一種多層微流模塊（10），其包括微混合器（12），微混合器（12）以沿著內部流體路徑（14）順次包括：第一流體通道（16），沿著第一方向（15）位于模塊（10）的第一層（51）內，第一層具有下邊界（21）；至少一個附加流體通道（17），沿著附加方向（19）位于模塊（10）的第一層（51）內；第一注入通路（20），從模塊（10）的第一層（51）的下邊界（21）內的第一注入通路入口（22）延伸、穿過模塊（10）的第二層（52）、到達第一注入通路出口（24），第一注入通路入口（22）通過第一層（51）的下邊界（21）分開地液體連接到第一流體通道（16）和附加流體通道（17）或經由第一層（51）內的歧管（25）液體連接到第一流體通道（16）和附加流體通道（17）；以及第二流體通道（26），位于模塊（10）的第三層（53）內，第三層（53）具有上邊界（30），第二流體通道具有寬度W26；其中第一方向（15）和附加方向（19）是非共線的，并且其中第一注入通路出口（14）在寬度W26的方向上對中在第二流體通道（26）內，并且具有沿著第二流體通道（26）的長度L24和在寬度W26方向上的寬度W24，并且其中寬度W24比寬度W26窄，并且其中第一注入通路出口（24）長寬比L24/W24大于1：1。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】一種多層微流模塊（10），其包括微混合器（12），微混合器（12）以沿著內部流體路徑（14）順次包括：第一流體通道（16），沿著第一方向（15）位于模塊（10）的第一層（51）內，第一層具有下邊界（21）；至少一個附加流體通道（17），沿著附加方向（19）位于模塊（10）的第一層（51）內；第一注入通路（20），從模塊（10）的第一層（51）的下邊界（21）內的第一注入通路入口（22）延伸、穿過模塊（10）的第二層（52）、到達第一注入通路出口（24），第一注入通路入口（22）通過第一層（51）的下邊界（21）分開地液體連接到第一流體通道（16）和附加流體通道（17）或經由第一層（51）內的歧管（25）液體連接到第一流體通道（16）和附加流體通道（17）；以及第二流體通道（26），位于模塊（10）的第三層（53）內，第三層（53）具有上邊界（30），第二流體通道具有寬度W26；其中第一方向（15）和附加方向（19）是非共線的，并且其中第一注入通路出口（14）在寬度W26的方向上對中在第二流體通道（26）內，并且具有沿著第二流體通道（26）的長度L24和在寬度W26方向上的寬度W24，并且其中寬度W24比寬度W26窄，并且其中第一注入通路出口（24）長寬比L24/W24大于1：1。【專利說明】扭旋流微流體混合器及模塊背景本申請根據35USC§ 119要求2011年5月31日提交的美國臨時申請序列號61/491506的優先權權益，其全部內容以參見的方式納入本文。領域本公開涉及在連續流反應器中用于混合的混合器和流體模塊，其包括具有橫截面尺寸在毫米以下到大約20毫米范圍的流體通道的這些混合器或混合器模塊，并且涉及或被設計用于引起貫穿其中流動的流體的軸向捻度流的混合器和流體模塊。用于微流體器件的普通形式是基板內或基板之間形成微流體通道的基板的層疊件。圖1-4中示出了一些所選擇類型的層疊件。圖1是形成流體模塊10的基板的層疊件的正視圖。在圖1中，該流體模塊10由五個相對較厚壁的基板或壁結構92組成，這些基板或壁結構被層疊在六個相對較薄的板基板或底板結構94之間。壁基板92定義了微流體模塊內的流體通路，而該板基板提供支撐并且也可選地形成由壁基板92橫向限定的流體通路的底板和頂板。板和壁基板可以分開形成，然后諸如通過壓縮或其它手段被永久地層疊和密封或熔接在一起，或暫時封接。諸如以用于制成被受讓給本受讓人的美國專利號7007709中示出并公開的微型反應器和微流體模塊的方法和過程，該壁基板或壁結構92也可以被直接形成或構造在板基板94上。如其中大體上描述的，該壁基板或壁結構92可以被形成在板基板94的一側或兩側上。在圖1的模塊10的情形中，得到的模塊10包括五個層51、52、53、54、55，流體通路可以在其中并且可以按照期望被限定。用于形成壁基板或壁結構92和板基板94的替換的過程是許多實際上包括適合于可以選擇的材料的任何類型的機加工或其它形成方法(塑模、鑄型、沖壓)。可用于形成壁結構92和板基板94的材料同樣有許多，根據適當考慮化學和過程兼容性的所期望用途，材料范圍從諸如玻璃和陶瓷的高化學耐受材料，到諸如金屬和一些陶瓷的高導熱材料，到諸如塑料材料的低成本材料。如可以`適用于預期用途，封接可以通過熔融、用玻璃料的密封或銅焊劑封接、擴散粘結、化學焊等等來形成。也可以用成形或機加工等等制成成形的基板96，其在一塊中包括壁結構92和底板結構94兩者。這樣成形的基板96可以僅在一側上包括壁結構92，并且可以被封接到板基板蓋板98和/或另一個成形的基板96，如圖3中所示，或者可以在兩側上包括壁結構92，諸如在圖4中中央成形的基板96在兩面上都被密封到僅在一側上具有壁結構92的成形的基板96的情況。這種分層結構和分層制造技術在得到的流體模塊10內的流體通道的選擇和布局上提供良好的靈活性。理想的是，這種模塊具有流體通道設置，其在層疊結構內容易形成并且利用高比例的模塊的可使用體積，而在使壓力降最小化的同時允許非常好的混合。在高導熱率材料被用于形成流體模塊10的情況下，同樣理想的是使模塊內的流體的有效熱阻最小化，從而成功地利用高導熱率壁的益處。本申請公開的具有這樣的流體路徑設計的新的混合器件，其能夠提供低的壓力降和高的混合質量，在層疊結構流體模塊內具容易制造，并且也能夠有助于使該模塊內流動的流體的有效熱阻最小。
技術實現思路
根據本專利技術的一方面，一種多層微流體模塊包含混合器，混合器沿著內部流體路徑順次包括:第一流體通道，沿著第一方向位于模塊的第一層內，第一層具有下邊界；至少一個附加流體通道，其沿著附加方向位于模塊的第一層內；第一注入通路，從模塊的第一層的下邊界中的第一注入通路入口延伸穿過該模塊的第二層、到達第一注入通路出口，該第一注入通路入口通過第一層的下邊界分開地流體連接到第一流體通道和附加流體通道或者經由第一層內的歧管流體連接到第一流體通道和附加流體通道；以及第二流體通道，其位于該模塊的第三層內，該第三層具有上邊界，該第二流體通道具有寬度W26;其中第一方向和附加方向是非共線的，并且其中第一注入通路出口在寬度W26的方向上對中在第二流體通道內，并且具有沿著第二流體通道的長度L24和在寬度W26方向上的寬度W24,并且其中寬度W24比寬度W26窄，并且其中該第一注入通路出口的長寬比L24/W24大于1:1，理想地是2:1或更多。根據本公開該方面的結構順次地沿著不位于相同平面的流體通道的各部分引起軸向循環，以便以彼此間的角度、理想地直角順次地形成渦流，使得接觸流體之間的得到的界面面積進一步增加。同時，在流體通路內軸向產生許多渦流，使得良好混合熱交換，而不存在壓降高的缺點。將在以下詳細描述中闡述附加特征和優點，這些特征和優點在某種程度上對于本領域的技術人員來說根據該描述將是顯而易見的，或者通過實施包括以下詳細描述、權利要求書以及附圖的本文所述的實施例可認識到。應當理解的是，以上一般描述和以下詳細描述兩者都只是示例性的，并且它們旨在提供用于理解所要求保護主題的本質和特性的概觀或框架。包括附圖以提供進一步理解，附圖包含在該說明書中并構成該說明書的一部分。這些附圖示出一個或多個實施例，且與說明書一起來解釋各實施例的原理和操作。【專利附圖】【附圖說明】圖1是由層疊結構形成的流體模塊的正視圖；圖2是由替代類型的層疊結構形成的流體模塊的正視圖；圖3是由又一種替代類型的層疊結構形成的流體模塊的正視圖；圖4是根據本公開的一方面的流體模塊10內的流體通道的三維立體圖；圖5是沿著圖4的流體通道的Z軸觀察的圖解橫截面；圖6是沿著圖4的液體通道的Y軸觀察的布局剖面示意圖；圖7是從類似于圖4的角度的來自圖4的流體通路的流體模擬的流體線路的計算機生成三維立體圖；圖8是沿著Z軸觀察的圖7的流動線路的計算機生成的三維圖的視圖；圖9是沿著Y軸觀察的圖7的流動線路的計算機生成的三維圖的視圖；圖10是類似于圖6但是是本公開的替換實施例的部分橫截面圖示；圖11是沿著Z軸觀察的圖4的流動通路的圖示；圖12是與圖11相同但是示出本公開的另一個替換實施例的圖示立體圖；圖13是與圖11和12相同但是示出本公開的另一個替換實施例的圖示立體圖；圖14是與圖11-13本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種多層微流體模塊（10），所述多層微流體模塊（10）包括微混合器（12），所述微混合器（12）沿著內部流體路徑（14）順次包括：第一流體通道（16），所述第一流體通道（16）沿著第一方向（15）位于所述模塊（10）的第一層（51）內，所述第一層具有下邊界（21）；至少一個附加流體通道（17），所述至少一個附加流體通道（17）沿著附加方向（19）位于所述模塊（10）的所述第一層（51）內；第一注入通路（20），所述第一注入通路（20）從所述模塊（10）的所述第一層（51）的所述下邊界（21）中的第一注入路徑入口（22）延伸、穿過所述模塊（10）的第二層（52）、到達第一注入通路出口（24），所述第一注入通路入口（22）通過所述第一層（51）的下邊界（21）分開地流體連接到所述第一流體通道（16）和所述附加流體通道（17）或者經由所述第一層（51）內的歧管（25）流體連接到所述第一流體通道（16）和所述附加流體通道（17）；以及第二流體通道（26），所述第二流體通道（26）位于所述模塊（10）的第三層（53）內，所述第三層（53）具有上邊界（30），并且所述第二流體通道具有寬度W26；其中相應的第一流體通道（16）和附加流體通道（17）在所述第一層（51）內沿著所述第一方向（15）和所述附加方向（19）彼此靠近，所述第一方向（15）和所述附加方向（19）是非共線的，以及其中所述第一注入通路出口（24）沿所述寬度W26的方向對中在所述第二流體通道（26）內，并且具有沿著所述第二流體通道（26）的長度L24和沿寬度W26方向的寬度W24，其中所述寬度W24比所述寬度W26窄，并且其中所述第一注入通路出口（24）的長寬比L24/W24大于1：1。...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：M·S·切弗立欽，
申請(專利權)人：康寧股份有限公司，
類型：
國別省市：
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