溶液混合罐及溶液配置装置的制作方法

本发明涉及溶液配制技术领域，尤其是涉及一种溶液混合罐及溶液配置装置。

背景技术

溶液配制活动体现在人类社会的各个领域，尤其是在理、工、农、医方面更是各项研发工作、生产工作、检测工作的准备工作，溶质与溶剂混合是否充分不仅影响溶液的浓度均匀性，而且将影响后续工作结果的准确性。

由于传统手动量取和搅拌配置溶液操作繁琐，且搅拌费力，为此诞生了许多机械式溶液配制装置，但是传统溶液配制装置不仅难以保证溶液浓度，而且不利于溶剂与溶质的充分混合，易产生溶液分层和粘结问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种溶液混合罐及溶液配置装置，以缓解溶液配制技术中，溶液易分层，且易粘结在混合管内壁上，难以保证溶液配制浓度的技术问题。

第一方面，本发明提供的溶液混合罐，包括：混合罐本体、密封盖和搅拌装置，混合罐本体上设置有开口，密封盖盖合于混合罐本体的开口处，搅拌装置包括第一电动机、搅拌轴、第一螺旋叶轮、第二螺旋叶轮、第一挡环、第二挡环、第一弹性元件和第二弹性元件，第一电动机固定连接于密封盖，搅拌轴固定连接于第一电动机的传动轴，第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮均套设于搅拌轴，第一挡环和第二挡环分别固定连接于搅拌轴的轴向两端，第一弹性元件设置在第一螺旋叶轮和第一挡环之间，第二弹性元件设置在第二螺旋叶轮和第二挡环之间。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，第一螺旋叶轮的叶片螺距小于第二螺旋叶轮的叶片螺距，且第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮均通过花键配合于搅拌轴。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮的叶片旋向相反。

第二方面，本发明提供的溶液配置装置，包括：稀释液管、原料罐和第一方面提供的溶液混合罐，原料罐上设置有进水管和出料管，出料管和稀释液管均与混合罐本体连通，进水管和出料管均与稀释液管流体连通。

结合第二方面，本发明提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，原料罐上设置有第一进水管和第一出料管，第一进水管和第一出料管均与原料罐连通，且均与稀释液管流体连通，第一出料管与混合罐本体流体连通，第一进水管与稀释液管之间设置有第一截止阀，第一出料管与稀释液管之间设置有第二截止阀，第一出料管与混合罐本体之间设置有第三截止阀。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，原料罐的内部底面固定连接称重传感器，称重传感器上固定连接有托盘，托盘上设置有通孔，通孔与第一出料管同轴。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，原料罐还包括电机座、第二电动机和第三螺旋叶轮，电机座固定连接称重传感器上的托盘，第二电动机固定连接于电机座内，第三螺旋叶轮固定连接在第二电动机的传动轴上，第三螺旋叶轮插接配合于托盘的通孔和第一出料管。

结合第二方面，本发明提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，溶液配置装置还包括：提取装置，提取装置包括蒸发罐、取样管、出气管、加热器、集气管、提取管、虹吸管、冷凝管和冷凝水管，蒸发罐的侧壁固定连接取样管，蒸发罐上端固定连接有出气管，取样管和出气管均与蒸发罐连通，取样管与混合罐本体流体连通，加热器固定连接于蒸发罐，集气管套设于出气管，虹吸管固定连接集气管，虹吸管的一端固定连接提取管，且与提取管连通，虹吸管的另一端正对出气管，提取管的上端设置有滴淋开口，冷凝管固定连接集气管，且与集气管连通，冷凝管正对提取管的滴淋开口，冷凝水管缠绕于冷凝管。

结合第二方面的第四种可能的实施方式，本发明提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，集气管的内侧壁上固定连接有槽板，槽板套设于虹吸管，并与虹吸管固定连接。

结合第二方面，本发明提供了第二方面的第六种可能的实施方式，其中，溶液配置装置还包括集液罐，集液罐上设置有进液开口和出液开口，集液罐上固定连接过滤箱，过滤箱上固定连接过滤进液管，混合罐本体、过滤进液管、过滤箱和进液开口依次流体连通，过滤进液管内填充有过滤介质。

本发明实施例带来了以下有益效果：采用混合罐本体上设置有开口，密封盖盖合于混合罐本体的开口处，搅拌装置包括第一电动机、搅拌轴、第一螺旋叶轮、第二螺旋叶轮、第一挡环、第二挡环、第一弹性元件和第二弹性元件，第一电动机固定连接于密封盖，搅拌轴固定连接于第一电动机的传动轴，第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮均套设于搅拌轴，第一挡环和第二挡环分别固定连接于搅拌轴的轴向两端，第一弹性元件设置在第一螺旋叶轮和第一挡环之间，第二弹性元件设置在第二螺旋叶轮和第二挡环之间的方式，通过密封盖和混合罐本体容纳并密封溶液，通过第一电动机驱动搅拌轴，搅拌轴驱动第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮旋转，第二螺旋叶轮旋转可以使沉积在混合罐本体底部的溶液和溶质流向第一螺旋叶轮，第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮均可以对溶液进行搅拌，从而使溶液在混合罐本内旋转，并上下流动，从而可以有效避免溶液因密度不均上下分层，并且流动的溶液可以全方位冲击混合罐本体内壁，从而避免溶质或溶液粘结在混合罐本体的内壁上，有利于确保溶液浓度准确。此外，通过当第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮带动溶液上下流动时，第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮可沿搅拌轴的轴向滑动，并通过第一弹性元件和第二弹性元件对第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮的轴向运动进行缓震，可以使第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮适应不同粘稠度的溶液，解决了溶液过于粘稠时，第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮易受溶液冲击损坏，且第一螺旋叶轮和第二螺旋叶轮转速提升困难的技术问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的溶液混合罐的剖视图；

图2为本发明实施例一提供的溶液混合罐的搅拌轴与第一螺旋叶轮配合示意图；

图3为本发明实施例二提供的溶液配置装置的剖视图；

图4为本发明实施例二提供的溶液配置装置的原料罐的剖视图；

图5为本发明实施例二提供的溶液配置装置的提取装置的剖视图；

图6为本发明实施例二提供的溶液配置装置的集气管的示意图；

图7为本发明实施例二提供的溶液配置装置的集液罐的剖视图。

图标：1-混合罐本体；2-密封盖；3-搅拌装置；31-第一电动机；32-搅拌轴；33-第一螺旋叶轮；34-第二螺旋叶轮；35-第一挡环；36-第二挡环；37-第一弹性元件；38-第二弹性元件；4-稀释液管；5-原料罐；51-第一进水管；52-第一出料管；53-称重传感器；54-电机座；55-第二电动机；56-第三螺旋叶轮；6-集液罐；61-进液开口；62-出液开口；63-过滤箱；64-过滤介质；65-过滤进液管；7-提取装置；71-蒸发罐；72-取样管；73-出气管；74-加热器；75-集气管；751-槽板；76-提取管；77-虹吸管；78-冷凝管；79-冷凝水管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供的溶液混合罐，包括：混合罐本体1、密封盖2和搅拌装置3，混合罐本体1上设置有开口，密封盖2盖合于混合罐本体1的开口处，搅拌装置3包括第一电动机31、搅拌轴32、第一螺旋叶轮33、第二螺旋叶轮34、第一挡环35、第二挡环36、第一弹性元件37和第二弹性元件38，第一电动机31固定连接于密封盖2，搅拌轴32固定连接于第一电动机31的传动轴，第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34均套设于搅拌轴32，第一挡环35和第二挡环36分别固定连接于搅拌轴32的轴向两端，第一弹性元件37设置在第一螺旋叶轮33和第一挡环35之间，第二弹性元件38设置在第二螺旋叶轮34和第二挡环36之间。

具体地，密封盖2通过螺栓连接在混合罐本体1的上端，密封盖2与混合罐本体1之间设置有密封圈，混合罐本体1用于容纳溶液，第一电动机31通电启动时，第一电动机31驱动搅拌轴32旋转，搅拌轴32带动第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34一同旋转，第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34旋转时，第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34均对溶液产生搅动作用。并且，溶液在第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34作用下，沿搅拌轴32的轴向上下运动。

需要说明的是，为了避免溶质沉积，第二螺旋叶轮34旋转时，应产使溶液向靠近第一螺旋叶轮33的一端流动。以第二螺旋叶轮34的叶片为右旋为例，则第二螺旋叶轮34的旋转方向在俯视图中应为逆时针方向。第二螺旋叶轮34与搅拌轴32同向旋转，旋向与第一电动机31的传动轴旋向相同，关于第一电动机31的驱动和旋向控制为交流电动机或直流电动机领域的公知技术，故在此不做赘述。

第二螺旋叶轮34带动溶液向上流动，第一螺旋叶轮33可以辅助第二螺旋叶轮34继续对溶液施加向上流动的动力，从而溶液自下向上流动，并在重力作用下向下流动，如此往复，实现对溶液的充分搅拌；或者，第二螺旋叶轮34带动溶液向上流动，从而使沉积的溶质上升，第一螺旋叶轮33带动溶液向下流动，从而使漂浮的溶质下沉，混合罐本体1内上下两端的溶液均流向中端，进而实现不同密度溶液或溶质的充分混合。此外，流动的溶液除上下方向运动，还随第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34进行转动，并且流至混合罐本体1轴向中端的溶液会冲刷混合罐本体1的内侧壁，并分别沿第一螺旋叶轮33与混合罐本体1之间的间隙，以及第二螺旋叶轮34与混合罐本体1之间的间隙向混合罐本体1的两端流动，流动的溶液全方位冲击混合罐本体1的内壁，以避免溶质或溶液粘结在混合罐本体1的内壁上。

第一弹性元件37和第二弹性元件38均为弹簧，并套设于搅拌轴32，第一挡环35和第二挡环36用于分别对第一弹性元件37和第二弹性元件38进行轴向限位；或者，第一弹性元件37和第二弹性元件38均为弧形弹簧钢片，第一弹性元件37的一端铰接第一挡环35，第一弹性元件37的另一端铰接第一螺旋叶轮33；第二弹性元件38的一端铰接第二挡环36，第二弹性元件38的另一端铰接第二螺旋叶轮34。第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34均可沿搅拌轴32的轴向滑动，并通过第一弹性元件37和第二弹性元件38对第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34的轴向运动进行缓震，可以使第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34适应不同粘稠度的溶液，解决了溶液过于粘稠时，第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34易受溶液冲击损坏，且第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34转速提升困难的技术问题。其原理为，当溶液冲击第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34时，第一弹性元件37和第二弹性元件38对第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34的轴向运动起到缓震作用，从而可以避免第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34被冲击损坏；当溶液粘度较大时，第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34的旋转阻力除了溶液的粘度摩擦，还包括有溶液对第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34施加的轴向反作用力，第一弹性元件37和第二弹性元件38可以使第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34沿轴向运动，从而在第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34旋转提速初期，减缓第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34对溶液施加的轴向作用力，进而有利于第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34转速提升，亦可降低所需的第一电动机31的功率。

如图2所示，在本发明实施例中，第一螺旋叶轮33的叶片螺距小于第二螺旋叶轮34的叶片螺距，且第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34均通过花键配合于搅拌轴32，通过花键配合实现第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34均与搅拌轴32周向固定，并可沿搅拌轴32的轴向滑动；第一螺旋叶轮33的叶片螺距小于第二螺旋叶轮34的叶片螺距，在第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34转速相同时，第二螺旋叶轮34带动溶液的沿搅拌轴32的轴向流速大于第一螺旋叶轮33带动溶液的沿搅拌轴32的轴向流速。当第一螺旋叶轮33与第二螺旋叶轮34旋向相反时，在第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34的作用下，自下向上流动的溶液流速大于自上向下的溶液流速，从而使溶液整体向上流动，溶液在第一螺旋叶轮33和第二螺旋叶轮34之间冲击混合，并在重力作用下向下回落，从而实现充分混合，适用于溶液或溶质既有沉积，又有上浮的溶液配制；当第一螺旋叶轮33与第二螺旋叶轮34旋向相同时，第二螺旋叶轮34作用下的溶液向上冲击第二螺旋叶轮34上部的溶液，在溶液向上流动的同时实现充分混合，并在重力作用下向下回落，适用于溶液或溶质沉积较为严重的溶液配制。

实施例二

如图3所示，本发明实施例提供的溶液配置装置，包括：稀释液管4、原料罐5和实施例一提供的溶液混合罐，原料罐5上设置有进水管和出料管，出料管和稀释液管4均与混合罐本体1连通，进水管和出料管均与稀释液管4流体连通。

具体地，稀释液管4内可通过液泵通入稀释液，稀释液可使用蒸馏水或有机溶剂，稀释液流经稀释液管4，可直接通入混合罐本体1，亦可流经原料罐5的出料管，实现对出料管的冲洗，以确保原料罐5排料彻底，避免溶质残留在原料罐5的出料管内，造成溶液浓度降低；此外，稀释液管4内的稀释液可流经原料罐5的进水管，从而对原料罐5进行冲洗，并通过出料管排出至混合罐本体1中，以此实现对原料罐5内残留溶质的充分利用。

如图4所示，在本发明实施例中，原料罐5上设置有第一进水管51和第一出料管52，第一进水管51和第一出料管52均与原料罐5连通，且均与稀释液管4流体连通，第一出料管52与混合罐本体1流体连通，第一进水管51与稀释液管4之间设置有第一截止阀，第一出料管52与稀释液管4之间设置有第二截止阀，第一出料管52与混合罐本体1之间设置有第三截止阀。其中，第一进水管51固定连接在原料罐5的上端盖上，第一进水管51的下端伸入原料罐5内，且安装有喷头，以实现对原料罐5内部的冲洗。第一出料管52位于原料罐5的下端，从而使原料罐5内的溶质可在重力作用下流出。

进一步的，原料罐5的内部底面固定连接称重传感器53，称重传感器53上固定连接有托盘，托盘上设置有通孔，通孔与第一出料管52同轴。称重传感器53可选型号为lcc410，通过托盘盛放未进入第一出料管52内的溶质，通过称重传感器53测量原料罐5内溶质重量，从而可根据排料前后的溶质质量变化，测量溶质排出量。称重传感器53可连接ind245型称重显示控制器，以便工作人员直接读取溶质质量。

进一步的，原料罐5还包括电机座54、第二电动机55和第三螺旋叶轮56，电机座54固定连接称重传感器53上的托盘，第二电动机55固定连接于电机座54内，第三螺旋叶轮56固定连接在第二电动机55的传动轴上，第三螺旋叶轮56插接配合于托盘的通孔和第一出料管52。当原料罐5内盛放固体溶质时，为避免溶质沉积或溶质难以排出，可增设第二电动机55和第三螺旋叶轮56，通过第二电动机55驱动第三螺旋叶轮56旋转，通过第三螺旋叶轮56带动固体溶质排出。第二电动机55固定连接于电机座54，电机座54用于对第二电动机55进行防水防腐保护，此外电机座54固定连接于称重传感器53上的托盘，从而使第三螺旋叶轮56上的固体溶质重量经第二电动机55和电机座54传递至称重传感器53，以此实现对第一出料管52内，且未排出的溶质进行精确称重，有利于测量溶质使用质量，达到溶液浓度的精准把握。

进一步的，如图5所示，溶液配置装置还包括提取装置7，提取装置7包括蒸发罐71、取样管72、出气管73、加热器74、集气管75、提取管76、虹吸管77、冷凝管78和冷凝水管79，蒸发罐71的侧壁固定连接取样管72，蒸发罐71上端固定连接有出气管73，取样管72和出气管73均与蒸发罐71连通，取样管72与混合罐本体1流体连通，加热器74固定连接于蒸发罐71，集气管75套设于出气管73，虹吸管77固定连接集气管75，虹吸管77的一端固定连接提取管76，且与提取管76连通，虹吸管77的另一端正对出气管73，提取管76的上端设置有滴淋开口，冷凝管78固定连接集气管75，且与集气管75连通，冷凝管78正对提取管76的滴淋开口，冷凝水管79缠绕于冷凝管78。提取装置7的工作原理与索氏提取器的工作原理相同，可将含脂类的物质存放在提取管76内，以混合罐本体1内配置石油醚溶液为例，通过加热器74对蒸发罐71内的石油醚溶液进行加热，汽化的石油醚溶液经集气管75排至冷凝管78，冷凝水管79内通入冷水，用于对冷凝管78进行降温，汽化的石油醚在冷凝管78内液化滴落至提取管76内，从而进行脂类物质提取，提取管76内的石油醚可经虹吸管77，在虹吸作用下，再次流回蒸发罐71。

进一步的，如图6所示，集气管75的内侧壁上固定连接有槽板751，槽板751套设于虹吸管77，并与虹吸管77固定连接，为避免集气管75内的高温蒸汽对虹吸管77进行加热，造成虹吸管77内液体再次汽化阻碍虹吸管77虹吸作用，使用槽板751在固定虹吸管77的同时，将虹吸管77进行包裹，从而避免虹吸管77与集气管75内的高温蒸汽直接接触，以防止虹吸管77内液体汽化。

进一步的，如图7所示，溶液配置装置还包括集液罐6，集液罐6上设置有进液开口61和出液开口62，集液罐6上固定连接过滤箱63，过滤箱63上固定连接过滤进液管65，混合罐本体1、过滤进液管65、过滤箱63和进液开口61依次流体连通，过滤进液管65内填充有过滤介质64。通过过滤介质64可虑除溶液中的固体颗粒物，过滤介质64可使用纤维过滤材料，以将溶液中的固体微粒和液体彻底分离。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。