粉塵氣溶膠發生裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種粉塵氣溶膠發生裝置，產生的氣溶膠濃度穩定，在不同的時刻，濃度是一致的。包括粉塵加料裝置、粉塵氣溶膠發生裝置和電腦控制系統；其中，所述氣流通道包括氣流入口、粉塵接觸處管道和氣流出口；所述粉塵接觸處管道為縫隙狀通道，所述縫隙狀通道與所述粉塵發散刷相接觸，所述氣流出口為圓形口，所述縫隙狀通道和所述氣流出口之間的管道為漸擴狀。通過粉塵發散刷旋轉時把活塞筒體內的粉料帶到與氣流通道接觸的地方，氣流通道處的狹小縫隙使氣流速度急劇加快，高速氣流將粉料吹散成粉塵氣溶膠；通過電腦控制系統控制第一電機和第二電機的轉速以及空氣氣流的輸入速度，這三個量為定定值，則生成的氣溶膠的氣溶膠濃度穩定。
【專利說明】粉塵氣溶膠發生裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種粉塵氣溶膠發生裝置。在粉體科學、工業生產、質量控制中進行檢測、標定，或醫學科學、勞動衛生、環境保護等領域進行吸入毒理性試驗研究等方面有著廣泛的應用前景。
【背景技術】
[0002]吸入毒理學是研究可吸入物對機體毒作用發生、發展和消除的各種條件、規律和機制及對可吸入物進行危險性評價的一門科學。其專業研究內容主要有:空氣中各種物質的理化特性；呼吸道的基礎生物學；吸入物在體內的沉積和滯留及其與體內重要系統、器官間的相互作用；這些相互作用是如何導致疾病產生的。
[0003]隨著國際吸入毒理學研究日趨活躍，國內許多專家也充分認識到了吸入毒理學的重要意義。從研究的對象來看，有對人群的調查，也有對動物包括大鼠、小鼠、家兔、倉鼠等的研究；從研究的設備來看，都采用靜式染毒；從研究的方法來看，有采用流行病學方法的，有利用超聲診斷技術、同位毒標記法、放射性氣溶膠肺通氣顯像技術、熒光抗體技術等等；最長染毒時間有連續染毒8小時的，也有對接觸5年以上人群進行流行病學調查的；有進行整體動物肺灌洗實驗的，也有進行離體支氣管肺泡灌洗液分析的；研究毒物的種類更達到包括氯氣、沙漠塵、偏二甲基肼、柴油機排出物、汽車尾氣顆粒物等幾十余種；分析的指標有大鼠嗅覺粘膜毒性的酶組織化學改變、肺灌洗液中各種酶的變化、脾臟NK細胞和K細胞、肝微粒體鈣泵、血小板等幾十種。
[0004]現有的吸入毒理學研究中，研究的毒物主要為氣溶膠，氣溶膠包括粉塵氣溶膠，現有的粉塵氣溶膠發生器主要通過氣流吹動粉塵發生腔中的微粒球攪動粉塵發生腔內的粉料，使攪拌均勻的粉料隨著氣流一塊吹出，形成粉塵氣溶膠。經研究發現現有的粉塵氣溶膠發生器產生的氣溶膠濃度不均勻，氣溶膠顆粒大小不一，粉塵顆粒團聚不能有效吹散開，由于微粒球在氣流下的飄動速度不一致，以及微粒球之間的碰撞導致不同時刻產生的氣溶膠濃度不一致，影響實驗的進行和實驗的精確度。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是要提供一種粉塵氣溶膠發生裝置，該粉塵氣溶膠發生裝置產生的氣溶膠濃度穩定，在不同的時刻，產生的粉塵氣溶膠的濃度是一致的。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型提供了一種粉塵氣溶膠發生裝置，包括粉塵加料裝置、粉塵氣溶膠發生裝置和電腦控制系統；所述粉塵加料裝置包括活塞筒體、活塞和推桿機構以及第一電機，所述推桿機構包括推桿，所述推桿為絲杠或螺桿，所述第一電機帶動所述推桿機構運動，所述推桿機構推動所述活塞在所述活塞筒體內移動；所述粉塵氣溶膠發生裝置包括粉塵發散刷、第二電機和氣流通道，所述第二電機帶動所述粉塵發散刷旋轉，所述粉塵發散刷連接所述活塞筒體和所述氣流通道；所述電腦控制系統用于控制所述第一電機的旋轉速度、所述第二電機的旋轉速度和氣流的輸入速度；其中，所述氣流通道包括氣流入口、粉塵接觸處管道和氣流出口 ；所述粉塵接觸處管道為縫隙狀通道，所述縫隙狀通道與所述粉塵發散刷相接觸，所述氣流出口為圓形口，所述縫隙狀通道和所述氣流出口之間的管道為漸擴管道，所述漸擴管道為漸擴狀。
[0007]優選地，還包括殼體，所述活塞筒體、所述活塞、所述推桿機構、所述粉塵發散刷和所述氣流通道安裝在所述殼體的內部容納腔的一端，所述電腦控制系統安裝在所述內部容納腔的另一端；所述粉塵氣溶膠發生裝置安裝在所述粉塵加料裝置的上端。
[0008]優選地，還包括用于固定所述活塞筒體的固定卡，所述活塞筒體上設置有與所述固定卡配合使用的固定凸起。
[0009]優選地，所述活塞筒體的粉塵出口端為圓弧形口，與所述粉塵發散刷同心。
[0010]優選地，還包括定位銷，所述定位銷在所述活塞筒體的外壁上的定位槽內移動。
[0011]優選地，所述粉塵發散刷的第一端設置有第一密封端蓋，所述粉塵發散刷的第二端設置有第二密封端蓋，所述第二密封端蓋與所述殼體可拆卸連接。
[0012]優選地，所述氣流入口和所述粉塵接觸處管道之間設置有氣體靜壓腔。
[0013]優選地，所述推桿和所述活塞之間設置有推桿平臺。
[0014]優選地，所述推桿平臺上設置有圓錐頭，所述活塞的活塞桿上設置有與所述圓錐頭配合的圓錐孔。
[0015]優選地，所述漸擴管道包括第一段管道和第二段管道；所述第一段管道包括底部平面和第一側部曲面，沿著氣流方向，所述底部平面的寬度逐漸變小，所述第一側部曲面和所述底部平面之間形成的橫截面趨向成為一個半圓；所述第二段管道包括第二側部曲面和第三側部曲面，所述第二側部曲面和所述第一側部曲面連接，順著所述第一側部曲面的變化趨勢變化，所述第二側部曲面和所述底部平面之間和橫截面最終成為第一半圓，所述第三側部曲面和所述底部平面連接，沿著氣流方向，所述第三側部曲面和所述底部平面之間形成的橫截面急劇趨向一個半圓，所述第三側部曲面和所述底部平面之間的橫截面最終形成第二半圓；所述第一半圓和所述第二半圓形成所述氣流出口 ；或，所述漸擴管道包括第四側部曲面和第五側部曲面，所述第四側部曲面和所述第五側部曲面沿著第一對稱面對稱設計；沿著氣流方向，所述第一對稱面的寬度逐漸變小，所述第四側部曲面和所述第一對稱面之間形成的橫截面趨向成為一個半圓，最終形成第三半圓。
[0016]本實用新型的粉塵氣溶膠發生裝置，通過粉塵發散刷旋轉時把活塞筒體內的粉料帶到與氣流通道接觸的地方，氣流通道處的狹小縫隙使氣流速度急劇加快，高速氣流將粉料吹散成粉塵氣溶膠；通過電腦控制系統控制第一電機和第二電機的轉速以及空氣氣流的輸入速度，這三個量為定定值，則生成的氣溶膠的氣溶膠濃度穩定，在不同的時刻，產生的粉塵氣溶膠的濃度是一致的；把粉塵接觸處管道設計為縫隙狀通道，可以使此處的氣流為高速氣流，很容易帶走粉料；把縫隙狀通道和氣流出口之間的管道設計為漸擴狀，逐漸降低氣流的速度，使粉塵在氣流中均勻分布，使氣溶膠的濃度一致。
[0017]根據下文結合附圖對本實用新型具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本實用新型的上述以及其他目的、優點和特征。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本實用新型的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0019]圖1是根據本實用新型一個實施例的粉塵氣溶膠發生裝置的示意性剖視圖；
[0020]圖2是圖1所示的粉塵氣溶膠發生裝置的的示意性右視剖視圖；
[0021]圖3是圖2中A位置處的局部放大圖；
[0022]圖4是圖1所示的粉塵氣溶膠發生裝置的示意性立體圖；
[0023]圖5是本實用新型另一實施例的氣流管道的剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]圖1是根據本實用新型一個實施例的粉塵氣溶膠發生裝置的示意性剖視圖。如圖1至圖4所示，粉塵氣溶膠發生裝置一般性地可包括粉塵加料裝置、粉塵氣溶膠發生裝置和電腦控制系統40 ;粉塵加料裝置包括活塞筒體21、活塞22和推桿機構以及第一電機24，活塞筒體21內用于裝入粉料，推桿機構包括推桿23，推桿23為絲杠或螺桿，第一電機24帶動推桿機構運動，推桿機構推動活塞22在活塞筒體21內移動；粉塵氣溶膠發生裝置包括粉塵發散刷31、第二電機32和氣流通道，第二電機32帶動粉塵發散刷31旋轉，粉塵發散刷31連接活塞22筒體21和氣流通道，粉塵發散刷31旋轉時把活塞筒體21內的粉料帶到與氣流通道接觸的地方，即帶到縫隙狀通道處，氣流通道處的狹小縫隙使氣流速度急劇加快，高速氣流將粉料吹散成粉塵氣溶膠；電腦控制系統40用于控制第一電機24的旋轉速度、第二電機32的旋轉速度和氣流的輸入速度,第一電機24為第一伺服電機,第二電機32為第二伺服電機，這三個量為定定值，則生成的氣溶膠的氣溶膠濃度穩定，在不同的時刻，產生的粉塵氣溶膠的濃度是一致的；氣流通道包括氣流入口 71、粉塵接觸處管道73和氣流出口 74 ;粉塵接觸處管道73為縫隙狀通道，縫隙狀通道與粉塵發散刷相接觸，氣流出口 74為圓形口，縫隙狀通道和氣流出口 74之間的管道為漸擴狀，形成漸擴管道，把粉塵接觸處管道73設計為縫隙狀通道，可以使此處的氣流為高速氣流，很容易帶走粉料；把縫隙狀通道和氣流出口74之間的管道設計為漸擴狀，逐漸降低氣流的速度，使粉塵在氣流中均勻分布，使氣溶膠的濃度一致。
[0025]在本實用新型的另外一個實施例中，縫隙狀通道和氣流出口 74之間的漸擴狀的管道包括第一段管道和第二段管道；第一段管道包括底部平面和第一側部曲面，底部平面的寬度逐漸變小，沿著氣流方向，第一側部曲面和底部平面之間形成的橫截面趨向成為一個半圓；第二段管道包括第二側部曲面和第三側部曲面，第二側部曲面和第一側部曲面連接，順著第一側部曲面的變化趨勢變化，第二側部曲面和底部平面之間和橫截面最終成為第一半圓，第三側部曲面和底部平面連接，沿著氣流方向，第三側部曲面和底部平面之間形成的橫截面急劇趨向一個半圓，第三側部曲面和底部平面之間的橫截面最終形成第二半圓；第一半圓和第二半圓形成氣流出口 74。
[0026]在本實用新型的另外一個實施例中，第二側部曲面和第一側部曲面與漸擴狀管道的對稱面的交界線為一條直線；底部平面和第三側部曲面與漸擴狀管道的對稱面的交界線為一條曲線，曲線包括一條直線和一個近似的四分之一圓周線。
[0027]在本實用新型的另外一個實施例中，如圖5所示，漸擴管道包括第四側部曲面和第五側部曲面，第四側部曲面和第五側部曲面沿著第一對稱面對稱設計；沿著氣流方向，第一對稱面的寬度逐漸變小，第四側部曲面和第一對稱面之間形成的橫截面趨向成為一個半圓，最終形成第三半圓。
[0028]在本實用新型的另外一個實施例中，為了粉塵氣溶膠發生裝置的移動方便，粉塵氣溶膠發生裝置還包括殼體50，活塞筒體21、活塞22、推桿機構、粉塵發散刷31和氣流通道安裝在殼體50的內部容納腔的一端，電腦控制系統40安裝在內部容納腔的另一端，粉塵氣溶膠發生裝置安裝在粉塵加料裝置的上端。粉塵氣溶膠發生裝置還包括用于固定活塞筒體21的固定卡52，活塞筒體21上設置有與固定卡52配合使用的固定凸起，具體地固定卡52為片狀，可以在固定架即殼體50上滑入或者滑出，滑道所在的平面垂直于活塞筒體21的軸線，滑入滑出便于活塞筒體21的安裝和活塞筒體21的取下。
[0029]活塞筒體21的粉塵出口端為圓弧形口，與粉塵發散刷31同心，便于保持粉塵出口端和粉塵發散刷31之間的密封。為了防止圓弧形口與粉塵發散刷31錯位，粉塵氣溶膠發生裝置還包括定位銷，定位銷在活塞筒體21的外壁上的定位槽內移動，最優地，定位槽的軸線和活塞筒體21的軸線平行設置。
[0030]在本實用新型的另外一個實施例中，粉塵發散刷31的第一端設置有第一密封端蓋，粉塵發散刷31的第二端設置有第二密封端蓋51，用于防止產生粉塵發散刷31上攜帶的粉塵進入空氣中。在實驗之后，為了便于清洗，第二密封端蓋51與殼體50可拆卸連接。氣流入口 71和粉塵接觸處管道73之間設置有氣體靜壓腔72，用于使進入粉塵接觸處管道73的氣流先分布均勻，防止過去的氣流的速度不一致。推桿23和活塞22之間設置有推桿平臺25。推桿平臺25上設置有圓錐頭，活塞22的活塞桿上設置有與圓錐頭配合的圓錐孔，活塞22包括活塞頭和活塞桿。設置推桿平臺25有利于推桿23的定位和活塞桿的定位，防止推桿23與活塞桿兩根細桿對接引起晃動，造成粉塵氣溶膠的濃度不穩定。圓錐頭和圓錐孔的設計有利于活塞筒體21的取出和安裝定位。
[0031]粉塵氣溶膠發生裝置的工作過程為:取下固定卡52后取出活塞筒體21，在活塞筒體21內裝滿粉料，接著把活塞筒體21放回原位，用定位銷定位，用固定卡52固定，把推桿平臺25上的圓錐頭對準圓錐孔，配合后，先通入氣流，開啟第二電機32和第一電機24，開始生成粉塵氣溶膠。隨著第一電機24的旋轉，活塞筒體21內的粉料逐漸用完，待用完后關閉氣流和第二電機32，第一電機24反轉，直至能夠取下活塞筒體21，進行加料和再循環。
[0032]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，所做出的任何改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種粉塵氣溶膠發生裝置，包括粉塵加料裝置、粉塵氣溶膠發生裝置和電腦控制系統(40)； 所述粉塵加料裝置包括活塞筒體(21)、活塞(22)和推桿機構以及第一電機(24)，所述推桿機構包括推桿(23)，所述推桿(23)為絲杠或螺桿，所述第一電機(24)帶動所述推桿機構運動，所述推桿機構推動所述活塞(22)在所述活塞筒體(21)內移動； 所述粉塵氣溶膠發生裝置包括粉塵發散刷(31)、第二電機(32)和氣流通道，所述第二電機(32)帶動所述粉塵發散刷(31)旋轉，所述粉塵發散刷(31)連接所述活塞筒體(21)和所述氣流通道； 所述電腦控制系統(40)用于控制所述第一電機(24)的旋轉速度、所述第二電機(32)的旋轉速度和氣流的輸入速度； 其特征在于， 所述氣流通道包括氣流入口(71)、粉塵接觸處管道(73)和氣流出口(74)；` 所述粉塵接觸處管道(73)為縫隙狀通道，所述縫隙狀通道與所述粉塵發散刷(31)相接觸，所述氣流出口(74)為圓形口，所述縫隙狀通道和所述氣流出口(74)之間的管道為漸擴管道，所述漸擴管道為漸擴狀。
2.根據權利要求1所述的粉塵氣溶膠發生裝置，其特征在于，還包括殼體(50)，所述活塞筒體(21)、所述活塞(22)、所述推桿機構、所述粉塵發散刷(31)和所述氣流通道安裝在所述殼體(50)的內部容納腔的一端，所述電腦控制系統(40)安裝在所述內部容納腔的另一端；所述粉塵氣溶膠發生裝置安裝在所述粉塵加料裝置的上端。
3.根據權利要求2所述的粉塵氣溶膠發生裝置，其特征在于，還包括用于固定所述活塞筒體(21)的固定卡(52)，所述活塞筒體(21)上設置有與所述固定卡(52)配合使用的固定凸起。
4.根據權利要求2所述的粉塵氣溶膠發生裝置，其特征在于，所述活塞筒體(21)的粉塵出口端為圓弧形口，與所述粉塵發散刷(31)同心。
5.根據權利要求4所述的粉塵氣溶膠發生裝置，其特征在于，還包括定位銷，所述定位銷在所述活塞筒體(21)的外壁上的定位槽內移動。
6.根據權利要求2所述的粉塵氣溶膠發生裝置，其特征在于，所述粉塵發散刷(31)的第一端設置有第一密封端蓋，所述粉塵發散刷(31)的第二端設置有第二密封端蓋(51)，所述第二密封端蓋(51)與所述殼體(50)可拆卸連接。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的粉塵氣溶膠發生裝置，其特征在于，所述氣流入口(71)和所述粉塵接觸處管道(73)之間設置有氣體靜壓腔(72)。
8.根據權利要求7所述的粉塵氣溶膠發生裝置，其特征在于，所述推桿(23)和所述活塞(22)之間設置有推桿平臺(25)。
9.根據權利要求8所述的粉塵氣溶膠發生裝置，其特征在于，所述推桿平臺(25)上設置有圓錐頭，所述活塞(22)的活塞桿上設置有與所述圓錐頭配合的圓錐孔。
10.根據權利要求7所述的粉塵氣溶膠發生裝置，其特征在于，所述漸擴管道包括第一段管道和第二段管道；所述第一段管道包括底部平面和第一側部曲面，沿著氣流方向，所述底部平面的寬度逐漸變小，所述第一側部曲面和所述底部平面之間形成的橫截面趨向成為一個半圓；所述第二段管道包括第二側部曲面和第三側部曲面，所述第二側部曲面和所述第一側部曲面連接，順著所述第一側部曲面的變化趨勢變化，所述第二側部曲面和所述底部平面之間和橫截面最終成為第一半圓，所述第三側部曲面和所述底部平面連接，沿著氣流方向，所述第三側部曲面和所述底部平面之間形成的橫截面急劇趨向一個半圓，所述第三側部曲面和所述底部平面之間的橫截面最終形成第二半圓；所述第一半圓和所述第二半圓形成所述氣流出口(74)； 或，所述漸擴管道包括第 四側部曲面和第五側部曲面，所述第四側部曲面和所述第五側部曲面沿著第一對稱面對稱設計；沿著氣流方向，所述第一對稱面的寬度逐漸變小，所述第四側部曲面和所述第一對稱面之間形成的橫截面趨向成為一個半圓，最終形成第三半圓。
【文檔編號】B01F3/06GK203459061SQ201320577636
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】鄭勁林, 劉玉杰, 張俊杰 申請人:北京慧榮和科技有限公司