一種微膠囊液滴發(fā)生器及其制備方法
【專利摘要】一種微膠囊液滴發(fā)生器，主要由三支毛細玻璃管(1)、(2)、(3)和兩個不銹鋼高壓T形三通(4)、(5)連接構成，所述連接是指由兩個不銹鋼高壓T形三通(4)和(5)同軸固定三根毛細玻璃管(1)，(2)和(3)，用硅膠管(11)，(12)密封。本發(fā)明基于毛細玻璃管和T形高壓接頭構建的生產微膠囊的微流體結構，由三根直徑不同的毛細玻璃管構建聚焦流生成微膠囊，T形接頭不僅起到固定和密封作用，還形成微流體入口通道。由于T形接頭的固定作用，直徑較細的毛細管同軸固定在直徑較粗的毛細管內，呈單臂固定狀態(tài)。本發(fā)明利用現(xiàn)有的商業(yè)化產品毛細玻璃管和T形三通接頭構建微流體液滴發(fā)生器，生產微膠囊。
【專利說明】一種微膠囊液滴發(fā)生器及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于微流體【技術領域】，特別涉及一種微膠囊液滴發(fā)生器及其制備方法和應用。

【背景技術】
[0002]石蠟具有良好的熱物性，在相變儲能領域得到廣泛的應用。為了解決相變過程中，液態(tài)石蠟的泄漏問題，通常采用微膠囊技術將相變材料包裹在熔點較高的材料里。傳統(tǒng)的微膠囊制作技術生產的膠囊成品率低，且包裹量無法控制。


【發(fā)明內容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于利用微流體液滴生成技術制備相變微膠囊。本發(fā)明使用的材料商業(yè)化，便于規(guī)模生產，用玻璃構建微流體通道，降低對流體介質粘性和表面性能的要求，用硅膠管密封，柔韌性和密封性較好，能承壓，不易泄露。
[0004]下面的技術方案是用于解決上述的發(fā)明目的的:
[0005]一種微膠囊液滴發(fā)生器，該微膠囊液滴發(fā)生器由三支毛細玻璃管(1)、(2)、(3)和兩個不銹鋼高壓T形三通(4)、(5)連接構成，用硅膠管(11)，(12)密封。
[0006]如所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器，其中所述連接是指由兩個不銹鋼高壓T形三通
(4)和(5)同軸固定三根毛細玻璃管(1)，(2)和(3)。
[0007]如所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器，該微膠囊液滴發(fā)生器由下述方法制備而得:將直徑0.7-1.5_較粗的毛細玻璃管(1)兩端套上一定長度的硅膠管(8)，然后在毛細玻璃管兩端裝上高壓T形三通(4)和(5)，緊固密封，高壓T形三通主通道與毛細玻璃管同軸；分別將兩根直徑0.3-1.2mm較細的毛細玻璃管(2)和(3)的一端加工成收縮口(9)和(10)，再將兩個毛細玻璃管收縮口端(9)和(10)分別從兩個高壓T形三通(4)和(5)的另兩側分別插入毛細玻璃管⑴中，用硅膠管(11)，(12)密封；毛細玻璃管收縮口端(9)和(10)兩端口距離小于1mm，且可調；兩個T形三通的側支(6)和(7)分別接上軟管或金屬管作為輸入連續(xù)流體入口(15)，殼體材料入口(14);這樣形成的三個進口為芯體材料入口(13)，殼體材料入口(14)，輸入連續(xù)流體入口(15)，出口為(16);將組裝好的液滴發(fā)生器用導熱性能良好的金屬支架安裝固定，支架上安裝輔助加熱器，支架底座安裝主加熱器，用于加熱石蠟儲存罐，將整個支架放入保溫箱內。
[0008]本發(fā)明同時還提供了所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器的制備方法:將直徑
0.7-1.5mm的毛細玻璃管(1)兩端套上一定長度的硅膠管(8)，然后在毛細玻璃管兩端裝上高壓T形三通(4)和(5)，緊固密封，高壓T形三通主通道與毛細玻璃管同軸；分別將兩根直徑0.3-1.2_的毛細玻璃管(2)和(3)的一端加工成收縮口(9)和(10)，再將兩個毛細玻璃管收縮口端(9)和(10)分別從兩個高壓T形三通(4)和(5)的另兩側分別插入毛細玻璃管⑴中，用硅膠管(11)，(12)密封；毛細玻璃管收縮口端(9)和(10)兩端口距離小于1mm,且可調。
[0009]如所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器的制備方法，其中所述方法形成的三個進口為芯體材料入口(13)，殼體材料入口(14)，輸入連續(xù)流體入口(15)，出口為(16)。
[0010]如所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器的制備方法，其中所述方法進一步將組裝好的微膠囊液滴發(fā)生器用導熱性能良好的金屬支架安裝固定，支架上安裝輔助加熱器，支架底座安裝主加熱器，用于加熱石蠟儲存罐，將整個支架放入保溫箱內。
[0011]如所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器的制備方法，其中所述的微膠囊液滴發(fā)生器中的毛細玻璃管同軸結構，高壓T型三通構建同軸流生成芯材液滴和聚焦流生成膠囊液滴，連續(xù)流體在動力系統(tǒng)的推動作用下，從高壓T型三通(4)的側支入口(15)進入主通道，沿毛細玻璃管(3)的外側向高壓T型三通(5)方向流動；殼體流體在動力系統(tǒng)的作用下，從高壓T型三通(5)的側支入口(14)進入主通道，沿毛細玻璃管(3)的外側向高壓T型三通(1)方向流動；芯體流體在動力系統(tǒng)的作用下在毛細玻璃管(3)內向高壓T型三通(4)的方向流動；芯體材料在毛細玻璃管(2)的入口(13)處流入，在出口(9)處，在殼體流體的剪切力的作用下，形成微滴進入殼體材料中；兩個高壓T型三通的側支(6)和(7)分別接上軟管或金屬管作為輸入連續(xù)流體入口(15)，殼體材料入口(14);殼體材料夾帶芯體材料在毛細玻璃管(3)內與連續(xù)流體相遇，在幾何結構(10)處進入毛細玻璃管(3)內，在流體的擠壓下形成液滴膠囊，隨連續(xù)流體流出。
[0012]本發(fā)明還提供了所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器在生產微膠囊中的應用。
[0013]如所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器在生產微膠囊中的應用，其中微膠囊液滴發(fā)生器中的毛細玻璃管同軸結構，高壓T型三通構建同軸流生成芯材液滴和聚焦流生成膠囊液滴，連續(xù)流體在動力系統(tǒng)的推動作用下，從高壓T型三通(4)的側支入口(15)進入主通道，沿毛細玻璃管(3)的外側向高壓T型三通(5)方向流動；殼體流體在動力系統(tǒng)的作用下，從高壓T型三通(5)的側支入口(14)進入主通道，沿毛細玻璃管(3)的外側向高壓T型三通(1)方向流動；芯體流體在動力系統(tǒng)的作用下在毛細玻璃管(3)內向高壓T型三通(4)的方向流動；芯體材料在毛細玻璃管⑵的入口(13)處流入，在出口(9)處，在殼體流體的剪切力的作用下，形成微滴進入殼體材料中；兩個高壓T型三通的側支(6)和(7)分別接上軟管或金屬管作為輸入連續(xù)流體入口(15)，殼體材料入口(14);殼體材料夾帶芯體材料在毛細玻璃管(3)內與連續(xù)流體相遇，在幾何結構(10)處進入毛細玻璃管(3)內，在流體的擠壓下形成液滴膠囊，隨連續(xù)流體流出，得微膠囊。
[0014]本發(fā)明的上述技術方案是基于下述的原理所提出的:石蠟在常溫下多呈固態(tài)，微流體技術要求所用的介質呈液態(tài)，所以，本發(fā)明所涉及的設備均在恒溫環(huán)境下運行。為了使設備具有通用性，本發(fā)明采用現(xiàn)有的商業(yè)化的工業(yè)元件構建液滴發(fā)生器。液滴發(fā)生器由毛細玻璃管和不銹鋼高壓T形三通構成。玻璃毛細管與不銹鋼三通相連接，用硅膠管密封。玻璃管易折易碎，用支架固定液滴發(fā)生器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明微膠囊液滴發(fā)生器結構示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明微膠囊液滴發(fā)生器裝置；
[0017]圖3為本發(fā)明微膠囊液滴發(fā)生器生產微膠囊裝置。

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖，用本發(fā)明的實施例來進一步說明本發(fā)明的實質性內容，但并不以此來限定本發(fā)明。
[0019]實施例1
[0020]本發(fā)明微膠囊液滴發(fā)生器，如圖1所示，主要由三支毛細玻璃管⑴、(2)、(3)和兩個不銹鋼高壓T形三通(4)、(5)連接構成，所述連接是指由兩個不銹鋼高壓T形三通(4)和(5)同軸固定三根毛細玻璃管(1)，(2)和(3)，用硅膠管(11)，(12)密封。
[0021]該微膠囊液滴發(fā)生器由下述方法制備而得:將直徑0.7-1.5mm較粗的毛細玻璃管
(1)兩端套上一定長度的硅膠管(8)，然后在毛細玻璃管兩端裝上高壓T形三通(4)和(5)，緊固密封，高壓T形三通主通道與毛細玻璃管同軸；分別將兩根直徑0.3-1.2mm較細的毛細玻璃管(2)和(3)的一端加工成收縮口(9)和(10)，再將兩個毛細玻璃管收縮口端(9)和(10)分別從兩個高壓T形三通(4)和(5)的另兩側分別插入毛細玻璃管(1)中，用硅膠管(11)，(12)密封；毛細玻璃管收縮口端(9)和(10)兩端口距離小于1mm，且可調；兩個T形三通的側支(6)和(7)分別接上軟管或金屬管作為輸入連續(xù)流體入口(15)，殼體材料入口(14);這樣形成的三個進口為芯體材料入口(13)，殼體材料入口(14)，輸入連續(xù)流體入口(15)，出口為(16);將組裝好的液滴發(fā)生器用導熱性能良好的金屬支架安裝固定，支架上安裝輔助加熱器，支架底座安裝主加熱器，用于加熱石蠟儲存罐，將整個支架放入保溫箱內。
[0022]由于玻璃毛細管易折斷，將組裝好的液滴發(fā)生器用支架安裝固定。支架用導熱性能良好的金屬制備。支架上安裝輔助加熱器。支架底座安裝主加熱器，用于加熱石蠟儲存罐。將整個支架放入保溫箱內。
[0023]本發(fā)明特征三支玻璃毛細管同軸結構，高壓T型三通構建同軸流生成芯材液滴和聚焦流生成膠囊液滴。連續(xù)流體在動力系統(tǒng)的推動作用下，從高壓T型三通(4)的側支入口(15)進入主通道，沿毛細玻璃管(3)的外側向高壓T型三通(5)方向流動；殼體流體在動力系統(tǒng)的作用下，從高壓T型三通(5)的側支入口(14)進入主通道，沿毛細玻璃管(3)的外側向高壓T型三通(1)方向流動；芯體流體在動力系統(tǒng)的作用下在毛細玻璃管(3)內向高壓T型三通(4)的方向流動；芯體材料在毛細玻璃管(2)的入口(13)處流入，在出口
(9)處，在殼體流體的剪切力的作用下，形成微滴進入殼體材料中；兩個高壓T型三通的側支(6)和(7)分別接上軟管或金屬管作為輸入連續(xù)流體入口(15)，殼體材料入口(14);殼體材料夾帶芯體材料在毛細玻璃管(3)內與連續(xù)流體相遇，在幾何結構(10)處進入毛細玻璃管(3)內，在流體的擠壓下形成液滴膠囊，隨連續(xù)流體流出，得微膠囊。
[0024]本發(fā)明利用現(xiàn)有的商業(yè)化產品毛細玻璃管和高壓T形三通接頭構建微流體液滴發(fā)生器，生產微膠囊。本發(fā)明的優(yōu)點:材料商業(yè)化，便于規(guī)模生產；用玻璃構建微流體通道，降低對流體介質粘性和表面性能的要求；用硅膠管密封，柔韌性和密封性較好，能承壓，不易泄露。
【權利要求】
1.一種微膠囊液滴發(fā)生器，其特征在于:該微膠囊液滴發(fā)生器主要由三支毛細玻璃管(I)、(2)、(3)和兩個不銹鋼高壓T形三通(4)、(5)連接構成，用硅膠管(11)、(12)密封。
2.如權利要求1所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器，其特征在于:所述連接是指由兩個不銹鋼高壓T形三通(4)和(5)同軸固定三支毛細玻璃管(1)，(2)和(3)。
3.如權利要求1或2所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器，其特征在于:該微膠囊液滴發(fā)生器由下述方法制備而得:將直徑0.7-1.5_較粗的毛細玻璃管(I)兩端套上一定長度的硅膠管(8)，然后在毛細玻璃管兩端裝上高壓T形三通(4)和(5)，緊固密封，高壓T形三通主通道與毛細玻璃管同軸；分別將兩根直徑0.3-1.2mm較細的毛細玻璃管(2)和(3)的一端加工成收縮口(9)和(10)，再將兩個毛細玻璃管收縮口端(9)和(10)分別從兩個高壓T形三通(4)和(5)的另兩側分別插入毛細玻璃管(I)中，用硅膠管(11)，(12)密封；毛細玻璃管收縮口端(9)和(10)兩端口距離小于1mm，且可調；兩個T形三通的側支(6)和(7)分別接上軟管或金屬管作為輸入連續(xù)流體入口(15)，殼體材料入口(14);這樣形成的三個進口為芯體材料入口(13)，殼體材料入口(14)，輸入連續(xù)流體入口(15)，出口為(16);將組裝好的液滴發(fā)生器用導熱性能良好的金屬支架安裝固定，支架上安裝輔助加熱器，支架底座安裝主加熱器，用于加熱石蠟儲存罐，將整個支架放入保溫箱內。
4.權利要求1所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器的制備方法，其特征在于:將直徑0.7-1.5mm的毛細玻璃管(I)兩端套上一定長度的硅膠管(8)，然后在毛細玻璃管兩端裝上高壓T形三通(4)和(5)，緊固密封，高壓T形三通主通道與毛細玻璃管同軸；分別將兩根直徑0.3-1.2_的毛細玻璃管(2)和(3)的一端加工成收縮口(9)和(10)，再將兩個毛細玻璃管收縮口端(9)和(10)分別從兩個高壓T形三通(4)和(5)的另兩側分別插入毛細玻璃管⑴中，用硅膠管(11)，(12)密封；毛細玻璃管收縮口端(9)和(10)兩端口距離小于Imm,且可調。
5.如權利要求4所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器的制備方法，其特征在于:所述方法形成的三個進口為芯體材料入口(13)，殼體材料入口(14)，輸入連續(xù)流體入口(15)，出口為(16)。
6.如權利要求4所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器的制備方法，其特征在于:所述方法進一步將組裝好的微膠囊液滴發(fā)生器用導熱性能良好的金屬支架安裝固定，支架上安裝輔助加熱器，支架底座安裝主加熱器，用于加熱石蠟儲存罐，將整個支架放入保溫箱內。
7.如權利要求4所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器的制備方法，其特征在于:所述的微膠囊液滴發(fā)生器中的毛細玻璃管同軸結構，高壓T型三通構建同軸流生成芯材液滴和聚焦流生成膠囊液滴，連續(xù)流體在動力系統(tǒng)的推動作用下，從高壓T型三通(4)的側支入口(15)進入主通道，沿毛細玻璃管(3)的外側向高壓T型三通(5)方向流動；殼體流體在動力系統(tǒng)的作用下，從高壓T型三通(5)的側支入口(14)進入主通道，沿毛細玻璃管(3)的外側向高壓T型三通(I)方向流動；芯體流體在動力系統(tǒng)的作用下在毛細玻璃管(3)內向高壓T型三通(4)的方向流動；芯體材料在毛細玻璃管(2)的入口(13)處流入，在出口(9)處，在殼體流體的剪切力的作用下，形成微滴進入殼體材料中；兩個高壓T型三通的側支(6)和(7)分別接上軟管或金屬管作為輸入連續(xù)流體入口(15)，殼體材料入口(14);殼體材料夾帶芯體材料在毛細玻璃管(3)內與連續(xù)流體相遇，在幾何結構(10)處進入毛細玻璃管(3)內，在流體的擠壓下形成液滴膠囊，隨連續(xù)流體流出。
8.權利要求1所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器在生產微膠囊中的應用。
9.如權利要求8所述的一種微膠囊液滴發(fā)生器在生產微膠囊中的應用，其特征在于:微膠囊液滴發(fā)生器中的毛細玻璃管同軸結構，高壓T型三通構建同軸流生成芯材液滴和聚焦流生成膠囊液滴，連續(xù)流體在動力系統(tǒng)的推動作用下，從高壓T型三通(4)的側支入口(15)進入主通道，沿毛細玻璃管(3)的外側向高壓T型三通(5)方向流動；殼體流體在動力系統(tǒng)的作用下，從高壓T型三通(5)的側支入口(14)進入主通道，沿毛細玻璃管(3)的外側向高壓T型三通(I)方向流動；芯體流體在動力系統(tǒng)的作用下在毛細玻璃管(3)內向高壓T型三通(4)的方向流動；芯體材料在毛細玻璃管(2)的入口(13)處流入，在出口(9)處，在殼體流體的剪切力的作用下，形成微滴進入殼體材料中；兩個高壓T型三通的側支(6)和(7)分別接上軟管或金屬管作為輸入連續(xù)流體入口(15)，殼體材料入口(14);殼體材料夾帶芯體材料在毛細玻璃管(3)內與連續(xù)流體相遇，在幾何結構(10)處進入毛細玻璃管(3)內，在流體的擠壓下形成液滴膠囊，隨連續(xù)流體流出，得微膠囊。
【文檔編號】B01J13/02GK104383860SQ201410668112
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權日:2014年11月20日
【發(fā)明者】焦冬生, 何立群, 羅昭峰 申請人:中國科學技術大學