[发明专利]超声波混合装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合装置，更具体地，涉及一种利用超声波对固-液、液-液物料进行分散混合的超声波混合装置。

背景技术

工业制造中的物理过程和化学过程很多都要受到物料分散混合均匀程度的影响。常规的固-液、液-液物料混合一般以机械搅拌为主。随着对搅拌机理的深入研究，各种搅拌桨叶和搅拌形式的混合器不断出现，物料混合的效果越来越好。但是机械搅拌有很大的局限性，特别是在纳米级超细团聚物料的分散混合上。例如在锂离子电池行业中，通常使用的双行星搅拌混合器在制备高粘度电池浆料时，尽管连续搅拌长达十几小时(甚至更长)后，在电子显微镜下观察，物料分散混合的微观效果仍难以令人满意。而浆料的均匀程度直接影响了锂离子电池的容量、循环性、内阻和倍率特性等重要指标。因此，在世界范围内都广泛地进行着新型物料混合机理的研究和更高效混合工艺手段的开发，例如超声波混合。

利用超声波的“空化作用”提高物料混合效果，一直受到普遍关注。其基本原理是：当超声波能量足够高时，物料流过超声区域时，就会产生“超声空化”现象，产生强冲击力的微射流。在高能超声的作用下，团聚的物料得到充分的分散，而且“空化作用”使纳米级微粒子之间的“库伦力”减弱，使分散开的超细颗粒不易再团聚。最常见的是电动超声装置，而此类装置受能耗的影响，很难产生出足够强大的声能，只能处理少量物料混合，目前还不能应用于大规模工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的超声波混合装置能耗较高，难以应用于大规模工业化生产。

为解决上述技术问题，本发明提供一种超声波混合装置，该超声波混合装置包括料筒、泵和超声波发声器，所述泵的入口和所述超声波发声器的出口与所述料筒连接，所述泵的出口与所述超声波发声器的入口连接，其中，所述超声波发声器为流体动力超声波发声器。

通过本发明的上述技术方案，采用流动动力超声波发声器产生的超声波来对固-液、液-液物料进行分散混合。由于流体动力超声波发声器是利用流体作为动力源来激发流体动力超声波发声器中的发声件(例如簧片)振动，当流体介质的射流本征频率和簧片的固有振动频率一致时，产生共振并发出超声波。因此，流体动力超声波利用要分散混合的流体(固-液、液-液)本身作为动力源，而无需电动超声装置那样配置额外的电器设备，因此能耗较低，适于大规模工业化生产。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的超声波混合装置的一种实施方式的结构示意图；

图2是根据本发明的超声波混合装置的另一种实施方式的结构示意图；

图3是根据本发明的超声波混合装置的还另一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式提供的超声波混合装置包括料筒1、泵2和超声波发声器3，所述泵2的入口与所述料筒1连接，所述泵2的出口与所述超声波发声器3的入口连接，所述超声波发声器3的出口与所述料筒1连接，其中，所述超声波发声器3为流体动力超声波发声器。

通过本发明的上述技术方案，采用流动动力超声波发声器产生的超声波来对固-液、液-液物料进行分散混合。由于流体动力超声波发声器是利用流体作为动力源来激发流体动力超声波发声器中的发声件(例如簧片)振动，当流体介质的射流本征频率和簧片的固有振动频率一致时，产生共振并发出超声波。因此，流体动力超声波利用要分散混合的流体(固-液、液-液)本身作为动力源，而无需电动超声装置那样配置额外的电器设备，因此能耗较低，适于大规模工业化生产。

所述流体动力超声波发声器可以采用各种适当的结构，例如可以采用本领域所公知的能够商购得到的流体动力超声波发声器，在此不对该结构进行详细描述。