本發(fā)明涉及反應設備，尤其涉及一種連續(xù)流輸送裝置。

背景技術：

1、連續(xù)流合成技術在高活性噁唑酮抗菌劑的合成中具有重要的應用潛力，能夠提高合成效率，降低成本，減少環(huán)境污染。

2、在連續(xù)流合成的過程中，通常需要高精度、高效率的流體輸送系統(tǒng)，以確保反應條件的穩(wěn)定性和產(chǎn)物的純度。現(xiàn)有的流體輸送系統(tǒng)大多采用傳統(tǒng)的單薄膜泵送結構或其他的機械驅(qū)動泵送結構，這些泵送方案雖然能夠滿足一般的合成反應的需求，但是在處理微量反應物的高精度流量控制時，仍然存在精度不夠、流體輸送穩(wěn)定性差等缺陷。

3、為了解決上述問題，研究者們一直在探索更加高效且精確的泵送技術，尤其是在微流控領域，近年來，壓電薄膜泵作為一種具有良好前景的泵送技術，逐漸受到關注，通過壓電材料在電場作用下的形變，能夠?qū)崿F(xiàn)對流體的精密控制。壓電薄膜的泵送方式相較傳統(tǒng)的機械泵具有更高的響應速度和精度，但現(xiàn)有的但薄膜設計仍然存在流體控制靈活性不足、振動帶來的流體不穩(wěn)定性等問題，不能完全滿足高活性物質(zhì)合成的苛刻需求。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提出了一種連續(xù)流輸送裝置，旨在通過對輸送結構進行優(yōu)化改進，從而提供更好的流體控制靈活性以及輸送穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：本發(fā)明提供了一種連續(xù)流輸送裝置，包括：殼體、壓電薄膜、隔板、進口瓣膜和出口瓣膜，殼體表面開設有一個出口，隔板嵌入安裝在出口內(nèi)并將出口分隔為第一出口和第二出口，并將殼體內(nèi)側(cè)分隔為兩個腔體，兩個腔體對應的殼體表面均開設有安裝口和進口，每個安裝口處均覆蓋安裝有壓電薄膜，每個進口處均安裝有進口瓣膜，進口瓣膜允許流體單向進入殼體內(nèi)，第一出口和第二出口處均安裝有出口瓣膜，出口瓣膜允許流體單向流出殼體。

3、本發(fā)明的連續(xù)流輸送裝置通過雙壓電薄膜和隔板設計，利用壓電薄膜的振動和隔板的分隔功能，實現(xiàn)了兩個腔體的獨立控制和流體的精確泵送。具體工作原理如下：

4、殼體的兩個腔體內(nèi)分別覆蓋有壓電薄膜，當施加電壓時，壓電薄膜會產(chǎn)生周期性的形變，導致腔體內(nèi)的流體被壓縮和擴展。每個腔體的壓電薄膜獨立工作，可以分別設定振動的頻率和相位差。因此，在一個腔體中的壓電薄膜壓縮時，另一個腔體中的薄膜可能處于擴展狀態(tài)，從而形成一個連續(xù)的流體泵送過程。隔板安裝在殼體的出口處，將流體的出口分為第一出口和第二出口，同時也將殼體內(nèi)部的空間分隔為兩個獨立的腔體。隔板的存在使得每個腔體內(nèi)的流體可以獨立進行泵送，流體在兩個腔體內(nèi)分別被壓電薄膜推動，通過各自的出口瓣膜排出。

5、每個腔體的進口處均裝有進口瓣膜，確保流體只能單向進入殼體，并阻止回流。在每個出口處也設置了出口瓣膜，這些瓣膜允許流體單向流出，防止外界流體逆流回裝置內(nèi)部。進口瓣膜和出口瓣膜共同保證了流體的單向流動，避免泵送過程中出現(xiàn)倒流或壓力失衡。

6、當壓電薄膜振動時，腔體內(nèi)的流體被周期性地壓縮和釋放，在進口瓣膜和出口瓣膜的配合下，流體通過薄膜的振動驅(qū)動進入腔體，并通過出口排出。由于兩個壓電薄膜可以獨立控制振動相位，這樣在一個腔體中的流體被推向出口時，另一個腔體可能正處于吸收流體的階段。通過這種交替工作，形成了連續(xù)的流體輸出，從而提高了系統(tǒng)的泵送效率和流體穩(wěn)定性。

7、本發(fā)明通過雙壓電薄膜實現(xiàn)了獨立的腔體控制，每個腔體內(nèi)的流體泵送都可以單獨調(diào)節(jié)。通過對兩個薄膜的相位差進行調(diào)整，可以實現(xiàn)更加精細的流體流量調(diào)控，滿足不同流量需求的精確輸送。這種精密控制對高要求的化學反應，如噁唑酮抗菌劑的合成尤為重要。

8、隔板將兩個腔體和出口分隔開來，避免了兩個腔體內(nèi)的流體混合干擾。每個腔體的流體通過獨立的出口流出，減少了泵送過程中的流體波動和湍流，提高了系統(tǒng)的泵送效率和流體流動的可控性。該方案不僅能夠精確控制泵送流量，還具有較強的靈活性，可以根據(jù)不同應用場景調(diào)整薄膜的工作頻率和相位差，適應不同流體和工作條件。其結構緊湊，適用于生物醫(yī)學、化學合成、藥物開發(fā)等多種場景。

9、在一些實施方式中，隔板表面開設有通孔，通孔處覆蓋安裝有至少一層彈性膜。

10、隔板上的通孔允許流體在兩個腔體之間適度流通，但這種流通是受彈性膜控制的。彈性膜在壓力的作用下能夠伸縮，調(diào)節(jié)通過通孔的流體量，當一個腔體內(nèi)的壓力增大時，流體會通過通孔推動彈性膜，使其稍微擴展，從而允許部分流體流向另一個腔體。相反，腔體內(nèi)壓力減小時，彈性膜回彈，阻止流體的過度流動。通過彈性膜的伸縮運動，兩個腔體之間的流體流動可以被動態(tài)調(diào)節(jié)。這一設計有助于平衡兩個腔體內(nèi)的壓力，避免因單腔體壓力過高導致的系統(tǒng)不穩(wěn)定。同時，彈性膜可以在薄膜振動時有效地調(diào)節(jié)通過通孔的流體流速。彈性膜的存在可以幫助減少由于薄膜振動引起的能量損失，將更多能量集中于流體泵送，進而提高系統(tǒng)的整體效率。

11、在一些實施方式中，彈性膜數(shù)量為兩層，兩層彈性膜之間間隔設置并形成有緩沖腔體，所述緩沖腔體靠近出口的一側(cè)設置有緩沖口，緩沖口位于兩個出口瓣膜之間且與出口外側(cè)連通。

12、兩層彈性膜間隔設置，并在兩層膜之間形成一個緩沖腔體。這個緩沖腔體能夠在壓電薄膜振動產(chǎn)生的流體壓力波動下，提供額外的緩沖空間。流體在泵送過程中經(jīng)過腔體時，任何突然的壓力波動都會被部分吸收進入緩沖腔體，從而減小對出口流體流動的影響。雙層彈性膜和緩沖腔體有效地吸收了泵送過程中流體的瞬時壓力波動。這種緩沖機制確保了在高頻率振動下，流體的流速和壓力能夠保持更加平穩(wěn)的狀態(tài)，尤其適用于要求流體平穩(wěn)輸出的精密流體輸送場景。

13、在一些實施方式中，彈性膜與壓電薄膜相互平行。

14、彈性膜與壓電薄膜平行放置，確保了流體在兩者之間均勻分布。壓電薄膜的振動在泵送過程中對流體產(chǎn)生推力，而彈性膜通過其柔性特性對振動造成的壓力波動進行緩沖。兩者平行的配置使得流體在振動過程中流動路徑保持一致，從而減少了不規(guī)則流動和紊流現(xiàn)象。當壓電薄膜振動時，彈性膜可以隨著壓力變化發(fā)生適度變形，吸收多余的壓力波動。由于兩者平行，流體經(jīng)過彈性膜和壓電薄膜時，壓力變化更加線性和可控。彈性膜作為緩沖層，確保壓電薄膜振動過程中形成的壓力波不會直接影響出口流動，從而平穩(wěn)流體的流動過程。

15、在一些實施方式中，彈性膜在壓電薄膜所在平面的投影位于壓電薄膜內(nèi)側(cè)。

16、彈性膜的投影位于壓電薄膜的內(nèi)側(cè)意味著彈性膜的活動區(qū)域完全在壓電薄膜的作用范圍內(nèi)。這確保了當壓電薄膜振動時，彈性膜能夠有效捕捉并緩沖振動產(chǎn)生的壓力波。這種設計使得彈性膜能夠更好地配合壓電薄膜工作，確保流體在經(jīng)過兩個膜片時的流動路徑更為可控和穩(wěn)定。當壓電薄膜振動時，彈性膜在內(nèi)側(cè)投影位置的存在，有助于吸收多余的能量，避免流體在出口處產(chǎn)生過大的波動或脈沖效應。彈性膜的這種布局設計使得流體在壓電薄膜作用下的行為更加平穩(wěn)，并減少流體的反向沖擊。

17、在一些實施方式中，彈性膜的面積為壓電薄膜的50-80％。

18、當彈性膜的面積設置為壓電薄膜面積的50-80％時，它能夠覆蓋大部分壓電薄膜的振動區(qū)域，同時留下部分空間讓壓電薄膜能夠直接作用于流體。彈性膜可以在必要時緩沖振動產(chǎn)生的壓力波動，但并不會完全覆蓋或抑制壓電薄膜的泵送效果。通過調(diào)節(jié)彈性膜的面積，系統(tǒng)能夠在保持流體平穩(wěn)流動的同時，確保壓電薄膜的有效振動傳遞給流體。彈性膜不覆蓋全部壓電薄膜的設計允許部分振動直接影響流體，從而提升系統(tǒng)的響應速度和泵送效率。

19、在一些實施方式中，位于隔板同一側(cè)的進口瓣膜位于出口瓣膜與壓電薄膜之間。

20、進口瓣膜位于出口瓣膜和壓電薄膜之間，意味著流體首先通過進口瓣膜進入系統(tǒng)的腔體，再經(jīng)過壓電薄膜的振動作用，最后由出口瓣膜控制流體的排出。壓電薄膜的振動在進口瓣膜之后，確保了流體在進入腔體后能夠充分受到壓電薄膜振動的影響，從而實現(xiàn)高效的流體泵送。進口瓣膜的設計可以確保流體只能單向進入系統(tǒng)，避免了壓電薄膜振動過程中流體的逆流。出口瓣膜則保證了流體能夠順利排出系統(tǒng)，兩者配合實現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)的單向流動控制，避免了因振動導致的流體倒流。

21、在一些實施方式中，所述彈性膜靠近壓電薄膜的一側(cè)表面設有多個紡錘凸起，多個紡錘凸起沿垂直于出口開口方向平行陣列設置，紡錘凸起的長度方向與出口方向平行。

22、紡錘形凸起的形狀設計有助于流體在泵送過程中獲得更平滑的流動路徑。紡錘形的輪廓使得流體在流經(jīng)凸起時，能夠逐漸加速并保持穩(wěn)定，減少了流動中的紊流現(xiàn)象。紡錘形的設計有效地分散了流體經(jīng)過彈性膜表面時產(chǎn)生的壓力，避免了局部壓力過大或流體滯留的情況。紡錘形凸起沿垂直于出口方向的平行陣列設置，且其長度方向與出口方向平行。這種排列方式確保流體在流經(jīng)彈性膜表面時，能夠被均勻引導，并逐漸向出口方向加速流動，減少了橫向擾動。紡錘形的長度方向與出口方向平行，幫助流體順著凸起的形狀自然流向出口，避免流體在泵送過程中發(fā)生逆流或側(cè)向流動。

23、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術具有以下有益效果：

24、本發(fā)明通過雙壓電薄膜結構和創(chuàng)新的彈性膜設計，實現(xiàn)了對流體的高效、穩(wěn)定的泵送。彈性膜與壓電薄膜的組合不僅提供了出色的壓力緩沖和振動吸收功能，還通過表面凸起優(yōu)化了流體的流動路徑，有效減少了紊流和能量損耗。該系統(tǒng)能夠在保持流體流動平穩(wěn)的同時提升泵送效率，特別適用于高精度、高穩(wěn)定性要求的流體輸送場景，如精密化學合成和生物檢測等。