流体从一种装置的表面喷出，所述装置包括：ａ）以一定频率工作的电源；ｂ）换能器，其在被施加功率时以第一振幅振动；ｃ）振动喷嘴，所述振动喷嘴包括所述表面并与转换器声学耦合以将转换器振动以第二振幅传递到所述表面；和ｄ）控制施加到换能器的电源的控制单元。所述流体被递送到喷嘴的表面。在此期间，控制单元使按所述频率施加到转换器的功率在低功率电平和高功率电平之间循环变化。当高功率电平（即，第一功率电平）被施加到转换器上而不是低功率电平（即，第二功率电平）被施加到转换器上时，所述流体从表面喷出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及一种用来将流体施用到基质上的超声喷雾装置。专利技术背景各种各样的操作尤其是食品加工均涉及到施用流体涂覆材料。通常，用以喷雾型式分配浆液的常规喷嘴将流体涂覆溶液或浆液施用到食品基质上，仅用浆液供给的静液压力来形成喷雾。尽管即实用又有效，容易使用的常规静液浆液受孔口排放喷嘴限制具有很多缺点。一种缺点涉及到难以采用低流量，尤其是在500mL/min以下。已知常规静液增压喷嘴难以按精确流量保持良好的喷雾型式。食品基质的流体添加剂常常需要采用这些低流量，尤其是当施用昂贵的或高度功能性材料时。另一种缺点涉及到难以喷射大粒度浆液，这是因为常规静液增压喷嘴的孔口尺寸的直径一般低于500μm。已知，喷嘴堵塞是浆液施用的主要缺点之一。另一种缺点涉及到浆液在喷嘴内部上的逐步积聚。在这种积聚之后，喷嘴必须进行彻底清洁。取决于各种因素，清洁操作必须每天至少进行一次，并且可能的话频繁到每个运转班次进行一次。对喷嘴进行清洁因此是运行卫生的标准要素，通常耗用多达一个小时来执行。因此，浆液积聚会造成直接的维护服务成本。更重要的是，由于大部分生产线通常是连续的，浆液积聚可导致整个生产线停产的更昂贵代价。另一个问题在于来自常规静液增压喷嘴的喷雾的动量，其可达到每秒超过五十米的速度。这样一种喷雾动量如果与食物产品紧密结合，可对产品的形状和纹理产生破坏。它也可使产品在生产线上的包装排列失去方向感。这些局限性限制了喷嘴相对于产品流的可能位置。另一个问题在于由于过度喷涂而损失大量较贵重的成分。已知，常规喷嘴具有大的液滴尺寸分布，其使得难以在小目标区域中包含喷雾。大的液-->滴尺寸分布意味着可能产生显著量的特别细小的液滴。这些细小液滴不具有足够的质量并且通常会损失到周围的环境中。此外，这些细小液滴由于会被人们吸入而可能具有潜在的健康危险。令人惊讶的是，使用超声装置在食品基质的流体涂覆方面提供了极大的改善。专利技术概述本专利技术是一种从表面喷出流体的装置，所述装置包括a)以一定频率运行的电源；b)换能器，其在被施加电源时以第一振幅振动；c)振动喷嘴，所述振动喷嘴包括所述表面并与换能器声学耦合以将换能器振动以第二振幅传递到所述表面；和d)控制施加到换能器上的电源的控制单元。所述流体被递送到喷嘴表面。在此期间，控制单元使施加到换能器上的功率按所述频率在低功率电平和高功率电平之间循环变化。同时，当高功率电平(即，第一功率电平)被施加到转换器上而不是当低功率电平(即，第二功率电平)被施加到转换器上时，所述流体从表面喷出。换能器和振动喷嘴可为一个单元。提供给换能器的功率的循环变化遵从以下函数，其可为正弦函数、阶跃函数、以及线性函数、或它们的组合。在一个可供选择的实施方案中，当将流体喷在基质上时，基质可相对于装置移动；并且提供给换能器的功率从低功率电平到高功率电平的循环变化与时间事件相关联，所述时间事件与移动的基质将处在合适的位置以接纳流体的时间有关。高功率电平持续预定的时间长度，在这以后，控制单元将调节施加到转换器上的功率回到低功率电平。移动的基质可为可食用的。振动喷嘴可与换能器直接地或间接地声学耦合。第一振幅可与第二振幅不同。第二振幅可大于10微米。流体可具有与装置有关的临界功率电平要求。高于该临界功率电平时，流体可从表面喷出，并且低功率电平可低于临界功率电平，以及高功率电平可高于临界功率电平。在高功率电平处第二振幅的大小大于在低功率电平处第二振幅的大小约5％。流体可具有约1至约500cps的粘度。流体可具有约0至约70％的固体含量。流体可包括香味剂。电源可以约10至约500kHz的频率运行。在一个可供选择的实施方案中，电压可以约15至约120kHz的频率运行。在另一-->个可供选择的实施方案中，电源可以约18至约50kHz的频率运行。从低功率电平至高功率电平的循环变化可以每分钟至少60次的速率产生。在另一个可供选择的实施方案中，所述装置具有a)以一定频率运行的电源；b)换能器，其在被施加电源时以第一振幅振动；c)振动喷嘴，所述振动喷嘴包括所述表面并与换能器声学耦合以将换能器振动以第二振幅传递到所述表面；d)阻尼单元；和e)调节阻尼单元的激活的控制单元。所述流体被递送到表面。控制单元使阻尼单元的激活水平在第一状态和第二状态之间循环变化。在阻尼单元的激活水平被调节到第一状态而不是调节到第二状态时，流体从表面喷出。第一状态的激活水平可在振动喷嘴中产生谐振波。第一状态的激活水平可与阻尼单元未激活相对应。第一状态的激活水平可与阻尼单元被激活相对应。附图概述虽然本说明书是以特别指出并清楚地要求保护本专利技术的权利要求书作为结论，据信根据下文对附图的说明，可更好地理解本专利技术，其中类似的参考数字代表类似的元件，并且其中：图1为超声装置布置的侧视图；图2为超声装置布置的示意图；并且图3为本专利技术的装置和系统的透视图，其中一部分被移除，并且一部分被示意性地显示。图4为喷雾型式的平面图。图5为喷嘴的功率输入随时间变化的图示。本文所述附图未必按比例绘制。专利技术详述第I部分将提供术语，其将帮助读者最佳地理解本专利技术的特征，而不是要以与这些术语在本说明书中所用的上下文不一致的方式来限制所述术语。这些定义并非旨在进行限制。第II部分将讨论本专利技术。I.术语-->如本文所用，“振幅”是指喷嘴尖端的振动位移。由峰至峰来测量所述位移。如本文所用，“可食用基质”或“基质”包括适于食用的能够将流体设置在其上的任何材料。任何合适的可食用基质均可用于本文的专利技术。适宜的可食用基质的实例可包括但不限于小吃片(例如，片状的炸薯片)、加工好的小吃(例如，诸如未经发酵的玉米片、炸薯片、炸薯脆之类的加工好的小吃)、压出的小吃、饼干、粉饼、口香糖、糖果、面包、水果、干果、牛肉干、脆饼、意大利面食、热狗、肉片、乳酪、薄烤饼、华夫饼干、干果片、早餐谷类食物、吐司糕点、冰淇淋卷、冰淇淋、明胶、冰淇淋三明治、冰棒、酸奶、甜品、奶酪蛋糕、馅饼、杯形糕饼、英国松饼、比萨饼、馅饼、肉馅饼和炸鱼条。可食用基质可以是任何适宜的形式。例如，基质可以是即食的最终食品、食用前需要进一步制备的食品(如，小吃片生面团、干意大利面食)或它们的组合。此外，基质可以是硬的(如加工的小吃片)或软的(如明胶、酸奶)。此外，可食用基质可包括宠物食品，例如但不限于狗饼干和狗食。在一个优选的实施方案中，基质为油炸的加工的小吃片。所述流体可通过任何适用的方法设置在小吃片上。例如，流体可在薄片坯被油炸制成油炸加工的小吃片之前设置在薄片坯上，或者流体可在薄片油炸后设置在其上。在一个实施方案中，加工的小吃片是如Lodge在美国专利5,464,643以及Villagran等人在美国专利6,066,353和美国专利5,464,642中所描述的那些。如本文所用，术语“涂层”是指薄膜。如本文所用，术语“临界功率”是指足以将液体从喷嘴中喷出的最小功率电平。如本文所用，术语“流体”是指均匀的液体、浆液和可流动的糊剂、以及粉末。如本文所用，术语“压电效应”为晶体和某些陶瓷材料响应于所施加的机械应力而产生电压的能力。压电效应是可逆的，因为当经受外加电压-->时，压电晶体可些许地改变形状。所述效应具有有用的应用，例如产生和探测声音。如本文所用，术语“压电换能器”是指用压本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从表面喷射流体的装置，其特征在于其包括： ａ）电源，所述电源以一定频率运行； ｂ）换能器，所述换能器在被施加所述功率时以第一振幅振动； ｃ）振动喷嘴，所述振动喷嘴包括所述表面并与所述换能器声学耦合以将所述换能器振动以第二振幅传递到 所述表面；和， ｄ）控制单元，所述控制单元控制施加到所述换能器的所述电源，其中， ｉ．所述流体被递送到所述表面； ｉｉ．所述控制单元使以所述频率施加到所述换能器的功率在低功率电平和高功率电平之间循环变化；以及， ｉｉｉ．当所述高功率 电平被施加到换能器上而不是当所述低功率电平被施加到换能器上时，所述流体从所述表面喷出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-4-30 60/926,8921.一种从表面喷射流体的装置，其特征在于其包括：a)电源，所述电源以一定频率运行；b)换能器，所述换能器在被施加所述功率时以第一振幅振动；c)振动喷嘴，所述振动喷嘴包括所述表面并与所述换能器声学耦合以将所述换能器振动以第二振幅传递到所述表面；和，d)控制单元，所述控制单元控制施加到所述换能器的所述电源，其中，i.所述流体被递送到所述表面；ii.所述控制单元使以所述频率施加到所述换能器的功率在低功率电平和高功率电平之间循环变化；以及，iii.当所述高功率电平被施加到换能器上而不是当所述低功率电平被施加到换能器上时，所述流体从所述表面喷出。2.如权利要求1所述的装置，其中施加到所述换能器的功率的循环变化遵从选自包括下列的函数：正弦函数、阶跃函数、以及线性函数、或它们的组合。3.如前述任一项权利要求所述的装置，其中所述流体喷射在基质上，其中a)所述基质相对于所述装置移动；和，b)施加到所述换能器的功率从低功率电平到高功率电平的循环变化与时间事件相关联，所述时间事件与所述移动的基质将处在合适位置以接纳所述流体的时间有关。4.如权利要求3所述的装置，其中所述高功率电平持续预定的时间长度，在此之后所述控制单元将调节施加到所述换能器上的所述电源回到所述低功率电平。5.如权利要求3所述的装置，其中所述移动基质是可食用的。6.如前述任一项权利要求所述的装置，其中所述流体具有与所述装置相关的临界功率电平要求，高于所述临界功率电平，所述流体可从所述表面喷出，并且其中所述低功率电平低于所述临界功率电平...
【专利技术属性】
技术研发人员：权克明，GJ德歇尔特，温路芳，LR小莫里森，RE佩戈利，SR格拉斯迈尔，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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