混合腔室及一种连续调节细颗粒物浓度的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种连续调节细颗粒物浓度的装置。
【背景技术】
[0002]细颗粒物(即通常说的PM2.5)指空气等气体中粒径小于2.5 μ m的固体悬浮颗粒物，是雾霾的重要组成部分。目前研究雾霾对人体健康的影响机理已迫在眉睫。生物医学领域里，通过模拟不同浓度的细颗粒物环境，分析小白鼠等动物的生命代谢情况来评价细颗粒物对生物健康的影响。因此，如何获得浓度稳定、分布均匀的细颗粒物环境是一个重要的技术问题。
[0003]图1和图2是现有的两种典型的获取细颗粒物环境的装置。图1所示的装置只有I个进气口，安装有一个风扇，该装置无法快速的、由高到低的调节细颗粒物浓度。图2所示的装置有I个进气口和I个出气口，布置在同侧并用挡板隔开，该装置能使气体沿装置壁体循环，但不能保证装置中心区域细颗粒物的浓度是均匀的，而中心区域是动物的主要活动区域。图1和图2所示的装置都不能实现对细颗粒物浓度的连续调节。
【实用新型内容】
[0004]针对现有装置存在的不足，本实用新型提供了一种连续调节细颗粒物浓度的装置。
[0005]混合腔室，包括密封底板1、上罩2、锥型喷嘴6和挡气板7。上罩2盖合在密封底板I上，形成一个封闭空间。锥型喷嘴6位于上罩2的顶面上，将封闭空间与外部连通。挡气板7的底面(靠近密封底板I的面为底面)为平面，顶面为圆弧面，侧面为圆柱面，位于封闭空间内。
[0006]密封底板I和挡气板7连接并同轴。
[0007]一种连续调节细颗粒物浓度的装置，包括混合腔室，还包括第一气栗3、第二气栗12、第一气流量计4、第二气流量计8及细颗粒物发生设备5。
[0008]锥型喷嘴6为两个，第一气栗3通过第一气流量计4与其中一个锥型喷嘴连接，细颗粒物发生设备5与另一个锥型喷嘴连接。密封底板I上开设有连通封闭空间与外部的连通孔，第二气栗12通过第二气流量计8与连通孔连接。
[0009]连通孔开设在密封底板I的轴线处，为螺纹孔。
[0010]与现有技术相比，本实用新型提供的连续调节细颗粒物浓度的装置具有如下技术优势。
[0011]1、细颗粒物发生设备5通过锥型喷嘴6和混合腔室连接，富含细颗粒物的气体可以直接接入混合腔室的封闭空间中，避免了气栗、阀门等中间设备对细颗粒物浓度的影响。
[0012]2、通过设定第一气流量计4和第二气流量计8的允许流量数值，能够实现稀释气体和富含细颗粒物的气体按照任意的比例配比，配比速度快。
[0013]3、混合腔室的挡气板7能够有效避免完成配比的混合气体被第二气栗12快速抽走，同时改善了气体流场的分布，显著提高了混合腔室内细颗粒物的分布均匀性。
[0014]4、锥型喷嘴6能够减缓气体的出气速率，有利于实现稀释气体和富含细颗粒物的气体的充分混合。
【附图说明】
[0015]图1为现有的一种获取细颗粒物环境的装置的结构示意图。
[0016]图2为现有的另一种获取细颗粒物环境的装置的结构示意图。
[0017]图3为本实用新型提供的一种连续调节细颗粒物浓度的装置的结构示意图。图中后面带mm的数字表示尺寸(单位:毫米)，其他数字表示部件标号。
[0018]图4为本实用新型提供的锥型喷嘴6的结构示意图。图中的数字表示锥型喷嘴6的尺寸(毫米)和张角(度)。
【具体实施方式】
[0019]下面对本实用新型的实施方式进行进一步的具体说明。但应注意，本实用新型的范围并不局限于以下所描述的【具体实施方式】。任何对所描述的【具体实施方式】中的技术要素进行相同或等同替换获得的技术方案或本领域技术人员在所描述的【具体实施方式】的基础上不经过创造性劳动就可以获得的技术方案，都应当视为落入本实用新型的保护范围。
[0020]混合腔室，如图3所示，包括密封底板1、上罩2、锥型喷嘴6和挡气板7。密封底板I的形状为圆柱体薄片，底面直径700毫米，高10毫米。密封底板I由金属、玻璃或塑料制成。
[0021]上罩2为“上有顶、下无底”(有实体顶面，但没有实体底面)的中空薄壁圆柱体，底面内直径600毫米，内高480毫米，薄壁厚10毫米。上罩2由玻璃或透明塑料制成。
[0022]上罩2盖合在密封底板I上，形成一个封闭空间。锥型喷嘴6位于上罩2的顶面上，将封闭空间与外部连通。当密封底板I和上罩2的形状和尺寸如图3所示时，锥型喷嘴6的形状和尺寸如图4所示。
[0023]挡气板7的底面(靠近密封底板I的面为底面)为平面，顶面为圆弧面，侧面为圆柱面，位于封闭空间内。自上而下俯视时，挡气板7的俯视图为圆形；自下而上仰视时，挡气板7的仰视图也为圆形。挡气板7的主视图(图3所示即为主视方向)为轴对称图形，该图形类似盘状，中间部分薄两边厚。当密封底板I和上罩2的尺寸如图3所示时，挡气板7的底面直径(即仰视图中底面圆形的直径)500毫米，顶面圆弧面的半径为650毫米(该半径指圆弧面上一点到圆弧所在球体球心的距离)，顶面中心和底面中心(即俯视图中顶面圆的圆心和仰视图中底面圆的圆心)之间的距离为5毫米。
[0024]密封底板I和挡气板7连接并同轴。混合腔室在使用时，一般将挡气板7安装在密封底板I上，使得挡气板7与密封底板I固定或可拆卸连接。如图3所示，密封底板I和挡气板7同轴(同轴指密封底板I和挡气板7的轴线相同。密封底板I的轴线指连接上下底面圆心的直线，挡气板7的轴线指连接顶面中心和底面中心的直线。)，这样挡气板7的底面和密封底板I的上底面平行，两平面之间的距离为40毫米。挡气板7由金属、玻璃或塑料制成。
[0025]一种连续调节细颗粒物浓度的装置，如图3所示，包括混合腔室，还包括第一气栗3、第二气栗12、第一气流量计4、第二气流量计8及细颗粒物发生设备5。第一气栗3用于将稀释气体输送至混合腔室，功率要求较小，可选用200W的小功率气栗。第二气栗12用于将混合腔室内的所有气体抽出，其功率要大于第一气栗3，可选用200W以上100W以下的静音无油真空栗。细颗粒物发生设备5用于产生富含细颗粒物的气体，可选用市售产品，如夏禹时进科技(北京)有限公司生产的细颗粒物富集设备。
[0026]锥型喷嘴6为两个，第一气栗3通过第一气流量计4与其中一个锥型喷嘴连接，细颗粒物发生设备5与另一个锥型喷嘴连接。当混合腔室的形状和尺寸如图3所示时，上罩2与密封底板I和挡气板7同轴(上罩2的轴线指连接上下底面圆心的直线)，两个锥型喷嘴相对于上罩2的轴线对称，彼此之间的距离(即两个锥型喷嘴中轴线之间的距离)为160毫米。
[0027]密封底板I上开设有连通封闭空间与外部的连通孔，第二气栗12通过第二气流量计8与连通孔连接。连通孔开设在密封底板I的轴线处，为螺纹孔。
[0028]第一气流量计4和第二气流量计8均选用质量流量计，量程选择为50L/min。
[0029]本实用新型提供的一种连续调节细颗粒物浓度的装置的工作过程如下:细颗粒物发生设备5产生一定浓度的富含细颗粒物的气体(该气体中细颗粒物的浓度为FL0W% )，在第二气栗12的作用下该富含细颗粒物的气体进入混合腔室的封闭空间中。同时，第一气栗3将稀释气体输送至封闭空间中。所谓的稀释气体，一般都采用和富含细颗粒物气体的气体成分相同(例如都是空气)，但其中不含有细颗粒物的气体。富含细颗粒物的气体和稀释气体可以在混合腔室的封闭空间中充分混合。通过调节第一气流量计4和第二气流量计8各自允许的流量值，能够实现混合腔室内气体中的细颗粒物浓度在0%?FL0W%范围内连续可调。
[0030]根据实际所需的含有一定浓度细颗粒物的气体的量，本领域技术人员可以在【具体实施方式】中公布的混合腔室各部件具体尺寸的基础上，对相关部件的尺寸进行等比例放缩。与调整混合腔室各部件尺寸相应的，对第一气栗3、第二气栗12的功率，第一气流量计
4、第二气流量计8的量程进行必要的调整。
【主权项】
1.混合腔室，其特征在于，包括密封底板(1)、上罩(2)、锥型喷嘴(6)和挡气板(7);所述的上罩(2)盖合在密封底板(1)上，形成一个封闭空间；所述的锥型喷嘴(6)位于上罩(2)的顶面上，将封闭空间与外部连通；所述的挡气板(7)的底面为平面，顶面为圆弧面，侧面为圆柱面，位于封闭空间内。2.根据权利要求1所述混合腔室，其特征在于，所述的密封底板(1)和挡气板(7)连接并同轴。3.—种连续调节细颗粒物浓度的装置，包括根据权利要求1所述的混合腔室，还包括第一气栗(3)、第二气栗(12)、第一气流量计(4)、第二气流量计(8)及细颗粒物发生设备(5)，其特征在于，所述的锥型喷嘴(6)为两个，第一气栗(3)通过第一气流量计(4)与其中一个锥型喷嘴连接，细颗粒物发生设备(5)与另一个锥型喷嘴连接；所述的密封底板(1)上开设有连通封闭空间与外部的连通孔，第二气栗(12)通过第二气流量计(8)与连通孔连接。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的连通孔开设在密封底板(1)的轴线处，为螺纹孔。
【专利摘要】本实用新型提供了混合腔室及一种连续调节细颗粒物浓度的装置，连续调节细颗粒物浓度的装置包括混合腔室、第一气泵(3)、第二气泵(12)、第一气流量计(4)、第二气流量计(8)及细颗粒物发生设备(5)。混合腔室包括密封底板(1)、上罩(2)、锥型喷嘴(6)和挡气板(7)。本实用新型提供的装置，能够实现稀释气体和富含细颗粒物的气体按照任意的比例配比，配比速度快，并显著提高了混合腔室内细颗粒物的分布均匀性。
【IPC分类】G01N33/50
【公开号】CN205049569
【申请号】CN201520794136
【发明人】不公告发明人
【申请人】夏禹时进科技（北京）有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月14日