CN206526761U - 一种基于压电驱动集成式微混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了微流体混合技术领域的一种基于压电驱动集成式微混合器，包括支撑体，所述支撑体的外壁设置有加热板，所述加热板的外壁设置有混合管，所述加热板的外壁中心设置有温度传感器，所述混合管的左侧连接有左反馈通道，所述左反馈通道上设置有左无阀微泵，所述混合管的右侧连接有右反馈通道，本实用新型通过左反馈通道和右反馈通道内的流体流向不同，在混合管内产生回流效果，回流相当于延长混合通道的长度，有助于强化扩散，左右交替依附产生的振荡会打乱层流秩序，有利于充分混合，加热板进行加热有助于增强混合效率。

Description

一种基于压电驱动集成式微混合器

技术领域

本实用新型涉及微流体混合技术领域，具体为一种基于压电驱动集成式微混合器。

背景技术

微流控芯片技术将生物化学实验室搬到了微米到毫米级的薄片上。由于其体积小，减少了原有复杂的实验操作和人员的参与，用微通道和储液池代替实验台上的试管和烧杯，节省了反应原材料，适合昂贵的药品和有毒性试剂的实验。由于参与实验的试剂量很少，不但提高了反应的效率，加快了传热，增强了实验的安全性。但微米级别的结构导致了流体的面积与体积比大大增加，使流体产生区别于宏观流体的特殊特性，如层流效应导致流体分层流动，不利于微流体的混合。微混合是发生反应前的必经阶段，混合效果好可以提高反应效率混合效果差时会影响实验的正常进行。在微米级别下，流体只能通过分子扩散进行混合，完全混合时需要较长时间，背离了芯片实验室高效、便利的初衷。在宏观化工反应器中常用的加速混合方法是通过回流装置，延长流体在反应器中的时间，让反应更加充分。这种方法应用到微混合器中也同样适用，但现有的回流微混合器存在的技术缺陷：回流效率低、混合效率低。基于此，本实用新型设计了一种基于压电驱动集成式微混合器，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于压电驱动集成式微混合器，以解决上述背景技术中提出的现有的回流微混合器存在的技术缺陷：回流效率低、混合效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于压电驱动集成式微混合器，包括支撑体，所述支撑体的外壁设置有加热板，所述加热板的外壁设置有混合管，所述加热板的外壁中心设置有温度传感器，所述混合管的左侧插接有左反馈通道，所述左反馈通道上设置有左无阀微泵，所述混合管的右侧插接有右反馈通道，所述右反馈通道上设置有右无阀微泵，所述混合管的顶部插接有流体入口管，所述流体入口管上设置有流体入口泵，所述混合管的底部插接有流体出口管，所述流体出口管上设置有流体出口泵，所述支撑体的外壁顶部左侧设置有控制装置，所述控制装置分别与加热板、温度传感器、左无阀微泵、右无阀微泵、流体入口泵和流体出口泵电性连接。

优选的，所述加热板包括加热电阻丝层，所述加热电阻丝层的顶部设置有石棉透热层，所述石棉透热层的顶部设置有陶瓷片。

优选的，所述流体入口管的顶部插接有两组流体入口支管。

优选的，所述混合管、左反馈通道和右反馈通道的外壁均设置有防腐蚀涂层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过左反馈通道和右反馈通道内的流体流向不同，在混合管内产生回流效果，回流相当于延长混合通道的长度，有助于强化扩散，左右交替依附产生的振荡会打乱层流秩序，有利于充分混合，加热板进行加热有助于增强混合效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型加热板结构示意图。

图中：1支撑体、2加热板、21陶瓷片、22石棉透热层、23加热电阻丝层、3混合管、4温度传感器、5左反馈通道、6左无阀微泵、7右反馈通道、8右无阀微泵、9流体入口管、10流体入口泵、11流体出口管、12流体出口泵、13控制装置、14流体入口支管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种基于压电驱动集成式微混合器，包括支撑体1，所述支撑体1的外壁设置有加热板2，所述加热板2的外壁设置有混合管3，所述加热板2的外壁中心设置有温度传感器4，所述混合管3的左侧插接有左反馈通道5，所述左反馈通道5上设置有左无阀微泵6，所述混合管3的右侧插接有右反馈通道7，所述右反馈通道7上设置有右无阀微泵8，所述混合管3的顶部插接有流体入口管9，所述流体入口管9上设置有流体入口泵10，所述混合管3的底部插接有流体出口管11，所述流体出口管11上设置有流体出口泵12，所述支撑体1的外壁顶部左侧设置有控制装置13，所述控制装置13分别与加热板2、温度传感器4、左无阀微泵6、右无阀微泵8、流体入口泵10和流体出口泵12电性连接。

其中，所述加热板2包括加热电阻丝层23，所述加热电阻丝层23的顶部设置有石棉透热层22，所述石棉透热层22的顶部设置有陶瓷片21，控制装置13控制加热电阻丝层23进行加热，石棉透热层22进行热量的均匀传导，陶瓷片21具有良好的导热性，将热量均匀传递到混合管3上，所述流体入口管9的顶部插接有两组流体入口支管14，两组流体入口支管14便于进行不同流体的添加，所述混合管3、左反馈通道5和右反馈通道7的外壁均设置有防腐蚀涂层，防腐蚀涂层使混合管3、左反馈通道5和右反馈通道7的外壁具有防腐蚀性，延长使用寿命。

工作原理：本实用新型通过两组流体入口支管14便于进行不同流体的添加，控制装置13控制流体入口泵10进行流体抽入，流体在流体入口管9中流入到混合管3中，控制装置13控制左无阀微泵6进行流体循环，流体在左反馈通道5中进行顺时针运动，控制装置13控制右无阀微泵8进行流体循环，流体在右反馈通道7中进行逆时针运动，左反馈通道5和右反馈通道7内的流体流向不同，在混合管3内产生回流效果，回流相当于延长混合通道的长度，有助于强化扩散，左右交替依附产生的振荡会打乱层流秩序，有利于充分混合，控制装置13控制加热板2上的加热电阻丝层23进行加热，石棉透热层22进行热量的均匀传导，陶瓷片21具有良好的导热性，将热量均匀传递到混合管3上，进行加热有助于增强混合效率，控制装置13控制温度传感器4对加热板2进行温度检测，根据某些流体的温度限制进行温度调控，当流体混合均匀后，控制装置13控制流体出口泵12运作，使混合后的流体从流体出口管11上进行流出。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于压电驱动集成式微混合器，包括支撑体(1)，其特征在于：所述支撑体(1)的外壁设置有加热板(2)，所述加热板(2)的外壁设置有混合管(3)，所述加热板(2)的外壁中心设置有温度传感器(4)，所述混合管(3)的左侧插接有左反馈通道(5)，所述左反馈通道(5)上设置有左无阀微泵(6)，所述混合管(3)的右侧插接有右反馈通道(7)，所述右反馈通道(7)上设置有右无阀微泵(8)，所述混合管(3)的顶部插接有流体入口管(9)，所述流体入口管(9)上设置有流体入口泵(10)，所述混合管(3)的底部插接有流体出口管(11)，所述流体出口管(11)上设置有流体出口泵(12)，所述支撑体(1)的外壁顶部左侧设置有控制装置(13)，所述控制装置(13)分别与加热板(2)、温度传感器(4)、左无阀微泵(6)、右无阀微泵(8)、流体入口泵(10)和流体出口泵(12)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动集成式微混合器，其特征在于：所述加热板(2)包括加热电阻丝层(23)，所述加热电阻丝层(23)的顶部设置有石棉透热层(22)，所述石棉透热层(22)的顶部设置有陶瓷片(21)。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动集成式微混合器，其特征在于：所述流体入口管(9)的顶部插接有两组流体入口支管(14)。

4.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动集成式微混合器，其特征在于：所述混合管(3)、左反馈通道(5)和右反馈通道(7)的外壁均设置有防腐蚀涂层。