CN105617924A - 安全可靠的混合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种安全可靠的混合装置，包括输入部、混合腔、开关部、开关控制器和控制电路；输入部包括连通混合腔的多个输入通道，每个输入通道均具有输入接口、叶轮和单向阀，叶轮通过转动轴连接传动机构；开关部包括中部具有容纳腔的壳体，壳体上设有输出接口，容纳腔之中套设有一个转芯，且转芯下末端连接金属旋钮，金属旋钮与壳体之间设有角度检测结构；角度检测结构包括设于壳体上的圆弧槽，在圆弧槽的第二末端设有绝缘座，在绝缘座之中设有检测块，金属旋钮上设有可以在圆弧槽的第一末端至第二末端之间转动且可触碰到检测块的外凸块。本发明结构简单、安全可靠，具有适应范围广及较佳应用前景等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合装置，尤其是涉及一种安全可靠的混合装置。
背景技术
各行各业生产及使用需要，时常需要将几种气体按比例混合，或是几种液体混合，甚至是将液体与气体混合。而现有的混合装置或开关装置，一是无法确保气体或液体混合均匀，二是安全性不高，容易发生气体或液体泄漏，若为有毒、易燃易爆气体或液体，则安全性为首先必须考虑的问题。为此，有必要提供一种安全性高、混合均匀且适应范围广的混合装置。
发明内容
为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提出一种结构简单、混合均匀、适应范围广且安全可靠的混合装置。
本发明采用如下技术方案实现：一种安全可靠的混合装置，包括输入部、混合腔、开关部以、开关控制器和控制电路；输入部包括连通混合腔的多个输入通道，每个输入通道均具有一个供液体或气体进入的输入接口，每个输入通道中依次设有叶轮和单向阀，叶轮固定在转动轴的第一末端，而转动轴的第二末端连接传动机构；开关部包括中部具有容纳腔的壳体，壳体上设有至少一个连通容纳腔的输出接口，容纳腔之中套设有一个转芯，转芯上设有可连通输出接口的排出孔，且转芯下末端固定连接金属旋钮，金属旋钮与壳体之间设有角度检测结构；角度检测结构包括设于壳体上的圆弧槽，在圆弧槽的第二末端设有绝缘座，在绝缘座之中设有检测块，金属旋钮上设有可以在圆弧槽的第一末端至第二末端之间转动且可触碰到检测块的外凸块；开关控制器设置在转芯的上末端与混合腔之间，开关控制器包括第二电机及连接在第二电机的传动轴末端的密封块，该密封块的下侧面设有密封垫；控制电路包括用于分别驱动第一电机、第二电机的第一驱动电路和第二驱动电路以及电性连接第一驱动电路、第二驱动电路及传感器的主控制器，由主控制器控制第一电机和第二电机同步启动或停止，且当传感器的检测结果高于预设上限值时或低于预设下限值时，主控制器控制第一电机和第二电机同步停止工作。
其中，传动机构包括第一电机以及与第一电机相连的至少一个齿轮组，每个组齿轮包括啮合连接的第一齿轮与第二齿轮，且第一齿轮与第二齿轮分别与相邻的两个输入通道中各自的转动轴的第二末端相连。
其中，每个输入通道的腔壁上分别设有防水轴承，转动轴的第二末端穿过防水轴承与传动机构相连。
其中，每个输入通道中均设置具有通孔的隔板，该隔板位于叶轮与单向阀之间，且通孔的孔径小于输入通道的孔径。
其中，该转芯的外形与容纳腔的形状一致，且转芯的外形为圆筒状或圆锥筒状。
其中，混合腔中设有用于检测气体或液体的压力及流速的一个或多个传感器。
其中，第二电机为伸缩电机。
其中，检测块通过导线耦接主控制器，且主控制器连接一个报警电路。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提出的混合装置，通过传动机构确定不同输入通道中的叶轮不同的转速，从而方便调节通过各个输入通道的气体/液体的混合比例，且通过叶轮加速及增压处理，不仅使多种气体/液体能更混合更均匀，还能满足生产实际中对输出的混合气体/液体的流速、压力等要求，且本发明不仅可以混合多种气体或多种液体，也可以将气体与液体混合。另外，本发明开关部及开关控制器的双开关设计，仅当开关部的转芯转动至第一位置时且开关控制器打开，混合后的气体/液体才能从输出接口排出，即使开关控制器的密封效果不佳或转芯失效，都不会存在气体/液体的泄露，故本发明安全可靠，尤其适合对易燃、易挥发等危险性或安全性较高的气体/液体混合处理，适应范围广，具有较佳应用前景。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中A-A的截面结构示意图。
图3是控制电路的电路结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提出一种安全性高、混合均匀且适应范围广的混合装置，包括具有多个输入通道的输入部、与输入部的每个输入通道分别连通的混合腔2、连接混合腔2的开关部以及用于控制混合腔2与开关部是否连通的开关控制器，该开关控制器设置在混合腔2与开关部之间，与开关控制器和输入部电性相连的控制电路。
下面以输入部具有2个输入通道为例进一步说明。输入部包括：具有便于液体或气体进入的第一输入接口111的第一输入通道11和具有便于液体或气体进入的第二输入接口121的第二输入通道12，第一输入通道11及第二输入通道12均连通混合腔2；依次设置在第一输入通道11中的第一叶轮113和第一单向阀116，依次设置在第二输入通道12中的第二叶轮123和第二单向阀126；第一叶轮113和第二叶轮123分别固定在第一转动轴114的第一末端和第二转动轴124的第一末端之上，且第一转动轴114的第二末端和第二转动轴124的第二末端分别通过第一防水轴承115和第二防水轴承125延伸出第一输入通道11及第二输入通道12，该第一防水轴承115和第二防水轴承125分别固定在第一输入通道11的腔壁上及第二输入通道12的腔壁上；第一转动轴114的第二末端和第二转动轴124的第二末端之间设有传动机构，该传动机构包括连接在第一转动轴114的第二末端的第一齿轮131及连接在第二转动轴124的第二末端的第二齿轮132，该第一齿轮131与第二齿轮131啮合连接，以及传动轴与第一转动轴114的第二末端或第二转动轴124的第二末端相连的第一电机133。
第一电机133工作时，通过第一齿轮131与第二齿轮131分别带动第一叶轮113与第二叶轮123转动，分别从第一输入接口111、第二输入接口121进入的气体或液体得以增压、增速处理，加速从第一输入通道11及第二输入通道12排至混合腔2。故为了使气体或液体在第一输入通道11及第二输入通道12中起到更好的增压效果，在第一输入通道11中设置具有第一通孔118的第一隔板117，第一隔板117位于第一叶轮113与第一单向阀116之间，且第一通孔118的孔径小于第一输入通道11的孔径；在第二输入通道12中设置具有具有第二通孔128的第二隔板127，第二隔板127位于第二叶轮123与第二单向阀126之间，且第二通孔128的孔径小于第二输入通道12的孔径。
并且，若第一叶轮113与第二叶轮123的大小一致，则通过设置第一齿轮131与第二齿轮132的半径比a，从而可以设置第一转动轴114与第二转动轴124之间的转速比也为a，进而设置单位时间内第一叶轮113将从第一输入接口111进入的气体或液体排出第一输入通道11的体积与第二叶轮123将从第二输入接口121进入的气体或液体排出第二输入通道12的体积之间的比例也为a。因此，根据可以需要混合的气体或液体之间的混合比例，选择对应的第一齿轮131与第二齿轮132的半径比即可，方便使用。
以上仅以2个输入通道为例进行了详细说明。当然，根据实际需要，输入部可以具有2个以上的输入通道，相邻两个输入通道中带动各自叶轮转动的转动轴分别通过一组齿轮啮合相连，使各个输入通道中的叶轮在第一电机133的带动下同步运动。
另外，混合腔2中设有检测气体或液体的压力及流速的一个或多个传感器21。
开关部包括：中部具有容纳腔32的壳体31，开关控制器设置在容纳腔32与混合腔2之间，且壳体31上设有至少一个连通容纳腔32的输出接口33；容纳腔32之中套设有一个转芯34，转芯34具有中部空腔，该转芯34的外形与容纳腔32一致，转芯34的外形一般为圆筒状或圆锥筒状，转芯34中部或底部具有一密封板341，转芯34上设有连通中部空腔的排出孔344，当转芯34在容纳腔32中处于第一位置时，排出孔344与输出接口33部分或全部重合，而转芯34在容纳腔32中处于第二位置时，排出孔344与输出接口33无任何重合部分；固定连接转芯34下末端的金属旋钮342，金属旋钮342与壳体31之间设有用于检测转芯34转动角度的角度检测结构。
结合图2所示，角度检测结构包括设于壳体31上的圆弧槽311，在圆弧槽311的第二末端设有固定在壳体31上的绝缘座35，在绝缘座35之中设有检测块36，该检测块36通过绝缘座35与壳体31之间保持绝缘，而金属旋钮342上设有可以触碰到检测块36的外凸块343。当金属旋钮342的外凸块34处于圆弧槽311的第一末端时，此时与金属旋钮342固定相连的转芯34也处于第一位置，排出孔344与输出接口33部分或全部重合，混合气体/液体可以通过输出接口33排出；当转动金属旋钮342，使金属旋钮342的外凸块34从圆弧槽311的第一末端转动至圆弧槽311的第二末端时，此时转芯34在容纳腔32中处于第二位置时，排出孔344与输出接口33无任何重合部分，并且金属旋钮342的外凸块34与触碰到检测块36，故通过检测检测块36上的电压变化即可判断出转芯34是否已经准确的从第一位置切换到了第二位置。
比如，给检测块36一个高电平的检测电压，当金属旋钮342的外凸块34未触碰到检测块36，检测块36相当于悬空，此时检测块36上仍是高电平，而当的外凸块34触碰到检测块36时，相当于给检测块36接地了，此时检测块36上应该是低电平。故通过检测块36的电平变化即可判断出金属旋钮342的外凸块34是否触碰到检测块36，即判断出转芯34已经准确的从第一位置切换到了第二位置。
开关控制器设置在转芯34的上末端与混合腔2之间，开关控制器包括第二电机41(第二电机41优选采用伸缩电机)及连接在第二电机41的传动轴末端的密封块42，该密封块42的下侧面设有密封垫43，且密封垫43可密封连接转芯34的中部空腔(即密封转芯34的上末端)。
结合图3所示，控制电路包括：用于驱动第一电机133的第一驱动电路，用于驱动第二电机41的第二驱动电路，电性连接第一驱动电路、第二驱动电路及传感器21的主控制器。由主控制器控制第一电机133和第二电机41同步启动或停止，且当传感器21的检测结果高于预设上限值时或低于预设下限值时，主控制器控制第一电机133和第二电机41同步停止工作。
另外，检测块36通过导线耦接主控制器，且主控制器连接一个报警电路，当第一电机133或第二电机41停止运转时，若如上所述通过检测块36的电平变化判断出金属旋钮342的外凸块34没有触碰到检测块36，即判断出转芯34没有准确的从第一位置切换到了第二位置，此时报警电路发出报警信号，提醒用户通过金属旋钮342关闭转芯34的排出孔344与输出接口33之间的通路，进一步提高第一电机133或第二电机41出现故障时该混合装置的安全性与可靠性。
本发明的工作原理如下：第一液体/气体进入的第一输入接口111的第一输入通道11，第二液体/气体进入的第二输入接口121的第二输入通道12；通过旋钮342使转芯34在容纳腔32中从第二位置转动至第一位置时，启动第一电机133和第二电机41，第一电机133通过传动机构带动第一叶轮113与第二叶轮123转动，使第一液体/气体、第二液体/气体均得以增压及增速处理后进入混合腔2混合，此时第二电机41带动密封垫43运动，使密封垫43不再密封转芯34的上末端，从而使混合腔2中混合后的气体/液体进入转芯34的中部空腔后，再通过转芯34上的排出孔344从输出接口33排出。反之，当通过金属旋钮342使转芯34在容纳腔32中从第一位置转动至第二位置时，停止第一电机133和第二电机41，此时电磁铁422通过密封垫43密封连接转芯34的上末端，且压簧41产生的弹力可确保电磁铁422紧压在转芯34的上末端以彻底阻断混合腔2与转芯34的中部空腔之间的通路，并使第一电机133停止工作以使气体或液体不再进入混合腔2。
本发明提出的混合装置，通过传动机构确定不同输入通道中的叶轮不同的转速，从而方便调节通过各个输入通道的气体/液体的混合比例，且通过叶轮加速及增压处理，不仅使多种气体/液体能更混合更均匀，还能满足生产实际中对输出的混合气体/液体的流速、压力等要求，且本发明不仅可以混合多种气体或多种液体，也可以将气体与液体混合。另外，本发明开关部及开关控制器的双开关设计，仅当开关部的转芯34转动至第一位置时且开关控制器打开，混合后的气体/液体才能从输出接口33排出，即使开关控制器的密封效果不佳或转芯34失效，都不会存在气体/液体的泄露，故本发明安全可靠，尤其适合对易燃、易挥发等危险性或安全性较高的气体/液体混合处理，适应范围广，具有较佳应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.安全可靠的混合装置，其特征在于，包括输入部、混合腔、开关部以、开关控制器和控制电路；
输入部包括连通混合腔的多个输入通道，每个输入通道均具有一个供液体或气体进入的输入接口，每个输入通道中依次设有叶轮和单向阀，叶轮固定在转动轴的第一末端，而转动轴的第二末端连接传动机构；
开关部包括中部具有容纳腔的壳体，壳体上设有至少一个连通容纳腔的输出接口，容纳腔之中套设有一个转芯，转芯上设有可连通输出接口的排出孔，且转芯下末端固定连接金属旋钮，金属旋钮与壳体之间设有角度检测结构；
角度检测结构包括设于壳体上的圆弧槽，在圆弧槽的第二末端设有绝缘座，在绝缘座之中设有检测块，金属旋钮上设有可以在圆弧槽的第一末端至第二末端之间转动且可触碰到检测块的外凸块；
开关控制器设置在转芯的上末端与混合腔之间，开关控制器包括第二电机及连接在第二电机的传动轴末端的密封块，该密封块的下侧面设有密封垫；
控制电路包括用于分别驱动第一电机、第二电机的第一驱动电路和第二驱动电路以及电性连接第一驱动电路、第二驱动电路及传感器的主控制器，由主控制器控制第一电机和第二电机同步启动或停止，且当传感器的检测结果高于预设上限值时或低于预设下限值时，主控制器控制第一电机和第二电机同步停止工作。
2.根据权利要求1所述安全可靠的混合装置，其特征在于，传动机构包括第一电机以及与第一电机相连的至少一个齿轮组，每个组齿轮包括啮合连接的第一齿轮与第二齿轮，且第一齿轮与第二齿轮分别与相邻的两个输入通道中各自的转动轴的第二末端相连。
3.根据权利要求1所述安全可靠的混合装置，其特征在于，每个输入通道的腔壁上分别设有防水轴承，转动轴的第二末端穿过防水轴承与传动机构相连。
4.根据权利要求1所述安全可靠的混合装置，其特征在于，每个输入通道中均设置具有通孔的隔板，该隔板位于叶轮与单向阀之间，且通孔的孔径小于输入通道的孔径。
5.根据权利要求1所述安全可靠的混合装置，其特征在于，该转芯的外形与容纳腔的形状一致，且转芯的外形为圆筒状或圆锥筒状。
6.根据权利要求1所述安全可靠的混合装置，其特征在于，混合腔中设有用于检测气体或液体的压力及流速的一个或多个传感器。
7.根据权利要求1所述安全可靠的混合装置，其特征在于，第二电机为伸缩电机。
8.根据权利要求1所述安全可靠的混合装置，其特征在于，检测块通过导线耦接主控制器，且主控制器连接一个报警电路。
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