CN111715086A - 用于多种气体预先混合的腔体 - Google Patents

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    • B01F2025/93—Arrangements, nature or configuration of flow guiding elements

Abstract

一种用于多种气体预先混合的腔体，其特点在于，包括顶盖、腔体外壳)、底盖、蜂窝整流器、内胆和湍流混合片，由所述的顶盖、底盖、腔体外壳通过连接件构成腔体，所述的底盖设有多个气体进口，所述的顶盖设置一个气体出口，在所述的腔体外壳内设置所述的内胆、湍流混合片和蜂窝整流器，所述的湍流混合片和蜂窝整流器由所述的腔体外壳、内胆、底盖和顶盖固定。本发明通过湍流混合片获得更高的湍流度从而使混合更加均匀，通过蜂窝整流器降低混合气体的湍流度，使出口气流达到使用标准。内胆用于固定湍流混合片和蜂窝整流器，并灵活调整湍流混合片和蜂窝整流器的位置和数量。

Description

用于多种气体预先混合的腔体
技术领域
本发明涉及医学、发动机燃烧等技术领域，特别提供了一种用于多种气体预先混合的腔体。
背景技术
在诸多技术领域需要预先将多种气体混合而后使用，如在“新型冠状病毒肺炎(COVID-19)”的治疗当中，钟南山院士提出的使用氢氧混合气治疗的疗法起到了显著效果。再者，在先进的发动机领域、燃烧技术领域，均用到了燃气、氧化气和惰性气体的预先混合技术。特别是在实验室条件下，对混合气的掺混均匀度、精度和湍流度等有着更苛刻的要求，因此实现高质量的气体混合非常必要。而实际上，实现均匀混合需要气体具有大的湍流度，而使用时往往要求较低的湍流度，因此实现低湍流度和高混合均匀度兼得需要更先进的技术。
目前使用的气体混合技术往往只有单步混合，难以实现优质的均匀混合，且混合后的气体湍流度大，在对流场结构要求较高的场合下难以达到使用标准。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种用于多种气体预先混合的腔体，该腔体通过湍流混合片获得更高的湍流度从而使混合更加均匀，通过蜂窝整流器降低混合气体的湍流度，使出口气流达到使用标准。内胆用于固定湍流混合片和蜂窝整流器，并灵活调整湍流混合片和蜂窝整流器的位置和数量。
本发明的技术解决方案如下:
一种用于多种气体预先混合的腔体，其特点在于，包括顶盖、腔体外壳)、底盖、蜂窝整流器、内胆和湍流混合片，由所述的顶盖、底盖、腔体外壳通过连接件构成腔体，所述的底盖设有多个气体进口，所述的顶盖设置一个气体出口，在所述的腔体外壳内设置所述的内胆、湍流混合片和蜂窝整流器，所述的湍流混合片和蜂窝整流器由所述的腔体外壳、内胆、底盖和顶盖固定。
所述的内胆由多节空心圆筒拼接而成，所述的内胆功能用于固定湍流混合片和蜂窝整流器，所述的内胆能够通过改变尺寸和位置进而改变湍流混合片和蜂窝整流器的位置。
所述的湍流混合片是一种中心有异型镂空孔的薄片，所述的湍流混合片在所述腔体内可以设置单片也可以设置多片，所述的湍流混合片位置由所述的内胆尺寸和位置决定。
所述的蜂窝整流器是具有蜂窝结构的铝型材，所述的蜂窝整流器在所述腔体内可以设置单块也可以设置多块，所述的蜂窝整流器的位置由所述的内胆尺寸和位置决定。
所述的腔体入口和出口规格符合国际标准，能够模块化配合多种现有设备。
进一步地，所述的腔体外壳是一圆筒，所述的底盖开有多个进气口，用于连接进气管，使气体流入腔体内部；所述的顶盖开有一个出气口，用于连接出气管，使混合完成的气体排出；
所述的内胆是多段薄壁圆筒，所述的内胆的外径于所述的腔体外壳内径相等，安装时，所述的内胆的中轴线与所述的腔体外壳的中轴线共线；
所述的湍流混合片是中心开有异型镂空孔的圆形薄片，所述的湍流混合片的直径与所述的腔体外壳内径相等，安装时，所述的湍流混合片中轴线于所述的腔体外壳的中轴线共线；
所述的蜂窝整流器是具有蜂窝结构的铝型材，所述的蜂窝结构是指材料具有若干正六边形柱镂空，所述的若干正六边形柱中轴线保持平行且等距，所述的若干正六边形柱镂空保持紧密均匀分布，所述的正六边形柱彼此之间有薄壁；
进一步地，所述的蜂窝整流器外形为圆柱体，所述的蜂窝整流器直径与所述的腔体外壳内径相等，安装时，所述的蜂窝整流器中轴线于所述的腔体外壳在同一条直线上；
进一步地，以气体流向为后，所述的蜂窝整流器在所述的湍流混合片之后，所述的蜂窝整流器与所述的湍流混合片之间保持一定的距离；
进一步地，所述的蜂窝整流器与所述的顶盖保持一定的距离，所述的蜂窝整流器的位置由所述的内胆的布置决定。
进一步地，所述的湍流混合片与所述的底盖保持一定的距离，所述的湍流混合片的位置由所述的内胆的布置决定。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过在腔体内的湍流混合片实现了两步混合，使混合后的气体更加均匀。
2、在腔体内部增加蜂窝整流器结构，使从腔体流出的气体具有较低的湍流度。
3、本发明提供的腔体是一整套装置，配有标准接口，安装使用方便，兼容性强。
附图说明
图1是本发明用于气体预先混合的腔体的结构示意图，其中a为所述腔体剖视图，b为图1a中A向视图。
图2是蜂窝整流器5的结构示意图，其中a为蜂窝整流器正视图，b为蜂窝整流器俯视图。
图3是湍流混合片7结构示意图
图中,1-顶盖，2-腔体外壳，3-底盖，4-螺栓，5-蜂窝整流器，6-内胆，7-湍流混合器，8-气体出口，9-气体入口。
具体实施方式
下面结合实施例和附图，对本发明作进一步说明,但不应以此限制本发明的保护范围。
先请参阅图1，图1是本发明用于气体预先混合的腔体的结构示意图。由图可见，本发明用于多种气体预先混合的腔体，包括顶盖1、腔体外壳2、底盖3、蜂窝整流器5、内胆6、湍流混合片7；由所述的顶盖1、底盖3、腔体外壳2通过连接件构成腔体，所述的底盖3设有多个气体进口9，所述的顶盖1设置一个气体出口8，在所述的腔体外壳2内设置所述的内胆6、湍流混合片7和蜂窝整流器5，所述的湍流混合片7和蜂窝整流器5由所述的腔体外壳2、内胆6、底盖3和顶盖1固定。
用于气体预先混合的腔体，实现了多种气体均匀混合，并输出低湍流度的混合气体，解决了医疗、燃烧学等领域对均匀混合气混合设备的需求，并解决了对气体低湍流度需求的问题。
本发明优选的实施例，结构图如图1所示，包括顶盖1，腔体外壳2，底盖3，螺栓4，蜂窝整流器5，内胆6，湍流混合器7，气体出口8，气体入口9。腔体外壳2上端装有顶盖1，采用螺栓4固定，腔体内由上至下分别安装蜂窝整流器5、内胆6之一、湍流混合器7、内胆6之二，在腔体外壳2的下端装有底盖3，采用螺栓4固定。
本发明优选的实施例，顶盖1开有一个气体出口8，位于圆心位置，螺纹大小采用标准1/4NPT尺寸。底盖3开有4个气体进口9，能够同时输入4种气体，螺纹大小采用标准1/4NPT尺寸。顶盖1和底盖3分别有8个内六角螺栓4固定，内六角螺栓4规格M2×15。
本发明优选的实施例，所述的蜂窝整流器5位于腔体内最上部位。本发明优选的实施例，如图2为蜂窝整流器5的结构示意图，六边形蜂窝为边长1mm。
本发明优选的实施例，如图1所示，所述的湍流混合片7位于腔体内偏下1/3处，底盖3、湍流混合片7、蜂窝整流器5之间各布置一块内胆6，用于固定和确定位置。本发明优选的实施例，如图3为湍流混合片7结构示意图，湍流混合片7为金属薄片，中心开有如图3所示梅花孔。
以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但仅是作为范例，本发明并不限制与以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的同等修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种用于多种气体预先混合的腔体，其特征在于，包括顶盖(1)、腔体外壳(2)、底盖(3)、蜂窝整流器(5)、内胆(6)、湍流混合片(7)；由所述的顶盖(1)、底盖(3)、腔体外壳(2)通过连接件构成腔体，所述的底盖(3)设有多个气体进口(9)，所述的顶盖(1)设置一个气体出口(8)，在所述的腔体外壳(2)内设置所述的内胆(6)、湍流混合片(7)和蜂窝整流器(5)，所述的湍流混合片(7)和蜂窝整流器(5)由所述的腔体外壳(2)、内胆(6)、底盖(3)和顶盖(1)固定。
2.根据权利要求1所述的用于多种气体预先混合的腔体，其特征在于，所述的内胆由多节空心圆筒拼接而成，所述的内胆功能用于固定湍流混合片和蜂窝整流器，所述的内胆能够通过改变尺寸和位置进而改变湍流混合片和蜂窝整流器的位置。
3.根据权利要求1所述的用于多种气体预先混合的腔体，其特征在于，所述的湍流混合片是一种中心有异型镂空孔的薄片，所述的湍流混合片在所述的腔体内可以设置单片也可以设置多片，所述的湍流混合片位置由所述的内胆尺寸和位置决定。
4.根据权利要求1所述的用于多种气体预先混合的腔体，其特征在于，所述的蜂窝整流器是具有蜂窝结构的铝型材，所述的蜂窝整流器在所述的腔体内可以设置单块也可以设置多块，所述的蜂窝整流器的位置由所述的内胆尺寸和位置决定。
5.根据权利要求1所述的用于多种气体预先混合的腔体，其特征在于，所述的腔体入口和出口规格符合国际标准，能够模块化配合多种现有设备。
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