CN85109727B - 气动式粉体喷射器 - Google Patents

Abstract

一种气动式粉体喷射器。包括同轴的抽吸段和喷射段，抽吸段的文丘里管配置在喷射器主体的上部，气体通过文丘里管注入，位于与文丘里管下游错开的主体侧面设有抽吸粉体的进口孔。喷射段包括管子和管状扩散端，管子包括喇叭形的管状头和圆锥台形的管状部分，通过管状头固定在抽吸进口下流端的主体中，圆锥台形的管状部分向出口端延伸变细，并与主体的侧壁构成喷射室，主体侧壁上有空气进口。管状扩散端由内壁收敛部分和扩散部分构成，固定在主体出口端。

Description

气动式粉体喷射器

本发明涉及一种用于抽吸粉体的气动式喷射器，使悬浮于流体（例如空气）矢流中的粉体，以恒定的浓度分布到相对于喷射器移动的基体（例如玻璃）上，形成粉体薄膜或形成由粉体分解而产生的生成物薄膜。

制作加热玻璃或光学元件时，应使玻璃具有电、热和光学性能，为此，就需要对玻璃涂覆由高温分解而获得的金属氧化物层，然后，再使分布在加热玻璃上的粉状混合物氧化。为了使玻璃整个表面上性能均匀，就必须尽可能地减小涂覆层厚度的变化，公差厚度偏差不超过1%。为此，粉体应以较高的精确度进行分布。

在常用的粉体分布装置中，有一种板式配料器。这种板式配料器出口可以提供一种连续的和恒定的呈流动粉体状的流股。例如，1985年1月4日法国专利申请№8500052中就述及这样的配料器。粉体从配料器出口抽出后，在输送过程中，要尽可能避免受到压缩，以便将其分布到基体上。如果不采取这种预防措施，那么，涂覆层的厚度就会出现不均匀，外观不规则，光学性能、电性能和热性能也不一样。

抽吸粉体以及把粉体分布到基体上，可以通过已有技术中的气动泵型的喷射器进行实施。人们已经了解气动泵型的喷射器。这种类型的喷射器包括抽吸锥体，抽吸锥体细的一端同管状喷射主体的进口相连，上述类型的喷射器还包括侧面进气管，空气通过侧面进气管注入，侧面进气管通向具有窄小的环形空隙的环形室，并限定在上述喷射器主体的进口与沿抽吸锥体轴线延伸的管子端部之间。

注入的空气在环形空隙的出口以声速输出，在管子的进口处形成负压。由于抽吸锥体的进口处有大气压，也就是说，抽吸锥体的进口处没有任何负压，因此，可以把悬浮流动粉体引入到抽吸锥体和管子中。其诱导流量一般地大约是其注入流量的50%。这种喷射器在这样增加的容积效率以及进口处没有任何负压时就变成放大器，它可以对抽吸的粉体流股中部产生扰动，粉体起激发器的作用，例如，抽吸的混合物中粉体浓度的变化（除非可以被控制），可以使进口处出现的扰动在出口处得到增强。由此可见，这样的喷射器是不稳定的，不适于生成涂覆层精确度小于1%的基体。

人们还了解另一种类型的喷射器。在这种喷射器中，喷射段由文丘里管和位于文丘里管轴向延伸部位的悬浮段构成。通过进口来抽吸空气和粉体的混合物，这种进口的轴线同文丘里管的轴线相垂直，进口同文丘里管的端部齐平。

所述的这种类型的进口处，其流量小而负压大，因此，该喷射器工作稳定。但是，实际上，这种喷射器的稳定范围非常窄，因为这种稳定范围是由文丘里管的直径确定的，所以对已有技术中的喷射器的稳定范围不能加以改变。另外，提供的总的增压流量也很小。又由于文丘里管的端部位于抽吸的空气和粉体混合物的通路中，因此，这种喷射器会很快地被堵塞。当文丘里管端部形成的粉体层具有足够厚度时，这样的粉体层就使喷射器失去稳定性能。

本发明的目的是改进已有技术中述及的喷射器的不足之处，为此，提出使气动式喷射器具有一定的负压抽吸能力及增压明显增加的额定流量，并可以通过对总的增压流量进行调节而获得尽可能低的大气压下的抽吸流量，这样做的目的是在抽吸粉体时引起粉体流的相对扰动。

根据本发明分别抽吸粉体和注入悬浮矢流，就可以达到上述所有目的。

根据本发明的气动式粉体喷射器，其喷射器主体包括抽吸段和喷射段，抽吸段的文丘里型管配置在喷射器主体上部，气体通过文丘里管注入，位于与文丘里管紧近下游错开的主体侧面设有抽吸粉体的进口孔，喷射器的喷射段与抽吸段共轴线配置于主体下部。喷射器主体由其内分别设有内缘槽的相互衔接的管状部件构成，喷射段包括管子和管状扩散段，管子由喇叭形的管状头和圆锥台形的管状部分所组成，管子通过其管状头和管状部件的内缘槽相配合与主体共轴线固定在抽吸粉体进口下游的主体内，圆锥台形的管状部分向主体出口端延伸变细且与主体侧壁构成喷射室，主体侧壁开有使驱动气体注入到喷射室中的进口，管状扩散段由内壁收缩部分和扩散部分所构成且与主体共轴线固定在喷射器主体的出口端，其最小截面同管子的管状部分的出口端面齐平且共同限定使喷射室内的气体通过其中的环形小间隙，所述抽吸粉体进口孔的轴心线与文丘里管的轴心线成倾角，所述管子的圆锥台形管状部分的长度至少为入口处内径的10倍。

根据本发明气动式粉体喷射器，抽吸段和喷射段都彼此完全分开，这样就可以改变抽吸流量，而与总的增压流量无关。因此，这种喷射器的流量可以进行调节，直至获得最佳喷射条件，也就是说，就总的增压流量而言，在尽可能低的大气压下，具有抽吸粉体的足够的负压，使粉体避免受到压缩，并使得由于抽吸粉体而产生的扰动无关紧要，另外，对悬浮粉体增压，可以提高额定流量。

现在，参照附图详细说明本发明的不同实施例。附图如下：

图1示出第一个实施例中喷射器的轴向剖面图。

图2示出第二个实施例中喷射器上部的轴向剖面图。

图1中示出的喷射器包括主体10，该主体10由两个互相衔接的管状部件10′和10″组成。第一个管状部件10′的入口端同套筒12端接，用公知方法把注入第一气体的文丘里管14固定在上述套筒12上。文丘里管通向抽吸室16的内部，限定在上述管状部件10′中。

在管状部件10′的侧壁上有管接头18，管子（未示出）由管接头加以连接，可通过该管子从配料器中抽吸粉体。管接头18同文丘里管的轴线呈一定角度，且与第一气流方向相倾斜。管接头18同文丘里管的管口错开，并通向抽吸室16，因此，抽吸的粉体就不会沉积在文丘里管上，尤其不会沉积在文丘里管端部20的下流端。

部件10、管接头18、文丘里管14以及抽吸室16构成喷射器的抽吸段。

可采用公知方法把部件10″与部件10′连接起来，在图1的实施例中，部件10′和10″是通过与它们同轴的管子22从内部进行连接的。为此，这种管子22具有喇叭形管状头24，管状头24正好位于部件10′、10″衔接端内缘上形成的槽26和28内，部件10″和10′嵌在或拧在喇叭形管状头24上。

管子的管状头沿几乎完全位于构件10″中的管状部分30延伸。管状部分30具有从管状头24到出口端逐渐变细的圆锥台状的外形，以及直径一定的内形，因此，管状部分出口端的壁厚相对地比较薄。

管子的圆锥台形的管状部分长度至少应该等于其进口内径的10倍，以使气体和粉体混合稳定。

抽吸室16的内侧壁，通过在管子的管状头24上形成的收敛腔32，逐渐同管状部分相连。

在部件10″的壁的切线方向上有开口34，通过开口34把驱动气体引入环形喷射室36，环形喷射室36限定在部件10″和管状部分30之间。

扩散段38固定在部件10″的出口端，扩散段的内壁有收敛部分40和扩散部分42。收敛部分40进口处截面与部件10″的下部截面相等。最窄小的部位44的截面大于出口端的截面，并与出口端面共面，形成环形小间隙46，以便使上部气体通过扩散部分42。

部件10″和管子22构成了气动式喷射器的喷射段。

图2示出图1中喷射器上部的另一个实施例。

在这个新的实施例中，喷射器的抽吸段已得改进。用于抽吸的管接头不是在文丘里管口的紧下方开口，而是如同前面述及的那样，抽吸用管接头同文丘里管端部错开，在管口上流方向开口。

当把喷射器同根据粒度大小将粉体微粒进行分级的旋风分离器组合使用时，这种实施例尤其具有优越性。

在这种实施例中，抽吸室56由旋风分离器的内空隙构成，该旋风分离器包括围绕注入第一气体的文丘里管14的壁55，还包括许多供给气体的通道（未示出）。抽吸室56的下流端，如同图1中示出的实施例中的抽吸室16那样，与喷射段的管子的喇叭形管状头相连接。

在该实施例中，抽吸用管接头58可以引入悬浮在气流中的粉体。这种管接头58配置在旋风器的上部，与旋风器的壁55成切线方向，同文丘里管的轴线成倾斜方向。

图1和图2中示出的喷射器操作如下：把第一气体注入文丘里管14内，使其在抽吸室16或56中形成负压，以便利用管子和管接头18或58从粉体配料器中抽吸粉体。由于是在大气压下进行抽吸，因此，粉状可以保持如同在配料器中那样未被压缩的流动状态。通过第一气体使一定量的粉体向管子流动。在管子内，粉体和第一气体在向前流动中逐渐地进行充分混合，从而形成均匀的悬浮粉体。

然后，悬浮粉体通过由开口34注入的驱动气体在扩散部分42（见图1）增压;悬浮状粉体通过收敛部分和间隙46时，流速就加快;这种流速为声速。在驱动气体中稀释了的悬浮粉体，以恒速喷射到在扩散部分38前部移动的基体上。这样，在基体上就涂覆了粉体涂层或粉体分解而产生的生成物涂层。

如图2所示，在喷射器与旋风器组合使用的情况下，可在旋风器内对粒度不同的粉体颗粒进行分级，各种粒级的颗粒可按不同的通道流动。

当流束同高速驱动气体相遇时，它们彼此之间由于相互撞击而粉碎，就形成比较小的颗粒。

根据本发明，由于喷射段使用两个不同的气源，因此，本发明的第一喷射段可用于抽吸粉体，第二喷射段可用于注入驱动气体，这两个喷射段以完全分开的方式进行操作。本发明的喷射器同已有技术中的喷射器不同。对于本发明喷射器来说，可以改变其中一种功能而对其它功能不产生任何影响。这样，就可以将抽吸流量与总的增压流量之比调节到尽可能小的数值，从而使抽吸粉体而引起的扰动无关紧要。本发明喷射器的稳定范围比已有技术中的喷射器的稳定范围大。抽吸用负压和对悬浮粉体进行增压的额定流量都可以增大。

本发明喷射器，可以提供一定额定浓度的悬浮粉体，其浓度变化不超过额定浓度的1%，不超过公称浓度1%，而且，增加的增压流量大约为500-1000米/小时。

第一气体、驱动气体以及与喷射器组合在一起的旋风器中的工作气体，一般都是使用空气，也可以使用其它气体（如氮气）。

本发明喷射器，由于抽吸流量极小，因此，使用除空气之外的其它气体也很容易。

Claims (5)

1、一种气动式粉体喷射器，该喷射器的主体包括抽吸段和喷射段，抽吸段的文丘里型管配置在喷射器主体上部，气体通过文丘里管注入，位于与文丘里管紧近下游错开的主体侧面设有抽吸粉体的进口孔，喷射器的喷射段与抽吸段共轴线配置于主体下部，本发明的特征在于喷射器主体由其内分别设有内缘槽（26，28）的相互衔接的管状部件（10′、10″）构成，喷射段包括管子（22）和管状扩散段（38），管子（22）由喇叭形的管状头（24）和圆锥台形的管状部分（30）所组成，管子（22）通过其管状头（24）和管将部件（10′、10″）的内缘槽（26、28）相配合与主体共轴线固定在抽吸粉体进口（18、58）下游的主体内，圆锥台形的管状部分（30）向主体出口端延伸变细且与主体侧壁构成喷射室（36），主体侧壁开有使驱动气体注入到喷射室（份）中的进口（34），管状扩散段（38）由内壁收缩部分（40）和扩散部分（42）所构成且与主体共轴线固定在喷射器主体的出口端，其最小截面（44）同管子（22）的管状部分（30）的出口端面齐平且共同限定使喷射室内的气体通过其中的环形小间隙，所述抽吸粉体进口孔（18、58）的轴心线与文丘里管的轴心线成倾角，所述管子（22）的圆锥台形管状部分（30）的长度至少为入口处内径的10倍。

2、根据权利要求1所述的气动式粉体喷射器，其特征在于管子（22）头部（24）具有腔室（32），该腔室的入口断面与吸入室（16）的断面相等，且朝管状部分逐渐减小。

3、根据权利要求1或2所述的气动式粉体喷射器，其特征在于侧部吸入口（58）在文丘里管（14）下流端的上流部位，且在包围文丘里管的吸入室（56）开有孔。

4、根据权利要求3所述的气动式粉体喷射器，其特征在于侧部吸入口（58）是与吸入室（56）壁成切向的螺纹孔。

5、根据权利要求4所述的气动式粉体喷射器，其特征在于吸入室（56）是由与喷射器相结合的旋风器（55）的内部空间构成。

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