RU2012111316A

RU2012111316A - Очистное устройство и способ очистки, и ее мониторинг

Info

Publication number: RU2012111316A
Application number: RU2012111316/05A
Authority: RU
Inventors: Тимоти Грант ЛЕЙТОН; Кристофер Джеймс Брэдшоу ВИАН; Питер Роберт БИРКИН
Original assignee: Юниверсити Оф Саутгемптон
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2010-08-26
Publication date: 2013-10-10
Also published as: WO2011023746A2; US20120227761A1; EP3009202A2; RU2565705C2; EP3009202B1; US12383935B2; EP3009202A3; JP6134138B2; CN102574169B; BR112012004186A2; GB2472998A; CN102574169A; GB0914836D0; EP2470310A2; US11577284B2; WO2011023746A3; EP2470310B1; US20230311171A1; JP2013503029A

Abstract

1. Устройство для очистки поверхности, содержащее корпус, образующий камеру, впускной канал для течения жидкости в камеру, выпускной канал для течения жидкости из камеры, сопло, соединенное с выпускным каналом для формирования выходного потока жидкости для очистки поверхности, акустический преобразователь, соединенный с корпусом для введения акустической энергии в жидкость внутри камеры, в соответствии с чем акустическая энергия присутствует в жидкости, вытекающей из сопла, и генератор газовых пузырьков для создания газовых пузырьков внутри жидкости, вытекающей из сопла.2. Устройство по п.1, в котором генератор пузырьков содержит электроды, предназначенные для генерирования газовых пузырьков электролитическим путем внутри жидкости.3. Устройство по п.2, в котором электрод содержит сетку из электропроводных проволок, простирающихся поперек направления течения жидкости.4. Устройство по любому из п.п.1-3, в котором генератор газовых пузырьков размещен внутри сопла.5. Устройство по любому из п.п.1-3, дополнительно содержащее первое управляющее устройство для генератора газовых пузырьков, предназначенное для управления генератором газовых пузырьков, чтобы генерировать импульсы газовых пузырьков.6. Устройство по любому из п.п.1-3, дополнительно содержащее второе управляющее устройство для акустического преобразователя, предназначенное для управления акустическим преобразователем, чтобы генерировать импульсы акустической энергии.7. Устройство по п.6, в котором второе управляющее устройство предназначено для периодического включения и выключения акустического преобразователя для создания импульсов акустическ�

Claims

1. Устройство для очистки поверхности, содержащее корпус, образующий камеру, впускной канал для течения жидкости в камеру, выпускной канал для течения жидкости из камеры, сопло, соединенное с выпускным каналом для формирования выходного потока жидкости для очистки поверхности, акустический преобразователь, соединенный с корпусом для введения акустической энергии в жидкость внутри камеры, в соответствии с чем акустическая энергия присутствует в жидкости, вытекающей из сопла, и генератор газовых пузырьков для создания газовых пузырьков внутри жидкости, вытекающей из сопла.

2. Устройство по п.1, в котором генератор пузырьков содержит электроды, предназначенные для генерирования газовых пузырьков электролитическим путем внутри жидкости.

3. Устройство по п.2, в котором электрод содержит сетку из электропроводных проволок, простирающихся поперек направления течения жидкости.

4. Устройство по любому из п.п.1-3, в котором генератор газовых пузырьков размещен внутри сопла.

5. Устройство по любому из п.п.1-3, дополнительно содержащее первое управляющее устройство для генератора газовых пузырьков, предназначенное для управления генератором газовых пузырьков, чтобы генерировать импульсы газовых пузырьков.

6. Устройство по любому из п.п.1-3, дополнительно содержащее второе управляющее устройство для акустического преобразователя, предназначенное для управления акустическим преобразователем, чтобы генерировать импульсы акустической энергии.

7. Устройство по п.6, в котором второе управляющее устройство предназначено для периодического включения и выключения акустического преобразователя для создания импульсов акустической энергии.

8. Устройство по п.7, дополнительно содержащее модулятор для амплитудной или частотной модуляции импульсов акустической энергии.

9. Устройство по п.6, дополнительно содержащее первое управляющее устройство для генератора газовых пузырьков, предназначенное для управления генератором газовых пузырьков, чтобы генерировать импульсы газовых пузырьков, причем первое и второе управляющие устройства согласованы так, что импульсы газовых пузырьков и импульсы акустической энергии генерируются во взаимно регулируемой временной взаимозависимости.

10. Устройство по любому из п.п.1-3, в котором корпус содержит стенку, на которой расположен акустический преобразователь, и элемент, простирающийся вперед от нее, причем стенка и элемент образуют камеру, простирающуюся от преобразователя в сторону выпускного канала.

11. Устройство по п.10, в котором стенка представляет собой заднюю стенку, а элемент является по существу коническим, проходящим вперед от задней стенки с образованием на нем наконечника с относительно малым радиусом, который сообщен с выпускным каналом, причем задняя стенка и конический элемент образуют по существу коническую камеру с уменьшающимся радиусом, простирающуюся от преобразователя в сторону выпускного канала, и/или в котором элемент формируют из поглощающего давление материала, например, ячеистого вспененного материала или резины.

12. Устройство по любому из п.п.1-3, дополнительно включающее впускной коллектор, содержащий многочисленные впускные патрубки, каждый из которых на впускном конце соединен с впускным каналом, и на выпускном конце с корпусом.

13. Устройство по любому из п.п.1-3, дополнительно содержащее звукоизолирующее устройство во впускном канале.

14. Устройство по любому из п.п.1-3, дополнительно содержащее устройство для мониторинга очистки поверхности, причем устройство включает первый и второй электроды, образующие гальванический элемент, предназначенные для соответственного размещения на участке поверхности и соединенные между собой через устройство для измерения электрического сопротивления.

15. Устройство по любому из п.п.1-3, дополнительно содержащее устройство для добавления поверхностно-активного вещества к жидкости.

16. Способ очистки поверхности, включающий стадию, в которой направляют в сторону поверхности поток жидкости из сопла, причем поток жидкости включает акустическую энергию и увлеченные газовые пузырьки внутри жидкости, вытекающей из сопла.

17. Способ по п.16, дополнительно включающий стадию, в которой генерируют газовые пузырьки внутри жидкости, причем необязательно газовые пузырьки генерируют электролитическим путем внутри жидкости, и/или в котором газовые пузырьки генерируют внутри открытого конца сопла или на расстоянии от него.

18. Способ по п.16 или п.17, дополнительно включающий стадию, в которой генерируют импульсы акустической энергии, которую направляют в сторону поверхности, причем необязательно акустическую энергию в пределах импульсов модулируют по амплитуде или частоте.

19. Способ по п.16 или п.17, в котором импульсы газовых пузырьков и импульсы акустической энергии генерируют во взаимно регулируемой временной взаимозависимости, причем необязательно импульсы газовых пузырьков и импульсы акустической энергии сталкиваются с поверхностью по существу одновременно.

20. Способ по п.16 или п.17, в котором акустическую энергию вводят в жидкость акустическим преобразователем, когда жидкость протекает через камеру и проходит от преобразователя в сторону сопла, причем необязательно камера представляет собой по существу коническую камеру с уменьшающимся радиусом, проходящую от преобразователя в сторону сопла, и/или в котором жидкостный входной поток в камеру разделяют на многочисленные параллельные потоки с помощью впускного коллектора, содержащего многочисленные впускные патрубки, каждый из которых соединен на впускном конце с впускным каналом, и на выпускном конце с камерой, и/или дополнительно включающий стадию, в которой впускной трубопровод камеры акустически изолируют от акустического преобразователя.

21. Способ по п.16 или п.17, в котором акустическую энергию регулируют для инициирования неинерционного захлопывания пузырьков на поверхности, или в котором акустическую энергию регулируют для инициирования инерционного захлопывания пузырьков на расстоянии от поверхности.

22. Способ мониторинга очистки поверхности, включающий стадии, в которых размещают первый и второй электроды, образующие гальванический элемент, на соответственных участках очищаемой поверхности, и измеряют электрическое сопротивление между ними.

23. Способ по п.22, в котором первый электрод размещают на наружном участке поверхности, и второй электрод размещают в очищаемой полости, выемке или поре, причем необязательно способ включает стадию, в которой определяют снижение электрического сопротивления как показатель очистки полости, выемки или поры.

24. Способ очистки поверхности, включающий стадию, в которой создают газовые пузырьки на поверхности и используют модулированную акустическую энергию для инициирования неинерционного захлопывания пузырьков.

25. Способ по п.24, в котором пузырьки дополнительно подвергают инерционной кавитации на расстоянии от поверхности, и/или в котором акустическая энергия генерирует поверхностные волны в пузырьках, и/или в котором пузырьки и акустическая энергия находятся в потоке жидкости, направленном на поверхность, и/или в котором поверхность включает по меньшей мере одну полость, выемку или пору, и пузырькам придают размеры, чтобы они были способны входить по меньшей мере в одну полость, выемку или пору, и/или в котором пузырьки и акустическую энергию направляют на поверхность в виде импульсов так, что импульсы пузырьков и акустической энергии сталкиваются с поверхностью по существу одновременно.