超低濃度水汽發生裝置的制作方法

本實用新型涉及一種水汽發生裝置，尤其是涉及一種超低濃度水汽發生裝置。

背景技術：

傳統的水汽發生裝置包括分流式濕度發生器與分壓式濕度發生器。其中，分流式濕度發生器是采用干燥的空氣或氮氣作為氣源,用兩臺質量流量控制器將這股干燥氣體按不同比例準確地分為兩股,其中一股在一定溫度下通過飽和器增濕,使之成為飽和濕氣(即相對濕度為100％RH),然后在相同的溫度下與另一股干氣混合。通過兩臺質量流量計調節飽和濕氣和干氣的流量,便可得到不同相對濕度的恒濕氣流。

分壓式濕度發生器是將干燥的空氣作為氣源，通過壓縮機壓縮空氣后在穩定的高壓狀態下飽和，然后在相同的溫度下膨脹降壓至穩定的低壓狀態,即可得到恒濕氣源。其濕度值可根據飽和室溫度、高壓壓力和低壓壓力而測定。通過改變高壓壓力或改變低壓壓力,就可以得到不同相對濕度的恒濕氣流。

雖然該兩種濕度發生器可產生相對濕度范圍為(1～98)％RH的恒濕氣流，但是，傳統的分流式或分壓式濕度發生器均無法產生水汽含量為超低濃度的ppm級(1×10^-6)的低濕水汽。

技術實現要素：

基于此，本實用新型在于克服現有技術的缺陷，提供一種超低濃度水汽發生裝置，它能夠產生水汽體積百分含量為ppm級的低濕水汽。

其技術方案如下：超低濃度水汽發生裝置，包括：氣源貯存機構與混合容器，所述氣源貯存機構用于提供干燥氣源；第一輸氣管路與第二輸氣管路，所述第一輸氣管路一端、所述第二輸氣管路一端與所述氣源貯存機構相連通，所述第一輸氣管路另一端、所述第二輸氣管路另一端連通至所述混合容器；水汽飽和器與計量閥，所述水汽飽和器與所述計量閥沿著氣流方向依次設置在所述第一輸氣管路上，所述水汽飽和器用于將所述第一輸氣管路中的氣流加濕處理，所述計量閥用于對所述第一輸氣管路中的氣流膨脹降壓處理。

在其中一個實施例中，所述第一輸氣管路上設置有第一流量調節閥，所述第二輸氣管路上設置有第二流量調節閥。

在其中一個實施例中，所述超低濃度水汽發生裝置還包括設置在所述氣源貯存機構與所述第一輸氣管路、所述第二輸氣管路之間的三通流量調節閥，所述氣源貯存機構通過管道與所述三通流量調節閥的進氣口相連，所述三通流量調節閥的其中一個出氣口與所述第一輸氣管路相連，所述三通流量調節閥的另一個出氣口與所述第二輸氣管路相連。

在其中一個實施例中，所述氣源貯存機構包括壓縮儲氣罐、第一減壓閥與第二減壓閥，所述壓縮儲氣罐的輸氣口通過管道與所述三通流量調節閥的進氣口相連，所述第一減壓閥與所述第二減壓閥設置在所述壓縮儲氣罐與所述三通流量調節閥的進氣口相連的管道上。

在其中一個實施例中，所述壓縮儲氣罐中裝設的氣體壓力為5MPa～15Mpa、純度為99.999％的高純氮氣。

在其中一個實施例中，所述氣源貯存機構還包括第一壓力表與第二壓力表，所述第一壓力表、所述第二壓力表設置在所述壓縮儲氣罐與所述三通流量調節閥的進氣口相連的管道上，所述第一壓力表用于檢測所述第一減壓閥出氣端的氣流壓力值，所述第二壓力表用于檢測所述第二減壓閥出氣端的氣流壓力值。

在其中一個實施例中，所述第一輸氣管路上設置有第三壓力表，所述第三壓力表用于檢測所述計量閥出氣端的氣流壓力值。

在其中一個實施例中，所述水汽飽和器包括外殼體與設置于所述外殼體內的多個隔板，所述外殼體的進氣口位于所述外殼體的頂部，所述外殼體的出氣口位于所述外殼體的底部，所述外殼體的進氣口通過管道連接有加水機構；所述隔板首尾相連、并呈Z字形設置，所述隔板靠近所述外殼體進氣口的一端與所述外殼體內側壁相連，所述隔板上布置有若干個通孔。

在其中一個實施例中，相鄰所述隔板之間的夾角為30～70度。

在其中一個實施例中，所述第一輸氣管路以第一方向連通至所述混合容器，所述第二輸氣管路以第二方向連通至所述混合容器，所述第一方向與所述第二方向相對設置或者交叉設置。

下面對前述技術方案的優點或原理進行說明：

1、上述的超低濃度水汽發生裝置，計量閥單向流通，能夠防止第一輸氣管路中的氣流逆向流動。計量閥還能夠精確調整第一輸氣管路輸出至混合容器中的氣流的壓力，根據雙壓發生水汽原理，起到調整氣流中水汽含量的作用。第一輸氣管路將干燥氣流通過水汽飽和器加濕轉變成濕氣流后輸送至混合容器中，第二輸氣管路將干燥氣流輸送至混合容器中與加濕的濕氣流混合處理，從而能夠進一步調整濕氣流中的水汽含量。如此可見，通過計量閥對第一輸氣管路中的濕氣流進行膨脹降壓處理，并使得第一輸氣管路所得到的濕氣流與第二輸氣管路中的干燥氣流在混合容器中進行混合處理，便能夠得到水汽含量為PPM級別的低濕水汽。

2、三通流量調節閥能夠控制氣源貯存機構輸出至第一輸氣管路中的氣流流量，以及輸出至第二輸氣管路中的氣流流量，即通過三通流量調節閥便可以控制第一輸氣管路中所出輸出的濕氣流與第二輸氣管路中所輸出的干燥氣流的比值，從而便能夠調整混合容器中得到的低濕氣流的水汽含量。

3、氣源貯存機構包括壓縮儲氣罐、第一減壓閥與第二減壓閥。壓縮儲氣罐的輸氣口通過管道與三通流量調節閥的進氣口相連。第一減壓閥與第二減壓閥設置在壓縮儲氣罐與三通流量調節閥的進氣口相連的管道上。通過第一減壓閥與第二減壓閥對壓縮儲氣罐輸出的氣流進行降壓處理，便能夠相應增大壓縮儲氣罐內的壓縮氣體的壓力與第一輸氣管路、第二輸氣管路中氣流的壓力的差值，這樣能保證第一輸氣管路、第二輸氣管路中氣流速度，且可以在壓縮儲氣罐中壓縮儲存較多干燥氣體以備用于發生低濕氣流。

4、水汽飽和器包括外殼體與設置于外殼體內的多個隔板。外殼體的進氣口位于外殼體的頂部，外殼體的出氣口位于外殼體的底部，外殼體的進氣口通過管道連接有加水機構。隔板首尾相連、并呈Z字形設置，隔板靠近外殼體進氣口的一端與外殼體內側壁相連，隔板上布置有若干個通孔。相鄰隔板之間的夾角為30～70度。水汽飽和器中需要加水時，加水機構打開閥門通過外殼體進氣口向外殼體內部加入少量水(3～10滴)，加完水后，加水機構關閉閥門。水順著隔板向下流，將外殼體內的所有隔板均浸潤。濕潤的隔板能夠加大氮氣流與水汽接觸面積。第一輸氣管路中的干燥氣流外殼體時，濕潤的隔板便將第一輸氣管路中的干燥氣流加濕處理。

5、第一輸氣管路以第一方向連通至混合容器，第二輸氣管路以第二方向連通至混合容器。第一方向與第二方向相對設置或者交叉設置。如此，第一輸氣管路輸出至混合容器中的濕氣流能夠便于與第二輸氣管路輸出至混合容器中的干燥氣流充分混合。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一所述超低濃度水汽發生裝置結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例二所述超低濃度水汽發生裝置結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例所述超低濃度水汽發生裝置中的水汽飽和器的結構示意圖。

附圖標記說明：

10、氣源貯存機構，11、壓縮儲氣罐，12、第一減壓閥，13、第二減壓閥，14、第一壓力表，15、第二壓力表，20、混合容器，30、第一輸氣管路，31、第一流量調節閥，32、第三壓力表，40、第二輸氣管路，41、第二流量調節閥，50、水汽飽和器，51、外殼體，52、隔板，521、通孔，53、加水機構，54、進氣口，55、出氣口，60、計量閥，70、三通流量調節閥。

具體實施方式

下面對本實用新型的實施例進行詳細說明：

如圖1所示，本實用新型的實施例所述的超低濃度水汽發生裝置，包括：氣源貯存機構10、混合容器20、第一輸氣管路30、第二輸氣管路40、水汽飽和器50與計量閥60。

所述氣源貯存機構10用于提供干燥氣源。所述第一輸氣管路30一端、所述第二輸氣管路40一端與所述氣源貯存機構10相連通，所述第一輸氣管路30另一端、所述第二輸氣管路40另一端連通至所述混合容器20。所述水汽飽和器50與所述計量閥60沿著氣流方向依次設置在所述第一輸氣管路30上，所述水汽飽和器50用于將所述第一輸氣管路30中的氣流加濕處理。所述計量閥60用于對所述第一輸氣管路30中的氣流膨脹降壓處理。計量閥60單向流通，能夠防止第一輸氣管路30中的氣流逆向流動。計量閥60還能夠精確調整第一輸氣管路30輸出至混合容器20中的氣流的壓力，根據雙壓發生水汽原理，起到調整氣流中水汽含量的作用。第一輸氣管路30將干燥氣流通過水汽飽和器50加濕轉變成濕氣流后輸送至混合容器20中，第二輸氣管路40將干燥氣流輸送至混合容器20中與加濕的濕氣流混合處理，從而能夠進一步調整濕氣流中的水汽含量。如此可見，通過計量閥60對第一輸氣管路30中的濕氣流進行膨脹降壓處理，并使得第一輸氣管路30所得到的濕氣流與第二輸氣管路40中的干燥氣流在混合容器20中進行混合處理，便能夠得到水汽含量為PPM級別的低濕水汽。

在本實施例中，所述第一輸氣管路30上設置有第一流量調節閥31，所述第二輸氣管路40上設置有第二流量調節閥41。通過第一流量調節閥31調整氣源貯存機構10輸出至第一輸氣管路30中的氣流流量，以及通過第二流量調節閥41調整氣源貯存機構10輸出至第二輸氣管路40中的氣流流量，便可以起到控制第一輸氣管路30中所出輸出的濕氣流與第二輸氣管路40中所輸出的干燥氣流的比值，從而便能夠調整混合容器20中得到的低濕氣流的水汽含量。

請參閱圖2，所述超低濃度水汽發生裝置還包括設置在所述氣源貯存機構10與所述第一輸氣管路30、所述第二輸氣管路40之間的三通流量調節閥70。所述氣源貯存機構10通過管道與所述三通流量調節閥70的進氣口相連。所述三通流量調節閥70的其中一個出氣口與所述第一輸氣管路30相連，所述三通流量調節閥70的另一個出氣口與所述第二輸氣管路40相連。三通流量調節閥70能夠控制氣源貯存機構10輸出至第一輸氣管路30中的氣流流量，以及輸出至第二輸氣管路40中的氣流流量，即通過三通流量調節閥70便可以控制第一輸氣管路30中所出輸出的濕氣流與第二輸氣管路40中所輸出的干燥氣流的比值，從而便能夠調整混合容器20中得到的低濕氣流的水汽含量。

在本實施例中，所述氣源貯存機構10包括壓縮儲氣罐11、第一減壓閥12與第二減壓閥13。所述壓縮儲氣罐11的輸氣口通過管道與所述三通流量調節閥70的進氣口相連。所述第一減壓閥12與所述第二減壓閥13設置在所述壓縮儲氣罐11與所述三通流量調節閥70的進氣口相連的管道上。其中，所述壓縮儲氣罐11中裝設的氣體壓力為5MPa～15Mpa、純度為99.999％的高純氮氣。通過第一減壓閥12與第二減壓閥13對壓縮儲氣罐11輸出的氣流進行降壓處理，便能夠相應增大壓縮儲氣罐11內的壓縮氣體的壓力與第一輸氣管路30、第二輸氣管路40中氣流的壓力的差值，這樣能保證第一輸氣管路30、第二輸氣管路40中氣流速度，且可以在壓縮儲氣罐11中壓縮儲存較多干燥氣體以備用于發生低濕氣流。

在本實施例中，所述氣源貯存機構10還包括第一壓力表14與第二壓力表15。所述第一壓力表14、所述第二壓力表15設置在所述壓縮儲氣罐11與所述三通流量調節閥70的進氣口相連的管道上。所述第一壓力表14用于檢測所述第一減壓閥12出氣端的氣流壓力值，所述第二壓力表15用于檢測所述第二減壓閥13出氣端的氣流壓力值。第一減壓閥12將壓縮儲氣罐11中所輸出的干燥氣流的壓力降低至1.3MPa～2.0Mpa，第一減壓閥12降壓后的氣流壓力值通過第一壓力表14檢測得到。第二減壓閥13將經第一減壓閥12降壓輸出后的氣流的壓力繼續降低至0.15MPa～1.2Mpa，第二減壓閥13降壓后的氣流壓力值通過第二壓力表15檢測得到。

在本實施例中，所述第一輸氣管路30上設置有第三壓力表32。所述第三壓力表32用于檢測所述計量閥60出氣端的氣流壓力值。計量閥60將第一輸氣管中的濕氣流的壓力降低至0.11MPa～0.15Mpa，該處壓力值通過第三壓力表32檢測得到。

請參閱圖3，所述水汽飽和器50包括外殼體51與設置于所述外殼體51內的多個隔板52。所述外殼體51的進氣口54位于所述外殼體51的頂部，所述外殼體51的出氣口55位于所述外殼體51的底部，所述外殼體51的進氣口54通過管道連接有加水機構53。所述隔板52首尾相連，所述隔板52沿著外殼體51的軸向方向呈Z字形設置，所述隔板52靠近所述外殼體51進氣口54的一端與所述外殼體51內側壁相連，所述隔板52上布置有若干個通孔521。相鄰所述隔板52之間的夾角為30～70度。水汽飽和器50中需要加水時，加水機構53打開閥門通過外殼體51的進氣口54向外殼體51內部加入少量水(3～10滴)，加完水后，加水機構53關閉閥門。水順著隔板52向下流，將外殼體51內的所有隔板52均浸潤。濕潤的隔板52能夠加大氮氣流與水汽接觸面積。第一輸氣管路30中的干燥氣流外殼體51時，濕潤的隔板52便將第一輸氣管路30中的干燥氣流加濕處理。

請再參閱圖1或2，所述第一輸氣管路30以第一方向連通至所述混合容器20，所述第二輸氣管路40以第二方向連通至所述混合容器20。所述第一方向與所述第二方向相對設置或者交叉設置。在本實施例中，第一輸氣管路30與混合容器20的頂部相連，第二輸氣管路40與混合容器20的側部或底部相連。或者，第一輸氣管路30與混合容器20的側部相連，第二輸氣管路40與混合容器20的頂部、底部或混合容器20的另一側部相連。如此，第一輸氣管路30輸出至混合容器20中的濕氣流能夠便于與第二輸氣管路40輸出至混合容器20中的干燥氣流充分混合。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。