[发明专利]具有超声能量发生器的气体提升泵器械和方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声能量产生设备和输送超声能量的方法。特别地但非排他性地，本发明涉及用于向气体提升泵器械输送流体流的超声能量产生设备。

背景技术

已知提供气体提升泵来用于泵送诸如液体或泥浆的流体。JP2007113295公开了一种空气提升泵，用于挖掘在水下底面上沉积和硬化了一段时间的沉积物和泥浆。该泵具有：立管，其下端集管一直延伸到水下底面；喷嘴，其被集管封闭并喷射高压流体；以及叶片，其用于刮掉来自水下底面的材料。

JP1207535公开了一种用于从诸如河床的水底泵送泥浆的空气提升泵。

在完全单独的技术领域中存在这样的问题，即在多个位置之间（例如在美国与亚洲之间）在海船的压载箱中运输诸如斑马贝类的水生有害物种（ANS）。可以将水生有害物种定义为水生的、非本地的有机体，其威胁本地物种的多样性或丰富性、受影响水的生态稳定性或商业、农业、水产养殖或娱乐活动。已经提出了用于防止ANS入侵环境的多种措施，包括在船进入易受ANS影响的区域之前在海上清洗压载箱。

然而，压载箱的清洗要求压载箱的清空和重新填充。将理解的是，此类程序可能对船的稳定性具有副作用，特别是在波涛汹涌的海中，并且在某些情况下是不适当的。

还已知通过向海水中泵送惰性气体来杀死ANS。例如，可以由船用发动机（诸如柴油发动机）的燃烧气体供应惰性气体或从其衍生出惰性气体。

发明内容

参考所附权利要求，可以理解本发明的实施例。

在本发明的一方面，提供了一种气体提升泵器械，该气体提升泵器械包括柱，可以凭借气体提升来泵送液体介质通过该柱，该器械包括流体输送设备，其用于向液体介质中输送气态流体流，该设备包括用于凭借从其中通过的气态流体流来产生超声能量的装置，该设备可操作以向该柱中的液体介质中发射超声能量。

在本发明的一方面，提供了一种用于向液体介质中输送气态流体流的流体输送设备，该设备包括用于在从其中通过的气态流体流影响下产生超声能量的装置，该设备可操作以向液体介质中发射超声能量。

本发明的实施例具有的优点在于可以向船的压载箱中的液体中输送气态流体，以便通过将水生有害物种暴露于超声能量来杀灭水生有害物种。

此外，本发明的实施例允许增加液体介质中的气态流体的浓度，同时产生超声能量。这允许采用该器械凭借增加流体介质中的气态流体的浓度且借助于超声能量通过液体介质两者来杀灭水生有害物种（ANS）。

在某些应用中，将超声能量布置成杀灭存在于液体介质中的细菌，诸如霍乱弧菌、大肠杆菌（E. coli）和肠道球菌中的一个或多个。

本发明的某些实施例采用与哈特曼哨类似的布置以产生超声能量。

优选地，该设备包括谐振室，该设备可操作以由于通过设备的气态流体流而以器械的谐振频率激励谐振室，由此发射超声能量。

优选地，谐振室包括接收器构件，该接收器构件被布置成反射由气态流体通过设备而产生的压力波，由此产生超声能量。

可以由谐振室的壁的至少一部分来提供接收器构件。

替代地或另外，可以由谐振室内的构件来提供接收器构件。

优选地，该设备可操作以导致气态流体进入谐振室，由此激励谐振室。

优选地，该设备是可操作的，其中，进入谐振室的气态流体撞击在接收器构件上。

该接收器构件优选地包括杯状部分，该设备被布置成将气态流体流指引到接收器构件的杯状部分中，该接收器构件进而被布置成使气态流体流改向而从杯状部分出来。

优选地，布置该设备，其中，气态流体在接收器构件上的撞击引起接收器构件的加热。

该设备可以是可操作的，其中，接收器构件的加热引起液体介质的加热。

优选地，与设备的表面热连通地提供接收器构件，该设备的表面与液体介质热连通。

该设备优选地包括喷嘴构件，该喷嘴构件被布置成向谐振室中输送气态流体流。

该设备优选地可操作以导致在谐振室中建立压力驻波。优选地，该压力驻波是超声驻波。

优选地，该设备的谐振频率可以可操作地从第一值变成第二值。

优选地，可以可操作地通过改变接收器构件的位置来改变该设备的谐振频率。

任选地，可以通过相对于喷嘴构件改变接收器构件的位置来可操作地改变设备的谐振频率。

该谐振室可以包括流体出口，布置该设备，其中，流过谐振室的气态流体可以通过流体出口离开谐振室。

该设备可以提供有用于增加被发射到介质中的超声能量的振幅的放大装置。