CN202052482U - 一种静态混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种静态混合器，由连接阀、空心螺钉、压环、混合器腔体、混合器螺钉、混合器密封垫片、混合器分配器、分流球、多个入液管、连接管、出液管等组成。至少两种溶剂经连接阀连通后进入混合器腔体。在混合器腔体内由两个混合器分配器分隔出的通孔中填充有多组分流球，4个相等大小的分流器球为一组，此4个分流球球心连接成正四面体形。混合液因分流球阻隔不断地分开聚合，在腔体内充分混合。根据实际流量，可使用串联管将2个或者多个混合器腔体串联使用以得到较合理的混合器容积。

Description

一种静态混合器

技术领域：

本实用新型涉及一种静态混合器，具体涉及一种将多种不同液相色谱流动相溶剂混合均匀的梯度混合器，属于液相色谱应用领域。 

背景技术：

在液相色谱中，为了有效提高分离度和缩短分析时间，常采用梯度洗脱方法。梯度洗脱是这样一种方法：将两种或多种不同溶剂输送到同一个混合器中进行混合，混合后的流动相再进入进样阀和色谱柱，在一个分析周期内，改变流通相的浓度配比从而改变流动相极性，使样品所有组分在最短时间内实现最佳分离。常用的梯度混合器分为静态混合器和动态混合器两种类型。静态混合器是通过流动相流过分流球或多层晒板时不断改变流向，产生涡流效应，从而实现混合，动态混合器是通过电机带动混合叶片旋转，不断搅拌混合液体实现混合。。本实用新型只涉及到其中的静态混合器。在梯度洗脱模式下，静态混合器的混合效果、稳定性、死体积等是影响试验结果重复性的关键因素。现有的静态混合器死体积较大，混合效果一般，且不能方便地根据流动相的实际流量选择合理的混合器容积。 

实用新型内容：

本实用新型提供一种静态混合器，其采用较合理的直径、长度和分流球排列方式，可达到较好的混合效果，且比较容易选择混合器容积。 

本实用新型所采用的技术方案如下： 

本实用新型的混合器由连接阀、空心螺钉、压环、混合器腔体、混合器螺钉、混合器密封垫片、混合器分配器、分流球、多个入液管、连接管以及出液管组成，其中连接阀经连接管与混合器螺钉相连，混合器分配器、混合器密封垫片、混合器螺钉依次安装到混合器腔体两端，多组分流球有序地排列在由两个混合器分配器分隔出的通孔中。 

连接阀通过固定螺钉安装在混合器腔体上。连接阀内有若干锥形孔，该若干锥形孔在连接阀的中心相通。多个入液管分别通过空心螺钉和压环安装在连接阀的锥形孔内。连接管的一端通过空心螺钉和压环安装在连接阀的一个锥孔上，且其另一端通过空心螺钉和压环安装到混合器螺钉上。多种溶剂通过多个入液管流入，经连接阀和连接管后进入混合器腔体进行混合。连接阀和混合器螺钉通过空心螺钉与压环紧固配合，形成外密封，压环因受力变形从而抱紧管路形成内密封。 

混合器分配器、混合器密封垫片、混合器螺钉依次安装到混合器腔体两端。混合器腔体内部为通孔，两端各有一个带螺纹的台阶孔。混合器螺钉通过螺纹安装在混合器腔体。混合器腔体一端具有喇叭口孔状锥面体。混合器密封垫片与混合器螺钉以及混合器分配器紧密配合，形成密封。混合器分配器上均匀分布若干小孔，且其一个端面与混合器腔体的台阶孔端面紧密配合形成密封。混合液从混合器螺钉流入混合器腔体，因混合器螺钉的出液口为喇叭口孔状锥面体，可使混合液均匀分布至混合器 分配器端面上，同时因混合器分配器上均匀分布若干小孔，可再次使混合液能比较均匀分散地进入混合器腔体内部通孔中。 

混合器腔体两端由混合器分配器分隔出的通孔中填充有多组分流球。多组分流球将依次层层排列直至充满混合器腔体内部由混合器分配器分隔出的通孔。分流球可以具有例如球形、椭球形等各种形状，优选地为球形。优选地，各个分流球的大小相等。例如四个相等大小的分流球为一组，此四个分流球球心连接成正四面体。因为优选地分流球为球形，所以各球之间存在间隙，混合液经入口端混合器分配器分配流入混合器腔体内部后因分流球的阻隔会不断地分开聚合，充分地混合，之后将汇聚至出口端混合器螺钉流出。在小流量情况下，单个混合器腔体即可实现充分混合，可由出液管直接将混合液引至进样阀和色谱柱。在流量较大情况下，可经由串联管将2个或者多个混合器腔体串联，扩大混合器容积，使得混合液被更加充分地混合，最后再由出液管将混合液引至进样阀和色谱柱。 

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。 

附图说明：

图1是本实用新型的混合器的整体结构示意图。 

图2是本实用新型的连接阀的内部结构示意图。 

图3是本实用新型的混合器腔体的剖视图。 

图4是本实用新型的混合器螺钉的剖视图。 

图5是本实用新型的混合器分配器的示意图。 

图6是本实用新型中单组分流球的示意图。 

图7是本实用新型用于说明多个混合器串联使用的示意图。 

图中具体标号如下： 

1、固定螺钉        2、连接阀 

3、空心螺钉        4、压环 

5、入液管A         6、入液管B 

7、连接管          8、混合器螺钉 

9、混合器腔体      10、混合器密封垫片 

11、混合器分配器   12、分流球 

13、串联管         14、出液管 

具体实施方式：

图1是本实用新型的混合器的整体结构示意图。从图1可以看出，本实用新型的混合器由连接阀2、空心螺钉3、压环4(在图1中未示出，参见图3)、混合器腔体9、混合器螺钉8、混合器密封垫片10、混合器分配器11(在图1中未示出，参见图3)、分流球12、入液管A 5、入液管B 6、连接管7以及出液管14组成。连接阀2经连接管7与混合器螺钉8相连，混合器分配器11、混合器密封垫片10、混合器螺钉8依次安装到混合器腔体9两端，多组分流球有序地排列在由两个混合器分配器11分隔出的通孔中。 

连接阀2通过固定螺钉1安装在混合器腔体9上。图2是沿着图1的A-A’线的垂直剖面图，示出本实用新型的连接阀的内部结构。如图2所示，连接阀2内有三个锥形孔(如虚线所示)，此三个孔在连接阀2的中心相通。入液管A 5和入液管B 6分别通过空心螺钉3和压环4(参见图3)安装在连接阀2的两个锥形孔内。应当注意，本实用新型以两种溶剂混合为例进行说明，因而在图2中示出了三个锥形孔。连接阀2中的锥形孔的数量不仅仅限于3个，可以是更多个，根据混合溶剂种数而定。连接管7的一端通过空心螺钉3和压环4(参见图3)连接到连接阀2。如图1所示，连接管7的另一端通过空心螺钉3和压环4安装到混合器螺钉8上。两种溶剂从入液管A 5和入液管B 6流入，经连接阀2和连接管7后进入混合器腔体9进行混合。连接阀2和混合器螺钉8分别通过空心螺钉3与压环4紧固配合，形成外密封，压环4因受力变形从而抱紧管路形成内密封。此内密封和外密封使得本实用新型的混合器的连接部分即使在例如42MPa的高压下也不会发生泄漏现象。 

图3是本实用新型的混合器腔体的剖视图。如图3所示，混合器分配器11、混合器密封垫片10、混合器螺钉8依次安装到混合器腔体9两端。混合器分配器11、混合器密封垫片10、混合器螺钉8在混合器腔体9两端是对称分布的。混合器腔体9的内部为通孔，两端各有一个带螺纹的台阶孔(如虚线所示)。混合器螺钉8通过螺纹安装到混合器腔体9。图4是本实用新型的混合器螺钉的剖视图。由于混合器腔体9两端的组件的对称分布，图4仅示出了位于图3的上部中的混合器螺钉。如图4所示，混合器螺钉8的一端具有喇叭口孔状锥面体。混合器密封垫片10与混合器螺钉8以及混合器分配器11紧密配合，形成密封。图5是本实用新型的混合器分配器的示意图。如图5所示，混合器分配器11上均匀分布若干小孔。再次参考图3，混合器分配器的一个端面与混合器腔体9的台阶孔端面紧密配合形成密封。 

混合液从混合器螺钉8流入混合器腔体，因混合器螺钉8的出液口为喇叭口孔状锥面体，使得混合液较均匀地分布至混合器分配器11的端面上，同时因混合器分配器11上均匀分布若干小孔，可再次使得混合液能比较均匀地进入混合器腔体9的内部通孔中。 

混合器腔体9的两端由混合器分配器11分隔出的通孔中填充有多组分流球12。为方便起见，图3中仅示意了一组分流球12，实际分流球12充满混合器腔体9内部由混合器分配器11分隔出的通孔。为阐述方便，本实用新型选取单组分流球来说明其在混合器腔体9内部的排列分布方式。图6是本实用新型中单组分流球的示意图。如图6所示，四个大小相等的分流球12为一组，此四个球的球心连接成正四面体。多组分流球12依次向上层层排列直至充满混合器腔体9内部由混合器分配器11分隔出的通孔。因为分流球12为球形，所以各球之间存在间隙，混合液经混合器分配器11分配流入混合器腔体9内部后因分流球12的阻隔会不断地分开聚合，可充分地混合，之后将汇聚至图3所示的下混合器螺钉8流出。 

应当理解，分流球组不限于图6所示的4个分流球构成的正四面体，可以是其他数日的分流球构成的有规律的其他形状。这些分流球组的设计原则是分流球组在混合器腔体9内层层规则排列，使得流入的混合液不断地分开、聚合，在充分混合之后流出混合器腔体9。分流球可以是例如球形、椭球形等各种形状，优选地是球形。优选地，各个分琉球的大小相等。 

在小流量情况下，单个混合器腔体9即可实现充分混合，可由出液管14直接将混合液引至进样阀和色谱柱(未示出)。 

在流量较大情况下，如图7所示，可经由串联管13将两个或者多个混合器腔体9串联使用，由此扩大混合器容积，使得混合液被更加充分地混合，最后再由出液管14将混合液引至进样阀和色谱 柱(未示出)。 

应当理解，本发明的“上”、“下”、“外”、“内”等方向术语仅用于说明目的而非限制目的。例如，混合液可经由上混合器螺钉流入混合器腔体，经由下混合器螺钉流出混合器腔体，混合液也可经由下混合器螺钉流入混合器腔体，经由上混合器螺钉流出混合器腔体。应当理解，前面的实施方式和优点仅仅是示例性的，并且并不被理解为对本发明的限制。对于本领域技术人员来说，许多替换、修改以及变型是显而易见的。此处描述的示例性实施方式的形状、结构和其他特征可通过各种方式结合以获得附加的和/或可选的示例性实施方式。 

Claims (8)

1.一种静态混合器，该混合器包括：连接阀、空心螺钉、压环、混合器腔体、混合器螺钉、混合器密封垫片、混合器分配器、分流球、多个入液管、连接管以及出液管，

其特征在于：连接阀经连接管与混合器螺钉相连，混合器分配器、混合器密封垫片、混合器螺钉依次安装到混合器腔体两端，多组分流球有序地排列在由两个混合器分配器分隔出的通孔中。

2.根据权利要求1所述的静态混合器，其特征进一步在于：连接阀上包含至少3个的多个锥形孔，该多个锥形孔在连接阀中心相通，用于将至少两种溶剂的混合液引至混合器腔体中。

3.根据权利要求1所述的静态混合器，其特征进一步在于：混合器螺钉8的一端具有喇叭口孔状锥面体。

4.根据权利要求1所述的静态混合器，其特征进一步在于：若干个分流球形成一组，形成规则的组合形状。

5.根据权利要求4所述的静态混合器，其特征进一步在于：分流球为球形。

6.根据权利要求4所述的静态混合器，其特征进一步在于：各个分流球大小相等。

7.根据权利要求4所述的静态混合器，其特征进一步在于：四个相同大小的分流球为一组，此四个分流球球心连接形成正四面体。

8.根据权利要求1所述的静态混合器，其特征进一步在于：可用串联管将两个以上的混合器腔体串联使用，以选取不同的混合器容积。

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