气溶胶筛选装置的制作方法

1.本实用新型涉及气溶胶过滤技术领域，尤其涉及一种气溶胶筛选装置。


背景技术：

2.单分散油性气溶胶在滤料测试及气溶胶测量相关光学仪器的计量校准中扮演着标准物质的角色，因此单分散油性气溶胶的发生显得尤为重要。目前，单分散油性气溶胶粒子的发生方法主要为蒸发冷凝法（热发生法），此种方法在雾化器的后端需要串联高温饱和器及冷凝器等能量消耗较高的组成部分，在提高了能耗的同时也增加了整套装置操作的复杂性。使用喷雾雾化器的冷发生方法发生的油性气溶胶单分散性较差，主要体现在大于目标粒径和小于目标粒径的气溶胶粒子过多，从而使气溶胶粒径分布呈多分散特性，影响后续的实验结果。
3.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

4.针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种气溶胶筛选装置，其能够对多分散气溶胶进行筛选，有效剔除大于目标粒径和小于目标粒径的气溶胶粒子，稳定地获得单分散气溶胶。
5.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
6.本实用新型提供一种气溶胶筛选装置，包括：
7.一级筛选组件，其包括一级加速嘴，所述一级筛选组件能够将经所述一级加速嘴加速后的气溶胶粒子中大于目标粒径的气溶胶粒子截留；
8.二级筛选组件，其包括二级加速嘴，所述二级筛选组件能够将经所述二级加速嘴加速后的气溶胶粒子中小于目标粒径的气溶胶粒子截留；
9.其中，所述一级筛选组件与所述二级筛选组件连通，从所述一级筛选组件流出的气溶胶流入所述二级加速嘴中、经所述二级筛选组件筛选后流出。
10.本技术一些实施例中，所述一级筛选组件还包括一级撞击体、截留柱以及一级筛选板；
11.所述一级撞击体内设有一级筛选室，所述一级加速嘴设于所述一级撞击体上、并与所述一级筛选室连通；
12.所述一级筛选板设于所述一级筛选室的底部，所述一级筛选板上设有多个第一分流孔，所述第一分流孔与所述二级加速嘴连通；
13.所述一级筛选板上还设有所述截留柱，所述一级加速嘴的出气口正对所述截留柱。
14.本技术一些实施例中，所述一级撞击体内设有顶部敞口的空腔，所述空腔与所述一级筛选室之间通过第一螺纹孔连通，所述一级加速嘴螺设于所述第一螺纹孔上，所述一
级加速嘴的一部分位于所述空腔内、另一部分位于所述一级筛选室内。
15.本技术一些实施例中，所述一级筛选板上设有第二螺纹孔，多个所述第一分流孔环绕所述第二螺纹孔设置，所述截留柱螺设于所述第二螺纹孔上。
16.本技术一些实施例中，所述二级筛选组件还包括二级撞击体、二级筛选板以及接收嘴；
17.所述二级撞击体内设有二级筛选室，所述二级撞击体上形成有所述二级加速嘴，所述二级加速嘴与所述二级筛选室连通，所述二级撞击体与所述一级撞击体螺纹连接；
18.所述二级筛选板设于所述二级筛选室的底部，所述二级筛选板上设有多个第二分流孔；
19.所述接收嘴设于所述二级筛选板上，所述接收嘴的进气口正对所述二级加速嘴的出气口，所述接收嘴的出气口外伸于所述二级筛选室。
20.本技术一些实施例中，所述二级筛选板上设有第三螺纹孔，多个所述第二分流孔环绕所述第三螺纹孔设置，所述接收嘴螺设于所述第三螺纹孔上。
21.本技术一些实施例中，所述二级筛选组件还包括出气嘴，所述出气嘴与所述二级撞击体螺纹连接；
22.所述接收嘴的出气口正对所述出气嘴的出气口；
23.所述出气嘴内设有台阶部，所述第二分流孔正对所述台阶部。
24.本技术一些实施例中，所述截留柱和所述台阶部上均分别设有毛毡。
25.本技术一些实施例中，所述一级筛选板与所述二级撞击体的顶部之间、所述二级撞击体与所述二级筛选板之间、以及所述二级筛选板与所述出气嘴之间均分别设有密封圈。
26.本技术一些实施例中，所述一级加速嘴的加速段直径和所述二级加速嘴的加速段直径均为d；
27.所述一级加速嘴与所述截留柱之间的距离为l1，所述二级加速嘴与所述接收嘴之间的距离为l2，所述l1和所述l2均分别不小于1.5d。
28.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
29.本技术所公开的气溶胶筛选装置包括一级筛选组件和二级筛选组件，一级筛选组件与二级筛选组件上下串通连接，待筛选的多分散气溶胶依次流经一级筛选组件和二级筛选组件。一级筛选组件包括一级加速嘴，一级筛选组件利用惯性作用能够将经一级加速嘴加速后的气溶胶粒子中大于目标粒径的气溶胶粒子截留；二级筛选组件包括二级加速嘴，二级筛选组件也是利用惯性作用能够将经二级加速嘴加速后的气溶胶粒子中小于目标粒径的气溶胶粒子截留。
30.本技术通过串连式的一级筛选组件和二级筛选组件，能够对多分散气溶胶进行筛选，有效剔除大于目标粒径和小于目标粒径的气溶胶粒子，稳定地获得单分散气溶胶，有助于提高后续相关实验的准确性。
31.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
32.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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为根据实施例的气溶胶筛选装置的爆炸图；
34.图2为根据实施例的气溶胶筛选装置的剖视图；
35.图3为根据实施例的一级筛选组件的剖视图；
36.图4为根据实施例的二级撞击体的剖视图；
37.图5为根据实施例的一级筛选板的结构示意图；
38.图6为根据实施例的二级筛选板的结构示意图。
39.附图标记：
40.100一级筛选组件；
41.110-一级撞击体，111-一级筛选室，112-空腔；
42.120-一级加速嘴，121-一级加速段；
43.130-一级筛选板，131-第二螺纹孔，132-第一分流孔，133-第一凸台；
44.140-截留柱；
45.200-二级筛选组件；
46.210-二级撞击体；211-二级筛选室，212-凹槽，213-第一凸环部；
47.220-二级加速嘴，221-二级加速段，222-导流槽；
48.230-二级筛选板，231-第三螺纹孔，232-第二分流孔，233-第二凸台，234-第二凸环部；
49.240-接收嘴；
50.250-出气嘴，251-第一台阶部，252-第二台阶部；
51.310-第一密封圈，320-第二密封圈，330-第三密封圈；
52.l1-一级加速嘴与截留柱之间的距离；
53.l2-二级加速嘴与接收嘴之间的距离。
具体实施方式
54.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
55.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
56.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含
地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
57.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
58.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之”上”或之”下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
59.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
60.本实施例公开一种气溶胶筛选装置，可以用于油性多分散气溶胶或盐性多分散气溶胶等的筛选，以期得到单分散的气溶胶。
61.参照图1和图2，该气溶胶筛选装置主要包括一级筛选组件100和二级筛选组件200，一级筛选组件100与所述二级筛选组件200连通，具体为上下串通式结构，待筛选的多分散气溶胶依次流经一级筛选组件100和二级筛选组件200。
62.一级筛选组件100包括一级加速嘴120，一级筛选组件100能够将经一级加速嘴120加速后的气溶胶粒子中大于目标粒径的气溶胶粒子截留。
63.二级筛选组件200包括二级加速嘴220，二级筛选组件200能够将经二级加速嘴220加速后的气溶胶粒子中小于目标粒径的气溶胶粒子截留。
64.待筛选的多分散气溶胶先流经一级加速嘴120得到加速，其中粒径大于目标粒径的气溶胶粒子惯性较大，保持原有运动轨迹的能力较强，一级筛选组件100将这部分粒径大于目标粒径的气溶胶粒子截留，而粒径等于和小于目标粒径的气溶胶粒子的惯性较小，保持原有运动轨迹的能力较弱，粒径等于和小于目标粒径的气溶胶粒子流入二级加速嘴220中，完成一级筛选。
65.粒径等于和小于目标粒径的气溶胶粒子流入二级加速嘴220中再次获得加速，粒径小于目标粒径的气溶胶粒子被二级筛选组件200截留，而粒径等于目标粒径的气溶胶粒子则从二级筛选组件200中流出，完成二级筛选，得到单分散气溶胶。
66.本技术通过串连式的一级筛选组件100和二级筛选组件200，能够对多分散气溶胶进行筛选，有效剔除大于目标粒径和小于目标粒径的气溶胶粒子，稳定地获得单分散气溶胶，有助于提高后续相关实验的准确性。
67.对于一级筛选组件100的具体结构，本技术一些实施例中，参照图1至图3，一级筛选组件100还包括一级撞击体110、截留柱140以及一级筛选板130。
68.一级撞击体110为中空圆柱体结构，一级撞击体110的内部设有一级筛选室111，一级筛选室111的底部敞口。
69.一级加速嘴120设于一级撞击体110的顶部，一级加速嘴120的出气口与一级筛选室111连通。
70.一级筛选室111的底部敞口处设有一级筛选板130，一级筛选板130上设有多个第一分流孔132，第一分流孔132与二级加速嘴220连通。
71.一级筛选板130上还设有截留柱140，一级加速嘴120的出气口正对截留柱140。
72.一级筛选组件100筛选气溶胶粒子的过程为：待筛选的多分散气溶胶先进入一级加速嘴120内，多分散气溶胶得到加速，其中粒径大于目标粒径的气溶胶粒子惯性较大而保持原有运动轨迹，撞击到截留柱140上被截留，而粒径等于和小于目标粒径的气溶胶粒子惯性较小而偏离原有运动轨迹，随气流经过一级筛选板130上的第一分流孔132流入二级加速嘴220中。
73.本技术一些实施例中，截留柱140的顶部设有撞击圆盘（未图示），撞击圆盘上设有毛毡（未图示），粒径大于目标粒径的气溶胶粒子直接撞击到撞击圆盘上而被截留在毛毡上。
74.对于一级加速嘴120的具体结构，本技术一些实施例中，一级撞击体110内设有顶部敞口的空腔112，空腔112与一级筛选室111之间通过第一螺纹孔（未标示）连通，一级加速嘴120螺设于第一螺纹孔上，一级加速嘴120的一部分位于空腔112内、另一部分位于一级筛选室111内。
75.一级加速嘴120上设有止挡台阶（未标示），安装一级加速嘴120时，止挡台阶起到限位作用，同时也便于一级加速嘴120的安装。
76.一级加速嘴120内设有加速段（记为一级加速段121），一级加速段121为一段直径较小的细长孔，以对流经的气溶胶进行加速。
77.对于一级筛选板130的具体结构，参照图5，一级筛选板130上设有第二螺纹孔131，多个第一分流孔132环绕第二螺纹孔131均匀设置，截留柱140螺设于第二螺纹孔131上。
78.在一级筛选室111内，未被截留的粒径等于和小于目标粒径的气溶胶粒子偏离原有运动轨迹并经第一分流孔132继续向下流动，均匀设置的第一分流孔132更加便于气溶胶粒子的流动。
79.一级筛选板130的中间位置处设有第一凸台133，第二螺纹孔131设于第一凸台133上，第一分流孔132设于第一凸台133的外侧，第一凸台133的设置便于气溶胶经第一分流孔132流出。
80.对于二级筛选组件200的具体结构，本技术一些实施例中，参照图1、图2以及图4，二级筛选组件200还包括二级撞击体210、二级筛选板230以及接收嘴240。
81.二级撞击体210为中空圆柱体结构，二级撞击体210的内部设有二级筛选室211，二级筛选室211的底部敞口，二级撞击体240的顶部形成二级加速嘴220，二级加速嘴220与二级筛选室211连通。
82.二级撞击体210与一级撞击体110螺纹连接，实现一级筛选组件100与二级筛选组
件200之间的上下串连固定。
83.二级筛选板230设于二级筛选室211的底部敞口处，二级筛选板230上设有多个第二分流孔232。
84.接收嘴240设于二级筛选板230上，接收嘴240的进气口正对二级加速嘴220的出气口，接收嘴240的出气口外伸于二级筛选室211。
85.二级筛选组件200筛选气溶胶粒子的过程为：经第一分流孔132流入的粒径等于和小于目标粒径的气溶胶粒子经过二级加速嘴220再次加速，粒径等于目标粒径的气溶胶粒子保持原有运动轨迹直接流入接收嘴内、并从接收嘴排240出，而粒径小于目标粒径的气溶胶粒子随气流偏转流入第二分流孔232内，经过第二分流孔232后被截留。
86.至此，多分散气溶胶经过一级筛选组件100和二级筛选组件200后，只有粒径等于目标粒径的气溶胶粒子经接收嘴240排出，得到单分散的气溶胶粒子。
87.参照图4，在二级撞击体210上加工形成二级加速嘴220，一体成型，结构更为简洁，有助于简化加工过程和安装工序。
88.二级加速嘴220内设有加速段（记为二级加速段221），二级加速段221为一段直径较小的细长孔，以对流经的气溶胶进行加速。
89.二级加速嘴220内在二级加速段221的上部设有锥型导流槽222，起到汇流和导流的作用，便于气溶胶的流动。
90.对于接收嘴240的具体结构，本技术一些实施例中，参照图6，二级筛选板230上设有第三螺纹孔231，多个第二分流孔232环绕第三螺纹孔231均匀设置，接收嘴240螺设于第三螺纹孔231上。
91.在二级筛选室211内，未被截留的粒径等于和小于目标粒径的气溶胶粒子偏离原有运动轨迹并经第二分流孔232继续向下流动，均匀设置的第二分流孔232更加便于气溶胶粒子的流动。
92.二级筛选板230的中间位置处设有第二凸台233，第三螺纹孔231设于第二凸台233上，第二分流孔232设于第二凸台233的外侧，第二凸台233的设置便于气溶胶经第二分流孔232流出。
93.本技术一些实施例中，二级筛选组件200还包括出气嘴250，参照图1和图2，出气嘴250与二级撞击体210螺纹连接，出气嘴250位于二级筛选板230的下方。
94.接收嘴240的出气口正对出气嘴250的出气口，从接收嘴240流出的粒径等于目标粒径的气溶胶粒子直接流入出气嘴250，并经出气嘴250的出气口流出，以向后续的实验装置提供筛选后的单分散的气溶胶。
95.出气嘴250内设有台阶部（记为第一台阶部251），第二分流孔232正对第一台阶部251，从第二分流孔232流出的粒径小于目标粒径的气溶胶粒子直接撞击到第一台阶部251而被截留。
96.第一台阶部251上设有毛毡，以对撞击到其上的气溶胶进行吸收截留。
97.为了提高整个装置的密封性，本技术一些实施例中，参照图2，一级筛选板130与二级撞击体210的顶部之间、二级撞击体210与二级筛选板230之间、以及二级筛选板230与出气嘴250之间均分别设有密封圈。
98.具体的，再结合图4，二级撞击体210的顶部设有凹槽212，凹槽212内设有第一密封
圈310，当一级撞击体110与二级撞击体210螺纹紧固连接后，一级筛选板130被挤压限位在一级撞击体110和二级撞击体210的顶部之间，并且一级筛选板130与第一密封圈310紧靠，此处形成密封，避免一级筛选室111内的气溶胶经此处外泄、或淌流到二级加速嘴220内。
99.参照图2和图4，二级撞击体210的底部的内周壁上设有第一凸环部213，第一凸环部213内缩于二级撞击体210的底端面，第一凸环部213与二级筛选板230之间限位出一个容纳密封圈（记为第二密封圈320）的空间，在此处形成密封，避免二级筛选室211内的气溶胶外泄。
100.参照图2和图6，二级筛选板230的底部设有第二凸环部234，第二凸环部234内缩于二级筛选板230的外周面；出气嘴250的内周壁上设有第二台阶部252，这样，二级筛选板230和出气嘴250之间在第二台阶部252和第二凸环部234的作用下形成一个容纳密封圈（记为第三密封圈330）的空间，在此处形成密封，避免上部的气溶胶经此处渗入出气嘴250内而影响最终的气溶胶筛选效果。
101.本技术中的气溶胶筛选装置，各个部件之间的连接多采用螺纹连接形式，便于拆装及清理维护。
102.本技术一些实施例中，为了进一步提高气溶胶筛选效果，对相关数据也进行了研究，具体为：一级加速嘴120的加速段直径和二级加速嘴220的加速段直径均为d；
103.一级加速嘴120与截留柱140之间的距离为l1，二级加速嘴220与接收嘴240之间的距离为l2，l1和l2均分别不小于1.5d。
104.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
105.以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。