[實用新型]一種以磁性液體為媒介的可控調比微流混合器

有效

• 申請號: 201820100160.7
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN208082371U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 何永清;趙芳彪
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01F13/08
• 分類號: B01F13/08;B01F15/04;B01F15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種以磁性液體為媒介的可控調比微流混合器，包括芯片基底（1）、芯片蓋板（2）和永磁鐵（10）；芯片蓋板（2）貼合在芯片基底（1）上，芯片基底（1）和芯片蓋板（2）開有相對應的凹槽，永磁鐵（10）鑲嵌在凹槽中，磁極與芯片基底（1）和芯片蓋板（2）相垂直；

芯片基底（1）上設有微流通道（6）；芯片蓋板（2）上設有A出口（3）、A入口（4）、A調比線圈（5）、B入口（7）、B出口（8）、B調比線圈（9）、電源接口（11）、混合平面線圈組（12）和混合出口（13）；

微流通道（6）包括四條分通道和一條主通道；四條分通道的一端與主通道連通，另一端通過開在芯片蓋板（2）上的錐形通孔與外界連通，依次分別為A出口（3）、A入口（4）、B入口（7）和B出口（8）；主通道一端與四條分通道連通，另一端貫穿磁控混合區（15），在近末端處為蛇形彎曲，形成幾何混合區（14），末端通過開在芯片蓋板（2）上的錐形通孔混合出口（13）與外界連通；在A出口（3）對應的分通道與A入口（4）對應的分通道之間的通道上設有A調比線圈（5），在B入口（7）對應的分通道與B出口（8）對應的分通道之間的通道上設有B調比線圈（9），A調比線圈（5）與B調比線圈（9）為平面線圈，A調比線圈（5）和B調比線圈（9）分別從始端與終端各引出一條導線與設在芯片蓋板（2）兩側的電源接口（11）連接，每個調比線圈分別由外接電源獨立供電；

所述磁控混合區（15）包括設在微流通道（6）主通道兩側的混合平面線圈組（12）和永磁鐵（10）；混合平面線圈組（12）由多個平面線圈串聯組成，對稱布置在主通道兩側，同一側的平面線圈電流環繞方向相同，且與對側電流環繞方向相反，從第一個線圈的始端與最后一個線圈的終端各引出一條導線分別接入設在芯片蓋板（2）兩側的電源接口上，由外接電源提供方向周期變化的電流；永磁鐵（10）為兩塊，對稱布置在混合平面線圈組（12）的兩側，兩塊永磁鐵（10）的磁極方向相同。

2.根據權利要求1所述的可控調比微流混合器，其特征在于，芯片基底（1）與芯片蓋板（2）均為透明硅片制成，通過鍵合的方法進行貼合。

3.根據權利要求1所述的可控調比微流混合器，其特征在于，微流通道（6）截面為正方形，截面邊長為20~500μm。

4.根據權利要求1所述的可控調比微流混合器，其特征在于，微流通道（6）在幾何混合區（14）處為蛇形彎曲，彎道的直徑為0.5~1mm，彎道數量為5~20個。

5.根據權利要求1所述的可控調比微流混合器，其特征在于，A調比線圈（5）與B調比線圈（9）的線圈中心在通道中心線上，且A調比線圈（5）中心與A入口（4）對應的分通道和主通道連接處中心的距離、及B調比線圈（9）中心與B入口（7）對應的分通道和主通道連接處中心的距離均為1~2mm。

6.根據權利要求1所述的可控調比微流混合器，其特征在于，混合平面線圈組（12）由10~40個平面線圈串聯組成。

7.根據權利要求1所述的可控調比微流混合器，其特征在于，混合平面線圈組（12）中各線圈中心與主通道中心的垂直距離為1~2mm。

8.根據權利要求1所述的可控調比微流混合器，其特征在于，A調比線圈（5）、B調比線圈（9）和混合平面線圈組（12）中導線直徑為2~4μm，導線間距離為2~20μm，線圈匝數為50~200匝。

9.根據權利要求1所述的可控調比微流混合器，其特征在于，A調比線圈（5）、B調比線圈（9）和混合平面線圈組（12）表面還設有隔離層。

10.根據權利要求1所述的可控調比微流混合器，其特征在于，永磁鐵（10）為條形磁鐵，長度稍大于混合平面線圈組（12）的長度；兩塊永磁鐵（10）間的距離為1~2cm；永磁鐵（10）中心面與混合平面線圈組（12）在同一平面內。