一种超高压多组份微流控设备的制作方法

[0001]
本发明涉及微流控设备领域，具体涉及一种超高压微流控设备。


背景技术：

[0002]
微流控指的是使用尺寸为数十到数百微米的微管道，处理或操纵微小流体的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、新材料等的多交叉技术。微流控的重要特征之一是微尺度环境下具有独特的流体性质，如层流和液滴等。流体在微流控的微通道中的行为与其在宏观尺度通道中不同，如具有很高的混合效率。主要的流体现象有层流和液滴。借助这些独特的流体现象，微流控可以实现一系列常规方法所难以完成的反应和混合。目前，微流控被认为在多组份的反应混合中具有巨大的潜力和广泛的应用前景。
[0003]
传统的微流控只用在较低的压力，我们提供了一种超高压力100mpa到300mpa的反应设备，可以提高流量同时提高反应压力和效率。本发明提供一种超高压多组份微流控设备，含多通路的超高压微流控反应泵组和多通道的微流控腔体，含两个以上的超高压泵，能够将两种以上的组份泵入微流控腔体，使其在微流控腔体进行物理化学反应和混合。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种超高压多组份微流控设备,旨在解决现有技术提供的微流控设备，压力低，流量小的的问题。多组份可以是2组份，3组份或4组份，这几个组份可以同时从本发明装置的进口进入微流控腔体进行混合反应。
[0005]
本发明是这样实现的:一种超高压多组份微流控设备, 包括超高压泵和多通道微流控腔体，其中超高压泵包含伺服电机、直线传动机构、高压缸、容器、进口单向阀、出口单向阀、柱塞杆，所述伺服电机与直线传动机构相连接，直线传动机构与柱塞杆相连接，柱塞杆在高压缸里运动，高压缸与进口单向阀和出口单向阀相连接，进口单向阀与容器相连接，出口单向阀与多通道微流控腔体相连接，其中超高压泵的数量为2个、3个或4个，并且所述多通道微流控腔体材质为金刚石、陶瓷、钨合金或宝石。
[0006]
进一步，所述的超高压多组份微流控设备，其特征在于，其中超高压泵使用压力为100-300mpa，这段压力是属于超高压的压力范围。
[0007]
进一步，所述的超高压多组份微流控设备，其特征在于，该设备中的超高压泵的是伺服电机驱动并且流量是可以调节的，从而控制多通道之间的流量比例。这样的设计可以保证不同超高压泵能加压不同组份以精确的流量比例进入同一个腔体混合。
[0008]
进一步，所述的多通道微流控腔体，其特征在于，所述结构为多通道进口合并为一条通道从出口出去。不同的组份在微流控腔体内进行混合和反应。物料进口的数目为2个、3个或4个，同超高压泵数量相等。
[0009]
本发明提供的一种超高压多组份微流控设备，由超高压泵和多通道微流控腔体组成，其中超高压泵包含伺服电机、直线传动机构、高压缸、容器、进口单向阀、出口单向阀、柱塞杆，所述伺服电机与直线传动机构相连接，直线传动机构与和柱塞杆相连接，柱塞杆在高
压缸里往复运动，高压缸与进口单向阀和出口单向阀相连接，进口单向阀与容器相连接，出口单向阀与多通道微流控腔体相连接。该超高压多组份微流控设备可以同时按比例进多组份的物料进行微流控反应。
附图说明
[0010]
图1是本发明实施例提供的一种超高压双组份微流控设备的结构示意图，包括两个超高压泵和双通道微流控腔体，其中伺服电机与直线传动机构相连接，直线传动机构与柱塞杆相连接，柱塞杆在高压缸里往复运动，高压缸与进口单向阀和出口单向阀相连接，进口单向阀与容器相连接，出口单向阀与双通道微流控腔体相连接；图2，图3，图4，图5是本发明实施例提供的一种超高压多组份微流控设备中的高压缸的原理结构示意图，其中柱塞杆9可以在高压缸3里往复运动，高压缸3与进口单向阀5和出口单向阀6相连接；图2中s代表柱塞杆9的行程；图3中柱塞杆9的行程在零的位置；图4中s1代表1号高压泵柱塞杆9的行程；图5中s2代表2号高压泵柱塞杆9的行程；图6是本发明实施例提供的用于超高压双组份微流控设备的双通道微流控腔体的立体结构示意图，其中两物料进口10可以同时进双组份物料；图7是本发明实施例提供的用于超高压三组份微流控设备的三通道微流控腔体的立体结构示意图，其中三物料进口10可以同时进三组份物料；图8是本发明实施例提供的用于超高压四组份微流控设备的四通道微流控腔体的立体结构示意图，其中四物料进口10可以同时进四组份物料；图9是本发明实施例提供的一种超高压三组份微流控设备的结构示意图，包括三个超高压泵和三通道微流控腔体，其中伺服电机1与直线传动机构2相连接，直线传动机构2与柱塞杆9相连接，柱塞杆9在高压缸3里往复直线运动，高压缸3与内管出进口单向阀5和出口单向阀6相连接，进口单向阀5与容器4相连接，出口单向阀6与三通道微流控腔体7相连接；图10是本发明实施例提供的一种超高压四组份微流控设备的结构示意图，包括四个超高压泵和四通道微流控腔体，其中伺服电机1与直线传动机构2相连接，直线传动机构2与柱塞杆9相连接，柱塞杆9在高压缸3里往复直线运动，高压缸3与内管出进口单向阀5和出口单向阀6相连接，进口单向阀5与容器4相连接，出口单向阀6与四通道微流控腔体7相连接。
[0011]
图中：1、伺服电机；2、直线传动机构；3、高压缸；4、容器；5、进口单向阀；6、出口单向阀；7、多通道微流控腔体；8、出料接口；9、柱塞杆；10、物料进口；11、物料出口；12、内管进口端；13、内管出口端；14、微流控腔体通道；15、外套。
具体实施方式
[0012]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0013]
实施例1：如图1所示为本发明实施例提供的一种超高压双组份微流控设备的结构示意图，由两个超高压泵和两通道微流控腔体7组成，其中高压泵包含伺服电机1、直线传动机构2、高压缸3、容器4、进口单向阀5、出口单向阀6、柱塞杆9，所述伺服电机1与直线传动机构2相连接，
直线传动机构2与柱塞杆9相连接，柱塞杆9在高压缸3里做往复直线运动，高压缸3与进口单向阀5和出口单向阀6相连接，进口单向阀5与容器4相连接，出口单向阀6与多通道微流控腔体7相连接。图6是本发明实施例提供的用于超高压双组份微流控设备的双通道微流控腔体的立体结构示意图，其中两进口可以同时进双组份高压物料。在实际生产过程中，两组份的物料经两个容器4进入两个超高压泵，在100mpa以上到300mpa下按比例泵入双通道微流控腔体7，进行反应和混合。
[0014]
实施例2：图2，图3，图4，图5是表明了超高压双组份微流控设备中两组分按比例高压泵入的原理和过程，其中与柱塞杆9在高压缸3里做往复直线运动，高压缸3与进口单向阀5和出口单向阀6相连接；图2中s代表柱塞杆9的行程；图3中柱塞杆9的行程在零的位置；图4中s1代表1号高压泵柱塞杆9的行程；图5中s2代表2号高压泵柱塞杆9的行程；当1号高压泵吸入组分时到达s1的行程，同时2号高压泵吸入组分到达s2的行程，之后两者匀速同时到达图3中柱塞杆9的行程在零的位置。这时双通道的泵入组份速率的比例是s1:s2, 通过伺服电机1控制行程s和速度便能达到控制进料比例的功能。
[0015]
实施例3：如图9所示为本发明实施例提供的一种超高压三组份微流控设备的结构示意图，由三个超高压泵和三通道微流控腔体7组成，其中高压泵包含伺服电机1、直线传动机构2、高压缸3、容器4、进口单向阀5、出口单向阀6、柱塞杆9，所述伺服电机1与直线传动机构2相连接，直线传动机构2柱塞杆9相连接，柱塞杆9在高压缸3里做往复直线运动，高压缸3与进口单向阀5和出口单向阀6相连接，进口单向阀5与容器4相连接，出口单向阀6与多通道微流控腔体7相连接。图7是本发明实施例提供的用于超高压三组份微流控设备的三通道微流控腔体的立体结构示意图，其中三进口可以同时进三组份高压物料。在实际生产过程中，三组份的物料经三个容器4进入三个超高压泵，在100mpa以上到300mpa下按比例泵入三通道微流控腔体7，进行反应和混合。
[0016]
实施例4：如图10所示为本发明实施例提供的一种超高压四组份微流控设备的结构示意图，由四个超高压泵和四通道微流控腔体7组成，其中超高压泵包含伺服电机1、直线传动机构2、高压缸3、容器4、进口单向阀5、出口单向阀6、柱塞杆9，所述伺服电机1与直线传动机构2相连接，直线传动机构2与高压缸3和柱塞杆9相连接，高压缸3与进口单向阀5和出口单向阀6相连接，进口单向阀5与容器4相连接，出口单向阀6与多通道微流控腔体7相连接。图8是本发明实施例提供的用于超高压四组份微流控设备的四通道微流控腔体的立体结构示意图，其中四进口可以同时进四组份高压物料。在实际生产过程中，四组份的物料经四个容器4进入四个超高压泵，在100mpa以上到300mpa下按比例泵入四通道微流控腔体7，进行反应和混合。
[0017]
本发明实施例提供的一超高压多组份微流控设备，旨在解决现有技术提供的微流控装置不能在超高压下运行，压力低同时流量小的缺点，可方便客户同时进2组份，3组份或4组份物料入超高压多组份微流控设备进行混合反应。
[0018]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。