CN215742922U - 一种新型气溶胶混匀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种新型气溶胶混匀装置，包括混匀罐和喷淋组件；混匀罐为一个柱状空心容器，其顶端平面上侧竖直设置有上部气溶胶入口，其顶端平面的下侧设置有下部气溶胶入口；混匀罐的下部还设置有气溶胶出口；喷淋组件包括喷淋管和竖直连接于喷淋管的顶端中部上方的连接端；喷淋管为具有顶部开口的中空结构，连接端为中空圆柱体结构，喷淋管通过顶部开口与连接端贯通；喷淋管的底端面上设置有多个喷淋孔；喷淋组件通过连接端与下部气溶胶入口转动连接。通过该方案，入口处进来的标准气溶胶和洁净气体从多个喷淋孔排出，并且喷淋组件可以转动，最大程度地保证了混匀罐内的介质使能够扩散均匀。

Description

一种新型气溶胶混匀装置

技术领域

本实用新型涉及气溶胶制备技术领域，尤其涉及一种新型气溶胶混匀装置。

背景技术

传统的气溶胶生成设备中，将标准物质与纯净水混合后通过负压喷嘴喷出标准气溶胶，喷出后与过滤后的洁净气体混合并加热(洁净气体的作用是稀释喷发出来的气溶胶并调整气溶胶浓度)，之后便可将成品气溶胶排出。由于不具备专用的混合装置，标准气溶胶与过滤后的洁净气体直接在比较细的管路中混合后即排出，导致扩散不均匀(即混合得不均匀)，从而得不到满足要求的成品气溶胶，并对与气溶胶生成设备配套使用的单、多通道粉尘检测仪器产生了不利影响。为解决此问题，改进的气溶胶生成设备上配置了一种混合容器，该混合容器的横截面较原来的混合管路管径要大得多，因此气溶胶的混合均匀性得到了一定程度的提升。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

即使采用了前述的混合容器，标准气溶胶和洁净气体直接进入容器时，两种介质仍旧不能混合均匀，成品气溶胶浓度得不到保障，难以取得较好的效果。因此，如何使标准气溶胶和洁净气体扩散均匀、保证成品气溶胶浓度的稳定性和一致性，是需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种新型气溶胶混匀装置，以解决现有技术中存在的标准气溶胶和洁净气体混合不均匀的问题。

为达上述目的，本实用新型实施例提供一种新型气溶胶混匀装置，包括：混匀罐和设置于所述混匀罐内部的喷淋组件；所述混匀罐为一个柱状空心容器；所述混匀罐的顶端平面的中部上侧竖直设置有上部气溶胶入口；所述混匀罐的顶端平面的中部下侧竖直设置有下部气溶胶入口；所述上部气溶胶入口与所述下部气溶胶入口互相贯通；所述混匀罐的下部还设置有气溶胶出口；所述喷淋组件包括喷淋管和竖直连接于所述喷淋管的顶端中部上方的连接端；所述喷淋管为具有顶部开口的中空结构，所述连接端为中空圆柱体结构，所述喷淋管通过所述顶部开口与所述连接端贯通；所述喷淋管的底端面上设置有多个喷淋孔；所述喷淋组件通过所述连接端与所述下部气溶胶入口转动连接。

优选的，所述连接端与所述下部气溶胶入口之间还设置有轴承。

优选的，所述喷淋管的中部纵截面为空心矩形；所述喷淋管的底端面为中间低、两侧高的斜面。

优选的，所述喷淋管包括左侧喷淋管和右侧喷淋管；所述左侧喷淋管包括左侧喷淋管前半区和左侧喷淋管后半区，所述右侧喷淋管包括右侧喷淋管前半区和右侧喷淋管后半区；所述左侧喷淋管前半区、所述左侧喷淋管后半区、所述右侧喷淋管前半区和所述右侧喷淋管后半区依次沿所述连接端的轴线为中心周向分布；所述左侧喷淋管前半区内的喷淋孔数量少于所述左侧喷淋管后半区内的喷淋孔数量；所述右侧喷淋管前半区内的喷淋孔数量少于所述右侧喷淋管后半区内的喷淋孔数量；所述喷淋管内还设置有肋板，所述肋板为横向铺设于所述喷淋管的底端面内侧的三棱柱；所述肋板包括左侧肋板和右侧肋板；所述左侧肋板设置于所述左侧喷淋管前半区内；所述右侧肋板设置于所述右侧喷淋管前半区内。

优选的，所述左侧喷淋管前半区内的喷淋孔数量为21孔；所述右侧喷淋管前半区内的喷淋孔数量为21孔；所述左侧喷淋管后半区内的喷淋孔数量为37孔；所述右侧喷淋管后半区内的喷淋孔数量为37孔。

优选的，所述气溶胶出口的数量为多个；多个所述气溶胶出口以所述混匀罐的轴线为中心周向均布，且每个所述气溶胶出口均周向布置于所述混匀罐的下部侧壁上。

优选的，所述混匀罐的横截面为圆形、或正多边形。

优选的，在所述喷淋管的底端面上设置有半球形的凸块；所述喷淋孔设置于所述凸块上。

优选的，所述凸块与所述喷淋管的底端面转动连接。

上述技术方案具有如下有益效果：

通过该方案，从上部气溶胶入口进入的标准气溶胶和洁净气体，通过下部气溶胶入口进入到喷淋组件内，在喷淋管中进行预混合，之后再从多个孔径细小的喷淋孔沿多个方向排出，分散到混匀罐内进行再次混合，从而使两种介质混合均匀，使得排出的成品气溶胶的一致性得到了保证。进一步的，本申请中由于喷淋管上的喷淋孔采用非对称设计，在喷淋过程中，由于流量的不同导致其侧壁受力不同，进而无需额外配置驱动装置即可自发转动，从而使得混匀罐内的介质扩散得更均匀、混合效果更好。

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是本实用新型实施例一种新型气溶胶混匀装置的整体结构示意图；

图2是图1中的C-C向视图(即喷淋管的内部结构示意图)；

图3是图1中的A-A向视图(即喷淋组件与连接端的装配示意图)；

附图标号：11、连接端；12、喷淋管；121、左侧喷淋管；1211、左侧喷淋管前半区；1212、左侧喷淋管后半区；122、右侧喷淋管；1221、右侧喷淋管前半区；1222、右侧喷淋管后半区；13、喷淋孔；14、凸块；15、肋板；151、左侧肋板；152、右侧肋板；20、混匀罐；21、上部气溶胶入口；22、气溶胶出口；23、下部气溶胶入口；30、轴承。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1，本实用新型实施例提供一种新型气溶胶混匀装置，包括混匀罐20和设置于混匀罐20内部的喷淋组件；混匀罐20为一个柱状空心容器；混匀罐20的顶端平面的中部上侧竖直设置有上部气溶胶入口21；混匀罐20的顶端平面的中部下侧竖直设置有下部气溶胶入口23；上部气溶胶入口21与下部气溶胶入口23互相贯通；混匀罐20的下部还设置有气溶胶出口22；喷淋组件包括喷淋管12和竖直连接于喷淋管12的顶端中部上方的连接端11；喷淋管12为具有顶部开口的中空结构，连接端11为中空圆柱体结构，喷淋管 12通过顶部开口与连接端11贯通；喷淋管12的底端面上设置有多个喷淋孔13；喷淋组件通过连接端11与下部气溶胶入口23转动连接。

为了更好的混合标准气溶胶和洁净气体，本申请在混匀罐20内部设置喷淋管12，并在喷淋管12上设置多个喷淋孔13，使得标准气溶胶和洁净气体进入喷淋组件后，可以在喷淋管中进行预混合，之后在管路压力的作用下，再从多个孔径细小的喷淋孔沿多个方向喷出，从而分散到混匀罐内进行再次混合。这种方式使得两种介质混合更均匀，使得排出的成品气溶胶的一致性得到了保证。为了混合的更均匀，可以使喷淋组件能够转动，连接端11和下部气溶胶入口23均为圆柱状，以此实现轴孔配合。本实施例中，连接端11的内径大于下部气溶胶入口23的外径，连接端11套在下部气溶胶入口23的外侧。

优选的，连接端11与下部气溶胶入口23之间还设置有轴承30。

连接端11可以直接与下部气溶胶入口23形成轴孔配合，也可以在二者之间设置轴套或轴承。如图3所示，本实施例中，为了使转动更加灵活，在转动连接处增设轴承30，气溶胶入口23连接于轴承30的内环，连接端11连接于轴承30的外环。安装过程中的轴孔配合可以采用多种方式固定，例如采用过盈配合，或者在轴或孔上配置弹性挡圈。

优选的，喷淋管12的中部纵截面为空心矩形；喷淋管12的底端面为中间低、两侧高的斜面。

如图1所示，喷淋管12的底端面为从中心向两侧逐渐升高两个斜面，这样可以使设置于底端面的喷淋孔13以一定倾角设置，使工作过程中的介质喷放更均匀。此外，喷淋管12中间部位截面尺寸最大，两端的截面尺寸逐渐缩小，即喷淋管12的顶端面也为中间低、两侧高的斜面，喷淋管12的两个侧面也是中间宽、两端窄的构造，这是由于介质是从中间向两端流动的，越往两端，管内的流量越少，因此需要将中部管径做大。

优选的，喷淋管12包括左侧喷淋管121和右侧喷淋管122；左侧喷淋管121包括左侧喷淋管前半区1211和左侧喷淋管后半区1212，右侧喷淋管122包括右侧喷淋管前半区1221和右侧喷淋管后半区1222；左侧喷淋管前半区1211、左侧喷淋管后半区1212、右侧喷淋管前半区1221和右侧喷淋管后半区1222依次沿连接端11的轴线为中心周向分布；左侧喷淋管前半区1211内的喷淋孔数量少于左侧喷淋管后半区1212内的喷淋孔数量；右侧喷淋管前半区1221内的喷淋孔数量少于右侧喷淋管后半区1222内的喷淋孔数量；所述喷淋管12内还设置有肋板15，所述肋板15为横向铺设于所述喷淋管12的底端面内侧的三棱柱；所述肋板15包括左侧肋板151和右侧肋板152；所述左侧肋板151设置于所述左侧喷淋管前半区1211内；所述右侧肋板152设置于所述右侧喷淋管前半区1221内。

如图2所示，为了实现喷淋组件无额外驱动装置的自发转动，可以对喷淋孔13进行数量非对称的设计；并在喷淋管12内侧地面上设置两个肋板(15)，肋板(15)为横置的长条状柱体，其截面为三角形(参考图3)。过喷淋管12轴线的横向铅垂面和纵向铅垂面，可以将喷淋管12分为左侧喷淋管前半区1211、左侧喷淋管后半区1212、右侧喷淋管前半区1221和右侧喷淋管后半区1222四个部分，这四个部分是形状相同或相互镜像的(不考虑各自底端面上的喷淋孔13的情况下)，四个部分的底端面的面积也相同，肋板(15) 也被分为两部分，左侧左侧肋板151和右侧肋板152，其中左侧肋板151设置于左侧喷淋管前半区1211内，右侧肋板152设置于所述右侧喷淋管前半区1221内。在这四个部分的底端面上，设置不同数量的喷淋孔13，使得左侧喷淋管前半区1211内的喷淋孔数量少于左侧喷淋管后半区1212内的喷淋孔数量，右侧喷淋管前半区1221内的喷淋孔数量少于右侧喷淋管后半区1222内的喷淋孔数量，此时，由于流量不同，喷淋管12内部各部分的压降也不相同。例如左侧喷淋管121内，由于1212内的孔数多，流速快，1212部分的压降较1211部分更大，此时两侧气流作用在左侧肋板(151)的两个侧面上的力不相同(图中下方1212侧的气流作用在左侧肋板(151)的下方侧壁上的力<上方1211侧的气流作用在左侧肋板(151)的上方侧壁上的力)，而由于轴心部位的连接端11为固定的，因此使图 2中喷淋管12受到一个逆时针的转矩；相应的，在右侧喷淋管122内，由于1221内的孔数少于1222内的孔数，因此也产生一个逆时针的转矩。两部分转矩合在一起，会使工作过程中的喷淋管12一边喷雾一边自发转动。作为一个最简单的实施例，可以使1211和1221 内各设置一个喷淋孔13，而在1212和1222内不设置喷淋孔13，理论上也可以形成自发转动。但考虑到摩擦阻力等因素，孔数的差值需要达到一定程度、即流量差值到达一定程度时才可以实现转动。

同时，为了使旋转速度更快、混合更均匀，可以使上部气溶胶入口21的口径大于下部气溶胶入口23的口径，以加大进入喷淋管12时的气流速度。

优选的，左侧喷淋管前半区1211内的喷淋孔数量为21孔；右侧喷淋管前半区1221内的喷淋孔数量为21孔；左侧喷淋管后半区1212内的喷淋孔数量为37孔；右侧喷淋管后半区1222内的喷淋孔数量为37孔。

在一个具体实施例中，在喷淋管12的各个分区上设置了如上数量的喷淋孔13，经实测证实，采用该数量进行配置时，取得了很好的效果。

优选的，气溶胶出口22的数量为多个；多个气溶胶出口22以混匀罐20的轴线为中心周向均布，且每个气溶胶出口22均周向布置于混匀罐20的下部侧壁上。

气溶胶生成设备一般用于科学试验等用途，其排出的成品气溶胶一般需要排放到一个封闭的空间内，为了使封闭空间内各位置的气溶胶浓度更均匀，本申请的新型气溶胶混匀装置设置了多个气溶胶出口22，使成品气溶胶沿各个方向排出从而达到更好的效果。

优选的，混匀罐20的横截面为圆形、或正多边形。

混匀罐20的作用是为标准气溶胶和洁净气体提供一个混合的空间，因此无需严格限制其外形，只要能够取得较好的混合效果即可。

优选的，在喷淋管12的底端面上设置有半球形的凸块14；喷淋孔13设置于凸块14上。

在喷淋管12的底端面上直接开设喷淋孔13时，一般情况下只能使喷射方向与底端面垂直，难以调整；而采用凸块14后，由于其具有半球形结构，喷淋孔13可以设置于半球结构的底端或侧面，可以根据需要使开孔朝向不同的方位，以便介质向罐内的不同方向喷出，使气溶胶混合更均匀。

优选的，凸块14与喷淋管12的底端面转动连接。

为进一步方便应用，使用户在使用过程中可以根据需要对喷射方向进行再次调整，可以将凸块14与喷淋管12的底端面之间以转动连接的方式连接起来。具体实施过程中，可以采用多种方式，例如一种实施例为，以弹性较好的塑料或橡胶材料制作凸块14，并在凸块14的上部设置一道环形凹槽，装配时将凸块14塞入喷淋管12的底端面上预设的安装孔处，并使环形凹槽卡在底端面上预设的安装孔的侧壁，装配完成后，如需调整时，可根据需要直接转动凸块14，使该凸块14上的喷淋孔13方向发生改变。

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，本实用新型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实用新型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实用新型，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，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型气溶胶混匀装置，其特征在于，包括：混匀罐(20)和设置于所述混匀罐(20)内部的喷淋组件；

所述混匀罐(20)为一个柱状空心容器；所述混匀罐(20)的顶端平面的中部上侧竖直设置有上部气溶胶入口(21)；所述混匀罐(20)的顶端平面的中部下侧竖直设置有下部气溶胶入口(23)；所述上部气溶胶入口(21)与所述下部气溶胶入口(23)互相贯通；所述混匀罐(20)的下部还设置有气溶胶出口(22)；

所述喷淋组件包括喷淋管(12)和竖直连接于所述喷淋管(12)的顶端中部上方的连接端(11)；所述喷淋管(12)为具有顶部开口的中空结构，所述连接端(11)为中空圆柱体结构，所述喷淋管(12)通过所述顶部开口与所述连接端(11)贯通；所述喷淋管(12)的底端面上设置有多个喷淋孔(13)；

所述喷淋组件通过所述连接端(11)与所述下部气溶胶入口(23)转动连接。

2.如权利要求1所述的新型气溶胶混匀装置，其特征在于，所述连接端(11)与所述下部气溶胶入口(23)之间还设置有轴承(30)。

3.如权利要求1所述的新型气溶胶混匀装置，其特征在于，所述喷淋管(12)的中部纵截面为空心矩形；所述喷淋管(12)的底端面为中间低、两侧高的斜面。

4.如权利要求1所述的新型气溶胶混匀装置，其特征在于，所述喷淋管(12)包括左侧喷淋管(121)和右侧喷淋管(122)；所述左侧喷淋管(121)包括左侧喷淋管前半区(1211)和左侧喷淋管后半区(1212)，所述右侧喷淋管(122)包括右侧喷淋管前半区(1221)和右侧喷淋管后半区(1222)；所述左侧喷淋管前半区(1211)、所述左侧喷淋管后半区(1212)、所述右侧喷淋管前半区(1221)和所述右侧喷淋管后半区(1222)沿所述连接端(11)的轴线为中心依次周向分布；所述左侧喷淋管前半区(1211)内的喷淋孔数量少于所述左侧喷淋管后半区(1212)内的喷淋孔数量；所述右侧喷淋管前半区(1221)内的喷淋孔数量少于所述右侧喷淋管后半区(1222)内的喷淋孔数量；

所述喷淋管(12)内还设置有肋板(15)，所述肋板(15)为横向铺设于所述喷淋管(12)的底端面内侧的三棱柱；所述肋板(15)包括左侧肋板(151)和右侧肋板(152)；所述左侧肋板(151)设置于所述左侧喷淋管前半区(1211)内；所述右侧肋板(152)设置于所述右侧喷淋管前半区(1221)内。

5.如权利要求4所述的新型气溶胶混匀装置，其特征在于，所述左侧喷淋管前半区(1211)内的喷淋孔数量为21孔；所述右侧喷淋管前半区(1221)内的喷淋孔数量为21孔；所述左侧喷淋管后半区(1212)内的喷淋孔数量为37孔；所述右侧喷淋管后半区(1222)内的喷淋孔数量为37孔。

6.如权利要求1所述的新型气溶胶混匀装置，其特征在于，所述气溶胶出口(22)的数量为多个；多个所述气溶胶出口(22)以所述混匀罐(20)的轴线为中心周向均布，且每个所述气溶胶出口(22)均周向布置于所述混匀罐(20)的下部侧壁上。

7.如权利要求1所述的新型气溶胶混匀装置，其特征在于，所述混匀罐(20)的横截面为圆形、或正多边形。

8.如权利要求1-7中任一项所述的新型气溶胶混匀装置，其特征在于，在所述喷淋管(12)的底端面上设置有半球形的凸块(14)；所述喷淋孔(13)设置于所述凸块(14)上。

9.如权利要求8所述的新型气溶胶混匀装置，其特征在于，所述凸块(14)与所述喷淋管(12)的底端面转动连接。

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