[发明专利]一种基于微气泡驱动的震荡射流式微混合器

摘要

一种基于微气泡驱动的震荡射流式微混合器，该微混合器包括上层盖板、下层基板；所述上层盖板、下层基板采用高温键合连接，两者共同组成微混合器混合装置。本发明基于脉冲电压激励加热器产生可控气泡，并以气泡的周期性胀缩产生交替的高低压力，促使混合液体产生震荡射流；同时结合被动式混合器常用的扰流结构(支路结构、锯齿形结构、挡流结构等)，强化混合，实现微尺度下多种流体的快速融合。该微混合器具有适用范围广、混合效率高、可集成性强等优势。 1

主权项

1.一种基于微气泡驱动的震荡射流式微混合器，其特征在于：该微混合器包括上层盖板(24)、下层基板(25)；所述上层盖板(24)、下层基板(25)采用高温键合连接，两者共同组成微混合器混合装置(28)；所述上层盖板(24)面向下层基板(25)的一侧沉积有薄膜电阻加热器(16)，薄膜电阻加热器(16)与金属引线(17)相连，薄膜电阻加热器与上层盖板之间沉积有绝缘薄膜(18)；上层盖板(24)上依次加工有入口通道通孔a(19)、入口通道通孔b(20)、入口通道通孔c(21)、信合线键合孔(22)、出口通道通孔(23)；所述下层基板(25)上加工有微混合器流道结构，该混合器流道采用多通道入口形式，以期实现多种流体的混合；混合器流道的数量为三个，即入口通道a(1)、入口通道b(2)、入口通道c(3)；通过三个通道的三股流体汇合后，汇合的流体进入主混合通道(4)，主混合通道(4)内设有锯齿形结构(5)；经微喷嘴结构(6)后进入混合室(7)，混合室(7)分为上、中、下三部分，混合室(7)的上部左、右两侧分别设有微气泡驱动装置循环回路a(11)、微气泡驱动装置循环回路b(12)，中部设有条形支路结构(8)，下部设有圆柱型挡流结构(9)；圆柱型挡流结构(9)与出口通道(10)连接，出口通道(10)内设有锯齿形结构(5)；脉冲电压激励加热系统a(26)、脉冲电压激励加热系统b(27)对称设置在上层盖板(24)两侧，脉冲电压激励加热系统a(26)、脉冲电压激励加热系统b(27)分别与信合线键合孔(22)连接，在工作时需对脉冲电压激励加热系统a(26)、脉冲电压激励加热系统b(27)提供具有一定相位差的周期性的脉冲电压；所述微气泡驱动装置循环回路a(11)、微气泡驱动装置循环回路b(12)结构相同，仅位置不同；微气泡驱动装置循环回路分别由微通道环流道(13)、气泡过滤器(14)、微气泡冷凝腔(15)构成，微通道环流道(13)为循环流道，微通道环流道(13)上设有微气泡冷凝腔(15)，微气泡冷凝腔(15)与混合室(7)的微通道环流道(13)内设有气泡过滤器(14)；所述下层基板(25)为耐热玻璃或硅材料；入口通道a(1)、入口通道b(2)、入口通道c(3)以三种流体混合为前提；若需增加流体种类的混合数目，根据要求增加入口通道的数目；混合室(7)上部高度距离射流入口高度为入口通道宽度的5～10倍；混合室(7)中部的支路数目根据需要增加，最小宽度不小于20μm；圆柱形挡流结构(14)的直径大于出口通道(10)的宽度，且需置于入口通道的中心线上；主混合通道(5)以及出口通道(15)内锯齿形结构(5)的数目以及大小，根据需要适当增加，理论上数目越多混合效果越好，但相应的流动阻力也随之增大；所述薄膜电阻加热器(16)的材质为铂，金属引线(17)的材质为金，绝缘薄膜(18)的材质为二氧化钛。