CN101439274A

CN101439274A - 一种液体混合容器

Info

Publication number: CN101439274A
Application number: CNA200810154011XA
Authority: CN
Inventors: 曹东兴; 王晨; 朱汉东; 徐芳
Original assignee: Hebei University of Technology
Current assignee: Hebei University of Technology
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2028-12-12
Also published as: CN101439274B

Abstract

本发明涉及一种液体混合容器，该容器包括罐体和盖板，其特征在于所述罐体的顶部为局部敞口的矩形体，所述盖板与罐体顶部的敞口配装；在罐体一侧的下部开有出液连接口，在罐体的另一侧下部分别开有进液连接口和混合液排出口；在罐体顶部的非敞口部分上并列有2－10个溶液输入口，每个溶液输入口分别安装有电磁阀，每个电磁阀与一个溶液罐管接；所述出液连接口管接搅拌泵的一端，搅拌泵的另一端经回流管路与所述进液连接口连接，在回流管道上分别安放有酸度传感器和浓度传感器；所述混合液排出口与排液电磁阀连接；在罐体的内部安装有一块或一块以上的挡板，挡板垂直于液体进出流动方向，且交错平行分布，使罐体内部构成S形的液体流道；在罐体内部的底面上安放有液位传感器。

Description

一种液体混合容器

技术领域

本发明涉及液体混合容器，具体为采用搅拌泵使待混合液体在其容器内部实现推流，并利用错开布置的梯形挡板使待混合溶液形成S形流动的一种液体混合容器，它可广泛用于不同溶液混合过程。

背景技术

混合容器在不同溶液的混合过程中起着重要的作用。混合容器的结构对溶液混合的快慢及溶液混合的均匀程度起着关键作用。目前普遍使用的同类搅拌容器内部大多采用水平轴带桨翼或旋臂为搅拌棒的方式进行搅拌，或者通过储液循环设备采用回流循环的方法将溶液混合，如曹东兴等“无土栽培营养液调配及滴灌自动控制机”(参见ZL0118328.4)中公开的一种无土栽培的营养液的混合容器，其主要技术内容是在养液混合过程中，使用圆柱形储液桶加装叶片的结构设计，由电机带动叶片搅拌达到混合营养液的目的。这种方法得到的混合溶液混合不均匀，混合速度也相对较慢，且受叶片面积、旋转速度的限制，可混合体积小，只能选择圆形储液桶。在弥富隆一在“垂直搅拌装置”(参见CN 99104524.6)文献中提供了一种垂直搅拌装置，该装置设计一个较深的液体搅拌罐，并带有半顶角小于60度的锥形底，其中，转轴安装在罐中，以便能够被罐外的驱动装置带动，底部的桨形叶片安装在转轴的下部，由垂直栅和水平臂组成的栅状叶片安装在底部桨形叶片上方的转轴上。该发明的缺点是：只能进行小容量混合，采用栅状叶片混合效率低、功耗大，且罐的外形设计受到限制，只能选择圆柱状外形，降低了通用性。周建宁在“自循环机械密封润滑、冷却、冲洗装置”(参见CN1400397)文献中，介绍了一种机械密封件润滑冲洗冷却装置，主要包括储液罐、壳体与隔板联结形成的密封腔、密封腔内设置的机械密封件、以及从密封腔引出的与储液罐相连通的两根管道，其中，两根管道连接在罐体的底侧，以便能被罐外驱动装置带动。该发明的缺点是：由于两根管道连接在罐体的底侧，所以液体混合路径较短，混合速度较慢，混合效率较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种液体混合容器，该容器采用罐式设计，内设交错排列的可调挡板，构成S形液体流道，外接独立搅拌泵，构成循环回路，结构简单，溶液混合时流速大，混合效果好，兼有自动控制和手动控制，运转灵活，性能稳定，适用范围广。

本发明解决所述容器技术问题的技术方案是：设计一种液体混合容器，该容器包括罐体和盖板，其特征在于所述罐体的顶部为局部敞口的矩形体，所述盖板与罐体顶部的敞口配装；在罐体一侧的下部开有出液连接口，在罐体的另一侧下部分别开有进液连接口和混合液排出口；在罐体的中部接有玻璃管液面计；在罐体顶部的非敞口部分上并列有2—10个溶液输入口，每个溶液输入口分别安装有电磁阀，每个电磁阀与一个溶液罐管接；所述出液连接口管接搅拌泵的一端，搅拌泵的另一端经回流管路与所述进液连接口连接，在回流管道上分别安放有酸度传感器和浓度传感器；所述混合液排出口与排液电磁阀连接；在罐体的内部安装有—或一块以上的可调挡板，挡板垂直于液体进出流动方向，且交错平行分布，使罐体内部构成S形的液体流道；在罐体内部的底面上安放有液位传感器。

与现有技术相比，本发明液体混合容器有如下优点：

1.采用外接的单独搅拌泵与罐体相连接形成闭合循环回路，且进液连接口与出液连接口位于罐体的两侧，使搅拌速度更快，混合流程更长，混合更均匀，。

2.在罐体内设置交错排列的可调挡板，构成S形液体流道，通过溶液与挡板的冲击作用力混合所配溶液，并将循环搅拌与溶液S型流动相结合，混合效果更好。

3.采用液位传感器、酸度值传感器和浓度传感器控制各个相应单向电磁阀，可以实现定时给液、触发搅拌及排液的自动控制，也可以手动控制，操作方便，运转灵活，响应速度快，功耗少。

4.容器整体结构简单，能耗少，成本低，运转方便，稳定性高。

附图说明

图1是本发明液体混合容器一种实施例的整体结构示意图；

图2是本发明液体混合容器一种实施例的俯视剖面(图1中的G-G剖面)结构示意图；

图3是本发明液体混合容器一种实施例的左视剖面(图1中的H-H剖面)结构示意图；

图4(a)-(d)是本发明液体混合容器所述可调挡板4种实施例的形状结构示意图；

图5是本发明液体混合容器采用一块可调挡板实施例的安装结构示意图；

图6是本发明液体混合容器采用两块可调挡板实施例的安装结构示意图

图7(a)-(b)是本发明液体混合容器采用三块可调挡板、两种不同布局实施例的安装结构示意图；

图8(a)-(b)是本发明液体混合容器采用四块可调挡板、两种不同布局实施例的安装结构示意图；

图9(a)-(b)是本发明液体混合容器采用四块可调挡板、两种不同布局，且进液连接口与出液连接口功用互换(搅拌泵反接)的实施例安装结构示意图；

图10(a)-(b)是本发明液体混合容器采用五块可调挡板、两种不同布局实施例的安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步详述：

本发明设计的液体混合容器(简称容器)一种实施例的结构(参见图1—3)如下：该容器包括罐体2和盖板3，其特征在于罐体2的顶部为局部(约为整个顶部面积的1/3)敞口矩形体，采用工程塑料制成，所述的盖板3与罐体2顶部的敞口配装；在罐体2一侧的下部开有出液连接口OUT1，在罐体2的另一侧下部分别开有进液连接口IN和混合液排出口OUT2；在罐体2顶部的非敞口部分(约为整个顶部面积的2/3)上并列设计有2—10个溶液输入口，每个溶液输入口分别安装有电磁阀，每个电磁阀与一个溶液罐连接；所述出液连接口OUT1管接搅拌泵1，搅拌泵1的另一端经回流管路16与所述进液连接口IN连接，在回流管道16上分别安放有酸度(PH值)传感器14和浓度(EC值)传感器15；所述混合液排出口OUT2与排液电磁阀13连接；在罐体2的内部安装有一块或一块以上的挡板10，挡板10垂直于液体进出流动方向，且交错平行分布，使罐体2内部构成S形的液体流道或波浪型的液体流道；在罐体2内部的底面上安放有液位传感器12。

本发明容器的进一步特征在于所述的挡板10为可调挡板，形状为三角形、直角梯形、等腰梯形或直角五边形等(参见图4(a)-(d))。根据需要设计的三角形、直角梯形、等腰梯形、直角五边形等形状的挡板在不同高度对溶液流动的阻隔不同，在不同高度处溶液的流速也不同，这样使液体在流动中产生分层，越高层液体流动速度越慢，通过分层流动可以提高液体的混合速度，减缓由于液体激烈运动而产生的跳液现象。所述挡板10的数量与安装位置在罐体2内均可以调整，用以改变混合液体的流动状况。挡板10的不同形状将会导致在罐体内液体不同高度处流动状况不同。挡板10的不同安装位置也会改变液体的流动路径和状态。本发明虽然给出最多四种挡板的形状和最多五块挡板的安装结构实施例(参见图4—10)，但显然不能穷尽本发明设计构思所适用的挡板形状和安装结构。

本发明容器的进一步特征在于所述挡板10上开有直径相等或不等、间隔相等或不等的过液孔。过液孔的大小、数量、间隔及分布根据需要设计。设计过液孔可以调节混合液体与挡板10之间作用力，改善挡板的受力状况，防止挡板因冲击过大而变形。

本发明容器所述罐体2内的挡板10垂直于混合液体进出流动方向放置，且交错平行分布，使罐体2内部构成S形的液体流道。这种设计可以使液体流动方向受到挡板10的限制，使所配溶液在罐体2内呈波浪形流动，以增加溶液流动路程，并通过冲击挡板形成的反作用力实现溶液的有效混合。

本发明容器的进一步特征在于在罐体2的外壁中部接有玻璃管液面计；玻璃管液面计的下口U2开在罐体2的三分之一高度处，玻璃管液面计的上口U1开在罐体2的五分之四高度处；所述玻璃管液面计11的两端分别与上口U1和下口U2连接。

本发明容器的进一步特征在于所述的盖板3为可拆卸式的抗压透明观察窗式盖板，并与罐体2顶部的敞口配装。所述的抗压透明观察窗式盖板3有利于随时观察罐体2内部液体混合的情况。

本发明容器的工作原理和过程是(参见图1—2)：手动控制方式：当加液时，溶液A输入口电磁阀4、溶液B输入口电磁阀5、溶液C输入口电磁阀6、溶液D输入口电磁阀7、溶液E输入口电磁阀8、溶液F输入口电磁阀9根据需要打开，不同溶液可从位于工程塑料罐体2顶部中心位置处的溶液A输入口A_IN、溶液B输入口B_IN、溶液C输入口C_IN、溶液D输入口D_IN、溶液E输入口E_IN、溶液F输入口F_IN流入罐体2中。于是罐体2中的液位逐渐升高。此时操作人员可以通过在罐体顶部加装的可拆卸式抗压透明观察窗式盖板3观察罐体内部的溶液混合状态。同时罐体2内溶液通过下口U2流入玻璃管液面计11中，显示出罐体2内的液位高度。当罐体2内溶液达到一定高度时，开启搅拌泵1，罐体2内溶液从搅拌泵1出液连接口OUT1流出罐体，经过搅拌泵1和连接管道16，又从罐体进液连接口IN流入罐体2内，罐体2中所配溶液在罐体2和搅拌泵1之间进行快速的推流运动。罐体2内交错排列的挡板10，使液体流动方向受到限制，使所配溶液在罐体2内呈S形流动。罐体2内溶液在流动中不断冲击挡板10和罐体内壁，所产生的作用力作用于所需混合溶液，达到高效混合溶液的目的。同时，S形液体流道也延长了混合时间，在有限空间内增加了流动距离。当玻璃管液面计11显示液位到达一定高度后，操作人员停止向罐体2内输送溶液；当罐体2内溶液混合达到要求，操作人员关闭搅拌泵1，同时开启排液电磁阀13，将混合后的溶液经过混合液排出口OUT2排出。由于罐体2内的可调挡板10形状不同，所以当液位到达一定高度后就不再具有搅拌混和功能。因此，当液位超过挡板10的高度后，如需回流搅拌，就需要排出多余溶液。

本发明容器可以由液位传感器12、酸度(PH)值传感器14、浓度(EC)值传感器15进行自动控制。当溶液进入罐体2后，在罐体2的底部产生一个液压力作用于液位传感器12，液位传感器12通过检测液压力值，可以得到液位高度。当液位高度到达一定值后，液位传感器12输出电信号给控制器(该控制器为已有产品，均可通过标准电路接口与传感器连接，当选择自动控制时该控制器要与罐体管道上的电磁阀及搅拌泵的控制电路连接)。该控制器以液位传感器信号为激励信号，打开搅拌泵1，开始循环搅拌；当溶液PH值及EC值达到预定值之后，PH传感器14、EC值传感器15输出电信号给控制器，该控制器以PH传感器14信号、EC值传感器信号15为激励信号，关闭所有的进液口单向电磁阀，关闭搅拌泵1，开启排液电磁阀13，将所配溶液从混合液排出OUT2排出。当罐体2内部溶液排净后，所有的进液口单向电磁阀打开，重新配制新溶液。

本发明未述及之处适用于现有技术。

本发明容器外部加装有独立的搅拌泵和管道，内部设计有交错平行排列挡板，可将不同溶液进行反复循环混合搅拌，并得到充分混合均匀的液体，混合效率高，具有使用范围广，便于安装，实用性强等特点。本发明容器不仅适用于工业生产中不同溶液混合和农业生产中的水肥混合，而且也可用于石油化工、印染、造纸纺织、饮料食品等企业循环混合溶液***及需要精确检测其液体混合浓度及酸度的工业生产中。

下面给出本发明具体实施例，这些实施例不限制本发明权利要求：

实施例1

设计所述的罐体2为敞口矩形体，采用工程塑料制成，罐体2的总体尺寸为长度0.9M，宽度0.6M，高度0.7M，最小壁厚≥3mm，容积约为380L；所述敞口在矩形体的顶部，长度为0.9M，宽为0.2M，高为0.2M，约为整个顶部面积的1/3；所述的敞口配装有盖板3，盖板3为抗压透明观察窗式结构，整体材料采用透光率为90％、最低折射率为1.465的结晶型透明塑料制作。在罐体2的底部分布有加强筋，罐体2的四壁及顶部也分布有加强筋，以增加罐体的强度，加强筋的厚度为5mm；在罐体2的底部靠近搅拌泵1进液连接口处放置液位传感器12。在罐体2顶部的非敞口部分(约为整个顶部面积的2/3)上并列设计有六个溶液输入口，即1号输入口A_IN、2号输入口B_IN、3号输入口C_IN、4号输入口D_IN、5号输入口E_IN和6号输入口F_IN，所述溶液输入口开在罐体2的顶部中心位置，自左向右呈一字排列。每一个溶液输入口内壁均有直径为φ 30m的内孔，其上分别安装有进液口单向电磁阀，即1号输入口A_IN装有1号电磁阀4、2号输入口B_IN装有2号电磁阀5、3号输入口C_IN装有3号电磁阀6、4号输入口D_IN装有4号电磁阀7、5号输入口E_IN装有5号电磁阀8、6号输入口F_IN装有6号电磁阀9；每个电磁阀与一种溶液罐管接，如1号电磁阀4与溶液A罐(溶液A罐等图中未画出)管接、2号电磁阀5与溶液B罐管接，余类推。在罐体2的内部安装有3块可调挡板10，挡板10交错平行分布，使罐体2的内部液体流道构成S形流道。

实施例2

设计一块挡板的容器(参见图5)，挡板10为直角梯形(参见4(b))，打10m直径过液孔，孔间距20mm，平行于罐体进液连接口所在罐壁放置，溶液的流动路径或通道呈U形。余同实施例1

实施例3

设计2块挡板的容器(参见图6)。挡板10为三角形(参见4(a))，打10mm直径孔，孔间距20mm，2块挡板平行于罐体进液连接口所在罐壁交错放置，溶液的流动通道呈S形。余同实施例1

实施例4

设计3块挡板的容器(参见图7)，挡板10为等腰梯形(参见4(c))，打20m直径孔，孔间距40mm，3块挡板平行于罐体进液连接口所在罐壁交错放置，溶液的流动通道呈S形。其中，图7(a)所示结构是3块挡板均为长挡板。这种设计可增大溶液的流程；图7(b)所示结构是两个长挡板和一个短挡板结构，并且短挡板位于靠进液连接口IN处。这种设计具有较好的抗冲击性能，适用于溶液流速非常快的情况。余同实施例1

实施例5

设计4块挡板的容器(参见图8)，挡板10为直角五边形(参见4(d))，无孔，4块挡板平行于罐体进液连接口所在罐壁交错放置，溶液的流动通道呈S形。其中，图8(a)所示结构是4块挡板均为长挡板。这种设计可增大溶液的流程；图8(b)所示结构是1块长挡板和3块短挡板结构，并且3块短挡板位于靠进液连接口IN处，且靠近长挡板的1块短挡板位于罐体2的中部，另两块短挡板靠罐体内壁交错平行排列放置。这种设计结构的中部短挡板可使混合溶液在所述中部短挡板处产生分流运动，然后再合流输出。余同实施例1

实施例6

设计4块挡板的容器(参见图9)，挡板10为直角梯形，无孔(参见3)，4块挡板平行于罐体进液连接口所在罐壁交错放置，溶液的流动通道呈S形。其中，图9(a)所示结构是一块挡板在罐体中部靠近进液连接口IN处放置，另一块挡板在罐体中部靠近出液连接口OUT1放置，剩余的两块挡板位于所述的两块挡板之间并在罐体两侧内壁并排(一字形)放置；这种设计结构可使流动液体对称分流混合。图9(b)所示结构是一块挡板在罐体中部靠近进液连接口IN处放置，另一块挡板在罐体中部靠近出液连接口OUT1处放置，剩余的两块挡板位于所述的两块挡板之间并在罐体两侧内壁交错放置。这种设计结构可使流动液体基本对称分流混合。另外需要特别说明的是，本实施例与其他实施例还有一点不同的设计是：所述的进液连接口IN与出液连接口OUT1作用互换，混合液体流动方向相反。这说明，在一定条件下(例如图5—8)，本发明所述的进液连接口IN与出液连接口OUT1以及混合液体流动的方向仅具有相对意义，连接口的互换使用和混合液体的反向流动同样可以实现均匀有效混合目的，本发明并不局限于某一图示或实施例所给的结构。余同实施例1

实施例7

设计5块挡板的容器(参见图10)，挡板10为三角形，10mm孔，孔间距20mm，5块挡板平行于罐体进液连接口所在罐壁交错放置，溶液的流动通道呈S形。其中，图10(a)所示结构是三块长挡板，两块短挡板，五块挡板在罐体两侧内壁交错排列，其中，在靠近出液连接口OUT1处和进液连接口IN处分别放置短挡板，且两块短挡板处于罐体同一侧壁放置，三块为长挡板位于所述的两块挡板之间并在罐体两侧内壁交错放置。图10(b)所示结构是1块长挡板，4块短挡板，在罐体中央放置一块短挡板，在出液连接口OUT1与中央位置的短挡板之间沿罐体内壁交错放置一短一长两块挡板，其中的短挡板放置位置靠近出液连接口OUT1处；在中央位置的短挡板与进液连接口IN之间在罐体两侧内壁交错放置两块短挡板。这种设计结构可使流动液体在罐体中央位置的短挡板处被分流，而在所述的长挡板处合流。余同实施例1

Claims

1.一种液体混合容器，该容器包括罐体和盖板，其特征在于所述罐体的顶部为局部敞口的矩形体，所述盖板与罐体顶部的敞口配装；在罐体一侧的下部开有出液连接口，在罐体的另一侧下部分别开有进液连接口和混合液排出口；在罐体顶部的非敞口部分上并列有2—10个溶液输入口，每个溶液输入口分别安装有电磁阀，每个电磁阀与一个溶液罐管接；所述出液连接口管接搅拌泵的一端，搅拌泵的另一端经回流管路与所述进液连接口连接，在回流管道上分别安放有酸度传感器和浓度传感器；所述混合液排出口与排液电磁阀连接；在罐体的内部安装有一块或一块以上的挡板，挡板垂直于液体进出流动方向，且交错平行分布，使罐体内部构成S形的液体流道；在罐体内部的底面上安放有液位传感器。

2.根据权利要求1所述的液体混合容器，其特征在于所述挡板为可调挡板，形状为三角形、直角梯形、等腰梯形或直角五边形。

3.根据权利要求1或2所述的液体混合容器，其特征在于所述挡板上开有直径相等或不等、间隔相等或不等的过液孔。

4.根据权利要求1或2所述的液体混合容器，其特征在于在所述罐体的外壁中部接有玻璃管液面计；玻璃管液面计的下口开在罐体的三分之一高度处，玻璃管液面计的上口开在罐体的五分之四高度处；玻璃管液面计的两端分别与上口和下口连接。

5.根据权利要求1或2所述的液体混合容器，其特征在于所述的盖板为可拆卸式抗压透明观察窗式盖板，并与罐体顶部的敞口配装。