采用成角度的声波的分离制造技术

技术编号:23774410 阅读:63 留言:0更新日期:2020-04-12 03:13
本发明专利技术涉及采用声泳装置从主流体分离材料的方法和系统。这些方法和系统可以使材料(例如,第二流体、细胞、珠粒或其它粒子、外来体、病毒、油滴)在所述主流体流中以高流速偏转。

Use angled sound wave separation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用成角度的声波的分离相关申请的交叉引用本申请是15/613,790的部分继续申请,15/613,790是15/143,481的分案申请,15/143,481要求了2016年4月1日提交的美国临时专利申请号62/316,933和2015年4月29日提交的美国临时专利申请号62/154,690的优先权。本申请还要求了2017年3月30日提交的美国临时专利申请号62/479,309和2017年4月13日提交的美国临时专利申请号62/485,229的优先权。所有这些申请均通过引用的方式并如本文。
技术介绍
在医疗领域中,通常期望将低浓度细胞从流体混合物中分离而不伤害流体混合物中的细胞、洗涤细胞、浓缩细胞,基于关键参数对细胞进行区分,或者甚至对许多不同类型的细胞分级分离(fractionate)。这样的方法对于开发许多常见疾病的可能治愈是关键。还期望采用声场来分离大小、密度和/或声学对比因子不同的粒子或细胞,其中粒子也可彼此分离。实例包括活细胞与死细胞的分离和分化细胞与未分化细胞的分离。本文所述的方法提供无标记的这种分离或分级分离方法。在食品和饮料工业中,过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于从主流体分离材料的系统,所述系统包括:/n限定平均流动方向的流动室;/n超声换能器,所述超声换能器包括压电材料,所述压电材料被配置为待激发以在所述流动室中生成具有波长和声辐射力并且相对于通过所述流动室的平均流动方向成锐角取向的成角度的体声驻波,其中所述流动室具有为所述成角度的声驻波的波长的至少10倍的最小内部尺寸;/n与所述至少一个超声换能器相对的反射器;/n流体连接到所述流动室的第一入口;/n流体连接到所述流动室的第二入口;/n流体连接到所述流动室的第一出口;和/n流体连接到所述流动室的第二出口。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170330 US 62/479,309;20170413 US 62/485,2291.用于从主流体分离材料的系统,所述系统包括:
限定平均流动方向的流动室;
超声换能器,所述超声换能器包括压电材料,所述压电材料被配置为待激发以在所述流动室中生成具有波长和声辐射力并且相对于通过所述流动室的平均流动方向成锐角取向的成角度的体声驻波,其中所述流动室具有为所述成角度的声驻波的波长的至少10倍的最小内部尺寸;
与所述至少一个超声换能器相对的反射器;
流体连接到所述流动室的第一入口;
流体连接到所述流动室的第二入口;
流体连接到所述流动室的第一出口;和
流体连接到所述流动室的第二出口。


2.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一入口距所述成角度的体声驻波至少0.1英寸。


3.根据权利要求1所述的系统,其还包括在所述第一入口处终止的第一通道,其中所述第一通道具有从所述第一入口延伸至少0.1英寸的基本上直的段。


4.根据权利要求1所述的系统,其中所述超声换能器与所述反射器之间的空间包括所述流动室内的第一部分和所述流动室外的第二部分。


5.根据权利要求4所述的系统,其还包括将所述第一部分与所述第二部分分开的透声材料。


6.根据权利要求4所述的系统,其还包括与所述第二部分流体连接的冷却水系统。


7.根据权利要求4所述的系统,其中所述第二部分填充有固体材料,所述固体材料的声阻抗等于所述主流体的声阻抗。


8.根据权利要求1所述的系统,其中所述系统包括多个超声换能器。


9.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一入口和所述第二入口是同轴的。


10.根据权利要求9所述的系统,其中所述第一出口和所述第二出口是同轴的。


11.根据权利要求9所述的系统,其中所述第一入口具有矩形横截面。


12.根据权利要求11所述的系统,其中所述第一入口的矩形横截面的面积为至少0.01平方英寸。


13.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一入口具有至少5的纵横比。


14.根据权利要求1所述的系统,其还包括第三出口,其中,所述第二出口设置在所述第一出口与所述第三出口之间,并且所述第三出口的横截面面积小于所述第二出口的横截面面积。


15.根据权利要求14所述的系统,其中所述第二出口具有矩形横截面,并且所述第三出口具有矩形横截面。


16.根据权利要求15所述的系统,其中所述第二出口的宽度与所述第三出口的宽度相同。


17.根据权利要求16所述的系统,其中所述第二出口的高度为所述第三出口的高度的至少2倍。


18.根据权利要求1所述的系统,其还包括多个第三出口,所述多个第三出口各自在所述成角度的声波的偏转方向上偏离所述第二出口的轴线。


19.根据权利要求1所述的系统,其还包括在所述第一入口处终止的第一通道,其中所述第一通道具有从所述第一入口延伸至少0.1英寸并且相对于垂直于所述成角度的声驻波的平面成第一锐角的基本上直的段。


20.根据权利要求19所述的系统,其还包括在所述第二入口处终止的第二通道,其中所述第二通道具有从所述第二入口延伸至少0.1英寸并且相对于垂直于所述成角度的声驻波的平面成第二锐角的基本上直的段。


21.根据权利要求20所述的系统,其中所述第一锐角和所述第二锐角相等。


22.根据权利要求19所述的系统,其还包括在所述第一出口处终止的第三通道,其中所述第三通道具有从所述第一出口延伸并且相对于垂直于所述成角度的声驻波的平面成第三锐角的基本上直的段。


23.根据权利要求22所述的系统,其中所述第一锐角和所述第三锐角相等。


24.根据权利要求22所述的系统,其还包括在所述第二出口处终止的第四通道,其中所述第一出口位于所述成角度的声波相对于所述第二出口的偏转方向上,其中所述第四通道...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·利普肯斯J·迪翁W·M·小普雷茨K·C·奇塔莱B·罗斯约翰斯鲁德
申请(专利权)人:弗洛设计声能学公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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