CN113635383A - 一种气溶胶切割器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种气溶胶切割器，包括切割器主体、切割器主体下部的收集罐、切割器主体上方的出气接头和连接在切割器主体侧方的进气接头，在所述进气接头内部设置有与所述进气接头同轴布置的金属丝网；金属丝网包括互相平行的上层金属丝网和下层金属丝网；上层金属丝网和下层金属丝网均接地。通过该技术方案，采用接地的双层金属丝网置于进气接头内部，进行气溶胶粒子的静电去除，代替了现有技术中外部配置的除静电装置，使静电消除器集成于气溶胶切割器内部，从而无需额外占用空间，有利于气溶胶发生器的小型化设计。

Description

一种气溶胶切割器

技术领域

本发明涉及气溶胶制备技术领域，尤其涉及一种气溶胶切割器。

背景技术

在气溶胶发生器中，气溶胶粒子由发生器发生，生成的粒子经过干燥后，需要通过切割器进行粒径切割(即除去大粒径的颗粒，如100um以上的颗粒)，切割过程会将大粒径的颗粒沉淀在切割器的收集罐中，将合乎要求的粒子由出气接头喷出。在进行切割之前，还需要对气溶胶粒子进行静电去除。现有技术中，在气溶胶切割器之前的管路中增设一套单独的除静电装置，该除静电装置采用电晕放电原理工作，使进入切割器的气溶胶粒子满足要求。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

该除静电装置需要外置于气溶胶切割器之前，其占用了较大的空间，不利于对气溶胶发生器进行小型化设计。因此，如何使除静电装置不额外占用空间，是需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种气溶胶切割器，用以解决现有技术中存在的除静电装置占用空间较大的问题。

为达上述目的，本发明实施例提供一种气溶胶切割器，包括切割器主体、切割器主体下部的收集罐、切割器主体上方的出气接头和连接在切割器主体侧方的进气接头，在所述进气接头内部设置有与所述进气接头同轴布置的金属丝网；所述金属丝网包括互相平行的上层金属丝网和下层金属丝网；所述上层金属丝网和所述下层金属丝网均接地。

上述技术方案具有如下有益效果：

本技术方案采用采用双层金属丝网置于进气接头内部，并且金属丝网与仪器地线相连接，气溶胶粒子上的电荷可以在接触到金属丝网后除去粒子本身带的电荷，使得气溶胶切割器将切割和除静电功能集成于一体，无需再配置外部除静电装置，从而减少了空间占用，并有利于气溶胶发生器的小型化设计。

此外，本申请的技术方案还具有以下特点：

常用的管路中单独配置的除静电装置结构比较复杂，需要用特殊的装置产生正电荷和负电荷去中和，成本较高；而本申请中，用作除静电装置的双层金属丝网结构简单、成本低廉，经实测证实，在用于气溶胶发生器时完全满足使用要求，有效降低了气溶胶发生器的造价。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一种气溶胶切割器的进气接头部分的结构图；

图2是本发明实施例一种气溶胶切割器的整体外观图；

图3是图2中的A-A向剖视图；

图4是本发明实施例中连接件的结构示意图；

图5是本发明实施例中金属丝网的结构示意图；

图6是本发明实施例中上层金属丝网与下层金属丝网交错布置方式的示意图；

附图标号：2、上层金属丝网；21、定位孔；3、下层金属丝网；4、连接体；41、上方定位柱；42、下方定位柱；5、上环形凹槽；6、下环形凹槽；51、切割器主体；52、收集罐；53、出气接头；54、进气接头；7、沉孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种气溶胶切割器，包括切割器主体51、切割器主体下部的收集罐52、切割器主体上方的出气接头53和连接在切割器主体侧方的进气接头54，其特征在于，在进气接头54内部设置有与进气接头54同轴布置的圆形的金属丝网；金属丝网包括互相平行的上层金属丝网2和下层金属丝网3；上层金属丝网2和下层金属丝网3均接地。

如图2所示，现有的气溶胶切割器主要由切割器主体51、切割器主体下部的收集罐52、切割器主体上方的出气接头53和连接在切割器主体侧方的进气接头54组成。在压力作用下，气溶胶粒子从切割器主体51侧向的进气接头54进入切割器主体51(参照图3所示)，在切割器主体51内部的锥形空腔内被迫高速旋转，形成漩涡气流，在此过程中，粒径过大的粒子沉降下来，落入到收集罐52中，粒径满足要求的粒子则从出气接头53喷出，进入到下游的部件中去。传统技术中，为了去除静电，在气溶胶切割器之前的管路中需要单独布置除静电装置，使粒子消除静电后再进入进气接头54，这种方式虽然简单(可以选用现成的除静电装置成品)，但显而易见的，这需要在系统中额外增加一个组件。为了对整个气溶胶发生器进行系统小型化设计，本申请将静电消除装置集成于气溶胶切割器的入口处，最佳的方式是将其置于进气接头54的内部。

发明人发现，带静电的气溶胶粒子接触到接地的金属导体时会失掉所带电荷，因此将气溶胶切割器内部与气溶胶粒子接触的管壁等部位接地，便可以去除部分电荷。然而，切割器中与粒子相接触的管壁只能去除靠近管壁的粒子中的静电，绝大部分的带电气溶胶粒子是无法去除静电的，因而无法满足要求。因此，可以考虑要采用金属丝网，最大可能的增大粒子接触地的面积。如图1所示，本方案中，采用具有适当目数的的金属丝网置于进气接头54内，使金属丝网的网面垂直于进气方向，并将金属丝网进行接地，以此保证气溶胶粒子进入时能够充分与金属丝网相接触从而除掉静电。可以将金属丝网单独接地；也可以将整个气溶胶切割器接地，由于切割器主体51和进气接头54均为金属材质，从而使金属丝网也接地。为了取得最佳的效果，本申请采用上下两层金属丝网进行气溶胶粒子的静电消除。两层金属丝网可以以卡接等方式固定于进气接头54的内部通孔中。

优选的，所述金属丝网的目数为100目；

合适的目数才能保证最佳的效果，金属丝网上的网眼过疏时，较多的粒子从网眼中穿过而未能接触金属丝网，除静电效果不好；网眼过密时，会出现发生粒子被堵塞在网内的情况，影响发生效率，并且存在长期使用后丝网被完全堵住的风险。气溶胶发生器生成的颗粒粒径正态分布在10um以下，根据该数据推算，并经多次试验证实，采用100目的金属丝网即可较好的满足使用要求而不引起上述问题。

优选的，所述上层金属丝网2和所述下层金属丝网3间的距离为3—7mm。

经试验证实，上层金属丝网2和所述下层金属丝网3间需要设定一个距离，才能更好地发挥两层除静电的效果，该范围为3—7mm为宜。

优选的，所述上层金属丝网2和所述下层金属丝网3间的距离为5mm。

当距离为5mm时，此时既能保证粒子发生效率，除静电效果也很好。

优选的，所述上层金属丝网2和所述下层金属丝网3在圆周方向上按预设夹角交错布置。

两层金属丝网同角度设置时，从某一层“漏网”的粒子可能会再次从下一层金属丝网的网孔中透过，因此，需要将两层金属丝网交错布置，如图6所示，即在布置好上层金属丝网2(图6中实线)后，放置下层金属丝网3(图6中虚线)时，需要将其轴向转动一个角度，使两层金属丝网的网面斜向交叉。

优选的，所述预设夹角为45°时，除静电效果最好。

优选的，如图1所示，所述气溶胶切割器还包括与所述进气接头54同轴布置的连接体4；所述连接体4为横截面为环形的柱体，且所述连接体4的外径小于所述金属丝网的外径；所述连接体4的上表面与所述上层金属丝网2固定连接，所述连接体4的下表面与所述下层金属丝网3固定连接；所述进气接头内部54还设置有轴向的沉孔7，且所述连接体4的外径小于所述沉孔7的孔径。

装配两层金属丝网时，可能会发生因操作失误导致的交错角不合要求的情况，甚至出现上层金属丝网2和下层金属丝网3基本无交错角的情况。为了避免这些问题，可以在两层两层金属丝网之间设置连接体4，在将金属丝网装配到进气接头54之前，预先将连接体4分别与两层金属丝网固定连接，使其保持有设定角度，从而使上层金属丝网2、连接体4、下层金属丝网3预先构成一个整体式结构，再装配到进气接头54之中，从而保证了交错角度。同时，连接体4的设置还可以防止上下两层金属丝网在使用中变形而导致破损、移位等情况。当设置连接体4后，由于连接体4本身为截面环形的柱体，其内部半径约等于进气接头54的通孔口径，而环形本身还会占用一定的面积，因此，这种情况下有必要在进气接头54的通孔的底部设置一个沉孔7，沉孔7的口径大于进气接头54的通孔口径，并且略大于连接体4的外径。

优选的，所述连接体4具有凸出于其上表面的上方定位柱41、及凸出于其下表面的下方定位柱42，所述金属丝网上设置有定位孔21；所述上方定位柱41、所述下方定位柱42、所述定位孔21的数量均相同；所述上方定位柱41伸入到所述上层金属丝网的定位孔21中；所述下方定位柱42伸入到所述下层金属丝网的定位孔21中。

连接体4可以以胶粘等方式与其上下两层金属丝网固定连接。但为了更牢固可靠，可以在连接体4上、下表面均设置凸出的定位柱(如图4所示，包括上方定位柱41和下方定位柱42)，在金属丝网的相应位置设置于定位柱能够配合的定位孔21(如图5所示)，之后通过轴孔配合的方式将两层金属丝网与中间的连接体4组装在一起，必要的时候，也可以在组装后额外施用少量胶黏剂，使固定更加牢靠。这样一来，金属丝网与连接体4固定连接后，上层金属丝网2和下层金属丝网3之间即形成了如图6所示的交错结构。

优选的，所述连接体4的材料为聚砜、或聚醚醚酮。

尽管两层金属丝网均接地，但为了不互相干扰，中间的连接体4采用上述非金属材料为宜。

优选的，所述进气接头内部设置有上环形凹槽5和下环形凹槽6；所述上层金属丝网的边缘设置于上环形凹槽内；所述下层金属丝网的边缘设置所述下环形凹槽内。

为了更可靠的固定，可以在进气接头54内设置两道环形凹槽，包括上环形凹槽5和下环形凹槽6，凹槽底径大于金属丝网的外径，用来容纳层金属丝网的边缘，防止金属丝网上下移动。当不设置连接体4时，两道环形凹槽直接开设于进气接头54的通孔的侧壁上；当设置有连接体4时，两道环形凹槽开设于所述沉孔7的侧壁上。尽管金属丝网的外缘直径大于要装配的孔的直径，但由于金属丝网一般为极细的钢丝编织而成，其弹性较好，在装配时，可依靠其形变将其轻松推入孔中，待到达合适位置后两层金属丝网的外缘同步展开，卡在环形凹槽内，从而得到可靠的固定。

除应用于本发明的气溶胶切割器外，本申请中的静电消除器(上下两层金属丝网和连接体构成的整体)也可以应用于其他零部件中，用于去除细小颗粒物所携带的电荷。当双层金属网均接地后，流过该静电消除器的金属网面的粒子所带的电荷即可得到有效的去除。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气溶胶切割器，包括切割器主体、切割器主体下部的收集罐、切割器主体上方的出气接头和连接在切割器主体侧方的进气接头，其特征在于，在所述进气接头内部设置有与所述进气接头同轴布置的圆形的金属丝网；所述金属丝网包括互相平行的上层金属丝网和下层金属丝网；所述上层金属丝网和所述下层金属丝网均接地。

2.如权利要求1所述的一种气溶胶切割器，其特征在于，

所述金属丝网的目数为100目。

3.如权利要求1所述的一种气溶胶切割器，其特征在于，

所述上层金属丝网和所述下层金属丝网间的距离为3—7mm。

4.如权利要求3所述的一种气溶胶切割器，其特征在于，

所述上层金属丝网和所述下层金属丝网间的距离为5mm。

5.如权利要求1所述的一种气溶胶切割器，其特征在于，

所述上层金属丝网和所述下层金属丝网在圆周方向上按预设夹角交错布置。

6.如权利要求5所述的一种气溶胶切割器，其特征在于，

所述预设夹角为45°。

7.如权利要求1所述的气溶胶切割器，其特征在于，还包括与所述进气接头同轴布置的连接体；所述连接体为横截面为环形的柱体，且所述连接体的外径小于所述金属丝网的外径；所述连接体的上表面与所述上层金属丝网固定连接，所述连接体的下表面与所述下层金属丝网固定连接；所述进气接头内部还设置有轴向的沉孔，且所述连接体的外径小于所述沉孔的孔径。

8.如权利要求7所述的气溶胶切割器，其特征在于，

所述连接体具有凸出于其上表面的上方定位柱、及凸出于其下表面的下方定位柱，所述金属丝网上设置有定位孔；所述上方定位柱、所述下方定位柱、所述定位孔的数量均相同；所述上方定位柱伸入到所述上层金属丝网的定位孔中；所述下方定位柱伸入到所述下层金属丝网的定位孔中。

9.如权利要求7所述的气溶胶切割器，其特征在于，

所述连接体的材料为聚砜、或聚醚醚酮。

10.如权利要求1所述的气溶胶切割器，其特征在于，

所述进气接头内部设置有上环形凹槽和下环形凹槽；所述上层金属丝网的边缘设置于上环形凹槽内；所述下层金属丝网的边缘设置所述下环形凹槽内。

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