[发明专利]一种多单元混合器

说明书

本发明公开了一种多单元混合器，本发明采用由一件三分流入口单元、数件依次串联的混合单元及一件出口单元依次沿轴线连接并与轴线对称设置的混合器，以解决在高通量时，快速高效的完成液体与液体、气体与液体或气体与气体的均匀混合，本发明用于对两种或多种流体进行高通量快速混合。本发明在较高的雷诺指数下，形成部分湍流混合，提高分子扩散的量级，拥有极高效的混合效率。

技术领域

本发明涉及混合器技术领域的微混合装置，尤其是一种多单元混合器。

背景技术

微混合器已经成为微流控制集成系统设计的重要组成部分；快速均一混合对于化学合成、生化分析、药物传递、核算测序或合成领域中的微流控制系统具有重要的意义。在多相以及多物质的化学反应中，快速高效的混合尤为重要，由于微流控芯片通道结构在微米量级，通道中的流体通常处于层流状态，不利于高通量快速混合，因此实现微尺度下流体的高通量快速混合也变得至关重要。在不同的雷诺数条件下，通道中的流体通过分子扩散和对流混合的途径实现混合。而在较高的雷诺指数下，对于一些较大尺度的微反应通道，可以达到部分湍流混合，湍流混合可将分子扩散提高几个数量级，拥有极高效的混合效率。为实现在高通量情况下达到预期的混合效果，设计一种微混合器将显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种多单元混合器，本发明采用由一件三分流入口单元、数件依次串联的混合单元及一件出口单元依次沿轴线连接并与轴线对称设置的混合器，以解决在高通量时，快速高效的完成液体与液体、气体与液体或气体与气体的均匀混合，本发明用于对两种或多种流体进行高通量快速混合。本发明在较高的雷诺指数下，形成部分湍流混合，提高分子扩散的量级，拥有极高效的混合效率。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种多单元混合器，其特点包括三分流入口单元、混合单元及出口单元；

所述三分流入口单元由直线的第一流道、直线的第二流道及环形流道构成，第一流道、第二流道依次沿轴线设置，环形流道与轴线对称设于第一流道及第二流道之间，且第一流道与环形流道一侧位于轴线的交点贯通、第二流道与环形流道另一侧位于轴线的交点贯通，第二流道与环形流道的连接处设有第一出口；

所述混合单元由“T”形流道、第一混合腔及第二混合腔构成，“T”形流道、第一混合腔及第二混合腔沿轴线对称设置并依次贯通；

所述混合单元的“T”形流道为设有一个垂直的进口端与两个水平的出口端的通道；

所述混合单元的第二混合腔的顶部设有第二出口；

所述出口单元为直线的第三流道；

所述一件三分流入口单元、N件依次串联的混合单元及一件出口单元依次沿轴线对称设置并连接；

其中，三分流入口单元的第一出口与第一件混合单元“T”形流道上的垂直的进口端连接，第N件混合单元的第二出口与出口单元的第三流道连接。

所述N件依次串联的混合单元由第一件第二混合腔的第二出口与第二件“T”形流道上垂直的进口端相连……，第N-1件第二混合腔的第二出口与第N件“T”形流道上垂直的进口端相连；其中，N 为2～20。

所述第一混合腔呈两个椭圆拼接的腔体，在两个椭圆拼接的腔体内设有两块“S”形导流板，且两块“S”形导流板呈“八”字形对称设置。

所述第二混合腔呈“菱”形的腔体，在“菱”形腔体内设有“⌒”形导流板，且“⌒”形导流板对称设于“菱”形腔体的中心。

所述混合单元内“T”形流道的两个水平的出口端与第一混合腔两个椭圆拼接的腔体底部贯通。

所述混合单元内第一混合腔两个椭圆拼接的腔体的顶部与第二混合腔“菱”形腔体的底部贯通。