专利摘要

本发明涉及一种在容器内部形成有凹槽以改进混合程度的搅拌器，并且所提供的搅拌器包括：多个突起部，所述多个突出突起部形成在搅拌器容器的内表面上；以及多个凹槽，所述凹槽的每个形成在所述突起部之间。

权利要求

1.一种搅拌器，包括：

多个突起部，所述多个突起部形成在搅拌器容器的内表面上；以及

多个凹槽，所述凹槽的每一个形成在所述突起部之间。

2.如权利要求1所述的搅拌器，其中，所述多个突起部螺旋地布置。

3.如权利要求1所述的搅拌器，其中，所述多个突起部的每一个独立地具有半圆形横截面形状、半椭圆形横截面形状或多边形横截面形状。

4.如权利要求1所述的搅拌器，其中，所述多个突起部的每一个独立地相对于所述容器的垂直面倾斜。

5.如权利要求4所述的搅拌器，其中，所述多个突起部的每一个与所述容器的所述垂直面之间的角度为10°到70°。

6.如权利要求1所述的搅拌器，其中，所述多个突起部的每一个的长度独立地为所述容器的长度的75％到500％。

7.如权利要求1所述的搅拌器，其中，所述多个突起部的每一个的高度独立地为所述容器的直径的0.5％到20％。

8.如权利要求1所述的搅拌器，其中，所述多个突起部的每一个的宽度独立地为所述容器的直径的0.5％到40％。

9.如权利要求1所述的搅拌器，其中，所述突起部之间的距离独立地为所述容器的直径的1％到160％。

10.如权利要求1所述的搅拌器，其中，所述多个凹槽的宽度为所述多个突起部的宽度的50％到1000％。

11.如权利要求1所述的搅拌器，其中，所述突起部的数量为2到100。

12.如权利要求1所述的搅拌器，其中，所述搅拌器进一步包括螺旋桨或叶轮，并且从邻近于所述螺旋桨或所述叶轮的一部分向与邻近于所述螺旋桨或所述叶轮的所述一部分相对的另一部分，所述突起部的高度逐渐增大。

13.如权利要求1所述的搅拌器，其中，沿着所述容器的垂直方向、水平方向，或垂直方向和水平方向，所述突起部形成为多个级，并且所述突起部的所述多个级彼此间隔开。

14.如权利要求13所述的搅拌器，其中，所述多个级的数量为2到10。

15.如权利要求13所述的搅拌器，其中，一个级的突起部的数量、形状、角度、长度、高度、宽度以及突起部之间的距离中的至少一项参数与另一个级不同。

16.如权利要求13所述的搅拌器，其中，所述搅拌器进一步包括螺旋桨或叶轮，并且从邻近于所述螺旋桨或所述叶轮的一个级向与邻近于所述螺旋桨或所述叶轮的所述一个级相对的另一个级，所述突起部的数量逐渐增加或者所述突起部之间的距离逐渐减少。

17.一种混合物质的方法，所述混合物质的方法使用如权利要求1所述的搅拌器。

说明书

技术领域

本发明涉及一种搅拌器，更具体地，涉及一种具有多个突起部和凹槽的搅拌器，这些突起部和凹槽交替地在搅拌器容器的内表面形成，能够实现一种改进的垂直混合程度。

背景技术

搅拌器是表示用于搅拌和混合液体与液体、液体与固体或粉末的一种工具的术语。根据搅拌种类，搅拌器可以分为槽式搅拌器和流动式搅拌器。目前，被广泛应用的大多数搅拌器为槽式搅拌器。槽式搅拌器具有这样的结构，其中在槽中安装用于搅拌对象的装置，并且根据搅拌叶片的形状可以分为多种类型，诸如螺旋浆式搅拌器、桨式搅拌器、涡轮式搅拌器和螺旋轴式搅拌器。

螺旋浆式搅拌器用于搅拌具有低粘度的液体或包含固体颗粒的液体。桨式搅拌器具有最简单的结构，用于搅拌具有低粘度的对象。涡轮式搅拌器利用离心力且非常有效。螺旋轴式搅拌器用于搅拌具有高粘度的对象。搅拌器中液体的运动在搅拌效果上具有较大影响，液体的运动受到容器形状、搅拌器形状和位置以及存在/不存在挡板的多方面影响。通常，包含挡板的搅拌器提供较好的搅拌效果。在化学工业领域，搅拌器主要用于化学反应，用于化合、溶解、清洗、分散及吸收物质，也用于转移热量。一台家庭洗衣机是一种搅拌器。此外，一种通过泵抽吸液体然后搅拌的可移动搅拌器被应用，此种可移动搅拌器适于连续混合具有低粘度的液体。

通常，通过搅拌器形成的流动在搅拌器的转动方向强有力地形成，因此在搅拌器容器向上/向下方向上流动强度比转动方向上流动强度弱。由于以上所述，搅拌器容器向上/向下方向上混合程度低。为了改善以上问题，已经提出了一种安装板状挡板的搅拌器。然而，在其中安装板状挡板的搅拌器中，在挡板周围形成了流速迅速地减小的区域，在挡板周围和容器的内部结构里或内表面产生了不相关的物质，由于搅拌器内部流动的急剧变化，颗粒的形状是不规则的。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种搅拌器，该搅拌器能够使传统搅拌器中流动图案的变形最小化，防止产生流动停滞区域，并且能够提高混合程度。

技术方案

为了实现上述目的本发明提供一种搅拌器，该搅拌器包括：多个突起部，所述多个突起部形成在搅拌器容器的内表面上；以及多个凹槽，所述凹槽的每个形成在所述突起部之间。

在本发明中，所述多个突起部可以螺旋地布置。

在本发明中，所述多个突起部的每个可以独立地具有半圆形横截面形状、半椭圆形横截面形状或多边形横截面形状。

在本发明中，所述多个突起部的每个可以独立地相对于所述容器的垂直面倾斜。

在本发明中，所述多个突起部的每个与所述容器的所述垂直面之间的角度可以为10°到70°。

在本发明中，所述多个突起部的每个的长度可以独立地为所述容器的长度的75％到500％。

在本发明中，所述多个突起部的每个的高度可以独立地为所述容器的直径的0.5％到20％。

在本发明中，所述多个突起部的每个的宽度可以独立地为所述容器的直径的0.5％到40％。

在本发明中，所述突起部之间的距离可以独立地为所述容器的直径的1％到160％。

在本发明中，所述多个凹槽的宽度可以为所述多个突起部的宽度的50％到1000％。

在本发明中，所述突起部的数量可以为2到100。

根据本发明的所述搅拌器可以进一步包括螺旋桨或叶轮，并且从邻近于所述螺旋桨或所述叶轮的所述一部分向与邻近于所述螺旋桨或所述叶轮的一部分相对的另一部分，所述突起部的高度可以逐渐增大。

在本发明中，沿着所述容器的垂直方向、水平方向，或垂直方向和水平方向，所述突起部可以形成为多个级，并且所述突起部的所述多个级可以彼此间隔开。

在本发明中，所述多个级的数量可以为2到10。

在本发明中，一个级的突起部的数量、形状、角度、长度、高度、宽度以及突起部之间的距离中的至少一项参数可以与另一个级不同。

根据本发明的所述搅拌器可以进一步包括螺旋桨或叶轮，并且从邻近于所述螺旋桨或所述叶轮的所述一个级向与邻近于所述螺旋桨或所述叶轮的一个级相对的另一个级，所述突起部的数量可以逐渐增加或者所述突起部之间的距离可以逐渐减少。

另外，本发明提供了一种混合物质的方法，所述混合物质的方法使用上述搅拌器。

有益效果

本发明提出的在搅拌器容器内表面形成凹槽和突起部的结构逐渐地将搅拌器引起的转动方向上的流动变为向上/向下方向上的流动，从而能够提高垂直混合程度。随着时间推移，可以计算最初位于搅拌器的下部和上部的混合流体产生的搅拌器中的浓度偏差以判定垂直混合程度。从图2可以看出，与没有凹槽形成的搅拌器相比，在搅拌器容器内表面上形成有凹槽的搅拌器中，浓度偏差迅速地减小，从而提高了垂直混合程度。关于如图3所示的水平剖面的速度分布，可以知道，其中设置有挡板的搅拌器的挡板周围速度显著地减小，然而在搅拌器容器内表面上形成的凹槽周围速度保持不变。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的搅拌器的透视图；

图2为随着时间推移，没有形成凹槽的搅拌器的标准化浓度的标准偏差与形成有凹槽的搅拌器的标准化浓度的标准偏差相比较的曲线图；以及

图3为设置有挡板的搅拌器的速度分布与形成有凹槽的搅拌器的速度分布相比较的模拟图。

具体实施方式

下文中，将参考附图更详细地描述本发明。

图1为根据本发明的一个实施例的搅拌器的透视图。搅拌器可以包括：搅拌器容器10；在搅拌器容器10的内表面上形成的多个突起部20；以及多个凹槽30，这些凹槽的每个都形成在突起部20之间。另外，搅拌器可以装备包括螺旋桨、叶轮、涡轮和马达的机械混合部件，用于驱动上述的组件。除了以上所述，所述搅拌器可以装备常规地安装的装置或设备。为了简单的原因，图中省略了上述装置和设备组件。

搅拌器容器10可以由金属、塑料、陶瓷等等制成。通常，搅拌器容器10可以具有如图所示的圆柱形状。然而，搅拌器容器的形状不限于上面所述，而是，必要时可以进行多种修改。

突起部20形成在容器10的内表面上。突起部20可以与容器10一体地形成，或者可以用焊接或粘合方法形成。突起部20的材料可以与容器10的材料相同或不同。

突起部20的数量不受特别的限制，但至少两个或两个以上，优选地可以形成8个或更多突起部。尽管图中示出形成了约16个突起部20，突起部20的数量不受特别的限制，而是，必要时可以进行多种调整。例如，突起部20的数量可以是2到100个，优选地4到50个，更优选地8到36个。如果突起部20的数量太少，会降低垂直混合程度的改进效果。与此相反，如果有太多的突起部，将难以制造容器，并且垂直混合程度的改进效果不再增加或者甚至降低。

例如，突起部20的横截面形状可以是半圆或半椭圆，可以是例如如四边形和三角形的多边形。此外，突起部可以具有多种横截面形状。另外，突起部20的形状可以独立地形成。例如，突起部可以通过结合半圆形截面形状的突起部与半椭圆形截面形状的突起部来形成。

在说明书中使用的术语，诸如半圆、半椭圆、多边形等等，不限于根据严格几何定义的术语，而是应当理解为包括近似的半圆、半椭圆和与多边形相近的形状。

如上所述，突起部20的横截面形状不受特别的限制，而是可以进行多种构造。为了在形状上区别于常规的板状挡板，为了使搅拌器内部流动图案的变形最小化，为了防止产生流动停滞区域，以及为了改进搅拌器的垂直混合程度，突起部优选具有通过弯曲形成的半圆形或半椭圆横截面形状，而不是多边形横截面形状。特别地，突起部更优选的具有如图所示的半圆形横截面形状以获得以上所述效果。

突起部20可以具有线性的纵向形状或弯曲的纵向形状，并可以通过混合线性区域和弯曲区域来形成。如图所示，突起部20可以沿着圆柱形容器10的内表面螺旋地布置。通过螺旋地布置每个突起部20，能够垂直混合程度的改进效果最大化。

突起部20可以相对于容器10的垂直面倾斜。此处，该垂直面指在容器10的垂直方向(向上/向下方向)上延伸的虚拟平面。照此，由于倾斜的突起部20，能够进一步增加垂直混合程度的改进效果。通过倾斜的突起部20也可以获得上述螺旋的形状。

突起部20与容器10的垂直面之间的角度可以为，例如，10°到70°，优选地20°到60°，更优选地30°到50°。如果上述角度太小或太大，会降低垂直混合程度的改进效果。另外，每个突起部20可以不同地形成上述角度。如图所示的一个实例，优选地，每个突起部20具有相同或相近角度以改进垂直混合程度。

每个突起部20的长度可以独立地选择，并且突起部20的长度可以由突起部20与容器10的垂直面之间角度和容器10的长度来决定，此处，容器10的长度指垂直方向(向上/向下方向)上的尺寸，并且如果容器具有圆柱形状指高度。突起部20的长度指纵向方向上的尺寸，也就是，具有最大尺寸部分的方向。如果突起部20形成为螺旋状，突起部20的长度可能大于容器10的长度。每个突起部20的长度可以是独立的，例如，容器10长度的75％到500％，优选地，容器10长度的80％到400％，更优选地，容器10长度的85％到300％。如果突起部20长度太短，会降低垂直混合程度的改进效果。

每个突起部20的高度可以是独立的，例如，容器10直径的0.5％到20％，优选地，容器10长度的2％到10％。如果突起部20高度太小，会显著地降低垂直混合程度的改进效果。与此相反，如果突起部高度太大，垂直混合程度的改进效果不再增加或者甚至降低。此处，容器10的直径指水平方向上的尺寸，在容器不具有圆周形状的情况下则是指平均直径。另外，突起部20的高度指从容器10的内表面突起部分的尺寸，也指从内表面突起最部多的部分的最大高度。例如，半圆突起部的高度指半径。

每个突起部20的宽度可以独立地为容器10直径的0.5％到40％，优选地，容器10直径的2％到20％。如果突起部20的宽度太小，会显著地降低垂直混合程度的改进效果。与此相反，如果突起部20的宽度太大，垂直混合程度的改进效果不再增加或者甚至降低。此处，每个突起部20的宽度指在周向方向上沿着容器10内表面延伸的部分的尺寸。

突起部20之间的距离可以为容器10直径的1％到160％，优选地5％到40％。另外，突起部20之间的距离可以为突起部20宽度的50％到1000％，优选地80％到300％。如果突起部20之间距离太大，会显著地降低垂直混合程度的改进效果。与此相反，如果上述距离太小，垂直混合程度的改进效果不再增加或者甚至降低。

突起部20之间的距离可以独立地与突起部20之间的另一距离不同。然而，如图中示例性地示出，优选地，距离彼此几乎相同或相近，并且突起部20配置为相互平行。换句话说，在制造方面和垂直混合程度的改进方面，有利并且优选地以规则且平行的间隔布置突起部20。

每个凹槽30自然地形成在突起部20之间。换句话说，凹槽不是通过人工地挖掘(digging)容器的内表面，而是通过以预定间隔形成突起部20而在突起部之间形成的空间，这个空间自然而然地变成凹槽30。因此，凹槽30的形状和尺寸与突起部20的形状和尺寸密切相关。也就是说，当规定突起部20的形状和尺寸时，可以与突起部的形状和尺寸相对应地确定凹槽30的形状和尺寸。特别地，对于形成凹槽30来说，突起部20之间的距离是个重要因素，如果突起部20之间的距离过度宽，不能形成凹槽。在常规技术中，特别地，凹槽也形成在容器的内表面。然而，与突起部的宽度相比较，突起部之间的距离太宽使得突起部之间的空间不能被认为是凹槽。

凹槽30的宽度可以是突起部20宽度的50％到1000％，优选地，突起部20宽度的80％到300％。如果与突起部20宽度相比凹槽30的宽度太宽，会显著地降低垂直混合程度的改进效果。并且，如果凹槽宽度过宽，这个凹槽不能被认为是凹槽。与此相反，如果与突起部20宽度相比凹槽30宽度太窄，垂直混合程度的改进效果不再增加或者甚至降低。

突起部20和凹槽30的尺寸和形状可以独立地和不同地确定。例如，突起部可以配置为这样的一个部分，该部分对应于搅拌器的下部，在搅拌器的下部处按照搅拌器的垂直方向设置的螺旋桨或叶轮，该部分具有小高度并且突起部20的高度可以朝着对应于搅拌器上部(与设置螺旋桨或叶轮处的下部相对)的另一部分逐渐地增大。通过上述突起部的配置，可以在整个搅拌器中使混合程度均匀。

另外，突起部20和凹槽30可以形成为沿着容器10的垂直方向和/或水平方向的多个级。多个级的数量可以是，例如，2到10，优选地，多个级的数量为2到5。在突起部和凹槽形成为多个级的情况下，突起部20不在纵向方向上连续地、长地形成，而是在中间部分中断从而以某一间隔形成间断的多个突起部。例如，可以在第一级形成具有短长度的一组突起部20，可以在第二级形成下一组突起部20，并且第二级的突起部与第一级的突起部间隔开。优选地，在相同组(级)中，突起部20和/或凹槽30的数量、形状、角度、长度、高度、宽度和/或距离可以与其他突起部和/或其他凹槽相同。优选地，一个级的突起部20和/或凹槽30的数量、形状、角度、长度、高度、宽度和/或距离可以与另一个级的突起部和/或凹槽不同。沿着容器10的垂直方向，例如，对应于螺旋桨或叶轮所在的搅拌器下部的部分的突起部20的数量减少，或者突起部之间的距离变宽，并且朝着与对应于螺旋桨或叶轮所在的搅拌器下部的部分相对的部分的突起部20的数量可以逐渐地增加，或者突起部之间的距离可以逐渐地变窄。如上所述，在容器构造为一个级的突起部20和/或凹槽30的数量、形状、尺寸与另一个级中的不同情况下，通过调整突起部和/或凹槽的数量以及每个级的突起部或凹槽部之间的距离，能够在整个搅拌器中获得均匀的混合效果。

同时，与没有形成突起部20的搅拌器相比，在形成有突起部的情况中，搅拌器的内表面积相对地增大，从而热传递面积也增大。因此，当加热或冷却搅拌器时，由于热传递面积增大能够有效地进行热传递。

另外，本发明提供一种使用上述搅拌器混合物质的方法。本发明应用于的物质不受特别的限制。本发明可以应用于流体(例如气体和液体)以及固体。另外，本发明适用于气-气混合物、气-液混合物、气-固混合物、液-液混合物、液-固混合物、固-固混合物以及气-液-固混合物。另外，本发明可以应用于溶液以及各种物质(例如悬浮液、胶体、溶胶、凝胶等等)。

在本发明中，如上所述，通过在搅拌器容器的内表面形成多个具有确定形状的突起部和具凹槽，转动方向上的流动可以逐渐地变为向上/向下方向上的流动。换句话说，由本发明提出的在搅拌器容器的内表面上形成凹槽和突起部的结构将由搅拌器引起的转动方向上的流动改变为向上/向下方向上的流动，从而能够提高垂直混合程度。

本发明的凹槽/突起部的结构与常规挡板结构的区别如下。常规挡板是竖起的并垂直于转动方向的板状结构，使得挡板引起内部流动急剧变化。然而，在本发明中，改进了容器内表面的形状使得在以下方面是有利的：即能够容易地清洁容器的内部空间，并且在没有转动方向上的流动的任何急剧变化和任何突出部分的情况下，能够提高混合程度。

实例

如图1所示，沿着容器10内表面螺旋地布置约20个突起部，以制造其上有凹槽30形成的搅拌器。此时，搅拌器作如下设计：突起部20具有半圆形横截面形状，突起部20与容器10的垂直面之间角度约为36.5°，突起部20的长度为容器10长度的约103％，突起部20的高度约为容器直径的3％，突起部20的宽度约为容器10直径的6％，突起部20之间的距离约为容器10直径的20％，以及凹槽30的宽度约为突起部20宽度的194％。

比较例

搅拌器上没有形成凹槽和突起部。

比较例2

搅拌器包括在容器内表面垂直地形成的四个板状挡板。

试验性实例

图2为随着时间推移，没有形成凹槽的搅拌器(比较例1)的标准化浓度的标准偏差与形成有凹槽的搅拌器(实例)的标准化浓度的标准偏差相比较的曲线图。

混合流体最初放置于搅拌器的下部和上部，随着时间推移，可以计算由混合流体产生的搅拌器中的浓度偏差以判定垂直混合程度。如图2所示，与没有形成凹槽的搅拌器(比较例1)相比，在搅拌器容器内表面形成有凹槽的搅拌器(实例)中，浓度偏差迅速地减小，从而提高了垂直混合程度。

图3为设置有挡板的搅拌器(比较例2)的速度分布与形成有凹槽的搅拌器(实例)的速度分布相比较的模拟图。

关于如图3所示的水平剖面的速度分布，可以看出，设置有挡板的搅拌器(比较例2)的挡板周围的速度显著地减小，然而在实例的搅拌器容器内表面上形成的凹槽周围的速度保持不变。

附图标记

10：搅拌器容器

20：突起部

30：凹槽

具有在容器内部形成的凹槽的搅拌器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。