[发明专利]磁性耦接的液体混合器

说明书

本发明公开涉及磁性耦接的液体混合器(1)，其具有轴向方向(A)和径向方向(R)，并包括：驱动底座(7)，其构造成固定到混合罐(4)的壁(6)上，并具有沿轴向方向(A)布置并且构造成用来穿入罐(4)中的静止的封闭端部的圆柱形壳体(8)，罐外的驱动转子(9)，其具有可旋转的第一磁体阵列(10)，并且构造成插在圆柱形壳体(8)中，以及叶轮(3)，其构造成用来可旋转地安装在圆柱形壳体(8)上，并且具有多个径向延伸的叶片(11)和第二磁体阵列(12)。在混合器的组装状态下第一和第二磁体阵列(10,12)构造成用来使得能够通过第一和第二磁体阵列(10,12)之间的磁性耦接从驱动转子(9)向叶轮(3)传递旋转转矩，并且其中至少一个叶片(11)、比方说每个叶片(11)的上部(13)沿预期旋转方向(14)是弯曲的或成角度的，从而有助于在叶轮旋转期间轴向向下地移动液体。

技术领域

本发明公开涉及磁性耦接的液体混合器。更特别地，其涉及混合器，混合器穿过混合罐的壁磁性地耦接，使得在罐壁中不需要密封，以便向混合器传送旋转扭矩。

尽管将关于总体示意性的罐描述液体混合器，但是本发明公开并不限于此特定实施方式，而是可替代地安装在其他类型的液体容器中。此外，本发明公开总体涉及诸如对于食品、药物以及化学品等的混合所需的混合技术。

背景技术

许多生产工艺都要求在超净操作（ultraclean operation）中混合液体。此类生产工艺可能包括诸如药物、食物和化学物的产品的混合。某些这些生产工艺可能要求无菌处理。术语超净在本文用来总体上指对于污染水平特别严格的要求，它们在这种工艺中是可接受的。

混合工艺中的污染可能来自若干源头。在这些源头中有混合设备本身以及清洁工艺，清洁工艺在此类设备的使用中总是必需的。

一个污染源来自密封件，密封件可能需要来密封一件设备，其必须穿入密封罐中。密封件例如可能需要围绕用来驱动罐中的混合器的旋转驱动轴。由于此原因以及其他原因，取消此类密封件是高度期望的。

另一个污染源是轴承面抵靠彼此的相对运动。这在轴承面没有被用来给轴承面提供润滑的液体所环绕时特别是真实的。当混合罐近乎没有被混合的产品时（混合典型地在产品从混合罐转移到其他容器中时发生），混合器内的轴承面“干”转。在此操作期间，更容易产生磨损颗粒，并且它们之后进入产品，要么在当前批次的产品中，要么在后续批次的产品中。

如果清洁被执行得不令人满意，混合罐以及其他设备的清洁也是污染源。混合液体产品的残余物会被捕获在清洁工艺期间难以抵达的区域中。因此，期望的是能够利用所使用的清洁流体抵达一件设备内的每个区域。

常规的磁性耦接的混合器，比方说例如由现有技术文献US 2007/0036027 A1所公开的搅拌器，解决了许多上述问题。然而，尽管本领域中有各种行动，但对于特别是关于混合效率方面进一步改善的磁性耦接的混合器依然有需求。

发明内容

此部分提供本发明公开的总体概述，而不是其完整范围或者其全部特征的综合公开。

带有有着大致径向的叶片的叶轮的磁性混合器在运行时通常具有朝向叶轮的轴向流，以及流出叶轮的径向流。径向外流由充当径向压缩机的叶轮的泵浦效应导致。

对于常规的磁性耦接的混合器的一个巨大的担忧是在叶轮的运行期间叶轮从叶轮轴滑脱的风险，因为朝向叶轮的轴向流倾向于将叶轮从叶轮的驱动底座拉开，并且叶轮通常仅经由第一和第二磁性阵列的磁场相互作用而耦接至叶轮轴。

作用在叶片上的流体动力可能很大并且由于诸如高液体速度、高混合率以及湍流这样的变量而快速改变。

换言之，如果叶片具有形态，该形态可能在运行时由于作用来将叶轮从轴上拉开的流体动力而导致叶轮上足够强的抬升效应，则作用来将叶轮保持就位的磁性力可能不足，并且叶轮被拉开。