CN204447597U - 一种手动式真空密闭状态气体颗粒收集器 - Google Patents

一种手动式真空密闭状态气体颗粒收集器 Download PDF

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汪训海
高志飞
骆中伟
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Abstract

本实用新型涉及纳米颗粒分选装置，属于纳米材料设备领域，特涉及一种手动式真空密闭状态气体颗粒收集器。本实用新型的操作杆通过活性连接头连接并密封在收集器腔壁上，操作杆一端在收集器腔壁的外端，另一端与过滤网筒连接，通过操动外端的操作杆，可以带动过滤网筒的整体摆动，进而实现固体小颗粒收集到收集碗。本实用新型能够在真空环境下手动抖落粘在过滤网上的颗粒，避免了气相法生产颗粒的过程中气压不会因为纳米颗粒堵塞过滤网而不稳定，影响纳米颗粒的质量，同时本实用新型还能够提高纳米颗粒的收集效率。

Description

一种手动式真空密闭状态气体颗粒收集器
技术领域
 本实用新型涉及纳米颗粒分选装置，属于纳米材料设备领域，特涉及一种手动式真空密闭状态气体颗粒收集器。
背景技术
在过去二十年来,纳米科技的研究已经有显著的突破并累积了可观的成果,特别是在化学材料!制造工业!电子通讯!医疗!生物化学!环境保护以及能源研究等领域"从蒸汽机的发明所代表的第一次工业革命,以及电力的发明广泛应用在电动机和内燃机上所代表的第二次工业革命,其中技术是以毫米为标志;在20世纪的40年代以后,所发明的电子计算器是以计算机和微电子技术为代表的第三次工业革命,其中技术是以微米为标志;而以纳米为代表的新兴科学技术,则被视为领导21世纪第四次工业革命最具潜力的关键技术"今后,纳米技术将为人类创造出许许多多的新物质!新材料和机器,除了会彻底改变人类千百年来的生活习惯以外,将对人类的健康!财富及生命带来极大的影响"。
也因此,目前世界各主要开发国家都投入极大的人力!财力!物力,在各相关领域积极进行的纳米科技的研究"然而,在纳米科技中,纳米颗粒的制造与收集的方法是纳米科技的主要关键技术所在,有许多尚待突破的瓶颈,因此,目前各国的科学家无不竭尽所能,希望能突破种种技术上的问题。在纳米颗粒制造过程中,如何收集则是一项关键问题"，为了解决这一问题,不管用物理或化学方法制造的纳米颗粒,经常采用分散颗粒于溶液中的方式进行收集"在这个过程当中,粒径较大的粒子容易先行沉降下来,当粒径达到纳米大小时,由于布朗运动等因素阻止它们沉降,因而形成一种悬浮液状态,因此,如果要获得纳米颗粒则必须再进一步去除样品悬浮液中的水分之后,才能够收集得到纳米颗粒,即所谓纳米粉末"。目前,收集纳米颗粒的主要方法是利用超高速离心机来沉降纳米颗粒"这种超高速离心机的原理与洗衣机相同,都是利用旋转样品时所产生的离心力来让颗粒沉降于底部,再将上部悬浮液倒掉,以达到分离的目的"但是,颗粒沉降的速度会因为颗粒的大小而异产生差异,颗粒越小越不容易沉降,也就是说,颗粒越小所需要的离心时间也越长就纳米技术的角度而言,此方法虽然可以收集到纳米颗粒,却并不能达到产业上量产的要求"。
发明内容
针对背景技术的不足，本实用新型提供了手动式真空密闭状态气体颗粒收集器，本实用新型的操作杆通过活性连接头连接并密封在收集器腔壁上，操作杆一端在收集器腔壁的外端，另一端与过滤网筒连接，通过操动外端的操作杆，可以带动过滤网筒的整体摆动，进而实现固体小颗粒收集到收集碗。
本实用新型的技术方案是：一种真空密闭状态气体颗粒收集器，包括进气口、出气口，收集器盖（11）、过滤网筒（2）、操作杆（3）、活性连接头（4）、收集碗（5）、软管（6）、抖动机构和真空泵（13），进气口设置在收集器（1）的下端，出气口设置在收集器（1）的上方，其特征在于：所述的收集碗（5）设置在收集器（1）底部，其中心最好正对过滤网筒（2），过滤网筒（2）通过软管（6）与收集器盖（11）相连接，所述的抖动机构包括操作杆（3）、活性连接头（4），操作杆（3）通过活性连接头（4）连接并密封在收集器（1）腔壁上，操作杆（3）一端在收集器（1）腔壁的外端，另一端与过滤网筒（2）连接，通过操动外端的操作杆（3），可以带动过滤网筒（2）的整体摆动，所述的真空泵（13）设置在出气口处。
如上所述的真空密闭状态气体颗粒收集器，其特征在于：所述软管（6）具有刚性可以承受内外气压不同所形成的压强，且具备三维度扭曲能力的波纹管。
如上所述的真空密闭状态气体颗粒收集器，其特征在于：所述的收集碗（5）可以从收集器（1）拧下。
如上所述的真空密闭状态气体颗粒收集器，其特征在于：所述的收集器（1）外壁上安装有同心圆筒环夹层（12），在夹层上下各开一进水管（9）和出水管（10），管端连接水冷机。
如上所述的真空密闭状态气体颗粒收集器，其特征在于：所述的收集器（1）可以多个并连或串连。
如上所述的真空密闭状态气体颗粒收集器，其特征在于：所述的收集器（1）串连，前后收集器（1）中的过滤网筒（2）内径不同。
如上所述的真空密闭状态气体颗粒收集器，其特征在于：所述的真空泵（13）连接尾气处理装置。
本实用新型的有益效果是：能够在真空环境下手动抖落粘在过滤网上的颗粒，这样使得气相法生产颗粒的过程中气压不会因为纳米颗粒堵塞过滤网而不稳定，影响纳米颗粒的质量。同时在收集桶壁做成夹层结构，里面通入冷却水有助于降低收集器的温度而使颗粒粘附在收集器的桶壁上而不被气体带出收集器，这样能够大大提高纳米颗粒的收集效率。
附图说明
图1真空密闭状态气体颗粒收集器工作状态示意图（并连）；
图2为收集碗结构示意图；
图3真空密闭状态气体颗粒收集器工作状态示意图（串连）；
图4为两个收集器并连然后在两个收集器串连情况。
具体实施方式
附图标记说明：收集器1、过滤网筒2、操作杆3、活性连接头4、收集碗5、软管6、进气管7、出气管8、进水管9、出水管10、收集器盖11、筒环夹层12、真空泵13。
如图1所示，本实用新型的真空密闭状态气体颗粒收集器1包括进气口、出气口，收集器盖11、过滤网筒2、操作杆3、活性连接头4、收集碗5、软管6。进气口设置在收集器1的下端，出气口设置在收集器1的上方。收集碗5设置在收集器1底部，其中心最好正对过滤网筒2，收集碗5主要是为了能方便取下过滤下的纳米颗粒，所以保证在中心底部。过滤网筒2通过软管6与收集器盖11相连接，软管6具有一定的刚性可以承受内外气压不同所形成的压强，并同时软管6还具备三维度扭曲能力的波纹管。
本实用新型的收集碗5可以从收集器1拧下，将收集碗5中的颗粒收集完毕后，再次安装，通过抽气可将收集器1再次抽成真空，这样就能比较方便地取出所产生的颗粒，收集碗5结构示意图如图2所示。
如图1所示，本实用新型在收集器1设有抖动机构，抖动机构包括操作杆3、活性连接头4，操作杆3通过活性连接头4连接并密封在收集器1腔壁上，操作杆3一端在收集器1腔壁的外端，另一端与过滤网筒2连接，通过操动外端的操作杆3，可以带动过滤网筒2的整体摆动，从而抖下粘附在过滤网筒2的颗粒，抖下的颗粒直接掉进下方的收集碗5中。
如图1所示，本实用新型的收集器1外壁上安装有同心圆筒环夹层12，在夹层上下各开一进水管9和出水管10，管端连接水冷机，从而实现密闭真空圆筒壁的水冷，而降低壁处温度。
本实用新型的收集器1可单独所用，也可以多个并连或串连，如图1和图3所示，图1和图3分别画出两个收集器1并连或串连的情况，在实际使用中，可根据要求并连或串连多个两个收集器1。在串联时，在出气口又链接相同的重复装置，但后面的收集器1中的过滤网筒2的内径可以选择与前面收集器1中过滤网筒2的内径不同，这样便可以刷选出不同粗细的纳米颗粒。在采用n个收集器1时，每套收集器1内可以选择用不同钼径或相同钼径的过滤网筒2，这样可以提高过滤效果或筛选出不同粒径的颗粒。本实用新型的收集器1也可以多个收集器1并连再然后在多个收集器1串连，图4所示意了两个收集器1并连再然后在两个收集器1串连情况，也可以先多个串连后再并连，可根据实际情况组合选择。
本实用新型的手动式真空密闭状态气体颗粒收集器还包括真空泵13，真空泵13设置在最后一个串连或并连装置的出气口，真空泵13主要是提供抽力，保持腔体真空，促进流体正常方向过滤刷选，真空泵13的抽气口头可以连接收集器末端出气口，另外一头连接尾气处理装置，实现尾气的安全排放。
本实用新型装置的工作过程是：本实用新型使用时，将进气口与进气管7相连，出气口与出气管8相连，并按照要求接好进水管9和出水管10。如图1中箭头指示，气体反应腔体内产生固体小颗粒将会在真空泵13抽力的作用下，沿着箭头所指的方向沿途经过各个管道和过滤网筒2流动。由箭头中所指示的气流方向可知，混有纳米颗粒的气流随着出气口处抽力的作用下沿着管道分别进入左右对称的两个收集器1，气流中的固体小颗粒将会被圆形过滤网筒2过滤拦住掉到下面的收集碗5中，但有些固体小颗粒会粘附在过滤网筒2外壁，久而久之的积累会慢慢堵住过滤网孔，影响过滤网筒2的收集效果。这时，可以通过抖动机构将过滤网筒2的颗粒抖下。
在本实用新型的过程中，进水管9管端连接水冷机，从而实现密闭真空收集器1的圆筒壁的水冷，而降低壁处温度，从而进一步引导气流中混合的纳米颗粒的正确流向，大大提高过滤效果！另外本实用新型也可以出气口处引一管道再次通道进气口中，从而实现循环过滤，进而提高过滤收集的效果。

Claims (7)

1.一种手动式真空密闭状态气体颗粒收集器，包括进气口、出气口，收集器盖（11）、过滤网筒（2）、操作杆（3）、活性连接头（4）、收集碗（5）、软管（6）、抖动机构和真空泵（13），进气口设置在收集器（1）的下端，出气口设置在收集器（1）的上方，其特征在于：所述的收集碗（5）设置在收集器（1）底部，其中心正对过滤网筒（2），过滤网筒（2）通过软管（6）与收集器盖（11）相连接，所述的抖动机构包括操作杆（3）、活性连接头（4），操作杆（3）通过活性连接头（4）连接并密封在收集器（1）腔壁上，操作杆（3）一端在收集器（1）腔壁的外端，另一端与过滤网筒（2）连接，通过操动外端的操作杆（3），可以带动过滤网筒（2）的整体摆动，所述的真空泵（13）设置在出气口处。
2.根据权利要求1所述的手动式真空密闭状态气体颗粒收集器，其特征在于：所述软管（6）具有刚性可以承受内外气压不同所形成的压强，且具备三维度扭曲能力的波纹管。
3.根据权利要求1所述的手动式真空密闭状态气体颗粒收集器，其特征在于：所述的收集碗（5）可以从收集器（1）拧下。
4.根据权利要求1至3任一所述的手动式真空密闭状态气体颗粒收集器，
其特征在于：所述的收集器（1）外壁上安装有同心圆筒环夹层（12），在夹层上下各开一进水管（9）和出水管（10），管端连接水冷机。
5.根据权利要求1至3任一所述的手动式真空密闭状态气体颗粒收集器，其特征在于：所述的收集器（1）可以多个并连或串连。
6.根据权利要求5所述的手动式真空密闭状态气体颗粒收集器，其特征在于：所述的收集器（1）串连，前后收集器（1）中的过滤网筒（2）内径不同。
7.根据权利要求1至3任一所述的手动式真空密闭状态气体颗粒收集器，其特征在于：所述的真空泵（13）连接尾气处理装置。
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