруючої ємності, разом з повітрям рухаються вздовж перегородок, які забезпечують ламінарність потоку аерозолю. Утворена повітряно-твердофазна суміш через вихідний отвір сепаруючої ємності виводиться за межі пристрою безпосередньо в зону використання аерозолю або в приймач подрібненого матеріалу. Прорізи в лопатках забезпечують зміну напрямку руху оброблювальних частинок і розширюють площу механічної взаємодії частинок з поверхнею камери, що обумовлює більш рівномірний руйнуючий вплив на внутрішню поверхню камери. Дотримання запропонованого кута орієнтації прорізу відносно до площини лопаток унеможливлює безконтактне переміщення частинок через проріз в лопатці. На кресленнях схематично представлено конструкцію запропонованого генератора аерозолю. Всередині камери 1 розміщені радіальні лопаті 2, прикріплені до вала 3. Вхідний отвір 4 та вхідний патрубок 5 циліндричної форми розміщено вздовж осі симетрії камери 1. В бокових стінках камери 1 та сепаруючої ємності 6 виконані ідентичні отвори, по периметру яких скріплені камера 1 та сепаруюча ємність 6. Всередині ємності 6 встановлено екран 7 та вигнуті перегородки 8. В одному з торців сепаруючої ємності 6 є отвір 9 та патрубок 10 циліндричної форми для випуску отриманого аерозолю. В лопатях 2 виконані прорізи. У конкретному виконанні камера та сепаруюча ємність генератора аерозолю виготовлені у вигляді фрагментів циліндрів висотою 20 мм з діаметрами поперечного перерізу 100 та 166 мм 1 UA 97869 C2 5 10 15 відповідно. Всі деталі виготовлені із сталі. В радіальних перегородках товщиною 2 мм виконані прямокутні прорізи шириною 1 мм та глибиною 8 мм, розміщені під кутом 45° до поверхні перегородок. Екран, розміщений в порожнині сепаруючої ємності, виготовлений у вигляді вигнутої пластини довжиною 150 мм. Задній кінець екрана розміщений на віддалі 8 мм, а передній на віддалі 24 мм від стінки сепаруючої ємності. Вхідний отвір камери з'єднаний з дозатором матеріалу патрубком діаметром 25 мм. Вихідний отвір сепаруючої ємності через аналогічний патрубок сполучений з приймачем аерозолю. Проведено випробовування запропонованого генератора аерозолю, для чого із дозатора в камеру разом з потоком повітря подали крупнозернистий хлористий натрій при обертанні вала з перегородками зі швидкістю 15000 об/хв. Отриманий аерозоль подавали в приміщення для галотерапії. Встановлено, що отриманий аерозоль містить частинки хлориду натрію розмірами 1-3 мкм незалежно від розмірів частинок вихідного матеріалу. Таким чином, запропонований пристрій дає змогу в одному процесі здійснити подрібнення твердої фази до заданих розмірів частинок та подачу одержаного аерозолю з повітрям в зону використання. Джерела інформації: 1. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М.: "Машиностроение", 1987. - С.217. 2. Патент США №4141705, опубл. 27.02.1979. 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 1. Генератор аерозолю, який містить циліндричну камеру з вхідним та вихідним отворами, вхідний отвір розміщено на одному торці камери, всередині камери встановлені радіальні лопатки, прикріплені до вала, встановленого вздовж осі камери, та механізм обертання вала, який відрізняється тим, що він додатково містить циліндричну сепаруючу ємність з вхідним та вихідним отворами, висота сепаруючої ємності дорівнює висоті камери, а діаметр поперечного перерізу сепаруючої ємності дорівнює або більший діаметра поперечного перерізу камери, вихідний отвір камери розміщено в боковій стінці, вхідний отвір сепаруючої ємності розміщено в боковій стінці і по формі та розмірах відповідає вихідному отвору камери, камера та сепаруюча ємність скріплені краями вихідного камери та вхідного сепаруючої ємності отворів, в сепаруючій ємності напроти вхідного отвору встановлено екран у формі частини бокової поверхні циліндра, між екраном і внутрішньою поверхнею бокової стінки сепаруючої ємності коаксіально стінці встановлено принаймні дві вигнутих перегородки, розміщених випуклими частинами до стінки, задні кінці перегородок розміщені за вхідним отвором сепаруючої ємності, передній кінець екрана розміщено напроти передніх кінців перегородок і на більшій віддалі від стінки сепаруючої ємності, ніж задній кінець, вихідний отвір сепаруючої ємності розміщено в одному із торців. 2. Генератор аерозолю за п. 1 , який відрізняється тим, що лопатки із зовнішньої сторони мають прямокутні прорізи, розміщені під кутом   arcsin 40 товщина лопатки, d2 - ширина прорізу. 2 d1 d2 до площини лопаток, де d1 UA 97869 C2 Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3