一种基于分形仿生的布液器的制作方法

本实用新型涉及一种驱使液体快速蒸发装置，特别涉及一种基于分形仿生的布液器。

背景技术：

液体的蒸发是最基本的物理过程，在各行各业中都有广泛的应用。例如热管换热器，在吸热端需要将工质通过蒸发转化成蒸汽，再传递到散热端，蒸发过程的特性对其总体性能至关重要。又例如在医院和药厂等场所，需要将过氧化氢溶液转换到气态以发挥最大的效能，而过氧化氢很容易分解，所以必须特别控制蒸发过程。在测试领域，也需要精密控制液体的蒸发。相当多的标准气体都是通过液体源蒸发配置得到的。

为了加快蒸发，最常用的方法是将液体加热到沸腾，或者降低蒸发腔内的压强。但是沸腾蒸发一方面过程很不稳定，不适合对稳定性要求很高的应用；另一方面对于一些容易分解的物质，往往在蒸发前就被破坏。采用低压或真空蒸发的方式则会大大增加成本。

另外一种方法是将液体展开成膜，最大限度地增加蒸发面积。例如化学工业中常用的降膜蒸发器，就是在重力作用下，在表面将液体展开，起到加快蒸发的作用。微槽蒸发器，是现在现在研究的一个热点，液体在微米尺度的槽道中充分展开。例如美国专利US8167030公开了微槽道蒸发装置，采用了微槽道进行蒸发，可以在较大的温度范围内实现稳定蒸发。但是已有的方法还存在一些缺点，例如微槽道系统过于复杂难以大批量加工，以及液体展开效率还不高、液体输送阻力过大等。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是提供一种使得液体快速大面积展开的一种基于分形仿生的布液器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于分形仿生的布液器，包括基体，所述基体上设置有贯穿基体的一级主流导流槽道，所述基体表面设置有多个次级分流槽道，所述次级分流槽道的入流口与一级主流导流槽道相连。

进一步的是：所述次级分流槽道包括多个分支，使得次级分流槽道内的液体可朝不同方向扩散。

进一步的是：所述基体表面还设置有三级微孔结构槽道，所述三级微孔结构槽道为在基体表面设置的多个微米级的微孔或纳米级的微孔或微米级与纳米级的混合微孔，所述微构成一条条槽道，次级分流槽道内的液体可通过所述三级微孔结构槽道朝基体表面不同方向扩散。

进一步的是：所述基体为金属或陶瓷组成的三维板状结构，所述基体表面为平面或曲面结构。

进一步的是：所述一级主流导流槽道有多个，一级主流导流槽道为直径为100-1000um的孔状结构。

进一步的是：所述次级分流槽道宽度为100-500um，深度为20-300um。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，成本低廉，液体从一级主流导流槽道进入后通过次级分流槽道进入基体表面，通过次级分流槽道的快速导流使得液体沿次级分流槽道迅速分散开来，且三级微孔结构槽道具有超浸润能力，能将次级分流槽道的液体吸收将其进一步迅速展开，使得液体分散程度高，分散迅速，利于液体的后续蒸发与气化。

附图说明

图1为布液器主视图。

图2为布液器剖视图。

图3为含有多个一级主流导流槽道的布液器主视图。

图4为含有多个一级主流导流槽道的布液器剖视图。

图中标记为：基体1、一级主流导流槽道2、次级分流槽道3、三级微孔结构槽道4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示的一种基于分形仿生的布液器，包括基体1，所述基体1上设置有贯穿基体1的一级主流导流槽道2，所述基体1表面设置有多个次级分流槽道3，所述次级分流槽道3的入流口与一级主流导流槽道2相连，所述主流导流槽道可将液体将储液罐中导向基体1表面，使得基体1表面与主流导流槽道连接的次级分流槽道3可以迅速将主流导流槽道内的液体进行分流，使得液体迅速展开，最佳限度的增加蒸发面积，提高蒸发效率。

此外，所述次级分流槽道包括多个分支，使得次级分流槽道内的液体可朝不同方向扩散，加快扩散效率，所述次级分流槽道可以为网格状结构，树枝状结构、河流状结构等多种形式。

在上述所述基础上，所述基体表面还设置有三级微孔结构槽道4，所述三级微孔结构槽道4为在基体表面设置的多个微米级的微孔或纳米级的微孔或微米级与纳米级的混合微孔，所述微孔构成一条条的槽道，微孔构成的一条条槽道形成网格状或树枝状结构，每条微孔构成的槽道间距也为微米或纳米级距离，所述三级微孔结构槽道与次级分流槽道边缘处处相连，使得次级分流槽道内的液体可通过所述三级微孔结构槽道中的槽道朝基体表面不同方向迅速扩散，所述三级微孔结构槽道布满整个基体表面，由于三级微孔结构槽道4具有超浸润能力，能将次级分流槽道3内的液体快速吸收进行进一步展开，使得液体分散程度高，分散迅速，利于液体的后续蒸发与气化，此布液器的三级结构可类似于大自然中的植物叶片，可以快速将液体充分展开成几个微米厚度的液膜，为后续的蒸发过程提供条件，如：第一级结构为一级主流导流槽道2，其类似于植物叶柄，将液体从储罐导向叶片即布液器表面，第二级结构为次级分流槽道3，其作用类似于叶片上的网状叶脉，将主流导流槽道内的液体通过次级分流槽道3分布到布液器表面，第三级结构为三级微纳结构，类似于植物叶片上的表皮，由于微纳结构对液体有超浸润特性，可以吸收次级分流槽道3内的液体，使得液体在整个布液器表面铺开，此三种结构通过激光在基材表面一次加工完成，三种结构之间彼此相互连接，本实用新型结构简单，成本低廉，液体展开迅速，有利于液体的后续蒸发与气化。

此外，所述基体1为金属或陶瓷组成的三维板状结构，所述基体表面为平面或曲面结构，三维板状结构使得布液器加工更方便，所述一级主流导流槽道2有多个，一级主流导流槽道2为直径为100-1000um的孔状结构，设计多个一级主流导流槽道2可以实现更好的分流，且一级主流导流槽道2的出口连接到次级分流网络的每一个分支。由于次级分流槽道3形成的网络采用的是分形图案，可以根据该特性调节主流槽道的直径，从而调节液体分布的特性。所述次级分流槽道3宽度为100-500um，深度为20-300um，可根据次级分流槽道3的身宽调节来调节布液速度，使其适合各个场所使用。

实施例1：

在板状基体1中心位置采用激光打一个直径小于1000um的一级主流导流槽道2，该槽道可以将液体自下而上的导流导基体1的表面，所述基体1表面采用激光刻出次级分流槽道3形成枝蔓状次级分流网络，枝蔓状次级分流网络与一级主流导流槽道2相连。

实施例2：

在板状基体1中心位置采用激光打一个直径小于1000um的一级主流导流槽道2，该槽道可以将液体自下而上的导流导基体1的表面，所述基体1表面采用激光进行扫描，制造0～30um的毛化层即三级微孔结构槽道4，然后在基体1表面刻出同等深度、宽度为200-500um的次级分流槽道3形成枝蔓状次级分流网络，枝蔓状次级分流网络与一级主流导流槽道2相连。

实施例3：

在板状基体1中心位置采用激光打多个直径小于1000um的一级主流导流槽道2，该槽道可以将液体自下而上的导流导基体1的表面，所述基体1表面采用激光进行扫描，制造0～30um的毛化层即三级微孔结构槽道4，然后在基体1表面刻出同等深度、宽度为200-500um的次级分流槽道3形成枝蔓状次级分流网络，每个一级主流导流槽道2出口连接至次级分流网络的每一个分支。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。