[發明專利]用于通過產生剪切和/或氣穴來混合液體的設備

有效

• 申請號: 200980128865.3
• 申請日: 2009-07-22
• 公開（公告）號: CN102105215A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: E·W·甘斯馬勒;權克明;楊云鵬;F·科羅米納斯
• 申請（專利權）人: 寶潔公司
• 主分類號: B01F5/06
• 分類號: B01F5/06;B01F11/02;B01J19/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明涉及一種用于通過產生剪切和/或氣穴來進行混合的設備和方法、以及用于該設備的組件。

背景技術

氣穴是指在液體中形成氣泡的方法。這可用許多方式來進行，諸如通過使用以流體動力方式快速運動的固態物體(作為葉輪)，或通過高頻聲波。

用于產生氣穴的設備和方法描述于以下美國專利中：3,399,031；4,675,194；5,026,167；5,492,654；5,810,052；5,837,272；5,931,771；5,937,906；5,969,207；5,971,601；6,365,555?B1；6,502,979?B1；6,802,639B2；6,857,774?B2；7,041,144?B2；7,178,975?B2；7,207,712?B2；7,247,244B2；7,314,516?B2；和7,338,551?B2。一種用于產生流體動力氣穴的特定設備被稱為液哨。液哨描述于Paul?Becher的題目為Emulsions-Theory?and?Practice的書(第3版)的第12章“Techniques?ofEmulsification”中，該書由American?Chemical?Society?and?OxfordUniversity?Press出版(NY，NY，2001年)。液哨的一個實例為高壓勻化器，其由Sonic?Corp.(Stratford，CT，U.S.A.)制造。該液哨將液體在壓力下通過孔口引入到其中具有刀狀葉片的室中。液體被導向葉片，并且液體對葉片的作用使葉片以可聽頻率或超聲頻率振動。流體動力氣穴在孔口下游的室中的液體中產生。

液哨已在化學行業、個人護理行業、制藥行業、以及食品和飲料行業中使用多年，并且已用作在線系統(單原料或多原料)以用于即刻生產出細小、均勻且穩定的乳液、分散體和共混物。

然而，已發現可期望對此類裝置進行改進。具體地講，一些此類裝置需要能夠被更容易地清潔，尤其是當它們用于處理具有微生物敏感性(易于生長微生物)的產品諸如食物產品、化妝品和藥品時。例如，雖然高壓勻化器能夠以“原位清潔”型獲得，但這種特征僅可在極簡單的型號上獲得，這些型號不具有用于調整葉片相對于孔口的間距的機構。

此外，這些裝置中的至少一些不可按比例縮放以便進行某些轉化。例如，在一些其中在“按比例放大”至用于商業生產的生產尺寸單元之前使用試驗尺寸單元的情況下，按生產尺寸單元生產出的成品的物理特性(諸如穩定性、粘度、外觀和微結構)可能會極大地不同于按試驗尺寸單元生產出的產品的物理特性，甚至在相同的操作條件下。如本文所用，術語“操作條件”是指諸如以下之類的條件：壓降、背壓、喂送到設備中的液體組分的溫度、以及葉片與孔口之間的距離。因此，仍在繼續探索改進的用于通過產生剪切和/或氣穴來進行混合的設備和方法、以及用于此類設備的組件。

發明內容

本發明涉及一種用于通過產生剪切和/或氣穴來進行混合的設備和方法、以及用于該設備的組件。本發明具有很多非限制性實施方案。

在一個非限制性實施方案中，本發明公開了一種用于通過產生剪切和/或氣穴來進行混合的設備，該設備包括：混合和/或氣穴室，所述室具有進口、至少一個入口和至少一個出口；以及具有至少一個孔口的至少一個元件，所述至少一個孔口鄰近混合和/或氣穴室的進口定位。在該實施方案的一種型式中，該設備被構造成在原位進行清潔。設備可例如具有至少一個與混合和/或氣穴室保持液體連通的排流槽。設備還可包括位于混合和/或氣穴室中的至少一個葉片，所述至少一個葉片與具有孔口的元件相對地設置。如果設備包括至少一個葉片，則設備還可包括葉片固定器，所述葉片固定器為能夠運動的以便能夠改變葉片尖端與孔口的排放口之間的距離。本文也描述了對混合和/或氣穴室、葉片、葉片固定器和孔口組件的改進。

在這些或其它實施方案中，設備可被構造成可按比例縮放的。在這種實施方案的一種型式中，設備具有噴射器，所述噴射器為能夠運動的以便能夠調整噴射器的排放端部與所述至少一個孔口之間的距離。在該實施方案或其它實施方案中，上游混合室具有在入口的中心線處測量的直徑，并且從入口的中心線至上游混合室首次在入口下游的某個位置變窄的點所測得的尺寸大于或等于在入口的中心線處測量的上游混合室的直徑的約1.1倍。

本文也描述了一種用于通過在流體中產生剪切和/或氣穴來進行混合的方法。

附圖說明

根據附圖將會更充分地理解以下發明詳述，其中：

圖1為用于通過產生剪切和/或氣穴來進行混合的設備的一個實施方案的透視圖。