CN101371973B - 气体浓度扩散流场装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种气体浓度扩散流场装置，它是由箱体、进气管、导流筒、左金属孔板、右金属孔板、排气管组成。箱体是一个内置其它物件的金属壳体，进气管、导流筒、左、右金属孔板、排气管通过焊接置于箱体内部；进气管与导流筒焊接后，放置在箱体内左侧，它与左金属孔板组成扩散区；排气管与导流筒焊接后，放置在箱体内右侧，它与右金属孔板组成汇集区；左金属孔板和右金属孔板之间组成工作区；导流筒是个方形箱体，该箱体上端封闭，下端开一园孔与进气管、排气管相通并焊接；该箱体一侧敞开，另一侧的板上开有许多小孔与左、右金属孔板相通。本发明结构简单，易于加工，气体浓度扩散没有死角，可获得大范围的浓度均匀的气体流场。

Description

气体浓度扩散流场装置

(一)技术领域：

本发明提供一种气体浓度扩散流场装置，它涉及一种气体浓度扩散流场结构，尤其是涉及一种有气体输入、输出通道的实验箱气体浓度扩散流场装置。属于实验室气流设备技术领域。

(二)背景技术：

带有气体输入、输出通道的气体温度校准实验箱与温湿度校准实验箱内的气体流场，本质上属于气体浓度扩散流场。参照图1，带有气体输入、输出通道的传统实验箱体1’由进气管2’、扩散区7’、工作区8’、汇集区9’、排气管4’组成。实验气体从进气管进入，经扩散区扩散后进入工作区，流经汇集区气体聚集后，由排气管排出。新进入的气体与原有气体混合，然后排出，经过一段时间的混合与替换，气体浓度均匀度逐渐满足要求。

采用这种结构的实验箱存在如下缺陷：

1、采用喇叭口状的扩散区、汇集区，当进气管与工作区的截面积相差过大时，实验气体在扩散区扩散不充分，无法均匀散布在工作区，尤其是气体流速较低，呈现层流态时，实验气体以很小的扩展角度流出，无法实现气体的浓度均匀性要求；

2、由于喇叭口状的扩散区、汇集区不便于加工，且此种结构要求箱体较长，所以，不利于气体的承压结构设计；

3、气体的整体线形流动不利于浓度扩散，工作区靠近箱壁的空间存在较大范围的死区。

(三)发明内容：

(1)目的

本发明的目的在于提供一种气体浓度扩散流场装置，它能够将气体迅速扩散到实验箱的整个空间，满足较高的浓度均匀性要求，以解决按照现有技术设计的流场结构均匀度达不到要求的状况。

(2)技术方案

本发明一种气体浓度扩散流场装置，它是由箱体、进气管、导流筒、左金属孔板、右金属孔板、排气管组成。箱体是一个内置其它物件的金属壳体，进气管、导流筒、左、右金属孔板、排气管通过焊接置于箱体内部。

其中，进气管与导流筒焊接后，放置在箱体内左侧，它与焊在箱体内的左金属孔板组成扩散区；

其中，排气管与导流筒焊接后，放置在箱体内右侧，它与焊在箱体内的右金属孔板组成汇集区；

其中，左金属孔板和右金属孔板之间组成工作区；

其中，导流筒是个方形箱体，该箱体上端封闭，下端开一园孔与进气管、排气管相通并焊接；该箱体一侧敞开，另一侧的板上开有许多小孔与左、右金属孔板相通。

(3)优点和功效

1、气体速度2次折返90度，将传统的线形流动扩散结构转变为速度转向扩散结构，更利于气体扩散；

2、带透气孔的导流筒使气体分流为向前、向后两个方向；向前流动的气体穿过导流筒的透气孔与扩散区内原有气体混合，向后流动的气体碰到箱壁向四周流动，遇到阻挡后改为朝工作区流动，在此过程中与扩散区内原有气体混合。这种运动过程和流动方式使气体更容易散布在整个实验箱内，且散布的程度受气体流速变化、箱体边界的影响小，不存在气体扩散的死角；

3、左、右金属孔板的的作用有二：一是起到过滤网格的作用，能够打破大的湍流窝；二是减小所在处气流的截面积，气流经过透气孔后速度增大，形成多股湍流，便于与原有气体混合，经一段距离后速度降低，整体以层流形式流过工作区，在工作区末端，又汇集成多股湍流，快速流过透气孔，进入汇集区。

本发明结构简单，易于加工，气体浓度扩散没有死角，可获得大范围的浓度均匀的气体流场。

(四)附图说明：

图1传统实验箱流场结构示意图

图2气体浓度扩散流场结构示意图

图3导流筒结构示意图

图4左、右金属孔板示意图

图5浓度扩散流场气体流动方向示意图

图6气体浓度扩散流场三维图

图中标号和符号说明如下：

1、1’箱体；2、2’进气管；3导流筒；4、4’排气管；5左金属孔板；

6 右金属孔板；7、7’扩散区；8、8’工作区；9、9’汇集区；

(五)具体实施方式：

见图2，本发明一种气体浓度扩散流场装置，它是由箱体1、进气管2、导流筒3、左金属孔板5、右金属孔板6、排气管4组成。箱体1是一个内置其它物件的金属壳体，进气管2、导流筒3、左金属孔板5、右金属孔板6、排气管4通过焊接置于箱体1内部。

其中，进气管2与导流筒3焊接后，放置在箱体1内左侧，它与焊在箱体1内的左金属孔板5组成扩散区7；

其中，排气管4与导流筒3焊接后，放置在箱体1内右侧，它与焊在箱体1内的右金属孔板6组成汇集区9；

其中，左金属孔板5和右金属孔板6之间组成工作区8；

其中，导流筒3是个方形箱体，该箱体上端封闭，下端开一园孔与进气管2、排气管4相通并焊接；该箱体一侧敞开，另一侧的板上开有许多小孔与左、右金属孔板5、6相通。

Claims (1)

1.一种气体浓度扩散流场装置，它是由箱体、进气管、两个导流筒、左金属孔板、右金属孔板、排气管组成，其特征在于：该箱体是一个内置其它物件的金属壳体，放置进气管、两个导流筒、左、右金属孔板及排气管；所述排气管置于箱体内部；

该第一导流筒上端封闭，下端开一圆孔与进气管相通并焊接，放置在箱体内左侧，该第一导流筒靠近箱体左端一侧敞开，靠近左金属板一侧开有许多小孔并与左金属孔板相通；该第一导流筒与焊在箱体内的左金属孔板组成扩散区；

该第二导流筒上端封闭，下端开一圆孔与排气管相通并焊接，放置在箱体内右侧，该第二导流筒靠近箱体右端一侧敞开，靠近右金属板一侧开有许多小孔并与右金属孔板相通；该第二导流筒与焊在箱体内的右金属孔板组成汇集区；

左金属孔板和右金属孔板之间组成工作区；

所述第一导流筒和第二导流筒是方形箱体。

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