CN218485829U - 液体搅拌机及包括其的液体搅拌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液体搅拌机及包括其的液体搅拌系统，粉碎部件内部的叶轮在旋转的同时，粉碎混入到搅拌对象液体中的混合物质的颗粒或者气泡并分散到搅拌对象液体内部，从而使对搅拌对象液体的固体或者液体状态的混合物质的颗粒的大小最小化以及增加液体内的颗粒的分布均匀度，当混合物质为气体时，能够提高搅拌对象液体内的气体的溶解度等。

Description

液体搅拌机及包括其的液体搅拌系统

技术领域

本实用新型涉及一种液体搅拌机及包括其的液体搅拌系统。更加详细地，本实用新型涉及一种粉碎部件内部的叶轮在旋转的同时，粉碎混入到搅拌对象液体中的混合物质的颗粒或者气泡，并将其分散到搅拌对象液体内部，从而使对搅拌对象液体的固体或者液体状态的混合物质的颗粒的大小最小化以及液体内颗粒的分布均匀度增加，当混合物质为气体时，能够提高搅拌对象液体内的气体的溶解度等的液体搅拌机。

背景技术

最近，随着对生物领域、食品领域、化妆品领域等的需求和关注在增加，卫生食品饮料以及制药、化妆品市场在持续发展中。

为此，可以在灭菌状态以及无菌状态下搅拌材料的卫生搅拌技术的必要性在兴起。

例如，在医药学以及生命工程领域中用于调制试剂或者疫苗等并用于进行细胞培养等的生物反应器，在培养溶液以及细胞的过程中，必须通过与反应器外部隔绝进行无菌状态下的搅拌。尤其是，由于培养细胞通常是不具有自身免疫系统，因此当流入有外部污染物质时，会发生需要废弃的情况。

另外，当在化妆品领域搅拌化妆品的材料以及原料时，也必须与外部隔绝并在无菌状态下进行搅拌，提取咖啡之类的需要高温高压条件的食品饮料制造产业领域的食品制造工序也是如此。

一方面，现有的搅拌装置使用了利用机械密封(mechanical seal)来阻隔搅拌机的外部和内部的密封技术。这种机械密封具有反复使用且随着湿度等的环境变化而发生漏油以及泄漏的问题。

为了克服这种技术限制，使用利用磁体的磁引力来阻隔搅拌机的内外部，从而可以进行搅拌的磁性搅拌机。

磁性搅拌机是通过旋转在箱外部具备磁体的转子，来旋转叶轮，从而搅拌箱内部的液体等的装置，所述叶轮配置在箱内部，并包括对所述转子的磁力反应的磁体。

然而，当应用现有的磁性搅拌机时，不能将混入到搅拌对象液体中的混合物质的颗粒细微粉碎至微米至纳米水平而受限制。

一方面，就制药领域中使用的搅拌机来说，在制造医药品制造中所需的注射溶液时，要求将注射剂颗粒的粒径粉碎至约20微米水平。另外，当制造滴眼液时，滴眼液颗粒的粒径需要非常细微地粉碎至数十纳米水平而分散到滴眼液内。

另外，在培养或者发酵山参培养根之类的植物的过程中，反应器内氧气饱和度是对培养根等的细胞生长产生较大影响的因素，因此需要在反应器内的培养液的氧气饱和度维持良好状态。

根据现有技术，需要建立包括用于向培养根正在生长的培养液供应氧气的氧气供应装置、用于将供应的氧气喷射到反应器内部的喷射装置以及用于调整以及控制喷射装置的内压的压力装置等的培养工艺系统，由此具有培养工艺系统的整体体积增加，消耗功率和费用较大的问题。

实用新型内容

技术问题

本实用新型想要解决的问题在于，提供一种液体搅拌机，其粉碎部件内部的叶轮在旋转的同时，粉碎混入到搅拌对象液体中的混合物质的颗粒或者气泡，并将其分散到搅拌对象液体内部，从而使对搅拌对象液体的固体或者液体状态混合物质的颗粒的大小最小化以及液体内的颗粒的分布均匀度增加，当混合物质为气体时，能够提高搅拌对象液体内的气体的溶解度等。

技术方案

为了解决所述问题，本实用新型提供一种液体搅拌机，其安装在容纳有搅拌对象液体的液体箱上，其特征在于，包括：叶轮，其内部埋设有多个刀片以及多个永磁体；驱动电机，其具备旋转轴；壳体，其内部容纳有所述驱动电机的旋转轴，所述壳体安装在所述驱动电机上；转子，其安装在所述驱动电机的旋转轴端部，并具备多个永磁体用于通过磁力旋转所述叶轮；焊接板，其包括：驱动部，其外侧可旋转地设置有所述叶轮，并在内侧可旋转地配置有所述转子的驱动空间，所述驱动部配置在液体箱内侧；耦接部，其与所述壳体耦接；焊接部，其连接所述驱动部和所述耦接部，并焊接形成在所述液体箱的开口部的内周面和其外周面焊接而接合安装于所述焊接部；以及粉碎部件，其包括：杯形状的覆盖部，其与所述焊接板耦接以可旋转地围绕所述叶轮；以及至少一个开口部，其设置于所述覆盖部外周面或者上部面，用于使搅拌对象液体流入或者使粉碎流入的混合物质的颗粒被粉碎细粒化之后被释放。

并且，所述液体包括基础液体和混入到所述基础液体中的混合物质。

并且，流入到所述粉碎部件的开口部的所述液体内的混合物质在所述粉碎部件的覆盖部内周面和所述叶轮的刀片之间发生粉碎而被细粒化。

在这里，所述粉碎部件的内周面和所述叶轮的刀片之间的间隔距离为 0.025毫米至0.5毫米，所述混合物质被粉碎为50μm至10nm大小。

此时，在所述粉碎部件的上部面设置有管道连接部，在所述管道连接部连接有从液体箱外部导入的管道部件，通过所述管道部件供应液体的混合物质。

并且，当在所述粉碎部件上部面设置有连接管道部件的管道连接部时，所述粉碎部件上部面的开口部省略。

并且，所述混合物质流入到所述粉碎部件上部面的开口部或者所述管道连接部而被粉碎之后，从所述粉碎部件侧面的开口部释放。

并且，通过所述管道部件供应的混合物质是氧气或者含有氧气的气体。

在这里，所述叶轮的上部包括：粉碎部，其容纳在所述粉碎部件内，在圆周面具备有多个弯曲的板材形态的粉碎用刀片，从而在所述粉碎部件内部微细地粉碎所述混合物质而与所述基础液体进行混合；以及混合部，其设置在所述粉碎部下部，所述混合部外径比所述粉碎部的外径大，所述混合部的外周面具备有多个板材形态的混合用刀片，用于混合液体箱内的液体。

此时，形成在所述粉碎部件侧面的开口部形成为圆形或者长孔形。

并且，所述长孔形开口部向所述叶轮的旋转方向弯曲，从而形成箭头形状。

并且，所述液体搅拌机包括将所述粉碎部件及所述叶轮一同耦接在所述焊接板上的耦接部件，所述叶轮被所述耦接部件贯穿且被约束为在所述转子旋转时一同旋转，在所述耦接部件的外周面和所述叶轮内周面之间设置有在所述叶轮旋转时用于降低摩擦的套管单元。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种液体搅拌系统，其包括液体搅拌机；以及液体箱，其下部安装有所述液体搅拌机。

实用新型效果

根据本实用新型的液体搅拌机，随着固定的粉碎部件内部的叶轮高速旋转，将由通过管道部件供应的氧气等的气体产生的气泡的大小细粒化，从而增加搅拌对象液体的溶解氧量或者气体的溶解度，因此，尤其能够进一步提高培养工艺以及发酵工艺的生产率。

另外，根据本实用新型的液体搅拌机，通过调整或者改变粉碎部件的开口部形状，从而不仅是固体，进一步还能提高气体或者液体的粉碎、乳化、混合等的效果。

另外，根据本实用新型的液体搅拌机，粉碎部件通过耦接部件可以与叶轮上部结合或者解除结合，因此方便维修粉碎部件或者随着工序转换而方便分离以及替换粉碎部件。

另外，根据本实用新型的液体搅拌机，在下端具备多个混合用刀片，因此通过持续搅拌可能在液体箱下端沉淀的混合物质，从而能够最小化液体箱内部的盲区的形成，确保搅拌对象液体的分散均匀性。

另外，根据本实用新型的液体搅拌机，无需应用机械密封，可以以液体箱的内外部被物理分离的状态进行搅拌，从而异物混入液体中的可能性较低，从而能提高卫生性和安全性。

另外，根据本实用新型的液体搅拌机，是在固定的粉碎部件内部容纳叶轮的结构，因此使液体箱内部的搅拌对象液体或者混合物质与叶轮之间的机械摩擦最小化，耐久性优秀。

另外，根据本实用新型的液体搅拌机，随着固定的粉碎部件内部的叶轮高速旋转，在粉碎部件和叶轮之间的间隔开的缝隙产生较高的压力和剪切力，由此粉碎混合物质的固体颗粒并将其分散到液相内部，因此能够提高分散均匀性和溶解性。

附图说明

图1示出根据本实用新型的液体搅拌机设置于液体箱的状态。

图2示出通过根据本实用新型的液体搅拌机搅拌液体箱内部的搅拌对象液体而粉碎混合物质的状态。

图3示出根据本实用新型的液体搅拌机从液体箱分离的状态。

图4示出根据本实用新型的液体搅拌机的分解立体图。

图5示出构成根据本实用新型的液体搅拌机的粉碎部件。

图6示出构成根据本实用新型的液体搅拌机的粉碎部件安装于叶轮上部的状态。

图7示出针对使用根据本实用新型的液体搅拌机时和使用现有介绍的液体搅拌机时，随着时间的经过比较液体箱内部搅拌状态的图。

图8示出根据本实用新型的液体搅拌机的其他实施例设置于液体箱的状态。

图9示出通过根据本实用新型的液体搅拌机的其他实施例来搅拌液体箱内部的搅拌对象液体，从而粉碎气泡颗粒的状态。

图10示出根据本实用新型的液体搅拌机的其他实施例从液体箱分离的状态。

图11示出构成根据本实用新型的液体搅拌机的其他实施例的粉碎部件安装于叶轮上部的状态。

附图标记：

100：液体箱

200：叶轮

300：驱动电机

400：壳体

500：转子

600：焊接板

700：粉碎部件

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本实用新型的优选实施例。但是，本实用新型不限于在此说明的实施例，也可以具体化为其他形态。反而是，在此介绍的实施例是为了使公开的内容彻底且完整，而且能够向本领域技术人员充分传递本实用新型的构思而提供的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的构成要件。图1示出根据本实用新型的液体搅拌机设置于液体箱的状态，图2示出通过根据本实用新型的液体搅拌机搅拌液体箱内部的搅拌对象液体，从而粉碎混合物质的状态。

如图1以及图2所示，根据本实用新型的液体搅拌机可以安装在液体箱 100内，所述液体箱100可以形成有用于在外周面结合焊接板600的开口部，由此，所述液体箱100在开口部与焊接板600焊接接合，因此可以在液体箱 100的内外部被物理阻隔的状态下进行旋转。

因此，根据本实用新型的液体搅拌机可以安装于液体箱100内而构成液体搅拌系统。

在所述液体箱100的内部，在焊接板600上安装有叶轮200以及粉碎部件700。所述叶轮200在与焊接板600耦接的粉碎部件700内部通过驱动电机300的动力进行旋转驱动，从而搅拌搅拌对象液体。

因此，即便所述液体箱100内部搅拌对象液体发生气穴现象 (cavitation)或者搅拌对象液体发生急剧的特性变化而使得叶轮200发生机械破损，也能防止所述液体箱100内部搅拌对象液体向外部流出的现象，并且可以阻止外部污染源等流入所述液体箱100内部，因此能够搅拌以及制造卫生且高纯度的液体。

所述搅拌对象液体可以构成为包括基础液体110和混入到所述基础液体 110中的固体、液体、气体、胶体、凝胶等的各种状态的混合物质120，所述液体箱100内部的搅拌对象液体可以由液体-液体分散液构成，也可以由液体 -气体分散液、液体-固体分散液等多相(multi-phase)的分散液构成。另外，所述基础液体本身也可以由胶体、凝胶等的粘性流体构成。

根据本实用新型的液体搅拌机，随着容纳在固定的粉碎部件700内部的叶轮200进行旋转，搅拌对象液体的混合物质120颗粒流动到粉碎部件700 内侧而投入到叶轮200内部，所述投入的混合物质颗粒120在叶轮200和粉碎部件700之间被粉碎，然后经粉碎的混合物质的颗粒120被释放到粉碎部件700外部，从而均匀分散到箱内的搅拌对象液体内部。

以下，详细说明根据本实用新型的液体搅拌机的结构。

图3示出根据本实用新型的液体搅拌机从液体箱分离的状态，图4示出根据本实用新型的液体搅拌机的分解立体图。

如图3以及图4所示，根据本实用新型的液体搅拌机包括驱动电机300、壳体400、转子500、焊接板600、叶轮200以及粉碎部件700。

所述叶轮200起到在液体箱100内部直接搅拌液体的作用，为此，所述叶轮200包括多个刀片211、221以及在叶轮主体内部向圆周方向反复N极和 S极的多个永磁体(未图示)。

其中，多个永磁体可以与在后述的转子500具备的多个永磁体彼此作用引力，从而随着所述转子500的旋转而一同旋转。所述转子500的永磁体也是在内部通过相同的方法而通过埋设等的方法安装在转子主体内部。

所述叶轮200的上部可以设置有：粉碎部210，其容纳在粉碎部件700 内部，在所述粉碎部的圆周面具备有弯曲的板材形态的多个粉碎用刀片211；以及，混合部220，其设置于所述粉碎部210下部，所述混合部的外径相比所述粉碎部210的外径大，在外周面具备倾斜的板材形态的多个混合用刀片 221。

所述叶轮200的粉碎部210容纳在被翻转的杯形态的粉碎部件700内部，所述粉碎部件700的内侧面和构成所述粉碎部210的多个粉碎用刀片211可以相互间隔开预定距离而安装。

根据本实用新型的液体搅拌机可以提供如下效果：随着粉碎部件700内部的叶轮200高速旋转，搅拌对象液体和混合物质颗粒通过粉碎部件700和构成叶轮200的粉碎用刀片211之间，从而在流动的过程中产生较高的压力和剪切力(shear stress)而粉碎搅拌对象液体的混合物质120，而且通过叶轮200再次向液体箱100内部喷射被粉碎为小粒径的混合物质120’。

所述叶轮200可以在所述粉碎部210的下部具备混合部220，在所述混合部220的外周面通过焊接方式等结合具备有多个混合用刀片221。

在所述混合部220具备的多个混合用刀片221的形状以及大小可以是在不过度增加驱动装置300的动力消耗量的范围内根据搅拌对象液体的物性或者搅拌对象液体的旋转速度rpm等进行各种变形或者在合适的范围内决定，所述驱动装置300的动力消耗量是基于随着所述多个混合用刀片221高速旋转而向所述混合用刀片221施加的负荷量。

所述叶轮200随着所述混合部220具备的多个混合用刀片221高速旋转，在液体箱100内部扩大涡流的形成，因此使沉淀在液体箱100下部的混合物质120持续上浮，从而起到整体持续混合液体箱内的液体的作用。由此，可以使所述液体箱100内部的搅拌对象液体非常均匀地混合。

一方面，所述叶轮200在药剂、食品饮料、细胞培养等的过程中与搅拌内容物直接接触，因此需要使用耐热性、耐氧化性、耐腐蚀性强的材质，从而不影响搅拌内容物的成分以及质量。

并且，在搅拌时，为了使内含的磁体的影响最小化，需要使用不产生氧化铁且不具备磁性的性质的材料。

另外，也需要防止在搅拌完成之后随着CIP(就地清洗；Cleaning In Place)以及SIP(就地消毒；Sterilisation In Place)工序以高温高压喷洒在整个搅拌箱而进行清洗的氢氧化钠以及碱水等清洗溶液所导致的变质。

因此，所述叶轮200可以由满足所述条件的材料形成，例如可以由STS 304、STS304L、STS 316、STS 316L或者HDPE、UHMW聚乙烯等的材料形成。

所述驱动电机300起到产生驱动力的作用，可以应用一般的直流电机、交流电机，只要是单相电机、三相电机等接收电力并产生动力的装置，则可以不受限制地适用。

在所述驱动电机300的旋转轴310的端部安装有转子500而一体旋转，从而可以旋转驱动转子500。

所述壳体400可以将电机300安装在所述焊接板600上的同时，防止使用者的接触带来的伤害以及从外部环境保护旋转轴310以及转子500等。

所述转子500起到向叶轮200传递驱动电机300的旋转力的作用，为此，与旋转轴310结合而与旋转轴310一起旋转，在主体内部具备的永磁体可以具备与所述叶轮200的多个永磁体分别对应的多个永磁体。所述旋转轴310 可以贯穿壳体400的内侧来配置。

在所述壳体400的端部可以安装有焊接板600。所述焊接板600贯穿液体箱100进行安装。所述焊接板600可以结合液体箱100和壳体400，物理分离所述液体箱100的内外部。

所述焊接板600包括：与形成在液体箱100的开口部气密接合的焊接部 610、在所述接合部一侧配置在液体箱100内侧的驱动部630以及在所述焊接部610另一侧与壳体400的另一端部耦接的耦接部620。所述驱动部630在向液体箱内部暴露的外周面上可旋转地安装有所述叶轮200，在作为液体箱外侧空间的内周面具备可旋转地设置有所述转子500的驱动空间。

所述焊接部610可以划分所述驱动部630和所述耦接部620的同时，作为通过焊接等的方法与液体箱100接合的部分，构成为凸缘形态。

在所述驱动部630的上部面可以具备可以结合耦接部件810的耦接孔 632。

所述耦接部件810可以通过螺丝结合方式等与所述耦接孔632耦接，从而防止所述叶轮200从所述驱动部630脱离，可以起到所述叶轮200的支撑轴作用。

所述焊接板600可以通过耦接部620将壳体400的另一端部结合固定在所述焊接板600。

优选为，通过所述焊接部620接合为与液体箱100的墙面构成同一平面而不产生阶梯。

整体地，在液体箱100贯穿接合有焊接板600，在所述焊接板600结合固定有壳体400的另一端部，在壳体400的一端部结合固定有驱动电机300，在驱动电机300的旋转轴310结合有转子500，转子500的端部容纳在焊接板600的驱动部630而被旋转驱动，从而可以利用磁力向叶轮200传递旋转力。

所述粉碎部件700可以包括：杯形态的覆盖部710，其与所述焊接板600 耦接以可旋转地围绕所述叶轮200；以及至少一个开口部720，其设置于所述覆盖部710外周面或者上部面用于流入搅拌对象液体。

所述耦接部件810可以将所述粉碎部件700以及所述叶轮200一同耦接在所述焊接板600上，所述叶轮200被所述耦接部件810贯穿且被约束为在所述转子500旋转时一同旋转。

当所述粉碎部件700通过所述耦接部件810安装于所述叶轮200以及所述焊接板600时，将设置在所述粉碎部件700上部的耦接螺母820结合于耦接螺栓形态的耦接部件810上，从而使得所述粉碎部件700被固定，所述叶轮200可旋转地被约束。

即，所述粉碎部件700通过所述耦接部件810和所述耦接螺母820的耦接而固定在所述焊接板600上，因此，所述粉碎部件700可以在液体箱100 内部保持固定状态。

另外，所述粉碎部件700可以从所述耦接部件810拆解而固定在上部的耦接螺母820，从而可以顺利进行所述粉碎部件700的分离以及替换工作。

另外，可以在所述耦接部件810的外周面和所述叶轮200的内周面之间具备用于降低在所述叶轮200旋转时的摩擦的套管单元830。所述套管单元 830由低摩擦材料构成，从而使异物的产生最小化，而且防止在所述叶轮200 向圆周方向旋转时摩擦导致的破损或者损坏等，起到支撑所述叶轮200的旋转中心的作用。

所述套管单元830在内周面贯穿有所述耦接部件810而固定在所述焊接板600端部，所述套管单元830可以通过结合在所述粉碎部件700上部的耦接螺母830而牢固固定在所述叶轮200和所述焊接板600之间。

以下，详细观察构成根据本实用新型的液体搅拌机的粉碎部件700的形状以及叶轮200和粉碎部件700的结合结构。

图5示出构成根据本实用新型的液体搅拌机的粉碎部件。具体为，图5 (a)示出根据一个实施例的粉碎部件的立体图，图5(b)示出图5(a)中示出的所述粉碎部件的俯视图，图5(b)示出根据其他实施例的粉碎部件的俯视图。

如前述，构成根据本实用新型的液体搅拌机的粉碎部件700包括与所述焊接板600耦接而可旋转地围绕所述叶轮200的杯形状的覆盖部710，在所述覆盖部710的外底面或者上部面形成有供搅拌对象液体流入的至少一个开口部720。

如图5所示，构成所述粉碎部件700的覆盖部710包括：配置在所述粉碎部件700上部的上面部711以及与所述上面部711连接而配置在所述粉碎部件700的侧部的圆周面部713。只要是所述覆盖部710可以整体由杯(cup) 形状构成，则可以进行各种变形。

优选为，为了使向所述粉碎部件700附近施加的液体的剪切力最小化，构成所述覆盖部710的上面部711可以构成为圆形，所述圆周面部713可以构成为围绕所述上面部711的圆周的形状。

参考图5(b)以及图5(c)，设置在所述粉碎部件700的上部面的上面部711可以在中央形成有用于使所述耦接螺母820贯穿的贯穿部740，在所述贯穿部740的外周面可以形成有多个上部面开口部721，所述多个上部面开口部721以所述贯穿部740为中心间隔开一定间隔设置。

设置于所述粉碎部件700的上部面的各个上部面开口部721的面积和形状等不限于图中所示，可以根据混入到搅拌对象液体中的混合物质120的粒径、硬度以及粘性等物性而进行各种变形或者调整。

例如，当各个所述上部面开口部721的面积较小时，在所述粉碎部件700 附近的液体的压降增加，使得向所述上部面开口部721流入的液体的流速和摩擦力增加，从而更加细微地粉碎所述液体。

另外，各个所述上部面开口部721的面积和形状根据混入到搅拌对象液体中的混合物质120或者液体的种类而发生变化。

与此相同地，设置在所述粉碎部件700侧面的圆周面部713在外周面形成有多个圆周面开口部723。其中，通过调整或者改变设置在所述粉碎部件 700侧面的圆周面开口部723的形状，不仅是固体状态的混合物质120，还可以顺利进行气体或者液体状态的混合物质120的粉碎、乳化、混合等的工序。

例如，形成在所述粉碎部件700侧面的圆周面开口部723可以是圆形或者长孔形。当所述圆周面开口部723的形状为圆形时，当搅拌对象液体为液体-气体分散液时，通过所述粉碎部件700内部的所述叶轮200的旋转，可以有效地粉碎气体的气泡颗粒，并且，当所述圆周面开口部723的形状为长孔形时，当搅拌对象液体为液体-固体分散液时，通过所述粉碎部件700内部的所述叶轮200的旋转，可有效粉碎固体颗粒。

进一步地，形成在所述粉碎部件700侧面的长孔形圆周面开口部723也可以各自向斜线方向配置，所述长孔形圆周面开口部723也可以向所述叶轮 200的旋转方向弯曲而构成箭头形状。

如上所述，根据本实用新型的液体搅拌机，当在液体箱100内部从液体- 液体分散液搅拌工序转换到液体-固体分散液搅拌工序时，可以替换具有按照各个工序最佳化的特定圆周面开口部723的形状的粉碎部件700，从而有效进行搅拌工序。

一方面，如前述，所述粉碎部件700是使用耦接部件810以及耦接螺母 820之类的耦接部件可以与叶轮200上部结合或者解除结合的结构，因此可以根据工序转换，顺利完成所述粉碎部件700的分离以及替换工作。

图6示出构成根据本实用新型的液体搅拌机的粉碎部件的安装在叶轮上部的状态。

具体为，图6(a)示出在叶轮上部安装有粉碎部件的状态的外观侧视图，图6(b)示出在叶轮上部安装有粉碎部件的状态的侧截面图。

如图6所示，根据本实用新型的液体搅拌机是粉碎部件700安装在叶轮 200上部，所述粉碎部件700通过耦接部件810和耦接螺母820进行固定，所述叶轮200容纳在所述粉碎部件700内部而可旋转地设置。

如上所述，所述粉碎部件700固定在所述叶轮200上部，因此可以防止在叶轮200旋转的期间，受到因液体粘性产生的轴向推力的影响，所述粉碎部件向上部发生位移，从而发生脱离的现象。

在所述粉碎部件700内部的叶轮200旋转时，所述混合部220的混合用刀片221旋转的同时，形成液体箱100内部的涡流，所述液体箱100内部的液体流入到设置在所述粉碎部件700的上面部711的上部面开口部721内部，所述流入的液体和混合物质在所述粉碎部件700的圆周面部713内周面和所述叶轮200的粉碎用刀片211之间发生粉碎，从而将混合物质的颗粒细粒化。

即，液体箱100内部的液体整体进行循环，所述粉碎部件700的上部面，即叶轮200的轴方向压力减少而基础液体内的混合物质颗粒流入到粉碎部件 700的上部面的开口部，混合物质的颗粒在叶轮200和粉碎部件700内周面之间发生粉碎，从而混合物质的颗粒被细粒化之后，被释放到粉碎部件700 外周面的开口部，从而重新混合到液体箱100内部的搅拌液体中，提高搅拌对象液体内的混合物质的均匀度，可以反复该过程。

然后，被粉碎的混合物质120’被释放到设置在所述粉碎部件700的圆周面部713的圆周面开口部723外部，从而可以与液体箱100内搅拌对象液体重新混合，被粉碎的混合物质120’在向设置在所述粉碎部件700的圆周面部713的圆周面开口部723外部释放的过程中，也能持续发生粉碎。

在所述粉碎部件700的侧部具备的圆周面部713的内周面和在所述叶轮 200的粉碎部210具备的各个粉碎用刀片211之间是间隔开一定间隔设置。

所述粉碎部件700的圆周面部713的内周面和所述叶轮200的粉碎用刀片211之间的间隔距离可以是根据所述搅拌对象液体的物性、所述粉碎用刀片211的形状、大小以及旋转速度等的参数而进行各种变形。

优选为，所述粉碎部件700的圆周面部713的内周面和所述叶轮200的粉碎用刀片211之间的间隔距离是根据适用本实用新型的液体搅拌机的产业领域而发生改变，可以在大致0.025毫米(mm)至0.5毫米(mm)范围内进行调整。所述间隔距离越小，流速在所述粉碎部件700和所述叶轮200之间的间隔空间会变快，可以增加液体的压力和剪切力，增加粉碎效果。

然后，在将所述粉碎部件700的内周面和所述叶轮200的刀片，例如粉碎用刀片21之间的间隔距离设置为大致0.025毫米(mm)至0.5毫米(mm) 程度的情况下，也确认到随着叶轮的快速旋转而圆周方向压力增加，由此混入到基础液体内的所述混合物质在粉碎过程中，混合物质的颗粒可以被粉碎至50μm至10nm大小，从而可以确认到在要求20nm以下的颗粒粉碎的医药品中可以应用到滴眼液药剂等中。即，可以确认到根据本实用新型的液体搅拌机可以以比所述废碎部件700的内周面和粉碎用刀片211之间的间隔的大小更细微的大小粉碎混合物质。

其中，所述粉碎部件700的内周面和所述叶轮200的粉碎用刀片211之间的间隔距离除了所述粉碎部件700的圆周面部713的内周面和所述叶轮200 的粉碎用刀片211之间的间隔距离之外，还可以是包括所述粉碎部件700的上面部711的内周面之间的距离的概念。

如上所述，根据本实用新型的液体搅拌机可以在所述粉碎部件700和所述叶轮200之间的隔开空间，由于在所述叶轮200的粉碎用刀片211的旋转过程中产生的高压和所述粉碎部件700的圆周面部713内周面和搅拌对象液体之间的摩擦以及冲突导致的高剪切，可以细微地粉碎搅拌对象液体的混合物质120的颗粒，从而将其均匀分散到液体箱100内部。

图7示出针对使用根据本实用新型的液体搅拌机时的实施例和使用现有介绍的液体搅拌机时的比较例，随着时间的经过，比较液体箱内部搅拌状态的图。

一般，在食品产业中频繁使用的乳化(Emulsifying)工序是将以层分离 (layerseparation)状态存在的疏水性溶液和亲水性溶液混合之后，投入乳化剂进行溶解以防止在混合溶液内发生如上所述层分离的工序。

在所述乳化工序中，为了确认根据本实用新型的液体搅拌机的分散优秀性，将相同的油分和水溶液按照一定的体积比进行混合来制造混合溶液之后，使用根据本实用新型的液体搅拌机和现有介绍的液体搅拌机，将各自的混合溶液彼此搅拌。

其中，现有介绍的液体搅拌机虽然具备叶轮200，但是不具备本实用新型的粉碎部件700的液体搅拌机。如图7所示，当使用现有介绍的液体搅拌机时，观察到因随着叶轮200的旋转产生的涡流向叶轮200附近引导油分颗粒的现象，但是可以确认到油分颗粒的分散以及溶解不顺利。

一方面，当使用根据本实用新型的液体搅拌机时，可以确认到由于随着固定的粉碎部件700内部的叶轮200的旋转所产生的涡流，油分颗粒流入到粉碎部件700上部，所述流入的油分颗粒通过粉碎部件700和叶轮200之间的高剪切而烃链遭破坏，从而溶解到水溶液内部，随着油分颗粒的粒径更加细粒化，乳化剂快速吸附到所述油分颗粒内部，从而缩短在乳化工序中消耗的时间，混合溶液的分散优秀性也良好。

如上所述，当将根据本实用新型的液体搅拌机应用到食品产品的乳化工序中时，将固体或者液体状态的溶质颗粒的大小非常细微地粉碎为数十微米至数十纳米水准，从而能够分散到溶液内部，因此混合溶液内乳化剂容易粘附在溶质颗粒的表面，从而可以进行有效的溶解以及乳化工序。

以下，说明根据本实用新型的液体搅拌机的其他实施例。与前述的液体搅拌机的结构相比较，省略相同部分的说明，重点说明有差异的部分。

图8示出根据本实用新型的液体搅拌机的其他实施例设置在液体箱的状态，图9示出通过根据本实用新型的液体搅拌机的其他实施例搅拌液体箱内部的搅拌对象液体，从而粉碎气泡颗粒的状态。

当构成根据本实用新型的液体搅拌机的液体箱100为细胞培养用液体箱或者食品发酵用液体箱时，必须要求提高所述液体箱100内部的培养液或者发酵液的溶解氧量或者气体的溶解度的工序。假设所述液体箱100内部的溶解氧量降低，则培养细胞的生长速度降低或者细胞坏死或者受破坏，因此可能会发生生产收率减少且腐败等导致的稳定性问题以及质量降低。

因此，根据本实用新型液体搅拌机的其他实施例，其特征在于，在所述粉碎部件700的上部面具备管道连接部760，在所述管道连接部760连接从液体箱100外部导入的管道部件900，通过所述管道部件900供应液体的混合物质。

其中，供应至所述管道部件900的混合物质可以是氧气或者含氧气体等。一方面，供应至所述管道部件900的混合物质不限于气体，也可以是为了供应在向所述液体箱100投入之前需要颗粒的细粒化工序或者乳化等的溶液而使用。

供应至所述管道部件900的混合物质可以通过粉碎部件700内部的叶轮 200的旋转，在粉碎部件700和叶轮200之间被粉碎为细微的气泡颗粒130，从而分散到搅拌对象液体中。

如上所述，根据本实用新型的液体搅拌机通过叶轮200的旋转，粉碎供应至所述管道部件900的混合物质，由此使气泡颗粒130的大小最小化，从而能够增加所述气泡颗粒130和液体110的接触截面积，增加溶解氧量。

另外，在所述液体箱100内部通过叶轮200的旋转形成涡流，通过粉碎部件700外部的气泡颗粒130随着所述涡流而旋转，由此所述气泡颗粒130 不会直接排放至水面而能够较长时间停留在液体内部，因此能够增加溶解氧量。

图10示出根据本实用新型的液体搅拌机的其他实施例从液体箱分离的状态。

如图10所示，根据本实用新型的液体搅拌机的其他实施例也是包括叶轮 200、驱动电机300、壳体400、转子500、焊接板600以及粉碎部件700，还可以在所述粉碎部件700上部面具备连接有管道部件900的管道连接部760。

在该情况下，可以在所述粉碎部件700上部面省略用于流入搅拌对象液体的单独的开口部，可以仅在所述粉碎部件700的侧面形成用于流入或者释放在所述粉碎部件700内部粉碎的气泡颗粒的开口部720。

构成所述粉碎部件700的混合部720的多个混合用刀片721可以通过旋转持续形成涡流，因此，同样可以防止或最小化在所述液体箱100下部区域因缺氧带来的盲区(deadzone)的形成。

图11示出构成根据本实用新型的液体搅拌机的其他实施例的粉碎部件设置在叶轮上部的状态。

图11(a)示出在叶轮上部安装有粉碎部件的状态的外观侧视图，图11 (b)示出在叶轮上部安装有粉碎部件的状态的侧截面图。

根据本实用新型的其他实施例的液体搅拌机可以在粉碎部件700上部面具备管道连接部760，通过与所述管道连接部760连接的管道部件900流入氧气等的气体。所述流入的氧气等的气体可以通过所述粉碎部件700的圆周面部731内侧面和所述叶轮200的粉碎用刀片211之间的间隔空间的同时，被粉碎为细微大小的气泡颗粒130。

如上所述，被粉碎为细微大小的所述气泡颗粒130被释放到所述粉碎部件700的侧面开口部720，而分散以及溶解到液体箱100内部的搅拌对象液体中，因此能够增加搅拌对象液体的溶解氧量，尤其是具有进一步提高培养工艺以及发酵工序的生产率的效果。

本说明书参考本实用新型的优选实施例进行了说明，但是该技术领域的技术人员可以在不脱离以下叙述的专利权利要求书中记载的本实用新型的构思以及领域的范围内对本实用新型进行各种修改以及变形。因此，只要是变形的实施基本上包括本实用新型的专利权利要求书的构成要件，则应视为全部包含在本实用新型的技术范畴中。

Claims (13)

1.一种液体搅拌机，其安装在容纳有搅拌对象液体的液体箱上，其特征在于，包括：

叶轮，其内部埋设有多个刀片以及多个永磁体；

驱动电机，其具备旋转轴；

壳体，其内部容纳有所述驱动电机的旋转轴，所述壳体安装在所述驱动电机上；

转子，其安装在所述驱动电机的旋转轴端部，并具备多个永磁体用于通过磁力旋转所述叶轮；

焊接板，其包括：驱动部，其外侧可旋转地设置有所述叶轮，并在内侧可旋转地配置有所述转子的驱动空间，所述驱动部配置在液体箱内侧；耦接部，其与所述壳体耦接；焊接部，其连接所述驱动部和所述耦接部，并焊接形成在所述液体箱的开口部的内周面和其外周面焊接而接合安装于所述焊接部；以及

粉碎部件，其包括：杯形状的覆盖部，其与所述焊接板耦接以可旋转地围绕所述叶轮，以及至少一个开口部，其设置于所述覆盖部外周面或者上部面，用于使搅拌对象液体流入或者使粉碎流入的混合物质的颗粒被粉碎细粒化之后被释放。

2.根据权利要求1所述的液体搅拌机，其特征在于，

所述液体包括基础液体和混入到所述基础液体中的混合物质。

3.根据权利要求1所述的液体搅拌机，其特征在于，

流入到所述粉碎部件的开口部的所述液体内的混合物质在所述粉碎部件的覆盖部内周面和所述叶轮的刀片之间发生粉碎而被细粒化。

4.根据权利要求3所述的液体搅拌机，其特征在于，

所述粉碎部件的内周面和所述叶轮的刀片之间的间隔距离为0.025毫米至0.5毫米，所述混合物质被粉碎为50μm至10nm大小。

5.根据权利要求1所述的液体搅拌机，其特征在于，

在所述粉碎部件的上部面设置有管道连接部，在所述管道连接部连接有从液体箱外部导入的管道部件，通过所述管道部件供应液体的混合物质。

6.根据权利要求5所述的液体搅拌机，其特征在于，

当在所述粉碎部件上部面设置有连接管道部件的管道连接部时，所述粉碎部件上部面的开口部省略。

7.根据权利要求5所述的液体搅拌机，其特征在于，

所述混合物质流入到所述粉碎部件上部面的开口部或者所述管道连接部而被粉碎之后，从所述粉碎部件侧面的开口部释放。

8.根据权利要求5所述的液体搅拌机，其特征在于，

通过所述管道部件供应的混合物质是氧气或者含有氧气的气体。

9.根据权利要求2所述的液体搅拌机，其特征在于，

所述叶轮的上部包括：粉碎部，其容纳在所述粉碎部件内，在圆周面具备有多个弯曲的板材形态的粉碎用刀片，从而在所述粉碎部件内部微细地粉碎所述混合物质而与所述基础液体进行混合；以及混合部，其设置在所述粉碎部下部，所述混合部外径比所述粉碎部的外径大，所述混合部的外周面具备有多个板材形态的混合用刀片，用于混合液体箱内的液体。

10.根据权利要求1所述的液体搅拌机，其特征在于，

形成在所述粉碎部件侧面的开口部形成为圆形或者长孔形。

11.根据权利要求10所述的液体搅拌机，其特征在于，

所述长孔形开口部向所述叶轮的旋转方向弯曲，从而形成箭头形状。

12.根据权利要求1所述的液体搅拌机，其特征在于，所述液体搅拌机包括将所述粉碎部件及所述叶轮一同耦接在所述焊接板上的耦接部件，所述叶轮被所述耦接部件贯穿且被约束为在所述转子旋转时一同旋转，在所述耦接部件的外周面和所述叶轮内周面之间设置有在所述叶轮旋转时用于降低摩擦的套管单元。

13.一种液体搅拌系统，其特征在于，包括：

权利要求1至12中任一项所述的液体搅拌机；以及

液体箱，其下部安装有所述液体搅拌机。

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