CN201375881Y - 流体压差式纳米研磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种流体压差式纳米研磨装置，其包括一原料进料槽、一连接该原料进料槽的原料出料管、连通于该原料出料管的一液体供应单元、连通于该原料出料管的一气体供应单元、一均压装置及一后处理设备，该原料出料管上设有一加压泵浦，该均压装置包括一均压筒以及连接于该均压筒的一加压原料进料管、一气液分离器、一压力表、至少一纳米研磨器，该加压原料进料管尚与该原料出料管连通，该纳米研磨器以一回流管连接至该原料进料槽，该后处理设备连接于该纳米研磨器。通过本实用新型可达到让物质均匀混合的效果。

Description

流体压差式纳米研磨装置

技术领域

本实用新型一种流体压差式纳米研磨装置，尤其是一种利用高压研磨的方式使固体或气体能充分与流体混合的流体压差式纳米研磨装置。

背景技术

在人类生活的环境中，因温度的差异，而让物质呈现气态、液态或固态的三相变化，在常温下，气态的物质包括元素和化合物等，而液态的物质亦包括有元素与化合物，而元素与化合物之间、有机物与无机物之间、气体与液体之间、液体与固体之间的溶解度皆会因为相的变化以及物理性质的不同而产生差异，所以要增加其相互间的溶解度，则势必要藉助外力或使用特定的仪器辅助才能完成。

目前所使用的方法大多利用加压的方式来促进两相物质之间的溶解度，例如使固体粉末溶于液体中，或将气体溶于液体中，然而，目前并无仪器能在将固体粉末溶于液体或将气体溶于液体的同时，将固体粉末或气体纳米化，而使其均匀分散于液体中，故仍有开发的必要。

发明内容

本发明人有鉴于目前并无任何将固体粉末或气体纳米化，以使其均匀分散于液体中的装置，因此经过不断的研究以及试验之后，终于发明出此流体压差式纳米研磨装置。

本实用新型的目的在于提供一种利用高压研磨的方式使固体或气体能充分与流体混合的流体压差式纳米研磨装置。

为达上述目的，本实用新型的流体压差式纳米研磨装置，其包括：

一原料进料槽，其连通有一进料管，并连接有一原料出料管，且该原料出料管上设有一加压泵浦；

一液体供应单元，其连通于该原料出料管；

一气体供应单元，其连通于该原料出料管；

一均压装置，其包括一均压筒、一加压原料进料管、一气液分离器、一压力表、至少一纳米研磨器，该加压原料进料管的一端连接于该均压筒，且与该原料出料管连通，该气液分离器设置该均压筒，并与该均压筒连通，该压力表设置于该均压筒，该纳米研磨器设置于该均压筒，并与该均压筒连通，并且以一回流管连接至该原料进料槽；

一后处理设备，其连接于该纳米研磨器。

其中，连接各元件的管线皆可设有阀，以控制该流体压差式纳米研磨装置的操作。较佳的是，该回流管设有一电磁阀。

较佳的是，该原料进料槽的进料管连通于该原料进料槽近顶部处，而该原料进料槽的原料出料管设置于该原料进料槽的底部。

较佳的是，该液体供应单元以一液体添加料管连接至该原料出料管，且该液体添加料管设有一液体流量计。

较佳的是，该气体供应单元包括至少一气体钢瓶，其数量可依所需的气体量来决定，而气体的种类亦依照所欲混合的气体来决定；其中，该气体供应单元以一气体添加料管连接至该原料出料管，且该气体添加料管设有一气体流量计。

其中，该均压筒的底部设有一原料入料接头，以与该加压原料进料管的一端连接。

较佳的是，该气液分离器设置于该均压筒的顶部，而该均压装置包括一第一纳米研磨器以及一第二纳米研磨器，该第一纳米研磨器以及该第二纳米研磨器则设置于该均压筒的侧边，且可呈对向设置，该回流管连通于该第一纳米研磨器，而该后处理设备连接于该第二纳米研磨器。

其中，该后处理设备包括一装瓶机，其由一装瓶入料管与该纳米研磨器连接，且该装瓶入料管设有一电磁阀。

其中，该后处理设备包括一释压槽，其底部设有一释压排放管，该释压槽以一释压槽入料管连接于该纳米研磨器，且该释压槽入料管设有一电磁阀。

较佳的是，该后处理设备同时包括上述装瓶机以及该释压槽二者。

其中，该原料进料槽供应液体原料，而该液体供应单元供应液体或添加有固体粉末的液体，而该气体供应单元供应气体。

本实用新型的技术效果在于，以液体为主要原料，在加压过程中加入适当的固体、液体或气体，经纳米研磨之后，使得固体粉末在液体中纳米化，并使气体强制溶入液体中产生纳米气泡，或者使得无机液体和有机液体产生乳化反应，因此，本实用新型能提供不同相的物质均匀混合的效果。

附图说明

图1为本实用新型的管线布置图；

图2为本实用新型的均压装置的立体图；

图3为本实用新型的均压装置的平面图；

图4为本实用新型纳米研磨器的剖面俯视图；

图5为本实用新型纳米研磨器的前部的剖面俯视图；

图6为本实用新型纳米研磨器的研磨片的端视图；

图7为本实用新型纳米研磨器的正转研磨片的剖面侧视图；

图8为本实用新型纳米研磨器的反转研磨片的剖面侧视图；

图9为本实用新型纳米研磨器的后部的剖面俯视图。

附图标记说明：

10-原料进料槽；11-进料管；111、121、122-水阀；12-原料出料管；13-加压泵浦；20-液体供应单元；21-液体添加料管；22-液体流量计；30-气体供应单元；31-气体添加料管；32-气体流量计；40-均压装置；41-均压筒；411-原料入料接头；42-加压原料进料管；43-气液分离器；431-排气口；44-压力表；；45-第一纳米研磨器；451-回流管；4511-研磨器出口管；452-电磁阀；46-第二纳米研磨器；461-中空外壳；4611a、4611b-研磨器出口管；4612-近端；4613-远端；4614-流体入口；4615-内部空间；4616-环挡部；462-盖体；4621-中央穿孔；463-研磨片；463a-正转研磨片；463b-反转研磨片；4631-中轴孔；4632、4632a、4632b-导流孔；464-中轴固定杆；4641-杆体；4642-第一垫片；465-调压杆；4651-杆体；4652-第二垫片；4653-螺旋工具旋口；466-橡胶密封圈；467-定位螺帽；468-固定螺帽；50-后处理设备；51-装瓶机；52-装瓶入料管；521-电磁阀；53-释压槽；54-释压槽入料管；541-电磁阀；55-释压排放管；551-控制阀。

具体实施方式

请参看图1所示，本实用新型的流体压差式纳米研磨装置，其包括一原料进料槽10、一液体供应单元20、一气体供应单元30、一均压装置40以及一后处理设备50。

该原料进料槽10内盛装有液体原料，而该原料进料槽10的侧边近顶部的位置连通有一进料管11，该进料管11设有一水阀111，而该原料进料槽10的底部连接有一原料出料管12，且该原料出料管12上设有一加压泵浦13，该原料出料管12间隔设有多个水阀121、122；

该液体供应单元20以一液体添加料管21连接至该原料出料管12，且于该原料进料槽10以及该加压泵浦13之间的位置，而该液体添加料管21设有一液体流量计22，该液体供应单元20可提供液体或含有固体粉末的液体；

该气体供应单元30以一气体添加料管31连接至该原料出料管12，且于该原料进料槽10以及该加压泵浦13之间的位置，而该气体添加料管31上设有一气体流量计32；

请附加参看图2及图3所示，该均压装置40包括一均压筒41、一加压原料进料管42(图中未示)、一气液分离器43、一压力表44、至少一纳米研磨器。在本实施例中，该均压装置40包括一第一纳米研磨器45以及一第二纳米研磨器46。该均压筒41的底部设有一原料入料接头411，该加压原料进料管42的一端连接于该均压筒41的原料入料接头411，且与该原料出料管12连通，以让在原料出料管12中的流体流入该均压筒41中，该气液分离器43设置于该均压筒41的顶部，且与该均压筒41连通，且设有一排气口431，该压力表44设置于该均压筒41，以令操作人员随时监控以调整该均压装置40的压力，该第一纳米研磨器45设置于该均压筒41的侧边，且与该均压筒41连通并且设有一研磨器出口管4511，该研磨器出口管4511连接一回流管451，以连接至该原料进料槽10的侧边，该回流管451设有一电磁阀452，该第二纳米研磨器46也设置于该均压筒41的侧边，且与该均压筒41连通，以与该第一纳米研磨器45对向设置，且该第二纳米研磨器46设有二研磨器出口管4611a、4611b；

仍请参阅图1所示，该后处理设备50包括一装瓶机51以及一释压槽53，该装瓶机51由一装瓶入料管52与该第二纳米研磨器46连接，且该装瓶入料管52设有一电磁阀521，该释压槽53的底部设有一释压排放管55，该释压排放管55设有一控制阀551，该释压槽53以一释压槽入料管54连接于该第二纳米研磨器46，且该释压槽入料管54上设有一电磁阀541。

该均压装置40中的第一纳米研磨器45以及第二纳米研磨器46具有相同的结构，以下即以第二纳米研磨器46为例进行说明。

请参看图4所示，该第二纳米研磨器46包括一中空外壳461、一盖体462、多个研磨片463以及一调压杆465。

请附加参看图5所示，该中空外壳461设有一开放近端4612、一开放远端4613、至少一研磨器出口管以及一环挡部4616，在本实施例中，该中空外壳461设有二研磨器出口管4611a、4611b，该中空外壳461的近端4612与该均压筒41接触并结合，该二研磨器出口管设置于该中空外壳461的侧边，该环挡部4616由该中空外壳461的内壁向内延伸且在该中空外壳461的近端4612的位置，以令该环挡部4616围成连通于该均压筒41的一流体入口4614，且令该环挡部4616与该中空外壳461的远端所形成的空间为一内部空间4615，该内部空间4615与该流体入口4614以及该二研磨器出口管4611a、4611b连通；

该盖体462设置于该中空外壳461的远端4613，以封闭该远端4613，且该盖体462设有与该内部空间4615连通的一中央穿孔4621；

请附加参看图6所示，该多个研磨片463设置于该内部空间4615内，且与该中空外壳461的内壁之间形成有一膨胀空间(标号未示)，而各研磨片463于中央形成一中轴孔4631，并于该中轴孔4631外侧环状排列且间隔形成有多个导流孔4632，该中轴孔4631供一中轴固定杆464穿入，该中轴固定杆464包括一穿入该中轴孔4631中的杆体4641以及垂直设置于该杆体4641的远端的第一垫片4642，以令该中轴固定杆464的截面呈T字型，而该第一垫片4642抵靠于最接近该盖体462的研磨片463，而所述研磨片463的导流孔4632的轴线与水平面呈0至60度，即，该研磨片463的导流孔4632与水平面平行，或者，该研磨片一正转研磨片463a，其导流孔4632a由该流体入口4614的一端朝另端的方向朝该中轴孔4631倾斜(如图7所示)，或者，该研磨片一反转研磨片463b，其导流孔4632b由该流体入口4614的一端朝另端的方向朝该中空外壳461的内壁方向倾斜(如图8所示)，具有不同倾斜角度的导流孔4632的研磨片463可依欲处理的流体不同而选择串接排列的顺序，且当流体流过该等研磨片463时，该流体会带动该等研磨片463旋转而产生研磨作用，经研磨后的流体会释放至该该膨胀空间中。

请附加参看图9所示，该调压杆465穿入该盖体462的中央穿孔4621，且该调压杆465包括一穿入该中央穿孔4621中的杆体4651以及垂直设置于该杆体4651的远端的第二垫片4652，以令该调压杆465的截面呈T字型，该杆体4651包括一设置于该中空外壳461的内部空间4615的近端、一设置于该中空外壳461的外侧的远端、至少一设置于该中央穿孔4621中且环设于该杆体4651外侧的橡胶密封圈466、一设置于该盖体462外侧且环设于该杆体4651外侧的定位螺帽467以及一设置于该定位螺帽467旁且环设于该杆体4651外侧的固定螺帽468，该远端形成有一螺旋工具旋口4653，以供一螺旋工具***该螺旋工具旋口4653而转动并调整该调压杆465，而该第二垫片4652设置于该杆体4651的近端，以放置于该内部空间4615中抵掣该第一垫片4642，以调整该等研磨片463之间的紧密度，而产生不同程度的研磨效果。

本实用新型于使用时，将原料进料槽10中的液体原料送入该原料出料管12，并由该加压泵浦13送入该加压原料进料管42中，再经该原料入料接头411送达该均压筒41内，并经由该第一纳米研磨器45的研磨器出料管4511和回流管451将该液体原料送回该原料进料管11中，以保持循环，由于液体原料中可能含有细小的有机物，因此经由该第一纳米研磨器45能将液体原料均匀分散。

之后，再从该液体供应单元20或气体供应单元30供应液体、固体或气体至该原料出料管12，与液体原料混合成一混合流体，而该混合流体再经该加压原料进料管42送入该均压筒41中，而在进入该第二纳米研磨器46前，该混合流体中若有过剩的气体则可通过该气液分离器43中的一浮筒开关(图中未示)而使气体由该排气口431逸出，之后该混合流体进入由该第二纳米研磨器46的流体入口4614进入该第二纳米研磨器46中，此时可根据该压力表44而调整该调压杆465，以控制所述研磨片463之间的紧密度，使得该混合流体通过所述研磨片463的导流孔4632，并带动所述研磨片463旋转，而产生研磨的效果，而经研磨后的混合流体释放至该膨胀空间，并通过其中一研磨器出口管4611a经由该释压槽入料管54送入该释压槽53中，以待后续的利用；或者，根据该压力表44调整适当的装瓶压力，通过另一研磨器出口管4611a将混合流体由该装瓶入料管52填充至该装瓶机51中，以进行压力装填及封口等程序。

本实用新型的原料进料槽10所使用的原料为液态，而使整体流体压差式纳米研磨装置依用途可分为气液***、固液***以及液液***。

气液***：所使用的气体来自于该气体供应单元30，可包括但不限制在空气、氮气、氧气、臭氧、氢气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等，如在废水中溶入适量的空气及凝集剂，利用在高压释出的微小气泡，将废水中的杂质通过空气浮除，可移除废水中大部分的COD、BOD及固体悬浮物等，如自来水处理可加入臭氧、饮料及酒类可加入氮气以达到保鲜的功效、矿泉水中加入氧气以提供氧气含量、浴池中加入臭氧或氧气、为工业漂白之用加入二氧化硫或臭氧、养殖水中加入氧以提升溶氧量等。

固液***：在液体供应单元20中的液体内添加适量的固体粉末，将其运送至原料出料管12中，通过混合后的流体驱动纳米研磨器而将固体粉末研磨成纳米级的粉料，之后经由脱水干燥后即可获得成品，例如但不限制在藻类、花粉可通过研磨及急速释压过程达到细胞破壁及纳米化；如陶瓷原料的细度研磨；如化妆品中有机添加物的乳化及细致化等。

液液***：所使用的液体其中之一来自于该原料进料槽10，另一即来自该液体供应单元20，例如但不限制在有机油类加入适量的水或有机溶剂(油水互溶)，令溶解度有限的物质，通过本实用新型的纳米研磨器而相互溶入以方便使用，如燃料油中溶入水，可以增加燃烧效率，减少空气污染；高热值燃料添加乙醇；低热值燃料酒精添加高热值油等。

因此，本实用新型所能混合的物质广泛，能供提供各种产业利用，故极具产业利用性，而爰以提出实用新型发明申请。

以上具体实施方式仅为本实用新型的较佳实施例，其对本实用新型而言是说明性的，而非限制性的。本领域的技术人员在不超出本实用新型精神和范围的情况下，对之进行变换、修改甚至等效，这些变动均会落入本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种流体压差式纳米研磨装置，其特征在于，包括：

一原料进料槽，其连通有一进料管，并连接有一原料出料管，且该原料出料管上设有一加压泵浦；

一液体供应单元，其连通于该原料出料管；

一气体供应单元，其连通于该原料出料管；

一均压装置，其包括一均压筒、一加压原料进料管、一气液分离器、一压力表、至少一纳米研磨器，该加压原料进料管的一端连接于该均压筒，且与该原料出料管连通，该气液分离器设置于该均压筒，并与该均压筒连通，该压力表设置于该均压筒，所述纳米研磨器设置于该均压筒，并与该均压筒连通，并且以一回流管连接至该原料进料槽；

一后处理设备，其连接于该纳米研磨器。

2.如权利要求1所述的流体压差式纳米研磨装置，其特征在于，所述各纳米研磨器包括：

一中空外壳，其设有一开放近端、一开放远端、至少一研磨器出口管以及一环挡部，该中空外壳的近端与该均压筒接触并结合，该研磨器出口管设置于该中空外壳的侧边，该环挡部由该中空外壳的内壁向内延伸且在该中空外壳的近端的位置，以令该环挡部围成连通于该均压筒的一流体入口，且令该环挡部与该中空外壳的远端所形成的空间为一内部空间，该内部空间与该流体入口以及所述研磨器出口管连通；

一盖体，其设置于该中空外壳的远端，以封闭该远端，且该盖体设有与该内部空间连通的一中央穿孔；

多个研磨片，其设置于该内部空间内，且与该中空外壳的内壁之间形成有一膨胀空间，而各研磨片形成一中轴孔，并于该中轴孔外侧环状排列且间隔形成有多个导流孔，该中轴孔供一中轴固定杆穿入，该中轴固定杆包括一穿入该中轴孔中的杆体以及垂直设置于该杆体的远端的第一垫片，以令该中轴固定杆的截面呈T字型，而该第一垫片抵靠于最接近该盖体的研磨片；

一调压杆，其穿入该盖体的中央穿孔，且该调压杆包括一穿入该中央穿孔中的杆体以及垂直设置于该杆体的远端的第二垫片，以令该调压杆的截面呈T字型，该杆体包括一设置于该中空外壳的内部空间的近端、一设置于该中空外壳的外侧的远端、至少一设置于该中央穿孔内且环设于该杆体外侧的橡胶密封圈、一设置于该盖体外侧且环设于该杆体外侧的定位螺帽以及一设置于该定位螺帽旁且环设于该杆体外侧的固定螺帽，而该第二垫片设置于该杆体的近端，以放置于该内部空间中抵掣该第一垫片，以调整所述多个研磨片之间的紧密度。

3.如权利要求2所述的流体压差式纳米研磨装置，其特征在于，所述研磨片的导流孔的轴线与水平面呈0至60度。

4.如权利要求1所述的流体压差式纳米研磨装置，其特征在于，该后处理设备包括一装瓶机，其由一装瓶入料管与该纳米研磨器连接，且该装瓶入料管设有一电磁阀。

5.如权利要求1至4中任一项所述的流体压差式纳米研磨装置，其特征在于，该后处理设备包括一释压槽，其底部设有一释压排放管，该释压槽以一释压槽入料管连接于该纳米研磨器，且该释压槽入料管设有一电磁阀。

6.如权利要求5所述的流体压差式纳米研磨装置，其特征在于，该液体供应单元以一液体添加料管连接至该原料出料管，且该液体添加料管设有一液体流量计。

7.如权利要求5所述的流体压差式纳米研磨装置，其特征在于，该气体供应单元以一气体添加料管连接至该原料出料管，且该气体添加料管上设有一气体流量计。

8.如权利要求6所述的流体压差式纳米研磨装置，其特征在于，该气体供应单元以一气体添加料管连接至该原料出料管，且该气体添加料管设有一气体流量计。

9.如权利要求5所述的流体压差式纳米研磨装置，其特征在于，该原料进料槽的进料管连通于该原料进料槽近顶部处，而该原料进料槽的原料出料管设置于该原料进料槽的底部。

10.如权利要求5所述的流体压差式纳米研磨装置，其特征在于，该均压装置包括一第一纳米研磨器以及一第二纳米研磨器，该回流管连通于该第一纳米研磨器，而该后处理设备连接于该第二纳米研磨器。

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