一種空化云微泡制備裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及空泡制備技術領域，尤其涉及一種空化云微泡制備裝置及其方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技的進步，在包括醫(yī)療在內的各行各業(yè)都需要用到微泡。微泡的制備有許多種方法，其中主要包括有四種微泡制備方法:氣泡破裂法、超聲法、微流體法、溶解氣法。
[0003]氣泡破裂法:一般是利用流體的剪切力或者壓力梯度將氣泡打碎成更小的微泡的一種方法；
[0004]超聲法:是利用超聲波作用于氣泡或者氣體出口產生進而產生微泡的一種方法；
[0005]微流體法:是借助微通道產生為泡的一種方法；
[0006]溶解氣法:是通過液壓的變化使原先溶解在水中的氣泡以微泡的形式析出的一種方法。
[0007]但這些方法多需要復雜精細的流體機構，同時所產生的微泡體積較大，微泡分布不均勻等問題。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中微泡制備的問題，提供了一種空化云微泡制備裝置及其方法。從而使微泡的制備更加的簡便，制備采用的設備更加的簡單，所制備的微泡尺寸更加的小且均勻。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種微泡的制備裝置，包括發(fā)生容器、氣核源和超聲換能器。所述發(fā)生容器內設置有液體，所述氣核源設置在發(fā)生容器的液體中。所述超聲換能器與液面接觸，并通過液體傳遞超聲波。所述氣核源在超聲波作用下產生空化云；其中，空化云包括多個空泡。所述空泡在超聲波作用下不斷運動且脹縮；空泡運動到節(jié)點時合并為更大的空泡，該大空泡在脹縮過程中發(fā)生潰滅，向外散逸微泡。
[0010]更優(yōu)的，所述發(fā)生容器為環(huán)形容器；所述氣核源在超聲波作用下在環(huán)形容器中產生ALF空化云；所述ALF空化云在發(fā)生合并后，繼續(xù)不斷向下運動，并在下一個節(jié)點繼續(xù)合并。
[0011]更優(yōu)的，所述氣核源為人工植入氣核源，所述人工植入氣核源為容置有與氣體接通的管道。
[0012]更優(yōu)的，所述發(fā)生容器的頂部設置有注液口，所述發(fā)生容器的底部設置有排液管。
[0013]同時，本發(fā)明還提供了一種微泡的制備方法，包括如下步驟:
[0014]在發(fā)生容器內設置液體；
[0015]將超聲換能器設置在與液面接觸的位置；
[0016]將發(fā)生容器的液體中設置入氣核源；
[0017]開啟超聲換能器；其中，氣核源在超聲換能器作用下產生空化云；
[0018]空化云在超聲波作用下向下運動并不斷脹縮；其中，空化云運動至節(jié)點后發(fā)生合并；
[0019]合并后的空化云由于脹縮發(fā)生潰滅，并向外散逸微泡。
[0020]更優(yōu)的，所述發(fā)生容器為環(huán)形容器；所述開啟超聲換能器后，氣核源在環(huán)形容器中形成ALF空化云；所述在ALF空化云中，空泡由于脹縮發(fā)生潰滅之前，還包括:合并后的空泡繼續(xù)向下運動并不斷脹縮，當運動至新的節(jié)點后繼續(xù)發(fā)生合并。
[0021]更優(yōu)的，所述將發(fā)送容器的頂部設置注液口，將發(fā)生容器的底部設置排液管。
[0022]更優(yōu)的，所述氣核源為人工植入氣核源，所述人工植入氣核源為容置有與氣體接通的管道。
[0023]本發(fā)明提供了一種空化云微泡制備裝置及其方法，通過利用超聲空化云節(jié)點處的微泡散逸特性，方便的產生大量尺寸極小的微泡，同時利用Bjerkenes力和駐波聲場力的篩選作用，剝離出大尺寸微泡。簡單方便的產生含有極小尺寸微泡的液體。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的具體實施例中一種空化云微泡制備裝置結構示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明中空化云的運動以及在最下部的節(jié)點處潰滅后散逸的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案作進一步的詳細描述。
[0027]隨著科技的進步，在包括醫(yī)療在內的各行各業(yè)都需要用到微泡。微泡的制備有許多種方法，但這些方法多需要復雜精細的流體機構，而且產生的微泡尺寸較大。本發(fā)明針對這一技術問題，提出了一種空化云微泡制備裝置及其方法。通過利用氣核源在超聲波作用下產生空化云，并在超聲的Bjerknes力和駐波聲場作用下空泡不斷向下運動，在超聲的收縮壓和舒張壓作用下，發(fā)生脹縮的特性。在節(jié)點處兩個不同支路的空泡發(fā)生合并，形成大的空泡。并在接下來的節(jié)點處不斷的發(fā)生合并，形成更大的空泡。當達到最底端的節(jié)點時形成了最大的空泡，空泡在節(jié)點處的超聲波的脹縮作用下發(fā)生潰滅，形成尺寸極小的微泡。這些微泡由于尺寸太小而不受聲場的影響，向周圍的流體散逸，而尺寸較大的微泡由于聲場力的作用向節(jié)點處移動并與其他的空泡合并，而更大的空泡則由于浮力的作用向上運動浮出液面。因此在節(jié)點以下的液體中充滿尺寸極小的微泡，在泵的作用下將含有微泡的液體從排液口排出。
[0028]在本發(fā)明的一種具體實施例中，包括一種空化云微泡制備裝置和一種空化云微泡制備方法。
[0029]在一種空化云微泡制備裝置中，圖1是本發(fā)明的具體實施例中一種空化云微泡制備裝置結構示意圖。如圖1所示的一種空化云微泡制備裝置，包括發(fā)生容器1、超聲換能器
2、氣核源。其中，發(fā)生容器I內設置有液體。液體的種類可以是任意的，可以是有機物或無機物等，一般根據(jù)不同的化學反應需要加入不同的液體。將超聲換能器2設置在發(fā)生容器I上與液面接觸的位置，從而通過液體傳遞超聲波。
[0030]液體為去除雜質的純凈液體，液體中還包括有氣核源，氣核源在超聲波作用下產生空化云。在本發(fā)明的具體實施例中，氣核源是通過人工植入到液體中，從而保證了液體的純凈。本實施例的人工植入氣核源是在液體中設置容置的管道3，管道3內容置有氣體。當然，管道3的另一端也可以直接與大氣相連，或者根據(jù)實際需要連接不同的氣體?？梢允菃畏N氣體，也可以是混合氣體。根據(jù)所生產的微泡內含氣而定，從而產生含有特定氣體的空泡。
[0031]打開超聲換能器2時，氣核源在液體中不斷的形成空化云。其中，空化云是由無限多的空泡組成?？张菰诔暡ǖ淖饔孟?，不斷的發(fā)生脹縮和向下運動，從而使空泡潰滅，形成微泡。在發(fā)生容器I的頂部還設置了注液管4，在發(fā)送容器I的底部還設置了排液管5。從而將含有微泡的液體不斷運走，將新的液體送入發(fā)生容器I中。為了更方便的將含有微泡的液體運走，在排液管5和發(fā)生容器I之間，還設置了泵6。
[0032]圖2為本發(fā)明中空化云的運動以及在最下部的節(jié)點處潰滅后散逸的結構示意圖。如圖2所示的空化云運動以及在節(jié)點處潰滅后散逸的結構圖，由于植入的氣核源，以及在發(fā)生容器的側壁可能存在的氣核源。在超聲波作用下將產生空化云，并在超聲波作用下不斷的向下運動，空化云的平移運動有超聲的Bjerknes力、駐波聲場等。空化云在向下運動的過程中，由于超聲波的收縮壓和舒張壓，空泡還會不斷的膨脹和縮小。當空化云運動至節(jié)點處時，不同支路的空泡會進行合并，從而形成更大的空泡。當空泡的尺寸增大后，由于在收縮壓和舒張壓的作用下會發(fā)生潰滅，從而形成尺寸極小的微泡。由于微泡的尺寸較小，不受生場力的影響，從而散逸到周圍的液體中。而尺寸較大的微泡由于受聲場力的作用向節(jié)點處移動，并與其他的空泡合并，從而在節(jié)點處超聲波的收縮壓和舒張壓的作用下會發(fā)生潰滅，形成尺寸極小的微泡。尺寸較小的微泡受聲場力的作用很弱，向外散逸。尺寸較大的微泡在聲場力的作用下向節(jié)點處運動并與大空泡再次合并。而尺寸更大的空泡則由于浮力的作用向上運動浮出液面。
[0033]在一個具體的實施例中，本發(fā)明的具體實施例還包括:一種環(huán)形的發(fā)生容器。環(huán)形的發(fā)生容器I包括了圓錐形容器和圓柱形容器。在環(huán)形的發(fā)生容器I中，打開超聲換能器2時，由于植入的氣核源以及環(huán)形的發(fā)生容器I內壁的氣核。在環(huán)形的發(fā)生容器I內形成ALF型空化云。ALF型空化云為具有樹枝樹杈結構的形狀，這些樹枝樹杈結構的空泡在超聲的Bjerknes力、駐波聲場等起主要推動作用下，不斷的向下平移運動。同時，組成空化云的空泡在超聲波的收縮壓和舒張壓作用下，空泡自身不斷的膨縮。當兩個不同支路的空泡運動到節(jié)點位置時，兩個空泡將合并為更大的空泡。合并后的空泡在超聲的Bjerknes力、駐波聲場作用力下，繼續(xù)向下平移。在超聲波的收縮壓和舒張壓作用下，空泡