[發(fā)明專利]聲泳多組分分離技術平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380025527.3
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104363996B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 巴特·利普肯斯;杰森·迪翁;托馬斯·J·肯尼迪三世;路易斯·瑪斯;斯擔利·科瓦爾斯基三世
• 申請（專利權）人: 弗洛設計聲能學公司
• 主分類號: B01D43/00
• 分類號: B01D43/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司11112
• 代理人: 宋丹氫,張?zhí)焓?/td>

1.一種從基底流體分離雜質(zhì)的方法，所述方法包括：

設置流室，所述流室具有聲能量源，以及，在所述流室的相對側(cè)具有聲能量反射器；

使所述基底流體流過所述流室；

向所述基底流體施加所述聲能量源，以產(chǎn)生三維超聲駐波，其中，所述三維超聲駐波導致聲輻射力具有相同量級的軸向分量和橫向分量，

其中，所述聲能量源是超聲換能器，所述超聲換能器包括限定所述換能器一側(cè)的壓電晶體，所述換能器被在超聲諧振頻率的振蕩、周期性、或脈沖的電壓信號驅(qū)動，該信號驅(qū)動所述換能器以在所述流室中產(chǎn)生三維超聲駐波。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，使所述基底流體連續(xù)流過所述流室。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述三維超聲駐波產(chǎn)生波節(jié)線，以及橫向分量在所述波節(jié)線中捕獲雜質(zhì)。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，在所述波節(jié)線中捕獲的所述雜質(zhì)發(fā)生團聚或聚結(jié)，從而，使重于所述基底流體的雜質(zhì)通過增強的重力沉降而分離，以及，使輕于所述基底流體的雜質(zhì)通過增強的浮力而分離。

5.一種裝置，包括：

流室，其具有入口和出口，使基底流體與第二流體和顆粒至少之一的混合物穿過所述入口和所述出口流過所述流室；

超聲換能器，其位于所述流室的壁上，所述換能器包括限定所述換能器一側(cè)的壓電晶體，所述換能器被在超聲諧振頻率的振蕩、周期性、或脈沖的電壓信號驅(qū)動，該信號驅(qū)動所述換能器以在所述流室中產(chǎn)生三維超聲駐波；

反射器，其位于所述流室中位于所述換能器相對側(cè)的壁上。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，以非均勻位移模式驅(qū)動所述晶體。

7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，以具有多于一個波節(jié)捕獲線的更高階模態(tài)，驅(qū)動所述晶體。

8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述換能器的壓電晶體直接暴露于流過所述流室的所述基底流體。

9.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其中，所述壓電晶體由PZT-8制成。

10.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其中，所述換能器具有容納所述壓電晶體的殼體。

11.根據(jù)權利要求10所述的裝置，其中，所述殼體包括頂部和氣隙，所述氣隙布置在所述頂部與所述壓電晶體之間。

12.根據(jù)權利要求11所述的裝置，其中，所述壓電晶體沒有背襯層。

13.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其中，在所述流室的壁中，所述流室具有收集袋。

14.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其中，所述反射器是鋼或鎢。

15.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其中，所述流室在所述入口處進一步包括擴散器。

16.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中，所述擴散器具有用于使流動均勻的柵格裝置。

17.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其中，所述壓電晶體為方形的。

18.一種裝置，包括：

流室，其具有入口和出口，使基底流體與第二流體和顆粒至少之一的混合物穿過所述入口和所述出口流過所述流室；

多個超聲換能器，其位于所述流室的壁上，各換能器包括于超聲諧振頻率的振蕩、周期性、或脈沖的電壓信號驅(qū)動的壓電晶體，該信號驅(qū)動所述換能器以非均勻模式的位移振動，以在所述流室中產(chǎn)生三維超聲駐波，其中，各三維超聲駐波導致聲輻射力具有相同量級的軸向分量和橫向分量；以及

反射器，其位于所述流室中所述換能器相對側(cè)的壁上。

19.根據(jù)權利要求18所述的裝置，其中，所述換能器跨越所述流室的寬度。

20.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中，所述多個超聲換能器的每一個為方形的。

21.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中，所述多個超聲換能器的每一個為矩形的。

22.根據(jù)權利要求18所述的裝置，其中，所述晶體至少之一是空氣背襯的。

23.根據(jù)權利要求18所述的裝置，其中，所述晶體至少之一是由基本透聲的材料為背襯的。