CN213761197U - 一种气体分离气室 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传感器检测设备领域，尤其涉及一种气体分离气室。本实用新型提供了一种气体分离气室，包括：腔体，所述腔体包括进气口、第一出气口、第二出气口；第一过滤膜，所述第一过滤膜设置在所述第一出气口；所述第一过滤膜用于过滤出空气小分子，截流毒剂气体大分子。所述进气口用于通入待测气体，所述第一出气口与抽气泵连接，将通入的待测气体中的空气分子抽出，待腔体内待测气体饱和后，由于内外压强差的原因，大分子毒剂气体分子从第二出气口逸出，流向后面连接的设备，通向气敏元件。所述第一过滤膜对待测气体中的大分子毒剂气体进行提纯浓缩，减少气体总体积，降低气敏元件负担，延长气敏元件的使用寿命。

Description

一种气体分离气室

技术领域

本实用新型涉及传感器检测设备领域，尤其涉及一种气体分离气室。

背景技术

气体传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器，它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统，对于环境保护和安全监督方面起着极重要的作用。现有技术中能利用气体传感器对有毒有害气体进行检测，常见的有CO、CO₂、NO、NO₂、NH₃、SO₂、CH₄、O₃等，还可以检测如甲基膦酸二甲酯(DMMP)，二氯乙基硫(芥子气)等毒性较大、分子较大的大分子毒剂气体。气体传感器中包括气敏元件，所述气敏元件是将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号的关键器件，决定气体传感器的性能，如灵敏度、响应时间等。

现有技术中，大分子毒剂气体侦检传感器对待测气体无选择性，所有抽入的外来气体均流过气敏元件，待测气体体积大，检测时间长，给气敏元件的识别工作带来了极大的负担，进而影响传感器的灵敏性和准确性。

因此，本领域亟需一种气体分离气室。

有鉴于此，提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供减轻气敏元件负担、延长使用寿命的一种气体分离气室，以解决上述至少一个技术问题。

本实用新型提供了一种气体分离气室，包括：

腔体，所述腔体包括进气口、第一出气口、第二出气口；

第一过滤膜，所述第一过滤膜设置在所述第一出气口；所述第一过滤膜用于过滤出空气小分子，截流毒剂气体大分子。

采用上述技术方案，所述第一过滤膜对待测气体中的大分子毒剂气体进行提纯浓缩，减少气体总体积，延长气敏元件的使用寿命。

进一步地，所述第一过滤膜安装在所述第一出气口与所述腔体的连接处。

采用上述技术方案，便于所述第一过滤膜的固定。

优选地，所述第一过滤膜孔径为0.4-0.5纳米。

采用上述技术方案，所述第一过滤膜能将一般的空气分子过滤出来，截流大分子毒剂气体在腔体内。

优选地，所述第一过滤膜采用聚丙烯酰胺。

采用上述技术方案，所述第一过滤膜机械性能强，不易破损，能保持较好的压差，提高空气分子的过滤速度。

进一步地，所述进气口处设置有第二过滤膜，所述第二过滤膜用于过滤固体颗粒物。

采用上述技术方案，所述第二过滤膜能过滤掉固体颗粒物，减少待测气体内固体颗粒物对气敏元件的损伤，延长气敏元件的使用寿命。

优选地，所述第二过滤膜孔径为0.1-0.3微米。

更优选地，所述第二过滤膜孔径为0.3微米。

采用上述技术方案，所述第二过滤孔径能截流固体颗粒物的同时，方便空气分子与毒剂分子的通过。

优选地，所述第二过滤膜采用HEPA(High Efficiency Particle Air)过滤膜，可以为PP滤纸、玻璃纤维、复合PP-PET滤纸、熔喷涤纶无纺布和熔喷玻璃纤维等材质。

采用上述技术方案，所述第二过滤膜能承受固体颗粒物的碰撞、摩擦，延长使用寿命。

进一步地，所述第二出气口处设置有干燥层。

优选地，所述第二出气口处设置有第三过滤膜，所述第三过滤膜涂有疏水性材料。

优选地，所述第三过滤膜的孔径为0.1-0.3微米。

优选地，所述疏水性材料为三元嵌段共聚物PtBA-b-PDMS-b-PtBA。

采用上述技术方案，所述第三过滤膜能减少气敏元件吸附水蒸气造成的检测偏差，提高气敏元件检测的准确度，并减少水蒸气对气敏元件的锈蚀，提高气敏元件的使用寿命；所述第一过滤膜能极大减少水蒸气的含量，减少所述第三过滤膜的压力，提高所述第三过滤膜的使用寿命。

进一步地，所述进气口的位置和所述第一出气口的位置均低于所述腔体高度的一半。

采用上述技术方案，使气体有空间进行分散，使得位于第一过滤膜的待测气体更均匀，减少气流对第一过滤膜的影响。

进一步地，所述进气口、第一出气口、第二出气口至少一个呈管状。

采用上述技术方案，便于安装通气管，也便于第二过滤膜、第三过滤膜对进气口、第二出气口的包裹。

进一步地，所述第二出气口设置在所述腔体的顶部。

采用上述技术方案，便于所述腔体平稳放置，结构紧凑，便于待测气体从进气口到第二出气口。

进一步地，所述腔体与进气口、第一出气口、第二出气口一体成型，并且为刚性材质。

采用上述技术方案，保证整个气室的气密性，方便与通气管连接。

进一步地，所述腔体全部或部分采用透明材质。所述透明材质可以为普通玻璃、高硅氧玻璃、石英玻璃、钢化玻璃、有机玻璃(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈苯乙烯共聚物(SAN)、透明ABS、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)任意一种。

采用上述技术方案，便于查看所述第一过滤膜的是否破裂，以便及时更换。

进一步地，所述进气口、第一出气口、第二出气口至少一处设置有圆角或倒角。

采用上述技术方案，增加进气口、第一出气口或第二出气口与腔体连接处的机械性能。

进一步地，所述气体分离气室包括气室帽和封闭件，所述气室帽和封闭件可拆卸连接，所述气室帽和封闭件构成所述腔体。

采用上述技术方案，所述可拆卸连接便于对所述第一过滤膜的安装或更换，所述可拆卸连接可以为螺接、套接、扣接等。

进一步地，所述封闭件为软塞，所述软塞采用弹性材质。

采用上述技术方案，拆卸方便，也增强与所述气室帽连接处的气密性。

进一步地，所述进气口、第二出气口、第二出气口至少一个设置有连接组件，所述连接组件包括连接主件与连接附件，所述连接主件与连接附件可拆卸连接，所述连接主件一端用于与通气管连接，所述连接附件一端用于与进气口、第一出气口、第二出气口至少一个连接。

优选地，所述连接主件和连接附件通过螺纹连接。

采用上述技术方案，所述连接组件便于通气管与进气口、第一出气口或第二出气口连接，实现可拆卸连接；所述连接主件、连接附件之间还可以设置过滤膜，如第一过滤膜、第二过滤膜、第三过滤膜，所述过滤膜的面积可以与连接主件相适配，也可以包裹在所述连接附件一端，所述连接主件套在所述过滤膜外侧，所述过滤膜对连接组件起到密封作用。

进一步地，所述连接组件还包括环形垫，所述环形垫设置在所述连接主件、连接附件之间，所述环形垫采用弹性材质。所述弹性材质可以为聚苯醚(PPE)、聚烯烃热塑性弹性体(TPO)、热塑性三元乙丙动态硫化弹性体(TPE)、苯乙烯系热塑性弹性体(SBS)、天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)中的一种。

采用上述技术方案，所述环形垫增加所述连接组件连接处的气密性。

进一步地，所述连接主件外壁设置有环状凸台。

采用上述技术方案，通气管套接在所述连接主件外侧，所述环状凸台增加通气管与所述连接主件的摩擦力防止脱落，还增加两者之间的气密性。

进一步地，所述连接主件上设置有凸肋。

采用上述技术方案，所述凸肋便于对所述连接主件施力，增大摩擦力。

进一步地，所述连接主件内部设置有限位肩台，所述限位肩台用于限制过滤膜移动。

采用上述技术方案，提高连接主件内部的气密性。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、所述第一过滤膜极大地减少了待测气体的体积，减少了检测时间，提升了大分子毒剂气体的浓度，减少因为浓度过低导致检测的假阴性，以提高准确性；待测气体总分子数减少，减少了气敏元件的检测时长，降低气敏元件的负担，相对地延长使用次数；

2、所述第二次过滤膜能减少灰尘等固体物质随气流流向气敏元件时，对气敏元件造成的损伤，以提高气敏元件的寿命，并减少损伤对气敏元件准确度的影响；

3、所述第三过滤膜出去水蒸气，减少气敏元件对水蒸气的吸附，从而提高灵敏度，还能减少水蒸气的气敏元件的锈蚀；

4、所述腔体与进气口、第一出气口、第二出气口一体成型，并且为刚性材质，保证整个气室的气密性，方便通气管与进气口、第一出气口、第二出气口的连接；

5、所述腔体采用透明材质，便于查看所述第一过滤膜的是否破裂，以便及时更换；

6、所述封闭件为软塞，拆卸方便，也增强与所述气室帽连接处的气密性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型气体分离气室一种实施方式的正视示意图；

图2为本实用新型气体分离气室一种实施方式的立体示意图；

图3为本实用新型气体分离气室另一种实施方式的正视示意图；

图4为本实用新型气体分离气室再另一种实施方式的立体示意图；

图5为本实用新型连接主件一种实施方式的剖视图。

附图标记说明

通过上述附图标记说明，结合本实用新型的实施例，可以更加清楚的理解和说明本实用新型的技术方案。

1、腔体；11、进气口；111、圆角；12、第一出气口；13、第二出气口；14、气室帽；15、封闭件；16、连接主件；161、环状凸台；162、凸肋；163、限位肩台；17、连接附件；18、环形垫；2、第一过滤膜；3、第二过滤膜；4、第三过滤膜。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

以下将通过实施例对本实用新型进行详细描述。

参考图1和图2，本实用新型第二方面提供了一种气体分离气室，包括：

腔体1，所述腔体1包括进气口11、第一出气口12、第二出气口13；

第一过滤膜2，所述第一过滤膜2设置在所述第一出气口12；所述第一过滤膜2用于过滤出空气小分子，截流毒剂气体大分子。

在具体实施过程中，所述进气口11用于通入待测气体，所述第一出气口12与抽气泵连接，将通入的待测气体中的空气分子抽出，待腔体1内待测气体饱和后，由于内外压强差的原因，大分子毒剂气体分子从第二出气口13逸出，流向后面连接的设备，通向气敏元件。

采用上述技术方案，所述第一过滤膜2对待测气体中的大分子毒剂气体进行提纯浓缩，减少气体总体积，延长气敏元件的使用寿命。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第一过滤膜2安装在所述第一出气口12与所述腔体1的连接处。

采用上述技术方案，便于所述第一过滤膜2的固定。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第一过滤膜2孔径为0.4-0.5纳米。

采用上述技术方案，所述第一过滤膜2能将一般的空气分子过滤出来，截流大分子毒剂气体在腔体1内。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第一过滤膜2采用聚丙烯酰胺。

采用上述技术方案，所述第一过滤膜2机械性能强，不易破损，能保持较好的压差，提高空气分子的过滤速度。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述进气口11处设置有第二过滤膜3，所述第二过滤膜3用于过滤固体颗粒物。

采用上述技术方案，所述第二过滤膜3能过滤掉固体颗粒物，减少待测气体内固体颗粒物对气敏元件的损伤，延长气敏元件的使用寿命。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第二过滤膜3孔径为0.1-0.3微米。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第二过滤膜3孔径为0.3微米。

采用上述技术方案，所述第二过滤孔径能截流固体颗粒物的同时，方便空气分子与毒剂分子的通过。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第二过滤膜3采用PP滤纸、玻璃纤维、复合PP-PET滤纸、熔喷涤纶无纺布和熔喷玻璃纤维任意一种。

采用上述技术方案，所述第二过滤膜3能承受固体颗粒物的碰撞、摩擦，延长使用寿命。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第二出气口13处设置有干燥层。

在具体实施过程中，所述干燥层可以采用硅胶等吸附水蒸气来除湿，也可以采用疏水膜将水分子隔离在所述腔体1内。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第二出气口13处设置有第三过滤膜4，第二过滤膜3和/或所述第三过滤膜4涂有疏水性材料。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第三过滤膜4的孔径为0.1-0.3微米。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述疏水性材料为三元嵌段共聚物PtBA-b-PDMS-b-PtBA。

在具体实施过程中，第三过滤膜4可采用HEPA(High Efficiency Particle Air)过滤膜，涂有疏水性材料的一面面向腔体1。

采用上述技术方案，所述第三过滤膜4能减少气敏元件吸附水蒸气造成的检测偏差，提高气敏元件检测的准确度，并减少水蒸气对气敏元件的锈蚀，提高气敏元件的使用寿命；所述第一过滤膜2能极大减少水蒸气的含量，减少所述第三过滤膜4的压力，提高所述第三过滤膜4的使用寿命。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述进气口11的位置和所述第一出气口12的位置均低于所述腔体1高度的一半。

采用上述技术方案，使气体有空间进行分散，使得位于第一过滤膜2的待测气体更均匀，减少气流对第一过滤膜2的影响。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述进气口11、第一出气口12、第二出气口13至少一个呈管状。

采用上述技术方案，便于安装通气管，也便于第二过滤膜3、第三过滤膜4对进气口11、第二出气口13的包裹。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第二出气口13设置在所述腔体1的顶部，所述进气口11与所述第一出气口12设置在所述腔体1侧壁。

采用上述技术方案，便于所述腔体1平稳放置，结构紧凑，便于待测气体中空气小分子从进气口11到第二出气口13，大分子的毒剂气体从第二出气口13溢出。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述腔体1与进气口11、第一出气口12、第二出气口13一体成型，并且为刚性材质。

采用上述技术方案，保证整个气室的气密性，方便与通气管连接。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述腔体1全部或部分采用透明材质。所述透明材质可以为普通玻璃、高硅氧玻璃、石英玻璃、钢化玻璃、有机玻璃(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈苯乙烯共聚物(SAN)、透明ABS、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)任意一种。

采用上述技术方案，便于查看所述第一过滤膜2的是否破裂，以便及时更换。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述进气口11、第一出气口12、第二出气口13至少一处设置有圆角111或倒角。

采用上述技术方案，增加进气口11、第一出气口12或第二出气口13与腔体1连接处的机械性能。

参考图3，在本实用新型的一个优选实施方式中，所述气体分离气室包括气室帽14和封闭件15，所述气室帽14和封闭件15可拆卸连接，所述气室帽14和封闭件15构成所述腔体1。

采用上述技术方案，所述可拆卸连接便于对所述第一过滤膜2的安装或更换，所述可拆卸连接可以为螺接、套接、扣接等。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述封闭件15为软塞，所述软塞采用弹性材质。

在具体实施过程中，所述弹性材质为聚苯醚(PPE)、聚烯烃热塑性弹性体(TPO)、热塑性三元乙丙动态硫化弹性体(TPE)、苯乙烯系热塑性弹性体(SBS)、天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)中的一种。

采用上述技术方案，拆卸方便，也增强与所述气室帽14连接处的气密性。

参考图4和图5，在本实用新型的一个优选实施方式中，所述进气口11、第二出气口12、第二出气口13至少一个设置有连接组件，所述连接组件包括连接主件16与连接附件17，所述连接主件16与连接附件17可拆卸连接，所述连接主件16一端用于与通气管连接，所述连接附件17一端用于与进气口11、第一出气口12、第二出气口13至少一个连接。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述连接主件16和连接附件17通过螺纹连接。

采用上述技术方案，所述连接组件便于通气管与进气口11、第一出气口12或第二出气口13连接，实现可拆卸连接；所述连接主件16、连接附件17之间还可以设置过滤膜，如第一过滤膜2、第二过滤膜3、第三过滤膜4，所述过滤膜的面积可以与连接主件16相适配，也可以包裹在所述连接附件17一端，所述连接主件16套在所述过滤膜外侧，所述过滤膜对连接组件起到密封作用。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述连接组件还包括环形垫18，所述环形垫18设置在所述连接主件16、连接附件17之间，所述环形垫18采用弹性材质。所述弹性材质可以为聚苯醚(PPE)、聚烯烃热塑性弹性体(TPO)、热塑性三元乙丙动态硫化弹性体(TPE)、苯乙烯系热塑性弹性体(SBS)、天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)中的一种。

采用上述技术方案，所述环形垫18可以设置在过滤膜，即第一过滤膜2、第二过滤膜3或第四过滤膜4的一侧或两侧，所述环形垫18增加所述连接组件连接处的气密性。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述连接主件16外壁设置有环状凸台161。

采用上述技术方案，通气管套接在所述连接主件16外侧，所述环状凸台161增加通气管与所述连接主件16的摩擦力防止脱落，还增加两者之间的气密性。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述连接主件16上设置有凸肋162。

采用上述技术方案，所述凸肋162便于对所述连接主件16施力，增大摩擦力。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述连接主件16内部设置有限位肩台163，所述限位肩台163用于限制过滤膜移动。

采用上述技术方案，提高连接主件16内部的气密性。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种气体分离气室，其特征在于，包括：

腔体(1)，所述腔体(1)包括进气口(11)、第一出气口(12)、第二出气口(13)；

第一过滤膜(2)，所述第一过滤膜(2)设置在所述第一出气口(12)；所述第一过滤膜(2)用于过滤出空气小分子，截流毒剂气体大分子。

2.根据权利要求1所述的气体分离气室，其特征在于：所述第一过滤膜(2)安装在所述第一出气口(12)与所述腔体(1)的连接处。

3.根据权利要求2所述的气体分离气室，其特征在于：所述第一过滤膜(2)孔径为0.4-0.5纳米。

4.根据权利要求2或3所述的气体分离气室，其特征在于：所述进气口(11)处设置有第二过滤膜(3)，所述第二过滤膜(3)用于过滤固体颗粒物。

5.根据权利要求4所述的气体分离气室，其特征在于：所述第二出气口(13)处设置有第三过滤膜(4)，第二过滤膜(3)和/或所述第三过滤膜(4)涂有疏水性材料。

6.根据权利要求1或5所述的气体分离气室，其特征在于：所述进气口(11)的位置和所述第一出气口(12)的位置均低于所述腔体(1)高度的一半。

7.根据权利要求6所述的气体分离气室，其特征在于：所述进气口(11)、第一出气口(12)、第二出气口(13)至少一个呈管状。

8.根据权利要求7所述的气体分离气室，其特征在于：所述第二出气口(13)设置在所述腔体(1)的顶部，所述进气口(11)与所述第一出气口(12)设置在所述腔体(1)侧壁。

9.根据权利要求8所述的气体分离气室，其特征在于：所述腔体(1)与进气口(11)、第一出气口(12)、第二出气口(13)一体成型，并且为刚性材质。

Images