CN111482134A - 一种气体发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了气体发生装置，包括壳体以及液路系统和气路系统，液路系统包括设置在壳体上部的进液口、设置在壳体下部的出液口以及设置在壳体内的进液腔、出液腔和气液分离柱，进液口、进液腔、出液腔和出液口依次相连，气液分离柱沿着进液腔的长度方向设置在进液腔内，气路系统包括设置在壳体上部的进气口和出气口以及设置在壳体内的过滤腔、滤料、连通腔、螺旋通道和出气腔，进气口、过滤腔、连通腔、螺旋通道、出气腔和出气口依次相连，滤料设置在过滤腔内，进液腔贯穿螺旋通道的中心，气液分离柱的外表面与螺旋通道的腔体连通。本发明体积小、结构简单、产气速度快，易于浓度调整和换算，可作为微型气源设备用于气液相界面化学发光检测设备的标定需求。
Description
技术领域
本发明涉及气体发生的技术领域，更具体地讲，涉及一种利用液相试剂产生气体的气体发生装置。
背景技术
近年来，气液相界面化学发光检测技术已经被用于多种痕量大气物的高灵敏度快速检测，且取得较好的效果。相比其它检测方法，由气液相界面化学发光检测技术发展起来的检测设备，具有体积小、功耗低、结构简单的显著优点，可进一步发展为便携式甚至手持式检测设备，从而应用于各类现场应急检测或快速检测领域。
但是，该类设备基于其检测方法的原理，需要定期进行标定，由于其高灵敏度检测特性，对标定所需标准气体的准确度和稳定性要求较高；同时，检测设备应用领域的特性也要求标气设备同样具有微体积及快速产气的特点。目前尚无成熟的制气或配气技术能够同时满足以上要求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种利用液相试剂产生气体的装置，解决该类检测设备应用过程中存在的技术难题，有助于气液相界面化学发光检测技术的发展和应用扩展。
本发明公开了一种气体发生装置，包括壳体以及液路系统和气路系统，所述液路系统包括设置在壳体上部的进液口、设置在壳体下部的出液口以及设置在壳体内的进液腔、出液腔和气液分离柱，进液口、进液腔、出液腔和出液口依次相连，气液分离柱沿着进液腔的长度方向设置在进液腔内，
所述气路系统包括设置在壳体上部的进气口和出气口以及设置在壳体内的过滤腔、滤料、连通腔和螺旋通道，进气口、过滤腔、连通腔、螺旋通道和出气口依次相连，滤料设置在过滤腔内，
其中，所述进液腔贯穿螺旋通道的中心，气液分离柱的外表面与螺旋通道的腔体连通。
根据本发明气体发生装置的一个实施例，所述气路系统的出气口连接有抽气泵，所述液路系统的进液口连接有蠕动泵。
根据本发明气体发生装置的一个实施例，所述过滤腔与连通腔之间设置有多孔隔离板。
根据本发明气体发生装置的一个实施例，所述出液腔和出液口位于进液腔的最下端并且出液腔直接接触气液分离柱的下端面，出液腔设置为低于连通腔和螺旋通道。
根据本发明气体发生装置的一个实施例，所述气液分离柱为高亲水性的多孔材料或纤维材料制成的柱体，所述滤料为活性炭、分子筛或高锰酸钾氧化铝球。
根据本发明气体发生装置的一个实施例，所述出液口的排液速度略大于进液口的进液速度。
根据本发明气体发生装置的一个实施例，所述气体发生装置用于产生二氧化氮气体或甲醛气体，通入的是液体是含有气体或溶解有气体的液体，通入的气体是空气、载气或零气。
本发明提供了一种利用液相试剂产生气体的装置，体积小、结构简单、产气速度快，且易于浓度调整和换算，可作为微型气源设备用于气液相界面化学发光检测设备的标定需求，解决该类检测设备应用过程中存在的技术难题，有助于气液相界面化学发光检测技术的发展和应用扩展。
附图说明
图1示出了根据本发明示例性实施例气体发生装置的透视结构示意图。
附图标记说明：
10-壳体、11-液路系统、12-气路系统、13-气液分离柱、14-滤料；
111-进液口、112-进液腔、113-出液腔、114-出液口、121-进气口、122-出气口、123-过滤腔、124-多孔隔离板、125-连通腔、126-出气口、127-螺旋通道。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面结合附图对本发明的气体发生装置进行具体说明。
图1示出了根据本发明示例性实施例气体发生装置的透视结构示意图。
如图1所示，根据本发明的示例性实施例，所述气体发生装置包括壳体10以及液路系统11和气路系统12，壳体10容纳液路系统和气路系统并提供相对密闭的环境，液路系统11是液体进出的通路，气路通道12是气体进出的通路。
具体地，本发明的液路系统11包括设置在壳体10上部的进液口111、设置在壳体10下部的出液口114以及设置在壳体10内的进液腔112、出液腔113和气液分离柱13，其中，进液口111、进液腔112、出液腔113和出液口114依次相连，气液分离柱13沿着进液腔112的长度方向设置在进液腔112内。优选地，进液腔112竖向或斜向下布置。
液路系统的进液口111连接有蠕动泵，含有气体或溶解有气体的液体在外部蠕动泵的作用下从进液口111进入并到达气液分离柱13，液体在重力的作用下流至气液分离柱13的下端并从柱体分离，继而通过出液腔113从出液口114被抽出。
本发明的气路系统12包括设置在壳体10上部的进气口121和出气口122以及设置在壳体10内的过滤腔123、滤料14、连通腔125和螺旋通道127，其中，进气口121、过滤腔123、连通腔125、螺旋通道127和出气口126依次相连，滤料14设置在过滤腔123内。
气路系统12的出气口接有抽气泵，在抽气泵的作用下，空气、载气或零气从进气口121被抽入气路系统12并进入过滤腔，在滤料的作用下，其中的杂质气体被滤除；过滤净化后的干净气体经过连通腔到达螺旋通道，在螺旋通道的限制下以螺旋状流路流过，最终从与之连通的出气腔经出气口被抽出。其中，滤料可以为活性炭、分子筛、高锰酸钾氧化铝球等。
其中，进液腔112贯穿螺旋通道127的中心，气液分离柱13的外表面与螺旋通道127的腔体连通。本发明的气液分离柱13可以为高亲水性的多孔材料或纤维材料制成的柱体，如PP纤维柱、棉线芯、PP烧结滤芯等。
由于抽气泵设置在气路系统12的后端，而在前端设置有填充滤料的过滤腔123，此时与气液分离柱13接触的螺旋通道137腔体内处于负压状态，便于气液分离柱13上所分布液体中所含气体从液体中分离溢出。而螺旋通道的结构设计使得气路与气液分离柱13的接触作用效率提高，更有助于气体从气液分离柱13的溢出。同时，气体在螺旋通道内始终处于湍流状态，气体与气液分离柱13的接触过程中，偶尔带入气流的液体微粒又可以在后续的接触中被气液分离柱吸附，从而提高气液分离效果。
优选地，过滤腔123与连通腔125之间设置有多孔隔离板125，可以防止过滤腔123的滤料颗粒掉入下端的连通腔125进入螺旋通道127，进而接触液体造成污染。连通腔125用于连通螺旋通道127和过滤腔123，起到缓冲作用，有助于液体从气液分离柱脱离。
此外，出液腔113和出液口114位于进液腔112的最下端并且出液腔113直接接触气液分离柱13的下端面，出液腔11优选地设置为低于连通腔和螺旋通道，有助于排液并有效防止液体聚集。并且，需控制出液口114的排液速度略大于进液口111的进液速度。
本发明的气体发生装置可以用于产生二氧化氮气体或甲醛气体，通入的是液体是含有气体或溶解有气体的液体，通入的气体是空气、载气或零气。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：将本发明的气体发生装置用于产生二氧化氮气体
将硫酸溶液与亚硝酸钠溶液通过蠕动泵按照设定的比例混合后，通入装置的进液口到达气液分离柱并被分散；将装置的出气口连接抽气泵，在抽气泵的作用下，空气被抽入装置并经过净化后流入螺旋通道后从上端的出气口排出；气路系统的负压作用将使得气液分离柱内液体所含的气体从柱体溢出，被带入螺旋通道的气流从而从出气口排出，分离后的液体从下端的出液口排出。最终出气口排出气体所含的二氧化氮气体的浓度将与两种液体的浓度、流速等因素有关。
实施例2：将本发明的气体发生装置用于产生甲醛气体
将甲醛溶液通过蠕动泵通入装置的进液口到达气液分离柱并被分散，将装置的出气口连接抽气泵，在抽气泵的作用下，空气被抽入装置并经过净化后流入螺旋通道后从上端的出气孔排出；气路系统的负压作用将使得气液分离柱内液体所含的挥发性甲醛气体从柱体溢出，被带入螺旋通道的气流从而从出气口排出，分离后的液体从下端的出液口排出。最终出气口排出气体所含的甲醛气体的浓度将与甲醛溶液的浓度、流速、环境温度等因素有关。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (7)
1.一种气体发生装置，其特征在于，包括壳体以及液路系统和气路系统，
所述液路系统包括设置在壳体上部的进液口、设置在壳体下部的出液口以及设置在壳体内的进液腔、出液腔和气液分离柱，进液口、进液腔、出液腔和出液口依次相连，气液分离柱沿着进液腔的长度方向设置在进液腔内，
所述气路系统包括设置在壳体上部的进气口和出气口以及设置在壳体内的过滤腔、滤料、连通腔、螺旋通道和出气腔，进气口、过滤腔、连通腔、螺旋通道、出气腔和出气口依次相连，滤料设置在过滤腔内，
其中，所述进液腔贯穿螺旋通道的中心，气液分离柱的外表面与螺旋通道的腔体连通。
2.根据权利要求1所述的气体发生装置，其特征在于，所述气路系统的出气口连接有抽气泵，所述液路系统的进液口连接有蠕动泵。
3.根据权利要求1所述的气体发生装置，其特征在于，所述过滤腔与连通腔之间设置有多孔隔离板。
4.根据权利要求1所述的气体发生装置，其特征在于，所述出液腔和出液口位于进液腔的最下端并且出液腔直接接触气液分离柱的下端面，出液腔设置为低于连通腔和螺旋通道。
5.根据权利要求1所述的气体发生装置，其特征在于，所述气液分离柱为高亲水性的多孔材料或纤维材料制成的柱体，所述滤料为活性炭、分子筛或高锰酸钾氧化铝球。
6.根据权利要求1所述的气体发生装置，其特征在于，所述出液口的排液速度略大于进液口的进液速度。
7.根据权利要求1所述的气体发生装置，其特征在于，所述气体发生装置用于产生二氧化氮气体或甲醛气体，通入的是液体是含有气体或溶解有气体的液体，通入的气体是空气、载气或零气。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200804 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |