CN101992040A - 可用于混合流动液体的可调式均质机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可用于混合流动液体的可调式均质机，其包括：一本体、一套筒总成、一振动片固定座及一振动片。本体具有第一贯通孔。套筒总成包括一喷嘴，并且此喷嘴固定于套筒总成的内表面。套筒总成具有一内表面及一外表面，套筒总成以可沿着第一贯通孔的延伸方向来相对于本体往复移动的方式配置于第一贯通孔内。喷嘴固定于内表面上，且喷嘴具有一喷口。振动片固定座固定于套筒总成的内表面，振动片位于第一贯通孔内，振动片的一端固定于振动片固定座，振动片的另一端自振动片固定座朝向喷口延伸。通过调整螺杆的往复移动可带动喷口相对于本体进行往复移动，进而调整喷口与振动片间的距离。

Description

可用于混合流动液体的可调式均质机

技术领域

本发明涉及混合装置，尤指一种对多种流动液体进行混合的均质机。

背景技术

在混合不互溶的多种液体上，一般工业上的做法是对这些液体添加乳化剂。举例来说，在将水混入油中时，现有技术通常会在油与水的混合物中加入一乳化剂，以使水能够以水珠的型态均匀地分散在油中。这种添加乳化剂的作法的主要原因是：乳化剂是一种界面活性剂，其主要作用是降低油与水的交界处的界面张力。所以，当现有技术将乳化剂加入油与水的混合物中，并且对油与水的混合物进行搅拌之后，由水所形成的水珠可以均匀地分散在油中，并且水珠与水珠之间不会相互融合。

上述的乳化剂在化学结构上一般都由极性基(亲水基)和非极性基(亲油基)构成。在油与水的混合物中加入乳化剂后，由于亲水基溶于水中，亲油基溶于油中，因此乳化剂在油与水之间形成一层致密的界面膜。所以，这样的界面膜可以降低界面张力，同时避免水珠与水珠之间的融合。这种添加乳化剂于油水混合物的技术的应用领域相当的广泛。举例而言，在燃烧的领域中，现有技术通常会将水均匀地混合在重油中，以降低氮氧化物的排放。然而，这样的作法通常需要预先购买混有水的重油，之后再将此重油与水的混合物送入一燃烧室进行燃烧。由于商业上所贩卖的乳化剂是非常昂贵的，所以这种预先购买混有水的重油的方式往往会造成燃烧重油的成本增加。

基于上述，为了降低燃烧重油的成本，现有技术提出另一种燃烧重油的方式。为了避免使用乳化剂，在重油与水进入燃烧室之前，另一种燃烧重油的方式是经由一均质机将水均匀地混入重油中，之后直接将混合后的重油与水的混合物送入燃烧室中燃烧。如此一来，现有技术便能够节省购置混有水与乳化剂的重油的成本。然而，现有的均质机却存在着混合效果不佳的问题。

举例而言，【美国专利US3926413，Apparatus for producingacoustic vibrations in liquids】提出一种均质机。然而，当输入此均质机的多种流体的流量发生变化时，此均质机却无法立即改变喷嘴至刀片状元件之间的距离，进而降低了流体之间的混合效果。

基于上述，现有技术强烈地需要一种可以顺应输入流体的流量而弹性地改变混合条件，以达到最佳的混合效果的均质机。

发明内容

鉴于上述的问题，本发明目的在于提供一种可用于混合流动液体的可调式均质机，以满足现有技术的需要一种可以顺应输入流体的流量而弹性地改变混合条件的均质机。

本发明所揭露的一种可用于混合流动液体的可调式均质机，其包括一本体、一套筒总成、一振动片固定座及一振动片，本体具有第一贯通孔。套筒总成包括一喷嘴，并且此喷嘴固定于套筒总成的内表面。套筒总成具有一内表面及一外表面，套筒总成以可沿着第一贯通孔的延伸方向来相对于本体往复移动的方式配置于第一贯通孔内。套筒总成喷嘴固定于内表面上，且喷嘴具有一喷口。振动片固定座固定于套筒总成的内表面，振动片位于第一贯通孔内，振动片的第一端固定于振动片固定座，振动片具有彼此相对的一第一端与一第二端，振动片的第二端自振动片固定座朝向喷口延伸。通过调整螺杆的往复移动可带动喷口相对于可调式均质机本体进行往复移动，进而调整喷口与振动片间的距离。

在本发明的一实施例中，上述的喷口是一扁平形流道。

在本发明的一实施例中，上述的振动片是一长方形的薄板。

在本发明的一实施例中，上述的振动片的第二端呈渐缩形状。

在本发明的一实施例中，上述的可调式均质机还包括一插销，本体具有一本体内壁以及一本体外壁，本体内壁形成第一贯通孔，本体具有一第二贯通孔，第二贯通孔自本体内壁贯穿本体至本体外壁，第二贯通孔沿着第一贯通孔的延伸方向延伸，插销的一端与套筒总成的外表面连接，插销的另一端经由第二贯通孔突出于本体外。

在本发明的一实施例中，上述的可调式均质机还包括一螺杆，配置固定于套筒总成的外表面，插销具有一螺纹孔，螺杆贯穿螺纹孔并且螺杆与插销的形成螺纹孔的壁面啮合。

在本发明的一实施例中，上述的螺杆平行于第二贯通孔。

在本发明的一实施例中，上述的第二贯通孔位于套筒总成的相对两端之间，并且第二贯通孔的长度短于套筒总成的长度。

在本发明的一实施例中，上述的可调式均质机，还包括一第一固定螺栓与一第二固定螺栓，第一固定螺栓与一第二固定螺栓固定于本体外壁且各别具有一孔洞，螺杆的两端分别容纳于孔洞内。

在本发明的一实施例中，上述的孔洞为螺纹孔，并且上述的螺杆的两端分别与这些螺纹孔啮合。

在本发明的一实施例中，上述的可调式均质机，还包括一第一密封环以及一第二密封环，第一密封环以及一第二密封环分别套设于套筒总成的外表面上且介于套筒总成与本体之间，第二贯通孔介于第一密封环以及一第二密封之间。

在本发明的一实施例中，上述的第一密封环以及第二密封环皆为一O型环。

在本发明的一实施例中，上述的第一密封环以及第二密封环为一双O型环油封。

在本发明的一实施例中，上述的套筒总成为一圆管体。

在本发明的一实施例中，上述的圆管体内具有一对相连接的第一圆柱形空腔与第二圆柱形空腔，第一圆柱形空腔的一端与喷口间以一混合空腔相连通；而第二圆柱形空腔的一端与喷口相连通。

在本发明的一实施例中，上述的混合空腔为一圆锥形混合空腔，而混合空腔的圆锥朝向喷口，且与喷口相连通。

在本发明的一实施例中，上述的本体内壁邻近于振动片固定座处具有一混合流动液体出口。

在本发明的一实施例中，上述的位于第一贯通孔的振动片固定座延伸有一凸缘以及多个螺纹孔。

在本发明的一实施例中，上述的螺纹孔被螺丝所穿设并与本体进行固定锁合。

在本发明的一实施例中，上述的螺丝与些螺纹孔的壁面啮合。

在本发明的一实施例中，上述的本体相对两端还延伸有两对称的圆形凸缘。

在本发明的一实施例中，上述的凸缘还包括两相对的贯穿孔以及多个螺纹孔。

在本发明的一实施例中，上述的可调式均质机还包括一马达、一控制器以及一流量计。马达连接于螺杆，以驱动螺杆。控制器电性分别连接于马达以及流量计，以依据流量计的量测值来控制马达的转速。

在本发明的一实施例中，上述的可调式均质机还包括一螺帽，固定于螺杆的一端。螺帽具有一凹陷。此凹陷的延伸方向与螺杆的延伸方向夹一角度。

基于上述的可调适均质机，由于套筒总成以可沿着第一贯通孔的延伸方向来相对于本体往复移动的方式配置于第一贯通孔内，当输入可调适均质机的流体的流量发生变化时，使用者可以经由调整套筒总成相对于本体的相对位置来调整喷口与振动片之间的距离。因此，上述的均质机可以顺应输入均质机内的流体的流量变化来改变混合的条件，进而改善流体之间的混合的效果。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明系用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的专利申请范围还进一步的解释。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的可用于混合流动液体的可调式均质机的概要结构图；

图2是根据本发明第一实施例的可用于混合流动液体的可调式均质机的立体分解结构图；

图3是根据本发明第一实施例的可用于混合流动液体的可调式均质机的立体结构图；

图4是根据本发明第一实施例的可用于混合流动液体的可调式均质机的立体剖面结构图；

图5是根据本发明第一实施例的可用于混合流动液体的可调式均质机的俯视结构图；

图6是根据本发明第二实施例的可用于混合流动液体的可调式均质机的概要结构图；

图7是根据本发明第二实施例的可用于混合流动液体的可调式均质机的立体分解结构图；

图8是根据本发明第二实施例的可用于混合流动液体的可调式均质机的立体结构图；以及

图9是根据本发明第二实施例的可用于混合流动液体的可调式均质机的立体剖面结构图。

【主要元件符号说明】

100    本体

102    本体内壁

104    本体外壁

110    第一贯通孔

120    第二贯通孔

122    第一固定螺栓

123    第一螺纹洞

124    第二固定螺栓

125    第二螺纹洞

126    螺杆固定座

127    螺帽

128    凹陷

129    贯通孔

130    混合流动液体出口

140    凸缘

140’  凸缘

1000   可调式均质机

200    套筒总成

205    凹陷

202    内表面

204    外表面

210    喷嘴

220    喷口

230    圆管体

240    第一圆柱型空腔

242    混合空腔

250    第二圆柱型空腔

300    振动片固定座

300’  振动片固定座

305    贯通孔

310    振动片

320    贯通孔

400    插销

410    螺纹孔

500    螺杆

600    第一密封环

610    第二密封环

700    马达

800    控制器

900    前蓄压段

910    流量计

1000   均质机

1000’ 均质机

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述根据本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解根据本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解根据本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明根据本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请配合参阅图1至图5，其绘示为依据本发明一实施例的可调式均质机1000的示意图。可调式均质机1000，其包括：一本体100、一套筒总成200、一振动片固定座300及一振动片310。本体100具有第一贯通孔110。套筒总成200具有一内表面202及一外表面204。套筒总成200以可沿着第一贯通孔110的延伸方向来相对于本体100往复移动的方式配置于第一贯通孔110内。套筒总成200包括一喷嘴210，其中喷嘴210固定于内表面202上，且喷嘴210具有一喷口220。振动片固定座300固定于本体100的本体内壁102。振动片310位于第一贯通孔110内。振动片310据有彼此相对的一第一端与一第二端。振动片310的第一端固定于振动片固定座300，并且振动片310的第二端自振动片固定座300朝向喷口220延伸。振动片固定座300开设至少一贯通孔320，其中贯通孔320的延伸方向与第一贯通孔110的延伸方向夹一角度，以使得混合后的部分流体可以经由贯通孔320而自混合流动液体出口130流出。换句话说，在均质机1000中，液体流入均质机的1000的方向与液体流出均质机的1000的方向夹一角度。振动片310朝向喷口220延伸的一端呈渐缩形状。

为了使操作者可以方便地调整套筒总成200与本体100之间的相对位置，上述可用于混合流动液体的可调式均质机1000还包括一插销400。本体100具有一本体内壁102以及一本体外壁104。本体内壁102在振动片固定座300的位置为第一贯通孔110。此外，本体100的另一端具有一第二贯通孔120。第二贯通孔120自本体内壁102贯穿本体100至本体外壁104，并且第二贯通孔120沿着第一贯通孔110的延伸方向延伸。插销400的一端穿过第二贯通孔120并且经由套筒200的一凹陷205来与套筒200连接，并且插销400的另一端经由第二贯通孔120突出于本体100外，故使用者可对插销400施加一力量来调整喷口220与振动片310间的距离。

此外，为了使操作者可以精准地调整套筒总成200相对于本体100的移动距离，上述可用于混合流动液体的可调式均质机1000还包括一前蓄压段900、螺杆500、螺杆固定座126、第一固定螺栓122以及一第二固定螺栓124。螺杆500配置固定在套筒总成200的外表面204。插销400具有一螺纹孔410。螺杆500贯穿过插销400的螺纹孔410并且螺杆500与插销400的形成螺纹孔410的壁面啮合。螺杆500平行于本体100的第二贯通孔120。在本发明的一实施例中，螺杆500经由一第一固定螺栓122以及一第二固定螺栓124固定于本体外壁104。第一固定螺栓122以及第二固定螺栓124各别具有一第一螺纹洞123以及一第二螺纹洞125。螺杆500的两端分别放置于第一螺纹洞123以及第二螺纹洞125内，并且与第一固定螺栓122以及第二固定螺栓124的形成第一螺纹洞123以及第二螺纹洞125的壁面啮合。基于上述的结构，操作者便可以经由旋转螺杆500来准确地调整套筒总成200相对于本体100的移动距离。

还佳的是，均质机1000还包括一螺帽127，其中螺帽127固定于螺杆500的一端。该螺帽127具有一凹陷128，其中凹陷128的延伸方向与螺杆500的延伸方向夹一角度。较佳的是，凹陷128的延伸方向与螺杆500的延伸方向夹九十度。如此一来，使用者便可以将一握把(未绘示)的一端插入凹陷128内，以转动螺杆500。

此外，为了节省人力资源以及实现自动化的概念，上述可用于混合流动液体的可调式均质机1000还包括一马达700、一控制器800以及一流量计910。螺杆500与螺杆固定座126与一马达700连接，而马达700连接到一控制器800。基于上述的结构，本实施例通过流量计910将所测得的流量的信号实时传送至控制器800。之后，控制器800依据流量计910所测得的流量来控制马达700的转速，以顺应输入流体的流量而弹性地改变的混合条件。使可调式均质机1000达到实时调整喷口220与振动片310间的距离。基于上述的装置，本实施例便可以经由马达700、控制器800以及一流量计910来达到节省人力资源的目的。

此外，还为了防止输入均质机的流体自套筒总成与本体之间的交界处溢出，上述可用于混合流动液体的可调式均质机1000还包括一第一密封环600以及一第二密封环610并分别套设于套筒总成200的外表面204上。第一密封环600以及第二密封环610介于套筒总成200与本体100之间。本体100的第二贯通孔120介于第一密封环600以及第二密封环610之间，以防止输入均质机的流体自第二贯通孔120溢出。第一密封环600以及第二密封环610皆为一O型环，且为一双O型环油封。

除了上述的液体流入均质机的1000的方向与液体流出均质机的1000的方向夹一角度外，依据本发明的一实施例，液体流入均质机的1000’的方向是上平行于液体流出均质机的1000’的方向。请参照图6至图9，其绘示为依据本发明另一实施例的均质机的示意图。均质机1000’与均质机1000之间的差异主要在于振动片固定座300的底部具有像外延伸的凸缘，并且凸缘具有贯穿孔305，其中贯穿孔305的延伸方向实质上平行于第一贯通孔110的延伸方向，是以液体流入均质机的1000’的方向实质上平行于液体流出均质机的1000’的方向。

基于上述结构，本可调式均质机1000可以用来混合两种以上的液体，且无须添加界面活性剂。以下就重油与水的混合作为例子，说明实际混合流动液体的过程。

当一包含重油与水的喷流流体自喷口220喷出且通过振动片310后，喷流流体在第二圆柱形空腔250中即会产生涡流扰动。由于振动片310的一端是自由且不受拘束，并且振动片310的另一端固定于振动片固定座300，是以当喷流流体通过振动片310时，振动片310会产生振动，其中振动片310的振动频率正比于喷流喷出喷口220的速度。经由振动片310的振动，上述的实施例便可以在連续相的流动液体(重油)中，将流动液体中属于分散相的液体(水)均匀搅拌混合。

在上述的实施例中，套筒总成200的内表面202固定有一喷嘴210，且喷嘴210具有一喷口220。插销400用来使螺杆500与套筒总成200连接。螺杆500与螺杆固定座126相连接。螺杆500与套筒总成200连接。基于上述的结构，使用者便可以调整螺杆500使套筒总成200可以相对于本体100进行往复移动。如此一来，当发现重油与水混合效果不佳时，使用者可实时调整喷口220与振动片310间的距离，以达到最佳的重油与水混合的结果。

此外，在本发明的另一实施例中，也包括一实时调整系统。前蓄压段900装设有一流量计910，且将螺杆500经由螺帽127的贯通孔129来与马达700连接。马达700连接到一控制器800。基于上述的结构，本实施例通过流量计910将所测得的流量的信号实时传送至控制器800。之后，控制器800依据流量计910所测得的流量来控制马达700的转速，以顺应输入流体的流量而弹性地改变的混合条件。基于上述的装置，本实施例便可以及时监控重油与水混合的效果，得到最佳的重油与水混合燃料。

Claims (23)

1.一种可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于包括：

一本体，具有一第一贯通孔；

一套筒总成，具有一内表面以及一外表面，该套筒总成可沿着该第一贯通孔的一延伸方向来相对于该本体往复移动的方式配置于该第一贯通孔内，并且该套筒总成位于该第一贯通孔的一侧，该套筒总成包括一喷嘴，固定于该内表面；

一振动片固定座，固定于该本体，并且位于该第一贯通孔的另一侧；以及

一振动片，位于该第一贯通孔内，具有彼此相对的一第一端与一第二端，该振动片的第一端固定于该振动片固定座，该振动片的該第二端自该振动片固定座朝向该喷嘴延伸。

2.如权利要求1所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，该喷嘴为一扁平形流道。

3.如权利要求1所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，该振动片为一长方形的薄板。

4.如权利要求1所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，该振动片的该第二端为呈渐缩形状。

5.如权利要求1所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，还包括一插销，该本体具有一本体内壁以及一本体外壁，该本体内壁形成该第一贯通孔，该本体具有一第二贯通孔，该第二贯通孔自该本体内壁贯穿该本体至该本体外壁，该第二贯通孔沿着该第一贯通孔的一延伸方向延伸，该插销的一端连接于该外表面，该插销的另一端经由该第二贯通孔突出于该本体外。

6.如权利要求5所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，还包括一螺杆，配置固定于该本体外壁，该插销具有一螺纹孔，该螺杆贯穿该螺纹孔并且该螺杆与该插销形成该螺纹孔的壁面啮合。

7.如权利要求6所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，该螺杆平行于该第二贯通孔。

8.如权利要求7所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，该第二贯通孔位于该套筒总成的相对两端之间，并且该第二贯通孔的长度短于该套筒总成的长度。

9.如权利要求8所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，还包括一第一固定螺栓以及一第二固定螺栓，这些固定螺栓固定于该本体外壁，每一这些固定螺栓具有一孔洞，该螺杆的两端分别容纳于这些孔洞内。

10.如权利要求9所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，这些孔洞为螺纹孔，并且该螺杆的两端分别与这些螺纹孔的啮合。

11.如权利要求10所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，还包括一第一密封环以及一第二密封环，这些密封环分别套设于该外表面上，并且这些密封环介于该套筒总成与该本体之间，该第二贯通孔介于这些密封环之间。

12.如权利要求11所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，这些密封环为一O型环。

13.如权利要求12所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，这些密封环为一双O型环油封。

14.如权利要求8所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，该套筒总成为一圆管体。

15.如权利要求14所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，该圆管体内具有一对相连接的第一圆柱形空腔与第二圆柱形空腔，该第一圆柱形空腔的一端与该喷嘴间以一混合空腔相连通；而该第二圆柱形空腔的一端与该喷嘴相连通。

16.如权利要求15所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，该混合空腔为一圆锥形混合空腔，而该混合空腔的圆锥朝向该喷嘴，且与该喷嘴相连通。

17.如权利要求1所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，该本体内壁邻近于该振动片固定座处具有一混合流动液体出口。

18.如权利要求5所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，位于该第一贯通孔的该振动片固定座延伸有一凸缘。

19.如权利要求18所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，该凸缘还包括两相对的贯穿孔以及多个螺纹孔。

20.如权利要求19所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，这些螺纹孔被多个螺丝所穿设并与该本体进行固定锁合。

21.如权利要求20所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，这些螺丝与这些螺纹孔的壁面啮合。

22.如权利要求6所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，还包括：

一马达，连接于该螺杆，以驱动该螺杆；

一控制器，电性连接于该马达；以及

一流量计，电性连接于该控制器，该控制器依据该流量计的量测值以控制该马达的转速。

23.如权利要求10所述的可用于混合流动液体的可调式均质机，其特征在于，还包括一螺帽，固定于该螺杆的一端，该螺帽具有一凹陷，该凹陷的延伸方向与该螺杆的延伸方向夹一角度。

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