NL2005474C2 - HYDROPHONE PUMP, HOLDER AND METHOD FOR THIS. - Google Patents

HYDROPHONE PUMP, HOLDER AND METHOD FOR THIS. Download PDF

Info

Publication number
NL2005474C2
NL2005474C2 NL2005474A NL2005474A NL2005474C2 NL 2005474 C2 NL2005474 C2 NL 2005474C2 NL 2005474 A NL2005474 A NL 2005474A NL 2005474 A NL2005474 A NL 2005474A NL 2005474 C2 NL2005474 C2 NL 2005474C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
hydrophonic
pump
fluid
reactor chamber
pump according
Prior art date
Application number
NL2005474A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Johannes Kuipers
Simon Marinus Bakker
Doekle Reinder Yntema
Original Assignee
Stichting Wetsus Ct Excellence Sustainable Water Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stichting Wetsus Ct Excellence Sustainable Water Technology filed Critical Stichting Wetsus Ct Excellence Sustainable Water Technology
Priority to NL2005474A priority Critical patent/NL2005474C2/en
Priority to EP11770895.8A priority patent/EP2624944A1/en
Priority to PCT/NL2011/050683 priority patent/WO2012047106A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2005474C2 publication Critical patent/NL2005474C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C02F1/36Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/04Disinfection

Description

HYDROFONE POMP, HOUDER EN WERKWIJZE DAARVOORHYDROPHONE PUMP, HOLDER AND METHOD FOR THIS

De uitvinding heeft betrekking op een hydrofone pomp. Meer in het bijzonder heeft een dergelijke hydrofone 5 pomp betrekking op het mengen, versnellen van reactieprocessen en/of het behandelen van fluïdum.The invention relates to a hydrophonic pump. More in particular, such a hydrophonic pump relates to mixing, accelerating reaction processes and / or treating fluid.

Uit de praktijk zijn veel processen bekend waarin een stroom, zoals bijvoorbeeld een vloeistofstroom in een waterzuivering, behandeld dient te worden. Hierbij zijn 10 veelal grote installaties vereist. Een probleem dat hierbij optreedt is dat een dergelijke behandeling over een groot volume uitgevoerd dient te worden. Hierbij is het lastig om locaal de gewenste behandeling uit te voeren. Bijkomend is het eveneens problematisch om hier enige controle over uit 15 te kunnen oefenen.Many processes are known from practice in which a stream, such as, for example, a liquid stream in a water treatment plant, must be treated. 10, often large, installations are required. A problem that occurs here is that such a treatment must be carried out over a large volume. Hereby it is difficult to perform the desired treatment locally. In addition, it is also problematic to be able to exercise some control over this.

Een doel van de uitvinding is bovenstaande problemen tegen te gaan en te komen tot een effectieve en efficiënte behandeling, reactieversnelling en/of menging van een fluïdum.An object of the invention is to counteract the above problems and to arrive at an effective and efficient treatment, reaction acceleration and / or mixing of a fluid.

20 Dit doel wordt bereikt met de hydrofone pomp volgens de uitvinding, de hydrofone pomp omvattende: - een behuizing voorzien van een reactorkamer; - een inlaat voor het binnen laten en uitlaten van fluïdum in en uit de reactorkamer; en 25 - een aandrijfbaar aan ten minste één zijde van de reactorkamer voorzien piëzo-element.This object is achieved with the hydrophonic pump according to the invention, the hydrophonic pump comprising: - a housing provided with a reactor chamber; - an inlet for admitting and discharging fluid into and out of the reactor chamber; and - a piezo element provided drivably on at least one side of the reactor chamber.

Een hydrofone pomp volgens de uitvinding is een apparaat dat in een fluïdum, zoals in een waterige stroom, geplaatst kan worden. Een dergelijke pomp volgens de 30 uitvinding is in het bijzonder geschikt voor het in beweging zetten van het fluïdum en/of het verversen daarvan. Zodra een spanning wordt gezet op het piëzo-element wordt het volume van de reactiekamer gewijzigd resulterend in een 2 instroom of uitstroom door de in een voordelige uitvoeringsvorm gecombineerde inlaat en uitlaat.A hydrophonic pump according to the invention is an apparatus that can be placed in a fluid, such as in an aqueous stream. Such a pump according to the invention is particularly suitable for setting the fluid in motion and / or changing it. As soon as a voltage is applied to the piezo element, the volume of the reaction chamber is changed, resulting in an inflow or outflow through the inlet and outlet combined in an advantageous embodiment.

Door het voorzien van een pomp met een behuizing omsluitend een reactorkamer is het mogelijk om een deel van 5 het fluïdum uit de directe omgeving van de hydrofone pomp binnen in de reactorkamer te halen via een inlaat zoals bovenstaand beschreven. In deze reactorkamer kan desgewenst een behandeling van het fluïdum worden uitgevoerd.By providing a pump with a housing enclosing a reactor chamber, it is possible to extract a portion of the fluid from the immediate vicinity of the hydrophone pump inside the reactor chamber via an inlet as described above. If desired, a treatment of the fluid can be carried out in this reactor chamber.

Een fluïdum geschikt voor de hydrofone pomp 10 volgens de uitvinding betreft bij voorkeur een waterige stroom, bijvoorbeeld een afvalwater of proceswaterstroom.A fluid suitable for the hydrophonic pump 10 according to the invention preferably relates to an aqueous stream, for example a waste water or process water stream.

Ook kan voor een dergelijke stroom worden gedacht aan een te zuiveren stroom voor bijvoorbeeld drinkwater of zwemwater.For such a stream it is also possible to envisage a stream to be purified for, for example, drinking water or swimming water.

Na de eventuele behandeling of menging in de 15 reactorkamer wordt het fluïdum weer naar buiten geleid via de inlaat die op dat moment acteert als uitlaat. Hierbij treedt menging op in het fluïdum buiten de pomp. Ook behoort het tot de mogelijkheden om een separate uitlaat te voorzien. Voorts behoort het eveneens tot de mogelijkheden 20 om meerdere inlaten en/of uitlaten te voorzien per reactorkamer.After the possible treatment or mixing in the reactor chamber, the fluid is led out again via the inlet which currently acts as an outlet. Hereby mixing occurs in the fluid outside the pump. It is also possible to provide a separate outlet. Furthermore, it is also possible to provide several inlets and / or outlets per reactor chamber.

Door een aandrijfbaar piëzo-element te voorzien die aan ten minste één zijde van de reactorkamer is aangebracht worden de gewenste bewegingen van het inlaten en 25 uitlaten van het fluïdum in en uit de reactorkamer gerealiseerd. Een dergelijk piëzo-element maakt gebruik van piëzo-elektrische principes doordat een kristal aanwezig is dat door middel van een aangelegde spanning een beweging van het element opwekt.By providing a drivable piezo element which is arranged on at least one side of the reactor chamber, the desired movements of the inlets and outlets of the fluid into and out of the reactor chamber are realized. Such a piezo element makes use of piezoelectric principles in that a crystal is present which generates a movement of the element by means of an applied voltage.

30 Door het aanzuigen en wegdrukken in afwisseling van het fluïdum zal, zoals eerder beschreven, een menging optreden in de omgeving van de hydrofone pomp alsook in de reactorkamer van deze pomp. Hiermee wordt een mengend effect 3 van het fluïdum verkregen. Een dergelijk mengend effect is met name relevant in een zogeheten propstroom van het fluïdum om toch enige mate van menging hierin te bewerkstelligen. Voorts is het ook mogelijk door de 5 gehanteerde condities, waaronder met name druk in de reactorkamer, bepaalde reacties in het fluïdum te versnellen. Hiermee wordt het fluïdum als geheel behandeld. Overigens wordt in het kader van de onderhavige uitvinding onder behandeling ook het meten en analyseren van het 10 fluïdum verstaan. Door een behandeling in een reactorkamer uit te voeren is deze goed controleerbaar en/of beheersbaar. Hiermee wordt de betrouwbaarheid van het totale proces vergroot. Door gebruik van het piëzo-element behoort het verder tot de mogelijkheden om cavitatie op te wekken in de 15 reactorkamer. Bij voorkeur worden hiervoor zodanige golven geproduceerd dat cavitatie optreedt in het te behandelen fluïdum. De ultrasone geluidsgolven creëren vacuüm-bellen in het fluïdum. Deze bellen imploderen en dit zorgt lokaal voor een zeer hoge druk en temperatuur. Hierdoor kunnen micro-20 organismen worden gedood. Daarnaast is het mogelijk dat sommige organische microverontreinigingen, zoals dioxaan, MBTE, fenylbenzeen, medicijnresten en hormonen, worden ontleed of anderszins onschadelijk gemaakt.By suctioning and pushing away in alternation of the fluid, as previously described, a mixing will occur in the environment of the hydrophonic pump as well as in the reactor chamber of this pump. A mixing effect 3 of the fluid is hereby obtained. Such a mixing effect is particularly relevant in a so-called plug flow of the fluid in order to achieve some degree of mixing herein. Furthermore, it is also possible, due to the conditions used, including in particular pressure in the reactor chamber, to accelerate certain reactions in the fluid. This treats the fluid as a whole. In the context of the present invention, by the way, treatment is also understood to mean the measurement and analysis of the fluid. By carrying out a treatment in a reactor room, it is easily controllable and / or controllable. This increases the reliability of the total process. By using the piezo element, it is furthermore possible to generate cavitation in the reactor chamber. For this purpose, waves are preferably produced such that cavitation occurs in the fluid to be treated. The ultrasonic sound waves create vacuum bubbles in the fluid. These bubbles implode and this ensures a very high pressure and temperature locally. This allows micro-organisms to be killed. In addition, it is possible that some organic micropollutants, such as dioxane, MBTE, phenylbenzene, drug residues and hormones, are decomposed or otherwise rendered harmless.

Het piëzo-element wordt bij voorkeur uitgevoerd 25 als een piëzo-disk vormend een zijwand van de reactorkamer in de hydrofone pomp. Een bijkomend voordeel van de hydrofone pomp volgens de onderhavige uitvinding is dat bovengenoemd functie of functies bewerkstelligd worden met behulp van een minimaal aantal onderdelen. Hiermee zijn de 30 gewenste functies kosteneffectief te bewerkstelligen.The piezo element is preferably designed as a piezo disk forming a side wall of the reactor chamber in the hydrophone pump. An additional advantage of the hydrophonic pump according to the present invention is that the above-mentioned function or functions are achieved with the aid of a minimum number of parts. This makes it possible to achieve the desired functions cost-effectively.

De benodigde energie voor het piëzo-element kan op diverse manieren worden toegevoerd. Eén van de mogelijkheden hiervoor is het gebruik van een vaste voedingskabel die 4 wordt voorzien aan de hydrofone pomp volgens de vinding. Hierbij wordt bij voorkeur een spanning aangeleverd voor het piëzo-element. De spanning kan voorts worden gerealiseerd door bijvoorbeeld een capacitieve koppeling met een 5 elektrisch veld alsook door het genereren van een dergelijke gewenste spanning uit de ontvangen radiogolven met behulp van een elektromagnetisch veld.The energy required for the piezo element can be supplied in various ways. One of the possibilities for this is the use of a fixed supply cable that 4 is provided to the hydrophonic pump according to the invention. A voltage is preferably supplied for the piezo element. The voltage can further be realized by, for example, a capacitive coupling with an electric field as well as by generating such a desired voltage from the received radio waves with the aid of an electromagnetic field.

In een voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding wordt de behuizing voorzien van 10 inductieve middelen voor het aandrijven van het piëzo-element .In an advantageous preferred embodiment according to the present invention, the housing is provided with inductive means for driving the piezo element.

Door het voorzien van inductieve middelen kan een koppeling met een magnetisch veld worden gerealiseerd om op deze wijze een spanning te realiseren voor het piëzo-15 element. Bij voorkeur wordt een spoel voorzien waarmee de gewenste spanning gerealiseerd kan worden. Hiermee wordt bewerkstelligd dat geen bedrading nodig is voor de hydrofone pomp en de omgeving. Dit betekent dat de hydrofone pomp zich vrij kan bewegen in een fluïdum, zoals in een waterige 20 stroom. De plaatsing van de hydrofone pomp in het fluïdum is daarmee uitermate eenvoudig. Dit is ondermeer voordelig voor grootschalige toepassingen waarbij bijvoorbeeld meerdere hydrofone pompen volgens de vinding beweegbaar voorzien kunnen worden in een fluïdum zonder daarbij de 25 bewegingsvrijheid te beperken ten gevolge van bijvoorbeeld een bedrade verbinding. Bijkomend wordt het aantal mogelijke toepassingen van de hydrofone pomp hiermee sterk vergroot. Reeds genoemd als mogelijke toepassing is een waterzuivering waarin een hydrofone pomp gebruikt kan worden om het water 30 te behandelen. Een alternatieve toepassing betreft een medische toepassing waarbij een dergelijke hydrofone pomp in een bloedvat gebracht kan worden. Hierbij behoort het tot de mogelijkheden om met behulp van een membraan of vlies die 5 wordt voorzien bij de inlaat deze op een gewenste positie te openen met het piëzo-element om bijvoorbeeld een specifieke dosering op de gewenste locatie te bewerkstelligen. Alternatieve toepassingen hebben voorts bijvoorbeeld 5 betrekking op zwemwater of aquariumwater waarbij het overigens tot de mogelijkheden behoort om een dergelijke hydrofone pomp vast op bijvoorbeeld de bodem of juist aan de onderzijde van de bodem te voorzien.By providing inductive means, a coupling with a magnetic field can be realized in order to realize a voltage for the piezo element in this way. A coil is preferably provided with which the desired voltage can be realized. This ensures that no wiring is required for the hydrophonic pump and the environment. This means that the hydrophonic pump can move freely in a fluid, such as in an aqueous stream. The placement of the hydrophonic pump in the fluid is therefore extremely simple. This is advantageous, inter alia, for large-scale applications in which, for example, several hydrophonic pumps according to the invention can be movably provided in a fluid without thereby limiting the freedom of movement as a result of, for example, a wired connection. In addition, the number of possible applications of the hydrophonic pump is thus greatly increased. Already mentioned as a possible application is a water treatment in which a hydrophonic pump can be used to treat the water. An alternative application is a medical application in which such a hydrophonic pump can be introduced into a blood vessel. Hereby it is possible to open it at a desired position with the aid of a diaphragm or membrane which is provided at the inlet with the piezo element in order, for example, to effect a specific dosage at the desired location. Alternative applications furthermore relate, for example, to swimming water or aquarium water, whereby it is otherwise possible to provide such a hydrophonic pump firmly on, for example, the bottom or on the underside of the bottom.

Bij voorkeur heeft de hydrofone pomp een behuizing 10 met een volume van ten hoogste 1 cm3, bij voorkeur ten hoogste 0,25 cm3 en met de meeste voorkeur ten hoogste 0,1 cm3. Door het voorzien van een hydrofone pomp met dergelijk relatief kleine afmetingen wordt een soort micro-hydrofone pomp met microreactor gerealiseerd. Hiermee behoort het tot 15 de mogelijkheden om één zo'n dergelijke hydrofone pomp te voorzien in nauwe doorgangen, zoals bloedvaten. Ook behoort het tot de mogelijkheden om een groot aantal hydrofone pompen volgens de uitvinding te voorzien in een groter bassin zoals een bad of leiding, om daar het gewenste effect 20 op het fluïdum te realiseren.The hydrophonic pump preferably has a housing 10 with a volume of at most 1 cm 3, preferably at most 0.25 cm 3 and most preferably at most 0.1 cm 3. By providing a hydrophonic pump with such relatively small dimensions, a kind of micro-hydrophonic pump with microreactor is realized. This makes it possible to provide one such hydrophonic pump in narrow passages, such as blood vessels. It is also possible to provide a large number of hydrophonic pumps according to the invention in a larger basin such as a bath or pipe, in order to realize the desired effect on the fluid there.

In een voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat de behuizing een kunststof.In an advantageous preferred embodiment according to the present invention, the housing comprises a plastic.

Door het voorzien van een kunststof zoals PVC of teflon ontstaat een lichte en goedkope behuizing. Voorts kan 25 het gewicht van de hydrofone pomp worden afgestemd op het fluïdum om deze daar bijvoorbeeld in te laten zweven. Bijkomend wordt een eventueel nadelig effect van het fluïdum op de behuizing tegengegaan door de juiste materiaalkeuze. Overigens behoort het ook tot de mogelijkheden om 30 bijvoorbeeld staal te gebruiken als behuizing in geval gebruik wordt gemaakt van ultrasoon geluid in combinatie met de hydrofone pomp volgens de uitvinding.Providing a plastic such as PVC or Teflon creates a light and inexpensive housing. Furthermore, the weight of the hydrophonic pump can be adjusted to the fluid in order to cause it to float therein, for example. In addition, a possible adverse effect of the fluid on the housing is counteracted by the correct choice of material. Incidentally, it is also possible to use, for example, steel as a housing in case use is made of ultrasonic sound in combination with the hydrophonic pump according to the invention.

66

In een voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding zijn de amplitude en/of frequentie van het piëzo-element instelbaar.In an advantageous preferred embodiment according to the invention, the amplitude and / or frequency of the piezo element are adjustable.

Door het voorzien van een instelbare en bij 5 voorkeur regelbare amplitude(n) en/of frequentie(s) voor het piëzo-element is het mogelijk de procescondities in de reactorkamer aan te sturen om bijvoorbeeld cavitatie in deze kamer op te laten treden. Hierbij kan met de condities worden ingespeeld op de specifieke toestand van het fluïdum 10 dat zich in en nabij de pomp bevindt.By providing an adjustable and preferably controllable amplitude (s) and / or frequency (s) for the piezo element, it is possible to control the process conditions in the reactor chamber in order, for example, to cause cavitation in this chamber. The conditions can be used to respond to the specific state of the fluid 10 that is located in and near the pump.

In een verdere voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat de pomp verder één of meer LEDs.In a further advantageous preferred embodiment according to the invention, the pump further comprises one or more LEDs.

Door het voorzien van één of meer LEDs kan het fluïdum worden behandeld. In het bijzonder wordt hierbij 15 gebruik gemaakt van zogeheten UV-LEDs om daarmee het fluïdum met UV te kunnen behandelen. Hierbij wordt onder behandelen in het geval van het gebruik van UV-LEDs met name het desinfecteren van het fluïdum verstaan.The fluid can be treated by providing one or more LEDs. In particular, so-called UV LEDs are used in order to thereby treat the fluid with UV. In this context, treatment in the case of the use of UV LEDs is understood to mean in particular the disinfecting of the fluid.

Bij voorkeur omvat de pomp tweede inductieve 20 middelen voor de LED. Door het voorzien van tweede inductieve middelen kan de benodigde voeding voor de LEDs separaat worden voorzien van een piëzo-element. Bij voorkeur wordt deze voeding voorzien als een spoel voorzien rond de uitlaat, in het bijzonder rond een verlengde inlaat/uitlaat, 25 waarbij de LED bij voorkeur worden geplaatst aan de binnenwand van deze inlaat/uitlaat.The pump preferably comprises second inductive means for the LED. By providing second inductive means, the required power supply for the LEDs can be separately provided with a piezo element. This power supply is preferably provided as a coil provided around the outlet, in particular around an extended inlet / outlet, the LED preferably being placed on the inner wall of this inlet / outlet.

Alternatieve behandelingwijzen maken bijvoorbeeld gebruik van een ultrasone geluidsbron die op soortgelijke wijze voorzien kan worden als alternatief of eventueel in 30 combinatie met de UV-LEDs.Alternative treatment methods use, for example, an ultrasonic sound source which can be provided in a similar manner as alternative or optionally in combination with the UV LEDs.

In een verdere voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat de pomp één of meer sensormiddelen.In a further advantageous preferred embodiment according to the present invention, the pump comprises one or more sensor means.

77

Door het voorzien van één of meer sensormiddelen kan een analyse worden gemaakt van het fluïdum waarin de hydrofone pomp is aangebracht. Hierbij kan onder meer worden gedacht aan het meten van de troebelheid, zuurgraad, 5 zuurstof en/of geleidbaarheid van het fluïdum. In een mogelijke uitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvatten de sensormiddelen een LED aan één zijde van de reactorkamer en een fotodiode aan de tegenovergelegen zijde van de reactorkamer waarmee een meting van het fluïdum in de 10 reactorkamer mogelijk is. Voorts wordt opgemerkt dat ook het gedrag van het piëzo-element gebruikt kan worden als sensor. Hiermee is het bijvoorbeeld mogelijk om bij een gedefinieerde spanning eigenschappen van het fluïdum te bepalen aan de hand van het gedrag van het piëzo-element.By providing one or more sensor means, an analysis can be made of the fluid in which the hydrophone pump is arranged. Here, one may think, for example, of measuring the turbidity, acidity, oxygen and / or conductivity of the fluid. In a possible embodiment according to the invention, the sensor means comprise an LED on one side of the reactor chamber and a photodiode on the opposite side of the reactor chamber with which a measurement of the fluid in the reactor chamber is possible. It is further noted that the behavior of the piezo element can also be used as a sensor. This makes it possible, for example, to determine properties of the fluid at a defined voltage on the basis of the behavior of the piezo element.

15 Bij voorkeur omvatten de sensormiddelen voorts een datatransmitter. Door het voorzien van een datatransmitter wordt gerealiseerd dat meetdata doorgestuurd kan worden naar een centrale verwerkingseenheid. Voorts is het bijvoorbeeld mogelijk om de gehanteerde amplitude en/of freguenties aan 20 te passen aan de hand van de metingen. Hiermee ontstaat een regelsysteem dat online inspeelt op de specifieke condities van het fluïdum. De datatransmitter wordt bij voorkeur draadloos uitgevoerd met behulp van een inductief systeem of een zendsysteem. Overigens behoren andere datatransmitters 25 ook tot de mogelijkheden.Preferably, the sensor means further comprise a data transmitter. By providing a data transmitter, it is realized that measurement data can be sent to a central processing unit. Furthermore, it is, for example, possible to adjust the amplitude and / or frequencies used on the basis of the measurements. This creates a control system that responds online to the specific conditions of the fluid. The data transmitter is preferably implemented wirelessly with the aid of an inductive system or a transmission system. Other data transmitters 25 are also possible.

In een verdere voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding betreft de inlaat naar de reactorkamer een verlengde inlaat.In a further advantageous preferred embodiment according to the present invention, the inlet to the reactor chamber relates to an extended inlet.

Door de inlaat, en daarmee de bij voorkeur 30 gecombineerde uitlaat, te verlengen wordt de stroming ten gevolge van de hydrofone pomp volgens de vinding op gewenste wijze beïnvloed. De uitstroom vindt in hoofdzaak plaats in een richting loodrecht op de uitstroomopening van de pomp.By prolonging the inlet, and therefore the preferably combined outlet, the flow due to the hydrophonic pump according to the invention is influenced in a desired manner. The outflow mainly takes place in a direction perpendicular to the outflow opening of the pump.

88

Daarentegen wordt de instroom aangezogen vanaf alle zijden van de opening. Hiermee wordt de menging verder vergroot.In contrast, the inflow is sucked in from all sides of the opening. This further increases the mixing.

Een verder effect dat wordt bewerkstelligd met deze verlengde inlaat is dat het hierbij mogelijk is om 5 aanvullende componenten te voorzien. Hierbij kan gedacht worden aan de eerder genoemde UV-LEDs, eventueel in combinatie met de daarbij voorziene spoel voor de inductie.A further effect that is achieved with this extended inlet is that it is possible here to provide additional components. In this context, consideration may be given to the aforementioned UV LEDs, possibly in combination with the induction coil provided for this purpose.

In een verdere voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat de behuizing meer 10 dan één reactorkamer.In a further advantageous preferred embodiment according to the present invention, the housing comprises more than one reactor chamber.

Door het voorzien van meer dan één reactorkamer wordt een effectieve pomp gerealiseerd. Hierbij wordt bij voorkeur volstaan met één piëzo-element op het grensvlak tussen de twee reactorkamers. Bij voorkeur wordt hierbij een 15 afzonderlijke inlaat naar de reactorkamers voorzien in tegenovergelegen zijden van de gesegmenteerde pomp.By providing more than one reactor chamber, an effective pump is realized. In this case, one piezo element is preferably sufficient on the interface between the two reactor chambers. A separate inlet to the reactor chambers is herein preferably provided on opposite sides of the segmented pump.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een houder voorzien van ten minste één hydrofone pomp zoals bovenstaand beschreven.The invention further relates to a holder provided with at least one hydrophonic pump as described above.

20 Voor de houder gelden dezelfde voordelen en effecten als beschreven voor de pomp. Een dergelijke houder heeft bijvoorbeeld betrekking op een zwembad, aquarium, buis of leiding voor proceswater, en een bloedvat. In een mogelijke uitvoeringsvorm wordt in de houder meer dan één 25 type hydrofone pomp voorzien. Hierbij kan bijvoorbeeld worden gedacht aan de hydrofone pomp uitsluitend voorzien van een piëzo-element als eerste type en een tweede type uitgevoerd met bijvoorbeeld een UV-LED. Ook combinaties met geluidsbronnen op de hydrofone pomp behoren tot de 30 mogelijkheden. Deze verschillende typen kunnen door elkaar heen in de houder worden gebracht waarbij elk type een eigen effect heeft op het fluïdum. Ook behoort het tot de mogelijkheden om diverse lagen in de houder te voorzien van 9 pompen volgens de onderhavige uitvinding. Hierbij kan elke laag bijvoorbeeld worden voorzien van een afzonderlijke optimale instelling gericht op het gewenste effect, bijvoorbeeld desinfectie van een specifiek micro-organisme.The same advantages and effects apply to the container as described for the pump. Such a container relates, for example, to a swimming pool, aquarium, tube or process water pipe, and a blood vessel. In a possible embodiment, more than one type of hydrophonic pump is provided in the holder. In this context, consideration may be given, for example, to the hydrophonic pump provided exclusively with a piezo element as the first type and a second type provided with, for example, a UV LED. Combinations with sound sources on the hydrophone pump are also among the 30 options. These different types can be introduced into the container interchangeably, each type having its own effect on the fluid. It is also possible to provide various layers in the container with 9 pumps according to the present invention. In this case, each layer can for instance be provided with a separate optimum adjustment focused on the desired effect, for example disinfection of a specific microorganism.

5 Hierbij kan bijvoorbeeld worden gedacht aan het gebruik van verschillende frequenties en/of amplitude per laag. Ook behoort het tot de mogelijkheden om zowel meerdere typen als meerdere lagen in één houder te voorzien, desgewenst elk type afzonderlijk in een eigen laag. Hiermee kan de werking 10 van de pompelementen volgens de uitvinding worden afgestemd op de specifieke gewenste functies.For example, the use of different frequencies and / or amplitude per layer can be envisaged. It is also possible to provide both several types and several layers in one holder, if desired, each type separately in its own layer. The operation of the pump elements according to the invention can hereby be adjusted to the specific desired functions.

De uitvinding heeft voorts tevens betrekking op een werkwijze voor het mengen, behandelen en/of versnellen van procesreacties van een fluïdum omvattende het voorzien 15 en in gebruik aandrijven van één of meer hydrofone pompen zoals bovenstaand beschreven.The invention furthermore also relates to a method for mixing, treating and / or accelerating process reactions with a fluid comprising providing and in use driving one or more hydrophonic pumps as described above.

Voor de werkwijze gelden dezelfde effecten en voordelen als beschreven voor de pomp en de houder.The same effects and advantages apply to the method as described for the pump and the container.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de 20 uitvinding worden toegelicht aan de hand van voorkeursuitvoeringsvormen daarvan, waarbij wordt verwezen naar de bij gevoegde tekeningen waarin tonen: - figuur IA een aanzicht van een pomp volgens de uitvinding; 25 - figuur 1B een aanzicht van een houder waarin een aantal pompen volgens figuur IA zijn voorzien; en - figuur 2A en B alternatieve uitvoeringsvormen van de pomp volgens de uitvinding.Further advantages, features and details of the invention are elucidated on the basis of preferred embodiments thereof, wherein reference is made to the accompanying drawings in which: figure 1A shows a view of a pump according to the invention; Figure 1B shows a view of a holder in which a number of pumps according to figure IA are provided; and - figures 2A and B alternative embodiments of the pump according to the invention.

Een hydrofone pomp 2 (figuur IA) omvat een 30 kunststof behuizing 4, waarin een reactorruimte 6 is voorzien. Fluïdum kan instromen en uitstromen via opening 8 en kanaal 10 naar reactorruimte 6. Tegenover opening 8 is 10 een piëzo-disk 12 voorzien waarmee de gewenste volumeveranderingen van reactorruimte 6 worden gerealiseerd.A hydrophonic pump 2 (Figure 1A) comprises a plastic housing 4, in which a reactor space 6 is provided. Fluid can flow in and out via opening 8 and channel 10 to reactor space 6. Opposite opening 8 a piezo disk 12 is provided with which the desired volume changes of reactor space 6 are realized.

Een houder 13 (figuur 1B) omvat een ruimte 14 waarin zich een vloeistof 16 bevindt. Vloeistof 16 komt 5 binnen in houder 14 via inlaat 18 en verlaat deze weer via uitlaat 20. In ruimte 14 zijn een aantal pompen 2 voorzien voor het interacteren met vloeistof 16.A container 13 (Figure 1B) comprises a space 14 in which there is a liquid 16. Liquid 16 enters container 14 via inlet 18 and leaves it again via outlet 20. In space 14 a number of pumps 2 are provided for interacting with liquid 16.

Door houder 13 te voorzien van een aantal pompen 2 kan een vloeistof worden behandeld. Hiertoe wordt vloeistof 10 aangevoerd naar de omgeving van de pomp ofwel wordt pomp 2 geplaatst in vloeistof 16 voorzien in ruimte 14 van houder 13. Door het activeren van de piëzo-disk 12 vindt een volumeverandering plaats van de reactorkamer 6 in behuizing 4 van pomp 2. Door het veranderende volume van kamer 6 zal 15 vloeistof 16 instromen dan wel uitstromen via opening 8. In de reactorkamer vindt een verdere menging plaats naast de gerealiseerde menging in ruimte 14 van houder 13. Door het realiseren van cavitatie wordt een desinfectie van de vloeistof in reactorkamer 16 gerealiseerd.A liquid can be treated by providing container 13 with a number of pumps 2. For this purpose liquid 10 is supplied to the environment of the pump or pump 2 is placed in liquid 16 provided in space 14 of container 13. By activating the piezo disk 12 a volume change takes place of the reactor chamber 6 in housing 4 of pump 2 Due to the changing volume of chamber 6, liquid 16 will flow in or out via opening 8. In the reactor chamber, a further mixing takes place in addition to the realized mixing in space 14 of container 13. By realizing cavitation, a disinfection of the liquid becomes in reactor chamber 16.

20 In een alternatieve uitvoeringsvorm van pomp 22 (figuur 2A) is een spoel 24 geplaatst om behuizing 4.In an alternative embodiment of pump 22 (Figure 2A), a coil 24 is placed around housing 4.

Hiermee wordt piëzo-disk 12 van een spanning voorzien. In de getoonde uitvoeringsvorm is pomp 22 verder voorzien van een aantal LEDs 26 geplaatst aan de binnenzijde van kanaal 10.This provides the piezo disk 12 with a voltage. In the embodiment shown, pump 22 is further provided with a number of LEDs 26 placed on the inside of channel 10.

25 Aan de buitenzijde van kanaal 10 is een tweede spoel 28 voorzien om daarmee de LEDs 26 van voeding te kunnen voorzien. Voorts is in de getoonde uitvoeringsvorm aan de binnenzijde van reactorkamer 6 aan een eerste zijde een sensor 30 voorzien die een signaal uitzendt dat in meer of 30 mindere mate wordt ontvangen aan de diode 32 voorzien aan de tegenover gelegen zijde van reactorruimte 6. Op deze wijze kan een meting van bijvoorbeeld de troebelheid worden 11 uitgevoerd. Vervolgens kan de meting met behulp van zendmiddelen 34 naar een verwerkingseenheid worden gestuurd.A second coil 28 is provided on the outside of channel 10 so that the LEDs 26 can be supplied with power therewith. Furthermore, in the embodiment shown, a sensor 30 is provided on the inside of reactor chamber 6 on a first side which emits a signal that is received to a greater or lesser extent on the diode 32 provided on the opposite side of reactor space 6. In this way a measurement of, for example, the turbidity can be carried out. Subsequently, the measurement can be sent to a processing unit with the aid of transmitting means 34.

Een verdere alternatieve uitvoeringsvorm van pomp 36 (figuur 2B) bestaat uit een gecombineerd element met een 5 eerste deel 38 en een tweede deel 40. Eerste deel 38 beschikt over een eerste reactorkamer 42 terwijl tweede deel 40 beschikt over een tweede reactorkamer 44. In de getoonde uitvoeringsvorm vormt piëzo-disk 12 de grens tussen kamers 42, 44. De aanvoer naar eerste kamer 42 vindt plaats via 10 opening 46 in eerste deel 38. De aan- en afvoer van vloeistof naar tweede kamer 44 gebeurt via tweede opening 48. ExperimentA further alternative embodiment of pump 36 (Figure 2B) consists of a combined element with a first part 38 and a second part 40. First part 38 has a first reactor chamber 42 while second part 40 has a second reactor chamber 44. In the In the embodiment shown, piezo disk 12 forms the boundary between chambers 42, 44. The supply to first chamber 42 takes place via opening 46 in first part 38. The supply and discharge of liquid to second chamber 44 takes place via second opening 48. Experiment

Door het brengen van hydrofone pomp 2 in een houder 13 onder water waarbij deeltjes zijn toegevoegd kan 15 de werking daarvan worden toegelicht. Door het activeren van de piëzo-disk worden de deeltjes duidelijk getransporteerd door de vloeistof. Hiermee wordt in het experiment aangetoond dat een menging optreedt. Voorts wordt hiermee aangetoond dat behandeling van deze deeltjes, bijvoorbeeld 20 de micro-organismen, in de reactorkamer ook tot de mogelijkheden behoort. In de experimenten is gebruik gemaakt van een sinusvormige spanning met een amplitude van 20 Volt. Bij de gehanteerde frequentie van piëzo-element van 340 Hz is de gemeten stroom zo'n 4 mA. Door 90° faseverschil tussen 25 stroom en spanning is de energieconsumptie aanzienlijk minder dan 100 mW, naar schatting zo ongeveer 20 mW. Hiermee is de toepasbaarheid van de pomp aangetoond.The operation thereof can be explained by introducing hydrophonic pump 2 into a container 13 under water with particles being added. By activating the piezo disk, the particles are clearly transported through the liquid. This shows in the experiment that a mixing occurs. Furthermore, it is shown that treatment of these particles, for example the microorganisms, in the reactor chamber is also possible. In the experiments use was made of a sinusoidal voltage with an amplitude of 20 volts. At the applied frequency of the 340 Hz piezo element, the measured current is around 4 mA. Due to a 90 ° phase difference between current and voltage, energy consumption is considerably less than 100 mW, estimated at around 20 mW. This demonstrates the applicability of the pump.

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De 30 gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn. In het bijzonder behoren combinaties van genoemde maatregelen nadrukkelijk tot de mogelijkheden.The present invention is by no means limited to the above described preferred embodiments thereof. The rights sought are defined by the following claims within the scope of which many modifications are conceivable. In particular, combinations of said measures are expressly possible.

Claims (14)

1. Hydrofone pomp omvattende: - een behuizing voorzien van een reactorkamer; 5. een inlaat voor het binnen laten en uitlaten van fluïdum in en uit de reactorkamer; en - een aandrijfbaar aan ten minste één zijde van de reactorkamer voorzien piëzo-element.A hydrofone pump comprising: - a housing provided with a reactor chamber; 5. an inlet for introducing and discharging fluid into and out of the reactor chamber; and - a piezo element provided drivably on at least one side of the reactor chamber. 2. Hydrofone pomp volgens conclusie 1, waarin de behuizing is voorzien van inductieve middelen voor het aandrijven van het piezo-element.Hydrophonic pump according to claim 1, wherein the housing is provided with inductive means for driving the piezo element. 3. Hydrofone pomp volgens conclusie 1 of 2, waarin de 15 behuizing een volume heeft van ten hoogste 1 cm3, bij voorkeur ten hoogste 0,25 cm3, en met de meeste voorkeur ten hoogste 0,1 cm3.3. Hydrophonic pump according to claim 1 or 2, wherein the housing has a volume of at most 1 cm 3, preferably at most 0.25 cm 3, and most preferably at most 0.1 cm 3. 4. Hydrofone pomp volgens conclusies 1, 2 of 3, waarin 20 de behuizing kunststof omvat.4. Hydrophonic pump according to claims 1, 2 or 3, wherein the housing comprises plastic. 5. Hydrofone pomp volgens één of meer van de conclusies 1-4, waarin de amplitude en/of frequenties van het piezo-element instelbaar zijn. 25The hydrophonic pump according to one or more of claims 1-4, wherein the amplitude and / or frequencies of the piezo element are adjustable. 25 6. Hydrofone pomp volgens één of meer van de conclusies 1-5, verder omvattende één of meer LEDs.The hydrophonic pump according to one or more of claims 1-5, further comprising one or more LEDs. 7. Hydrofone pomp volgens conclusie 6, verder 30 omvattende tweede inductieve middelen voor de LED.7. Hydrophonic pump according to claim 6, further comprising second inductive means for the LED. 8. Hydrofone pomp volgens één of meer van de conclusies 1-7, verder omvattende één of meer sensormiddelen.A hydrophonic pump according to one or more of claims 1-7, further comprising one or more sensor means. 9. Hydrofone pomp volgens conclusie 8, waarbij de sensormiddelen een datatransmitter omvatten.The hydrophonic pump of claim 8, wherein the sensor means comprises a data transmitter. 10. Hydrofone pomp volgens één of meer van de conclusies 1-9, waarin de inlaat is verlengd.The hydrophonic pump according to one or more of claims 1-9, wherein the inlet is extended. 11. Hydrofone pomp volgens één of meer van de conclusies 1-10, waarin de behuizing meer dan één 10 reactorkamer omvat.11. Hydrophonic pump according to one or more of claims 1-10, wherein the housing comprises more than one reactor chamber. 12. Houder voorzien van ten minste één hydrofone pomp volgens één of meer van de conclusies 1-11.A container provided with at least one hydrophonic pump according to one or more of claims 1-11. 13. Houder volgens conclusie 12, waarin hydrofone pompen van meer dan één type en/of in meer dan één laag zijn voorzien in de houder.A container according to claim 12, wherein hydrophonic pumps of more than one type and / or in more than one layer are provided in the container. 14. Werkwijze voor het mengen, behandelen en/of 20 versnellen van procesreacties van een fluïdum omvattende het voorzien en in gebruik aandrijven van één of meer hydrofone pompen volgens één of meer van de conclusies 1-11.14. Method for mixing, treating and / or accelerating process reactions of a fluid comprising providing and in use driving one or more hydrophonic pumps according to one or more of claims 1-11.
NL2005474A 2010-10-07 2010-10-07 HYDROPHONE PUMP, HOLDER AND METHOD FOR THIS. NL2005474C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2005474A NL2005474C2 (en) 2010-10-07 2010-10-07 HYDROPHONE PUMP, HOLDER AND METHOD FOR THIS.
EP11770895.8A EP2624944A1 (en) 2010-10-07 2011-10-07 Hydrophone pump, container and method therefor
PCT/NL2011/050683 WO2012047106A1 (en) 2010-10-07 2011-10-07 Hydrophone pump, container and method therefor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2005474A NL2005474C2 (en) 2010-10-07 2010-10-07 HYDROPHONE PUMP, HOLDER AND METHOD FOR THIS.
NL2005474 2010-10-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2005474C2 true NL2005474C2 (en) 2012-04-11

Family

ID=43921138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2005474A NL2005474C2 (en) 2010-10-07 2010-10-07 HYDROPHONE PUMP, HOLDER AND METHOD FOR THIS.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2624944A1 (en)
NL (1) NL2005474C2 (en)
WO (1) WO2012047106A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4032438A (en) * 1975-09-19 1977-06-28 Ocean Ecology Ltd. Method and apparatus for ultrasonically removing contaminants from water
DE19614240C1 (en) * 1996-04-10 1997-06-05 Ppv Verwaltungs Ag Fluids steriliser used in reprocessing lubricating oil emulsions
US6777245B2 (en) * 2000-06-09 2004-08-17 Advalytix Ag Process for manipulation of small quantities of matter
JP2005319407A (en) * 2004-05-10 2005-11-17 Hitachi Ltd Instrument using piezoelectric device
US20060275883A1 (en) * 2003-02-27 2006-12-07 Andreas Rathgeber Method and device for blending small quantities of liquid in microcavities
US20080260582A1 (en) * 2004-10-21 2008-10-23 Christoph Gauer Method for Displacing Small Amounts of Fluids in Micro Channels by Means of Acoustical Waves

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4032438A (en) * 1975-09-19 1977-06-28 Ocean Ecology Ltd. Method and apparatus for ultrasonically removing contaminants from water
DE19614240C1 (en) * 1996-04-10 1997-06-05 Ppv Verwaltungs Ag Fluids steriliser used in reprocessing lubricating oil emulsions
US6777245B2 (en) * 2000-06-09 2004-08-17 Advalytix Ag Process for manipulation of small quantities of matter
US20060275883A1 (en) * 2003-02-27 2006-12-07 Andreas Rathgeber Method and device for blending small quantities of liquid in microcavities
JP2005319407A (en) * 2004-05-10 2005-11-17 Hitachi Ltd Instrument using piezoelectric device
US20080260582A1 (en) * 2004-10-21 2008-10-23 Christoph Gauer Method for Displacing Small Amounts of Fluids in Micro Channels by Means of Acoustical Waves

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012047106A1 (en) 2012-04-12
EP2624944A1 (en) 2013-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meroni et al. Sonoprocessing: from concepts to large-scale reactors
Mason Large scale sonochemical processing: aspiration and actuality
Abramov et al. Flow-mode water treatment under simultaneous hydrodynamic cavitation and plasma
US7763177B2 (en) System and method for ultrasonic cleaning of ultraviolet disinfection system
CN109844089B (en) Bioreactor using acoustic standing waves
JP4945318B2 (en) Microbubble generator
US20040057866A1 (en) System and method for sterilization of a liquid
US20060273041A1 (en) On-board water treatment and management process and apparatus
NL2005474C2 (en) HYDROPHONE PUMP, HOLDER AND METHOD FOR THIS.
JP4431872B2 (en) Ballast water treatment method and apparatus
ATE444264T1 (en) METHOD FOR TREATING A MEDIUM USING ULTRASONIC TRANSDUCERS
Oyane et al. Inactivation of Cryptosporidium parvum by ultrasonic irradiation
KR101887852B1 (en) ballast water management system
NL2005488C2 (en) WIRELESS SOUND SOURCE, DEVICE AND METHOD FOR DISINFECTING A FLUID.
JP2004275850A (en) Ultrasonic device
KR101217167B1 (en) Apparatus for mixing chemicals using ultrasonic waves
JP4775694B2 (en) Ultrasonic treatment apparatus and ultrasonic treatment method
NL1039050C2 (en) Device and method for a uv disinfection reactor.
FI127076B (en) A cavitation arrangement for removing harmful material from the fluid
CN101580289B (en) Semiconductor, ultraviolet and ultrasonic combined water treatment device
Aseev et al. Using high-frequency ultrasound (1.7 MHz) for oxidative processes in aqueous media
US20090090675A1 (en) Process to remove salt or bacteria by ultrasound
KR101733851B1 (en) Water treatment apparatus using ultrasonic resonance and non-crystalline
JP2001009448A (en) Water treatment and device therefor
Mason The design of ultrasonic reactors for environmental remediation

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20151101