[发明专利]用于通过聚焦超声来分散和混合流体的设备和方法以及用于通过聚焦超声来分散和混合液体的流体输送器

权利要求书

1.一种用于通过聚焦超声来分散以及混合流体的设备，其包括：

流体储存单元，所述流体储存单元用于储存包括亲水物质以及疏水物质的至少两种流体的流体混合物，并且包括第一连接器以及第二连接器，所述第一连接器以及所述第二连接器连接到提供所述流体混合物流过的路径的流体流径上，以允许所述流体混合物流过所述流体流径；

流体分散单元，所述流体分散单元用于将超声聚焦到所述流体流径的一部分，以在所述流体混合物到达所述流体流径的所述部分时通过超声分散所述流体混合物中包含的所述流体；以及

流体循环单元，所述流体循环单元用于循环所述流体混合物，使得所述流体混合物的相对不充分分散的部分通过所述第一连接器从所述流体储存单元流动到所述流体分散单元，并且通过所述流体分散单元分散的所述流体混合物通过所述第二连接器流动到所述流体储存单元。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述流体分散单元包括：

超声聚焦单元，所述超声聚焦单元经安装以环绕所述流体流径的所述部分，所述超声聚焦单元包括中空聚焦管以及连接到所述聚焦管的外圆周表面上的压电振动器，并且从电源接收功率以产生超声；以及

介质，所述介质填充所述聚焦管以将由所述超声聚焦单元产生的超声传递到所述流体流径的所述部分。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述流体流径的所述部分定位在所述聚焦管的轴线中心。

4.根据权利要求2所述的设备，其中所述压电振动器是压电换能器。

5.根据权利要求2所述的设备，其中所述电源包括：

信号发生器，所述信号发生器用于将用于产生超声的电信号供应到所述超声聚焦单元；以及

放大器。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述电源进一步包括：

频率调制器，所述频率调制器用于调制由所述超声聚焦单元产生的所述超声的频率。

7.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

流体分析仪，所述流体分析仪安装在所述流体储存单元中，所述流体分析仪测量指示所述流体混合物的分散程度的信息；以及

处理器，所述处理器用于根据指示所述流体混合物的所述分散程度的所述信息来控制所述流体循环单元的操作。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述流体分析仪包括用于测量所述流体混合物的ζ电位、颗粒大小、密度、浓度、折射率以及色彩中的至少一种的传感器，并且将通过所述传感器测得的所述信息传输到所述处理器。

9.一种用于通过聚焦超声分散以及混合流体的方法，其包括：

使包括亲水物质以及疏水物质的至少两种流体的流体混合物流过流体流径；

将超声聚焦到所述流体流径的一部分上，以在所述流体混合物到达所述流体流径的所述部分时通过聚焦超声分散所述流体混合物中包含的所述流体；以及

循环所述流体混合物使得所述流体混合物的相对不充分分散的部分再次在所述流体流径中流动。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述流体混合物包括至少水以及具有比水更低比重的疏水物质，并且

所述循环包括循环所述流体混合物使得所述流体混合物的具有更低比重的部分再次在所述流体流径中流动。

11.一种流体输送器，其包括：

流体储存单元，所述流体储存单元用于提供亲水流体以及疏水流体的流体混合物流过的流体流径，所述流体储存单元通过多个连接器连接到所述流体流径上，所述流体流径具有安装有用于聚焦超声以通过聚焦超声分散以及混合所述流体混合物中包含的所述流体的超声聚焦单元的部分，以使所述流体混合物在所述流体流径中流动并且使通过所述超声聚焦单元分散的所述流体混合物流过所述流体流径；以及

预处理单元，所述预处理单元用于分散微米尺度下的所述流体混合物并且将所述流体混合物供应到所述流体储存单元，随后所述流体混合物储存在所述流体储存单元中。

12.根据权利要求11所述的流体输送器，其中所述连接器包括：

第一连接器，所述第一连接器用于使所述流体混合物的相对不充分分散的部分从所述流体储存单元流动至所述流体流径中；以及

第二连接器，所述第二连接器用于使通过所述超声聚焦单元分散的所述流体混合物从所述流体流径流入所述流体储存单元中。