[發明專利]一種管道式壓電微混合器

有效

• 申請號: 202110507869.5
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113101849B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 陳松;劉海東;和禎;何力鈞
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: B01F33/3031
• 分類號: B01F33/3031
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種管道式壓電微混合器，其特征在于：沿流體運動方向外部依次相連有分支管、第一基體管、第二基體管、第三基體管以及出口管；所述 分支管內部設置有匯流腔；所述匯流腔設置有第一入口和第二入口；所述匯流腔與第一基體管之間安裝有可使流體由匯流腔至第一基體管單向流動的第一壓電振子；所述第三基體管與出口管之間安裝有可使流體由第三基體管至出口管單向流通的第二壓電振子；所述第一基體管和第二基體管之間安裝有第一擾流板；所述第二基體管和第三基體管之間安裝有第二擾流板；流體A由第一入口流入匯流腔；流體B由第二入口流入匯流腔；所述第一入口與第二入口之間的中心夾角為α,且60°＜α＜120°；所述第一壓電振子與第一擾流板之間設置有第一混合腔；所述第一擾流板和第二擾流板之間設置有第二混合腔；所述第二擾流板和第二壓電振子之間設置有第三混合腔；所述第二壓電振子與混合出口之間設置有出口腔；所述混合出口與出口腔連通；所述流體A和流體B的混合流體由混合出口輸出；所述第二混合腔內部設置有多個介質球；所述介質球的密度ρ₁略大于混合流體密度ρ₂，其中0ρ₁-ρ₂≤0.5g/cm³；所述第一壓電振子和第二壓電振子中心處均設置有閥孔；所述閥孔為通孔，其貫穿第一壓電振子和第二壓電振子；所述第一壓電振子在閥孔處安裝有第一輪式閥；所述第二壓電振子在閥孔處安裝有第二輪式閥；所述第一輪式閥控制匯流腔與第一混合腔的連通與隔斷；所述第二輪式閥控制第三混流腔與出口腔的連通與隔斷；所述第一擾流板和第二擾流板均布有多個通流孔；所述通流孔的孔徑D2小于介質球外徑D1；所述第一壓電振子、第二壓電振子均由金屬基板和壓電陶瓷片同心粘接而成；所述第一壓電振子、第二壓電振子兩側均配合安裝有密封圈；所述第一壓電振子、第二壓電振子表面均做絕緣處理；所述第一輪式閥和第二輪式閥均由閥片，懸臂梁和夾持邊界組成；所述夾持邊界與第一壓電振子和第二壓電振子連接；所述閥片與閥孔同心安裝，且閥片的外徑大于閥孔的孔徑；在交變電壓信號驅動下，第一壓電振子、第二壓電振子往復振動，結合第一輪式閥和第二輪式閥交替開啟和關閉，從而獲得流體的單向流動，混合流體由混合出口持續輸出；所述第一壓電振子的振動使流體A和流體B在匯流腔內獲得初步的混合效果；初步混合后的混合流體經第一壓電振子的第一輪式閥進入第一混合腔，由于第二壓電振子的振動方向與第一壓電振子相反，第一擾流板與第二擾流板也產生相反方向的運動，使得混合腔內的混合流體產生復雜漩渦，加快混合；第一擾流板和第二擾流板的往復振動迫使介質球在第二混合腔碰撞運動，介質球的碰撞運動加劇了混合流體的擾流效果，從而提高流體A和流體B的混合效率，實現高效混合。