CN106493031A - 一种多组分雾化混合的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于液体组分混合技术领域，特别涉及一种多组分雾化混合技术。其技术方案是：一种多组分雾化混合的装置，包括：多个将液体组分雾化雾化装置、用于多种液体组分雾化后的雾滴混合的混合装置。一种多组分雾化混合的方法，包括步骤：A.多种液体组分分别进行雾化分散成细小的雾滴；B.各组分雾化分散成的细小的雾滴在一个空间进行混合。本发明结构简单，可以实现液体组分因子变量可控条件下的雾化混合。

Description

一种多组分雾化混合的装置和方法
技术领域
本发明属于液体组分混合技术领域，特别涉及一种多组分雾化混合技术。
背景技术
物料均匀、快速混合，特别是液体物料在材料制备、工业生产等方面具有重要意义。常用的液体物料混合通过溶液相互搅拌制备，存在的缺点是如果物料之间会相互反应，或者发生相互作用，在溶液相混合后，样品易发生团聚，沉淀，甚至堵塞反应管路等。这个情况在纳米材料悬浊液体混合中，情况更为突出，样品易团聚，沉淀。在纳米材料制备，营养液输送，纳米物料混和等方面都不利。雾化混合是利用雾化器将料液分散为细小的雾滴,并在混合腔体中混合，避免了上述的不利影响，主要以雾滴形式混合。料液的形式可以是溶液、悬浮液、乳浊液等泵可以输送的液体形式。但迄今为止没有类似装置出现，特别是多组分雾化混合装置。
发明内容
为了解决上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的在于提供一种多组分雾化混合的装置与方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种多组分雾化混合的装置，其特征是包括：多个雾化装置、混合装置；
所述雾化装置用于将液体组分雾化，设置有吐雾口（12）；
所述混合装置为一个腔体，通过所述吐雾口（12）与多个雾化装置的相连通，用于多种液体组分雾化后的雾滴混合；
所述雾化装置与所述混合装置设置有使所述雾化装置与所述混合装置之间空气流动的气道。
可选的，所述雾化装置为超声雾化装置。
可选的，所述雾化装置包括超声器（2）、溶液杯（7）、弹性薄膜（4）；
所述溶液杯（7）为两端开口的装置，其侧壁设置加液口（26）；
所述溶液杯（7）下部开口端设置所述弹性薄膜（4）；
所述超声器（2）发生高频振荡的超声波，通过弹性薄膜（4）将超声能量传递给所述溶液杯（7）内的液体组分，使液体组分雾化。
可选的，还包括水箱（28），所述超声器（2）设置在所述水箱（28）内，所述水箱（28）设置有加热装置（29）。将超声器（2）置于水箱（28）中，可以通过控制所述水箱（28）的水温，控置雾化速率。
可选的，所述混合装置包括初混腔（16）、混合室（15）；
所述初混腔（16）与所述混合室（15）设置有连接口，在所述连接口处设置有促进混合的风扇（13）；所述混合室（15）上端设置有出口（14），用于将混合组分排出。
可选的，还包括座板（27）、中板（23）、底板（24）、顶板（19）；
所述座板（27）、中板（23）、底板（24）通过螺杆（6）固定连接；
所述底板（24）置于所述水箱（28）之上，设置有用于将所述溶液杯（7）穿过的开口；
所述座板（27）设置在所述底板（24）一定距离之上，设置有用于将所述溶液杯（7）穿过的孔，将所述溶液杯（7）固定；
所述中板（23）设置在所述座板（27）一定距离之上，用于固定导流环（8）；所述中板（23）设置有多个所述吐雾口（12）；
所述导流环（8）为设置在所述溶液杯（7）上部开口端的柱状体，用于使液体组分雾化后的雾滴通过所述导流环（8）经过吐雾口（12）进入所述初混腔（（16）；
所述顶板（19）设置在所述中板（23）一定距离之上，所述顶板（19）与所述中板（23）之间设置有内环（18），所述内环（18）、所述顶板（19）与所述中板（23）三者形成的腔体为所述初混腔（16）；
所述顶板（19）在所述初混腔（16）的部分设置开口安装所述风扇（13），所述顶板（19）上方设置有腔体用作所述混合室（15）。
可选的，所述中板（23）在所述内环（18）外侧与在所述溶液杯（7）内侧设置有进气槽（10）；所述顶板（19）与所述中板（23）之间设置有外环（21），所述外环（21）、所述内环（18）、所述顶板（19）与所述中板（23）四者形成进气腔（9）；所述顶板（19）在所述进气腔（9）部分设置有进口（11）；
所述进口（11）、进气腔（9）、进气槽（10）形成所述气道。
可选的，还包括探温棒（1），所述探温棒（1）设置在所述水箱（28）中，用于测量所述水箱（28）内的水温。
可选的，所述溶液杯（7）下部开口端与所述弹性薄膜（4）之间设置密封垫（5）。
可选的，所述溶液杯（7）下部开口端固定连接有导能罩（3），所述导能罩（3）开口处设置所述超声器（2）。
可选的，还包括贮液罐（17）、计量泵（25），所述贮液罐（17）设置有放液口（20），所述放液口（20）通过输液管（22）与所述加液口（26）连接；所述计量泵（25）设置在所述输液管（22）上，用于控制液体组分加液速率。
可选的，所述溶液杯（7）用粘结剂固定在座板（27）上；所述导流环（8）用粘结剂固定在中板（23）上。
一种多组分雾化混合的方法，其特征是包括如下步骤：
A. 多种液体组分分别进行雾化分散成细小的雾滴；
B. 各组分雾化分散成的细小的雾滴在一个空间进行混合。
可选的，步骤A所述雾化的方法为超声波雾化。
可选的，步骤B所述混合包括初步混合、再次混合。
可选的，所述超声波雾化在水浴中进行。
本发明通电启动后，水下的超声器发生高频振荡的超声波，并通过水体和弹性薄膜的能量传递，使溶液杯内的液态试剂受激振荡雾化，诸溶液杯内的组分试剂会产生各自成分的雾化团，再通过风扇的搅动和推送，不同成分的雾化团在初混腔和混合室内得到连续不断的混合反应并从出口输出，雾化团输出后产生的负压力，使外界气源经进口、进气腔吸入，再通过导流环与溶液杯间的导流通道分流补入，平衡压差，如此不断进出，形成循环。受控电热器通过调节超声水温以优化超声雾化反应效果；计量泵可以精确控制液体进量。
本发明所提供了一种多组分雾化混合的装置与方法，有益效果有：：溶液杯内的液态试剂与超声波发生器水体之间呈完全隔离状，超声器产生的超声波能量通过水体和弹性薄膜传递给溶液杯内的液态试剂，使之受激振荡雾化，避免了超声器水体的被污染和对液态试剂的纯洁度影响；液态试剂与超声水体的隔离构建并超声器单独对应各自溶液杯的设计，可方便实现单元组的启停调节，使参与雾化反应的组分因子得到更精确、更便利的量化控制；初混腔、混合室间的风扇设计和导流环、液剂杯间的导流通道建立，不仅实现雾化混合反应的有效、连续，而且能通过出口14、进口11连通对接被处理污染空间，进行连续的循环净化处理；超声波水体的可控加温，能进一步提高雾化反应效果。因此，本发明结构简单，可以实现液体组分因子变量可控条件下的雾化混合。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1剖面结构示意图。
具体实施方式
为了更直观更清楚地描述本发明技术方案，以及帮助理解本发明对现有技术的贡献之处，以下结合附图和实施例对本发明进行详细地说明如下。
实例1：如图1、图2所示，一种多组分雾化混合的装置，其特征是包括：多个雾化装置、混合装置；
所述雾化装置用于将液体组分雾化，设置有吐雾口（12）；
所述混合装置为一个腔体，通过所述吐雾口（12）与多个雾化装置的相连通，用于多种液体组分雾化后的雾滴混合；
所述雾化装置与所述混合装置设置有使所述雾化装置与所述混合装置之间空气流动的气道。
所述雾化装置为超声雾化装置。
所述雾化装置包括超声器（2）、溶液杯（7）、弹性薄膜（4）；
所述溶液杯（7）为两端开口的装置，其侧壁设置加液口（26）；
所述溶液杯（7）下部开口端设置所述弹性薄膜（4）；
所述超声器（2）发生高频振荡的超声波，通过弹性薄膜（4）将超声能量传递给所述溶液杯（7）内的液体组分，使液体组分雾化。
还包括水箱（28），所述超声器（2）设置在所述水箱（28）内，所述水箱（28）设置有加热装置（29）。将超声器（2）置于水箱（28）中，可以通过控制所述水箱（28）的水温，控置雾化速率。
所述混合装置包括初混腔（16）、混合室（15）；
所述初混腔（16）与所述混合室（15）设置有连接口，在所述连接口处设置有促进混合的风扇（13）；所述混合室（15）上端设置有出口（14），用于将混合组分排出。
实例2：如图1、图2所示，如实施1所示的一种多组分雾化混合的装置，还包括座板（27）、中板（23）、底板（24）、顶板（19）；
所述座板（27）、中板（23）、底板（24）通过螺杆（6）固定连接；
所述底板（24）置于所述水箱（28）之上，设置有用于将所述溶液杯（7）穿过的开口；
所述座板（27）设置在所述底板（24）一定距离之上，设置有用于将所述溶液杯（7）穿过的孔（优选的2-8个，均匀设置），将所述溶液杯（7）固定；
所述中板（23）设置在所述座板（27）一定距离之上，用于固定导流环（8），其圆心与对应的溶液杯7圆心位置重叠；所述中板（23）设置有多个所述吐雾口（12）；
所述导流环（8）为设置在所述溶液杯（7）上部开口端的柱状体，用于使液体组分雾化后的雾滴通过所述导流环（8）经过吐雾口（12）进入所述初混腔（（16）；
所述顶板（19）设置在所述中板（23）一定距离之上，所述顶板（19）与所述中板（23）之间设置有内环（18），所述内环（18）、所述顶板（19）与所述中板（23）三者形成的腔体为所述初混腔（16）；
所述顶板（19）在所述初混腔（16）的部分设置开口安装所述风扇（13），所述顶板（19）上方设置有腔体用作所述混合室（15）。
可选的，所述中板（23）在所述内环（18）外侧与在所述溶液杯（7）内侧设置有进气槽（10）；所述顶板（19）与所述中板（23）之间设置有外环（21），所述外环（21）、所述内环（18）、所述顶板（19）与所述中板（23）四者形成进气腔（9）；所述顶板（19）在所述进气腔（9）部分设置有进口（11）；
所述进口（11）、进气腔（9）、进气槽（10）形成所述气道。
还包括探温棒（1），所述探温棒（1）设置在所述水箱（28）中，用于测量所述水箱（28）内的水温。
所述溶液杯（7）下部开口端与所述弹性薄膜（4）之间设置密封垫（5）。
所述溶液杯（7）下部开口端固定连接有导能罩（3），所述导能罩（3）开口处设置所述超声器（2）。
还包括贮液罐（17）、计量泵（25），所述贮液罐（17）设置有放液口（20），所述放液口（20）通过输液管（22）与所述加液口（26）连接；所述计量泵（25）设置在所述输液管（22）上，用于控制液体组分加液速率。
所述溶液杯（7）用粘结剂固定在座板（27）上；所述导流环（8）用粘结剂固定在中板（23）上。
实例3：如图1、图2所示，一种多组分雾化混合的方法，其特征是包括如下步骤：
A. 多种液体组分分别进行雾化分散成细小的雾滴；
B. 各组分雾化分散成的细小的雾滴在一个空间进行混合。
步骤A所述雾化为超声波雾化，步骤B所述混合包括初步混合、再次混合，所述超声波雾化在水浴中进行。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对其构思作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均落入本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种多组分雾化混合的装置，其特征是包括：多个雾化装置、混合装置；
所述雾化装置用于将液体组分雾化，设置有吐雾口（12）；
所述混合装置为一个腔体，通过所述吐雾口（12）与多个雾化装置的相连通，用于多种液体组分雾化后的雾滴混合；
所述雾化装置与所述混合装置设置有使所述雾化装置与所述混合装置之间空气流动的气道。
2.如权利要求1所述的一种多组分雾化混合的装置，其特征是：所述雾化装置为超声雾化装置。
3.如权利要求1至2任意之一所述的一种多组分雾化混合的装置，其特征是：所述雾化装置包括超声器（2）、溶液杯（7）、弹性薄膜（4）；
所述溶液杯（7）为两端开口的装置，其侧壁设置加液口（26）；
所述溶液杯（7）下部开口端设置所述弹性薄膜（4）；
所述超声器（2）发生高频振荡的超声波，通过弹性薄膜（4）将超声能量传递给所述溶液杯（7）内的液体组分，使液体组分雾化。
4.如权利要求3所述的一种多组分雾化混合的装置，其特征是：还包括水箱（28），所述超声器（2）设置在所述水箱（28）内，所述水箱（28）设置有加热装置（29）,
将超声器（2）置于水箱（28）中，可以通过控制所述水箱（28）的水温，控置雾化速率。
5.如权利要求1至4任意之一所述的一种多组分雾化混合的装置，其特征是：所述混合装置包括初混腔（（16）、混合室（15）；
所述初混腔（16）与所述混合室（15）设置有连接口，在所述连接口处设置有促进混合的风扇（13）；所述混合室（15）上端设置有出口（14），用于将混合组分排出。
6.如权利要求3至5任意之一所述的一种多组分雾化混合的装置，其特征是：还包括座板（27）、中板（23）、底板（24）、顶板（19）；
所述座板（27）、中板（23）、底板（24）通过螺杆（6）固定连接；
所述底板（24）置于所述水箱（28）之上，设置有用于将所述溶液杯（7）穿过的开口；
所述座板（27）设置在所述底板（24）一定距离之上，设置有用于将所述溶液杯（7）穿过的孔，将所述溶液杯（7）固定；
所述中板（23）设置在所述座板（27）一定距离之上，用于固定导流环（8）；所述中板（23）设置有多个所述吐雾口（12）；
所述导流环（8）为设置在所述溶液杯（7）上部开口端的柱状体，用于使液体组分雾化后的雾滴通过所述导流环（8）经过吐雾口（12）进入所述初混腔（（16）；
所述顶板（19）设置在所述中板（23）一定距离之上，所述顶板（19）与所述中板（23）之间设置有内环（18），所述内环（18）、所述顶板（19）与所述中板（23）三者形成的腔体为所述初混腔（16）；
所述顶板（19）在所述初混腔（16）的部分设置开口安装所述风扇（13），所述顶板（19）上方设置有腔体用作所述混合室（15）。
7.如权利要求6所述的一种多组分雾化混合的装置，其特征是：所述中板（23）在所述内环（18）外侧与在所述溶液杯（7）内侧设置有进气槽（10）；所述顶板（19）与所述中板（23）之间设置有外环（21），所述外环（21）、所述内环（18）、所述顶板（19）与所述中板（23）四者形成进气腔（9）；所述顶板（19）在所述进气腔（9）部分设置有进口（11）；
所述进口（11）、进气腔（9）、进气槽（10）形成所述气道。
8.如权利要求7任意之一所述的一种多组分雾化混合的装置，其特征是：还包括探温棒（1），所述探温棒（1）设置在所述水箱（28）中，用于测量所述水箱（28）内的水温；
所述溶液杯（7）下部开口端与所述弹性薄膜（4）之间设置密封垫（5）；
所述溶液杯（7）下部开口端固定连接有导能罩（3），所述导能罩（3）开口处设置所述超声器（2）;
还包括贮液罐（17）、计量泵（25），所述贮液罐（17）设置有放液口（20），所述放液口（20）通过输液管（22）与所述加液口（26）连接；所述计量泵（25）设置在所述输液管（22）上，用于控制液体组分加液速率;
所述溶液杯（7）用粘结剂固定在座板（27）上；所述导流环（8）用粘结剂固定在中板（23）上。
9.一种多组分雾化混合的方法，其特征是包括如下步骤：
Ａ.多种液体组分分别进行雾化分散成细小的雾滴；
Ｂ.各组分雾化分散成的细小的雾滴在一个空间进行混合。
10.如权利要求9所述一种多组分雾化混合的方法，其特征是：步骤A所述雾化为超声波雾化，步骤B所述混合包括初步混合、再次混合，所述超声波雾化在水浴中进行。
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