[发明专利]微型静力混合机

说明书

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的微型静力混合机，它有一混合室和一设在混合室上游的导引构件，后者用于向混合室分别输入要混合或要弥散的流体。

由WO 91/16970 A1(PCT/CH91/00109 V.14.11.1991)已知一种在一个含混合元件、催化剂元件和通道元件的蒸馏柱内的混合机组件，这些元件可分层排列。在一层内的相邻元件相互相对于主流动方向倾斜设置。因此这些元件可有斜棱柱的形状，它被横截面为正方形的直的和互相平行延伸的通道贯穿，以及它可通过组合具有一定结构的板制成。在一种如此设计的结构中，要混合的流体受到均匀的流动阻力，但是用作混合室的柱馏腔从中心到边缘区方向混合效果在元件的流出端急剧下降。

由DE 31 14195C2已知此类用于混合流动介质的混合设备，它有至少两个进口通道，一个与进口通道连接的通道体以及一个与通道体公共的出口端相连的出口通道。用于向出口通道分别输入要混合的介质被各通道贯穿的通道体由互相层叠的一个个波纹件组成，波纹件各包括一隔板和一波纹片。每个波纹件的一个个通道由波纹片的波纹与所属的隔板构成。这些波纹件互相层叠成，使相邻件的各通道互相形成预定的角度。在一种实施例中，此结构设计为使通道体有一个个长度相同的平行的通道，其中，这些有关波纹件的一个个通道交替地连接在两个进口通道之一上，但在通道体的出口端各通道的出口上下叠置。因为沿通道体的高度方向看有关的介质只允许流入每第二个单通道中，所以去各中间的波纹件的进口必须关闭(见第6列26至33行并结合图7a、7b)，从而形成死体积。在这种结构类型中也仅在通道体出口端的中心获得最佳的混合；朝边缘区的方向混合效果下降。此外，所需的进口密封的结构型式和装配复杂，并随着通道横截面越来越小遇到在加工技术上的困难。

以上面所讨论的先有技术为出发点，本发明的目的是，对于此类结构型式的静力混合机，将用于向混合室分别输入要混合的流体的导引构件设计为，使得在混合室内在地点和时间方面有更好的混合效果。此外，混合机在导引构件内的通道可以是一种真空密封和耐压的结构形式，所以混合机尤其可用于化学工程中。

此目的借助于专利权利要求1特征部分所述特征来达到。其所从属的从属权利要求包含了此解决方案的有利的改进结构。

采用弧形的互相平行并沿主流动方向流入混合室的导引构件的元件A和B的通道，可沿整个流出截面获得均匀而充分的混合并与此同时避免在导引构件内的死体积。由于通道排的微结构，将要混合或要弥散的流体分成许多相邻的极细的流束或层，它们在进入混合室时可以在最快和最短的过程中混合，或分解为成滴或成泡沫的弥散相和形成连续相的包壳相。通道出口并因而混合室进口处流束的密度为每平方厘米数千个出口或流束。

下面借助于附图说明按本发明的微型混合机的实施例以及制造此微型混合机的方法。

图1用透视和大比例放大图表示两个要层叠的开有槽的薄片和一个盖片；

图2示意表示此微型混合机的俯视图；

图3说明开槽薄片的制造方法。

按图1要层叠的片状元件交替地由薄片1A和1B组成，薄片的厚度为30至1000μm，最好＜250μm，横向尺寸在毫米的数量级范围内。在薄片1A、1B中各加工一排狭窄的彼此相邻呈弧形弯曲的槽2A、2B，所以在薄片1A、1B层叠后交替地各形成一系列通道3A和3B(见图2)  。

槽的深度为小于1000μm，最好小于250μm，宽度为10μm至毫米级，但最好小于500μm，隔板4A、4B的壁厚和槽底5A、5B的壁厚小于1000μm，最好小于250μm。槽排2B从左后端面6B弧形地延伸到薄片1B前端面8B的中部6C，槽排2A从右后端面6A弧形地延伸到薄片1A前端面8A的中部6C，这两种薄片类型1A和1B有相同的平面形状。此平面形状有五角形的几何形状，它由一矩形和与此矩形相连的等腰三角形构成，其中矩形的一侧构成等腰三角形的底边。

若将多个这种薄片1A和1B交替和叠合地互相层叠起来，便形成一个如图2示意表示在俯视图中那样的导引构件6。在由三角形腰构成的两个面6A、6B处连接着流体A′，B′的输入室7A、7B。在位于相对位置的、通道3A、3B互相平行对齐地汇入其中的面8的中部6C处与混合室9C相连，互相要混合或要弥散在一起的流体A′、B′或它们的反应产物C经混合室9C排出。