Акустоэлектрический генератор Советский патент 1992 года по МПК F15B21/12 B06B1/20 

Изобретение относится к акустической технике и может быть использовано в пищевой и смежных отраслях промышленности для приготовления пищевых эмульсий, дисперсий с одновременной обработкой анизотропным электрическим полем с целью обеззараживания конечного продукта.

Цель изобретения - повышение эффективности путем одновременной обработки среды акустическим и электрическим полями.

На фиг.1 представлена общая схема устройства; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Акустоэлектрический генератор содержит коаксиальные корпус 1 и ротор 2 в виде тел вращения, образующие боковых поверхностей которых являются частями окружностей с общим центром и рядами

отверстий 3 и 4, оси которых пересекаются в общем центре. Ротор 2 жестко закреплен на валу 5 привода вращения. Источник 6 постоянного тока выполнен в виде электрической батареи, один из полюсов которой соединен с токосъемным устройством токо- съемниками 7, закрепленными на валу 5 при помощи диэлектрического кронштейна 8. Механизм синхронизации выполнен в виде диэлектрической ленты 9 с окнами 10 закрепленной на наружной торцовой поверхности корпуса 1. Окна 10 расположены в соответствии с расположением отверстий 4 на боковой поверхности корпуса 1. Корпус 1 выполнен из электропроводящего материала. Количество токосъемников 7 равно числу окон 10 и диэлектрической ленте 9 и числу отверстий в одном ряду ротора 2 и корпуса

vj

О VI CJ О sj

1. Токосьемное устройство выполнено с возможностью вращения синхронно с ротором 2,скольжения токосъемников 7 по диэлектрической ленте 9, а также азимутального смещения. Окна 10 диэлектриче- ской ленты 9 могут быть выполнены с -переменной в радиальном направлении шириной, а токосъемники 7 - с возможностью радиального перемещения. К корпусу 1 подключено сопротивление 11 утечки через ключ.

Акустоэлектрический генератор работает следующим образом.

Жидкая (или газообразная) рабочая среда (или несколько компонентов) подается через горловину корпуса 1 во внутреннюю полость вращающегося под действием привода 5 ротора 2. При совмещении отверстий 3 ротора 2 и отверстий 4 корпуса 1 генерируются импульсы давления и скорости (акустические и гидродинамические). Геометрия генератора такова, что акустическая и кинетическая энергии струй концентрируются в малой области пространства, опоясывающей кольцом корпус 1 генератора. Одновременно (и синхронно) с акустическим и гидродинамическим полями генерируется электрическое поле с тождественной пространственной структурой, т.е. силовые линии электрического поля концентрируют- ся там же, где и струи рабочей жидкости. Таким образом, обработка ее электрическим полем производится оптимальным образом и энергия электрического поля не расходуется впустую. Возможны различные варианты реализации подключения корпуса 1 к источнику 6 постоянного тока, например, при помощи токосъемников 7, вращающихся с ротором 2, электрически соединенных с источником 6 постоянного тока, и имею- щих электрический и механический контакты с внешней поверхностью корпуса 1 через окна 10 диэлектрической ленты 9. Число окон 10 в ленте 9, отверстий 3 ротора 2 (отверстий 4 корпуса 1) в ряду и токосъем- ников 7 совпадают.

Электрическое поле генерируется следующим образом.

При вращении ротока 2 токосъемники движутся по ленте 9, попадая периодически на окна 10, при этом на поверхность корпуса 1 периодически подается электрический потенциал. Когда токосъемники 7 касаются промежутков между окон 10, заряды с поверхности корпуса 1 стекают (через подво- дящий трубопровод, через рабочую среду или сопротивление 11 утечки). Так как скорость распространения звука, струй и электрического поля различны (это соответственно, сотни, десятки и сотни миллионов, м/с), то моменты совмещения отверстий 3 и 4 ротора 2 и корпуса 1 должны опережать момент совмещения токосъемников 7 и окон 10 ленты 9 с тем, чтобы акустическая и электрическая энергии концентрировались в одной точке (линии) в одно время. Это достигается азимутальным смещением лечты с последующим закреплением (так регулируется временное смещение моментов генерации электрических и акустических импульсов) и радиальным смещением токосъемников 7 (так регулируется длительность электрического импульса благодаря переменной в радиальном направлении ширине окон 10 ленты 9).

Воздействие электрического поля на обрабатываемую среду приводит к электро- ангисептированию последней, вследствие чего уменьшается бактериальная обсеме- ненность продуктов, подавляется развитие аэробной микрофлоры. Так, например, наблюдается полное уничтожение бактерий кишечной палочки E.coll.

Формула изобретения

1. Акустоэлектрический генератор, содержащий коаксиальные ротор и корпус в виде тел вращения, образующие боковых поверхностей которых являются частями окружностей с общим центром и рядами отверстий, оси которых пересекаются в общем центре, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем одновременной обработки среды акустическим и электрическим полями, генератор снабжен источником постоянного тока и то- косъемным устройством с механизмом синхронизации подачи напряжения с частотой генерирования акустических колебаний, причем корпус выполнен из электропроводящего материала и подключен к источнику тока через токосъемное устройство.

2. Генератор поп.1,отличающий- с я тем, что механизм синхронизации выполнен в виде диэлектрической ленты, закрепленной на наружной торцовой поверхности корпуса, с окнами, расположенными в соответствии с расположением отверстий на боковых поверхностях корпуса, а токосъемное устройство выполнено с возможностью вращения синхронно с ротором и скольжения по диэлектрической ленте.

3. Генератор по п.2, отличающийся тем, что диэлектрическая лента закреплена на корпусе с возможностью азимутального смещения.

4. Генератор по пп.2 и 3, отличающий с я тем, что окна диэлектрической

лэнты выполнены с переменной в радиальном направлении шириной, а токосъемное

устройство - с возможностью радиального перемещения.

Изобретение позволяет повысить эффективность акустоэлектрического генератора путем одновременной обработки среды акустическим и электрическим полями. Образующие боковых поверхностей коаксиальных ротора 2 и корпуса 1 в виде тел вращения являются частями окружностей с общим центром. Оси ряда отверстий 3 и 4 пересекаются в общем центре. Корпус 1 выполнен из электропроводящего материала и подключен к источнику б постоянного тока через токосъемное устр-во. Механизм синхронизации выполнен в виде диэлектрической ленты 9, закрепленной на наружной торцовой поверхности корпуса 1, с окнами 10, расположенными в соответствии с расположением отверстий 4. Устр-ео выполнено с возможностью вращения синхронно с ротором 2 и скольжения поленте 9. Лента 9 закреплена на корпусе 1 с возможностью азимутального смещения. Окна 10 выполнены с переменной в радиальном направлении шириной, устр-во - с возможностью радиального перемещения. 3 з.п. ф-лы. 2 ил. (Л С

О

PC

з

Рш