CN208229809U - 一种混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及流动合成仪，公开了一种混合器，解决了现有混合器的混合效果受流速和试剂的粘度影响导致混合效果有限的问题，其技术方案要点是一种混合器，包括壳体，壳体内包括分隔壁和位于分隔壁两侧的混合腔室和超声波源腔室，超声波源腔室内安装有超声频电源和换能器，混合腔室内放置有混合管，混合管包括两个进液管口和一个出液管口，进液管口和出液管口均于混合腔室外连通，混合腔室内可注满液体，其对试剂的混合效果好，可以反应器内反应速率。

Description

一种混合器

技术领域

本实用新型涉及流动合成仪，特别涉及一种混合器。

背景技术

流动反应器，参与化学反应的物料及其他物料，如溶剂、稀释剂以及其他惰性物料等，均连续地通入反应器；反应产物及其他物料，也连续地从反应器流出，称为流动反应器。

当下有用于微反应的流动反应器，其为流动合成仪。如附图10所示，流动合成仪其包括但不仅限于包括有控制装置1、放置有试剂瓶21的集成试剂盘2、HPLC泵3、混合器4和反应器5。其中混合器4为混合管43，其呈“Y”形，混合管43包括两个进液管口432和一个出液管口431，两个进液管口432可与HPLC泵3连接，出液管口431可与反应器5连接。来自两试剂瓶21的不同液体试剂经HPLC泵3泵送输送至两进液管口432内，两股液体试剂在混合管43内冲击混合并从出液管口431流出，由此实现两种试剂的混合。

其不足之处在于混合器4内两种试剂通过冲击形成的湍流进行混合，混合效果受流速和试剂的粘度影响导致混合效果有限，导致反应器5内反应速率受限，反应器5得到产物产率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种混合器，其对试剂的混合效果好，可以提高反应器内反应速率。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种混合器，包括壳体，所述壳体内包括分隔壁和位于分隔壁两侧的混合腔室和超声波源腔室，所述超声波源腔室内安装有超声频电源和换能器，所述混合腔室内放置有混合管，所述混合管包括两个进液管口和一个出液管口，所述进液管口和出液管口均于混合腔室外连通，所述混合腔室内可注满液体。

通过采用上述技术方案，超声频电源通电后可产生超声波并通过换能器对混合腔室内物质进行超声波震荡，此时混合腔室内的液体作为良好的传导介质，将超声波震荡传导至混合管；两种试剂分别从两个进液管口进入混合管，在混合管内混合，两种试剂混合时受到超声波震荡，由此在混合后的两种试剂依旧连续流动输出的同时提高了试剂的混合程度，加快两种试剂后期反应或催化反应时的反应速率。

作为优选地，所述混合腔室底部安装有出液连接管，所述出液连接管包括插入混合腔室内的连接端和位于混合腔室外的出液端，所述连接端与出液管口连接固定，所述出液端连接有连通反应器的出液管。

通过采用上述技术方案，混合管的下端与混合腔室底部固定，使得混合管完全浸没在液体内，避免混合管浮出混合腔室内的液体液面，从而提高超声波震荡混合试剂的效率；同时混合后的试剂通过出液连接管流出，更换混合试剂使用的反应器无需将混合管取出，可在壳体外更换送料管，避免混合腔室内液体带出污染操作环境。

作为优选地，所述混合腔室上方开有安装口，所述安装口上盖压有与安装口密封抵接的盖板，所述盖板上设置有两个穿孔，两所述穿孔可与进液管口一一对准，所述穿孔内插有进液连接管，所述进液连接管包括插入混合腔室内的导液端和位于混合腔室外的进液端，所述导液端可插入进液管口并与之固定，所述导液端外径大于进液端外径且其可与穿孔上端的外沿密封抵接。

通过采用上述技术方案，可防止混合腔室内液体在超声波震荡时波动溢出混合腔室，避免混合腔室内的液体污染操作环境；同时可在混合腔室外更换与进液端连接送药管，避免在更换过程中混合腔室内的液体进入到混合管内。

作为优选地，所述盖板带有两抵接柱，所述穿孔沿抵接柱轴心设置，所述抵接柱的一端位于混合腔室内且可与进液管口相贴，所述抵接柱的另一端位于盖板上表面可与进液端相抵压，所述导液端的外侧与进液管口的内侧螺纹连接。

通过采用上述技术方案，导液端与进液管口螺纹连接过程中，进液管口的端部与抵接柱的插入混合腔室的一端逐渐靠近贴合抵接，在两者抵接面形成密封，防止混合腔室内的液体自进液管口与进液连接管连接处渗入。

作为优选地，所述盖板底面带有可与进液管口外侧相贴的定位片，当所述定位片与进液管口外侧相贴时所述穿孔与进液管口相对准。

通过采用上述技术方案，当盖板盖合在安装口上时，定位片抵贴进液管口的外侧，使穿孔与进液管口相对准，便于进液连接管穿过穿孔插入进液管口内并与之连接。

作为优选地，包括排气组件，所述排气组件包括螺纹管，所述螺纹管的一端与出液端相连接。

通过采用上述技术方案，由于超声波震荡的原理是超声波在液体中传播时的声压剧变使液体发生强烈的空化和乳化现象，每秒钟产生数百万计的微小空化气泡，这些气泡在声压作用下急速地大量产生，并不断地猛烈爆破，产生强大的冲击力和负压吸力从而进行震荡，由此在使用超声波震荡加快混合一段时间后，混合管内溶解在试剂内的惰性的气体会析出形成并积聚形成气泡，该气泡若进入反应器内减少反应器内有效的容量，减低反应器内反应的效率，此处增设螺纹管，混合后的试剂通过螺纹管时，气泡会滞留在螺纹管内,减少气泡进入反应器。

作为优选地，所述排气组件还包括储气罐和下行液管，所述螺纹管的下端与出液端相连接，其上端与储气罐底部连通，所述下行液管的上端连通储气罐，所述下行液管下端通过软管与反应器连通。

通过采用上述技术方案，螺纹管内的气泡可储存在储气罐内,避免气泡进入反应器内减小反应器有效的容量。

作为优选地，包括转动组件，所述转动组件包括可在竖直方向上周向转动的固定盘，所述螺纹管与储气罐固定于固定盘上。

通过采用上述技术方案，试剂开始混合时，转动固定盘可带动螺纹管与储气罐转动，使得螺纹管内液体流动方向向下，储气罐内气体沿竖直管内向上排出并由混合试剂填满储气罐，操作方便简单，无需拆卸螺纹管与储气罐手动颠倒。

作为优选地，所述转动组件还包括转轴和配重块，所述转轴轴向水平，其端部贯穿固定盘且与之转动连接，所述配重块固定于固定盘的背面。

通过采用上述技术方案，主动转动固定盘使螺纹管与储气罐颠倒并排除储气罐内气体后松开固定盘，固定盘由于配重块重力作用下可自动摆转复位，使螺纹管与储气罐竖直且储气罐位于储气罐上方。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.超声频电源通电后可产生超声波并通过换能器对混合腔室内物质进行超声波震荡，此时混合腔室内的液体作为良好的传导介质，将超声波震荡传导至混合管；两种试剂分别从两个进液管口进入混合管，在混合管内混合，两种试剂混合时受到超声波震荡，由此在混合后的两种试剂依旧连续流动输出的同时提高了试剂的混合程度，加快两种试剂后期反应或催化反应时的反应速率；

2.混合管固定在壳体内，通过进液连接管和出液连接管与外界相连通，更换试剂或更换反应器时，无需将混合管取出，操作方便且避免混合腔室内液体带出污染操作环境；

3.排气组件收集由于超声波震荡而在混合管内产生的气泡，防止气泡进入反应器减小反应器有效的容量。

附图说明

图1为流动合成仪的结构示意图；

图2为壳体的结构视图；

图3为图2在A-A处的剖视图；

图4为混合管的剖视图；

图5为图3在B处的局部放大图；

图6为混合器爆炸图；

图7为混合器内部的结构示意图一；

图8为转动组件和排气组件的结构示意图；

图9为混合器内部的结构示意图二；

图10为现有流动合成仪的结构示意图。

附图标记：1、控制装置；2、集成试剂盘；21、试剂瓶；3、HPLC泵；4、混合器；41、壳体；411、分隔壁；412、超声波源腔室；4121、换能器；4122、超声频电源；413、混合腔室；414、进水管；415、排气管；416、安装口；4161、密封圈；4162、固定沿；42、盖板；421、抵接柱；4211、穿孔；4212、定位片；43、混合管；431、出液管口；432、进液管口；433、安装圆槽；4331、内螺纹；44、出液连接管；441、第一连接管体；4411、出液端；4412、连接端；4412-1、外螺纹；442、第一密封垫圈；443、第一弹性倒锥体；4431、中心孔；45、出液管；46、进液连接管；461、第二连接管体；4611、进液端；4612、导液端；462、第二弹性倒锥体；463、第二密封垫圈；47、送药管；48、转动组件；481、固定盘；482、转轴；483、配重块；484、转动把手；49、排气组件；491、螺纹管；492、储气罐；493、下行液管；5、反应器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如附图1所示，一种流动合成仪，其包括有控制装置1、放置有试剂瓶21的集成试剂盘2、HPLC泵3、混合器4和反应器5。来自两试剂瓶21的不同液体试剂经HPLC泵3泵送输送至混合器4内，在混合器4内混合后送入反应器5中。

如附图2和附图3所示，一种混合器4，包括壳体41和盖板42，壳体41内带有分隔壁411，分隔壁411将壳体41分隔成带相平行的混合腔室413和超声波源腔室412。超声波源腔室412内安装有超声频电源4122和换能器4121，超声频电源4122和换能器4121其原理为现有技术在此不做详细阐述。

如附图4所示，混合腔室413的底部连接有连通混合腔室413内的进水管414，混合腔室413的侧面上连接有连通外界的排气管415。同时混合腔室413内还安装有混合管43。混合管43呈“Y”形且内部中空，其内径可根据实际情况而定，可为0.8mm、1mm或2mm。混合管43包括下端的出液管口431和位于上端的两个进液管口432。出液管口431和进液管口432的内侧均有与其同轴的安装圆槽433，安装圆槽433的侧面上带有内螺纹4331。

如附图5所示，混合腔室413的底面安装有出液连接管44和出液管45，出液连接管44包括第一连接管体441、第一密封垫圈442和第一弹性倒锥体443。第一连接管体441包括带有外螺纹4412-1的的连接端4412和侧面带有摩擦纹路的出液端4411。连接端4412的外径小于出液端4411的外径，连接端4412自下而上贯穿混合腔室413的底面，其插入出液管45连接管并与之螺纹连接，出液端4411与壳体41外侧的底面相抵接。同时第二密封垫圈463套在出液端4411位于混合腔室413内的外侧，出液管口431与混合腔室413底面相抵接形成密封。第一弹性倒锥体443尖端插入连接端4412内，其另一端与安装圆槽433相抵接。同时第一弹性倒锥体443沿其轴心开有中心孔4431，出液管45的一端部穿过中心孔4431插入出液管口431内。

如附图6所示，壳体41设置有敞开的安装口416，安装口416的两侧带有固定沿4162，盖板42盖合在安装口416上且通过螺栓件与固定沿4162压紧固定。同时安装口416上嵌有方环形的密封圈4161，当盖板42盖压在安装口416上时，密封圈4161受压变形，进而形成密封。

如附图6和附图7所示，盖板42上带两倾斜贯穿盖板42的抵接柱421，抵接柱421沿轴心带有穿孔4211，穿孔4211孔径大于进液管口432内侧的直径而小于进液管口432外侧的直径。抵接柱421位于盖板42底面的一端上带有定位片4212，定位片4212呈弧形且与进液管口432的外侧面相契合。当盖板42盖压于安装口416上时，两个进液管口432相向的侧面与定位片4212相贴，同时抵接柱421与进液管口432轴心重合并相贴抵接，便于进液连接管46穿过穿孔4211插入进液管口432内并与之连接。

同时两个穿孔4211内均插有进液连接管46，进液连接管46结构与出液连接管44结构相似，其包括第二连接管体461、第二密封垫圈463环和第二弹性倒锥体462。第二连接管体461包括插入穿孔4211内且带有可与进液管口432螺纹连接的导液端4612、位于混合腔室413外且可与抵接柱421上端碟机的进液端4611、夹在进液端4611与抵接柱421上端之间的第二密封垫圈463环以及第二弹性倒锥体462。第二弹性倒锥体462与第一弹性倒锥体443相同。第二连接管体461内插有连接有输送试剂的送药管47，进液管与第二连接管体461的安装固定方式和出液管45与第一连接管体441的安装固定方式相同，在此不做重复阐述。

由此混合管43固定在壳体41内，通过进液连接管46和出液连接管44与外界相连通，更换试剂或更换反应器5时，无需将混合管43取出，操作方便避免混合腔室413内液体带出污染操作环境，同时还可避免在更换试剂或更换反应器5时混合腔室413内的液体自进液管口432或出液管口431进入混合管43内。

如附图8和附图9所示，混合器4还包括排气组件49和转动组件48。转动组件48包括固定与壳体41外侧且轴向水平的转轴482以及轴向水平的固定盘481。转轴482远离壳体41的一端沿固定盘481的轴心贯穿固定盘481且在该端上还固定有限位螺母，使得固定盘481与转轴482转动连接，可在竖直方向上进行周向转动。

固定盘481朝向壳体41一侧的边沿处带有弓形的配重块483，配重块483可使固定盘481早无外力拉动下自动复位，进而时带固定盘481有配重块483的边沿始终位于其下端。固定盘481背向壳体41的一面上带有“L”形的挂钩和“C”形的卡臂，挂钩和卡臂分布在固定盘481垂直配重块483的直径上。固定盘481的侧面上还带有用于转动固定板的转动把手484。

排气组件49包括侧面卡接于卡臂内的储气罐492、套在挂钩外的螺纹管491以及下行液管493。螺纹管491轴向竖直放置，其上端与储气罐492底部连通，其下端通过软管与出液端4411相连接。下行液管493的上端连通储气罐492的底部，其下端数字延伸且通过软管与反应器5（参见附图1）连接。

由于超声波震荡的原理是超声波在液体中传播时的声压剧变使液体发生强烈的空化和乳化现象，每秒钟产生数百万计的微小空化气泡，这些气泡在声压作用下急速地大量产生，并不断地猛烈爆破，产生强大的冲击力和负压吸力从而进行震荡。由此在使用超声波震荡加快混合一段时间后，混合管43内溶解在试剂内的惰性的气体会析出形成并积聚形成气泡。

故试剂开始混合时，转动固定盘481可带动螺纹管491与储气罐492转动，使得螺纹管491内液体流动方向向下，储气罐492内气体沿竖直管内向上排出并由混合试剂填满储气罐492；之后混合后的试剂再通过螺纹管491时，气泡会滞留在螺纹管491内,螺纹管491内气泡聚集后随螺纹管491内液体流动，气泡流入并储存在储气罐492内,避免气泡进入反应器5内减小反应器5有效的容量。

本实用新型的工作原理：

超声频电源4122通电后可产生超声波并通过换能器4121对混合腔室413内物质进行超声波震荡，此时混合腔室413内的液体作为良好的传导介质，将超声波震荡传导至混合管43；两种试剂分别从两个进液管口432进入混合管43，在混合管43内混合，两种试剂混合时受到超声波震荡，由此在混合后的两种试剂依旧连续流动输出的同时提高了试剂的混合程度，加快两种试剂后期反应或催化反应时的反应速率。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种混合器（4），其特征在于，包括壳体（41），所述壳体（41）内包括分隔壁（411）和位于分隔壁（411）两侧的混合腔室（413）和超声波源腔室（412），所述超声波源腔室（412）内安装有超声频电源（4122）和换能器（4121），所述混合腔室（413）内放置有混合管（43），所述混合管（43）包括两个进液管口（432）和一个出液管口（431），所述进液管口（432）和出液管口（431）均于混合腔室（413）外连通，所述混合腔室（413）内可注满液体。

2.根据权利要求1所述的一种混合器，其特征在于，所述混合腔室（413）底部安装有出液连接管（44），所述出液连接管（44）包括插入混合腔室（413）内的连接端（4412）和位于混合腔室（413）外的出液端（4411），所述连接端（4412）与出液管口（431）连接固定，所述出液端（4411）连接有连通反应器（5）的出液管（45）。

3.根据权利要求1所述的一种混合器，其特征在于，所述混合腔室（413）上方开有安装口（416），所述安装口（416）上盖压有与安装口（416）密封抵接的盖板（42），所述盖板（42）上设置有两个穿孔（4211），两所述穿孔（4211）可与进液管口（432）一一对准，所述穿孔（4211）内插有进液连接管（46），所述进液连接管（46）包括插入混合腔室（413）内的导液端（4612）和位于混合腔室（413）外的进液端（4611），所述导液端（4612）可插入进液管口（432）并与之固定，所述导液端（4612）外径大于进液端（4611）外径且其可与穿孔（4211）上端的外沿密封抵接。

4.根据权利要求3所述的一种混合器，其特征在于，所述盖板（42）带有两抵接柱（421），所述穿孔（4211）沿抵接柱（421）轴心设置，所述抵接柱（421）的一端位于混合腔室（413）内且可与进液管口（432）相贴，所述抵接柱（421）的另一端位于盖板（42）上表面可与进液端（4611）相抵压，所述导液端（4612）的外侧与进液管口（432）的内侧螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的一种混合器，其特征在于，所述盖板（42）底面带有可与进液管口（432）外侧相贴的定位片（4212），当所述定位片（4212）与进液管口（432）外侧相贴时所述穿孔（4211）与进液管口（432）相对准。

6.根据权利要求2所述的一种混合器，其特征在于，包括排气组件（49），所述排气组件（49）包括螺纹管（491），所述螺纹管（491）的一端与出液端（4411）相连接。

7.根据权利要求6所述的一种混合器，其特征在于，所述排气组件（49）还包括储气罐（492）和下行液管（493），所述螺纹管（491）的下端与出液端（4411）相连接，其上端与储气罐（492）底部连通，所述下行液管（493）的上端连通储气罐（492），所述下行液管（493）下端通过软管与反应器（5）连通。

8.根据权利要求7所述的一种混合器，其特征在于，包括转动组件（48），所述转动组件（48）包括可在竖直方向上周向转动的固定盘（481），所述螺纹管（491）与储气罐（492）固定于固定盘（481）上。

9.根据权利要求8所述的一种混合器，其特征在于，所述转动组件（48）还包括转轴（482）和配重块（483），所述转轴（482）轴向水平，其端部贯穿固定盘（481）且与之转动连接，所述配重块（483）固定于固定盘（481）的背面。