[實用新型]一種四電極微通道混合器

有效

• 申請號: 201922109805.0
• 申請日: 2019-11-30
• 公開（公告）號: CN211358643U
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 何孝涵;史小明;鐘翔濤;黃志維;鄧魯豫;周騰;史留勇
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: B01F13/00
• 分類號: B01F13/00;B01F15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于微流控芯片領域，具體公開了一種四電極微通道混合器，包括兩個入口，一個出口，微混合通道，4個電極，混合室，鋸齒形擋塊。通過在混合室相隔90度方位施加4個電極，電極產生的電場力打亂流體的層流狀態，從而實現兩種流體混合。本實用新型的特點在于：只需通過在電極上施加合適的交流電壓就能實現微流體的混合，無需對混合室和混合通道進行復雜的設計，大大提高了混合效率。

技術領域

本實用新型涉及一種微通道混合器，尤其是涉及一種四電極微通道混合器。

背景技術

微流控芯片以其微型化、便攜化、可集成、成本低廉等特點成為研究的熱門領域，其所依托的微流控技術已成為應用于機械、生物醫學、化學工程、航空航天等多個領域的嶄新技術；在化學實驗、環境監測、DNA檢測等諸多領域中進行試驗反應前都會用到微通道混合器，來實現不同要求下多種試劑的充分混合，性能優良的微通道混合器具有快速、高效、易于集成的特點且成本較低，結構簡單，混合良好。

宏觀尺度下的混合通常是指用機械或流體動力的方法，使兩種或多種物料相互分散而達到一定均勻程度的單元操作；微米量級尺度混合與宏觀流體混合有很大區別，這是由于微米量級尺度下流體的對流作用不明顯，在這種情況下，微流體的混合主要依靠分子間的擴散作用，所以在一定的實驗要求之下，微流體的混合變得較為困難。

基于此，本實用新型提供一種微混合通道結構單一，電極設計簡單，混合效果明顯的微通道混合器，依靠電場力驅動，實現兩種不同濃度微流體混合。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種具有新型結構的四電極微通道混合器，用于進一步簡化電極設計，優化微流通道結構。所述混合室（6）外圓直徑為30μm，第一入口（1）寬度與第二入口（2）寬度均為5μm，出口（10）寬度為10μm，微混合通道（3）寬度為10μm，長度為40μm；鋸齒形擋塊（7）為長方體在左側切除兩個底邊為等腰直角三角形的三棱柱，并將多面體各棱做倒角處理；所述微通道混合器為對稱結構，第一入口（1）與第二入口（2）軸線分別與所述微通道混合器對稱軸成30度夾角。

本實用新型的技術方案是：一種四電極微通道混合器，兩種不同濃度的微流體分別從第一入口（1）、第二入口（2）注入，依次流經微混合通道（3）、混合室（6），從出口（10）流出，在混合室空間內因四個電極以及鋸齒形擋塊（7）的作用，原先層流狀態被打破，促使兩種微流體進行混合。

本實用新型的特點在于：一種四電極微通道混合器，微混合通道設計結構單一，電極設計結構簡單，和傳統主動式微通道混合器相比，本實用新型更便于大批量生產；并且本實用新型的優勢在于，相比其他微通道混合器具有更加優化的結構，能夠實現微流體更加高效的混合。

附圖說明

圖1為四電極微通道混合器二維結構示意圖，圖中：第一入口（1）、第二入口（2）、微混合通道（3）、第一電極（4）、第二電極（5）、混合室（6）、鋸齒形擋塊（7）、第三電極（8）、第四電極（9）、出口（10）。

圖2為四電極微通道混合器內部流線圖，在每一個旋渦處都能夠加強兩種微流體的對流作用，實現混合。

圖3為四電極微通道混合器的流體濃度示意圖，可以看出第一入口的濃度為0mol/m³，第二入口的濃度為1mol/m³,通道出口的濃度則趨近于0.5mol/m³。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

一種四電極微通道混合器，包括第一入口（1）、第二入口（2）、微混合通道（3）、第一電極（4）、第二電極（5）、混合室（6）、鋸齒形擋塊（7）、第三電極（8）、第四電極（9）、出口（10）。