微量噴嘴的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種微量液體噴嘴，該噴嘴主要由液體傳輸管1、液體傳輸管入口2、殼體3、進(jìn)氣管4、集氣腔5、導(dǎo)向阻氣管6、導(dǎo)向阻氣腔7、束流腔8等部分組成。其工作原理如下：當(dāng)一定流量的氣體通過(guò)進(jìn)氣管進(jìn)入集氣腔后，由于氣體進(jìn)氣管入口的截面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體出口的截面積，氣體將從束流腔與液體傳輸管之間的環(huán)形間隙中噴射出去。此時(shí)，若一定流量的液體在液體傳輸管管口形成微小液滴，傳輸管管口周圍噴射的氣流將裹挾著微小液滴，使液滴克服液體表面與傳輸管管口表面之間附著力的束縛，從而使液滴到達(dá)噴嘴以外的某一接受部位。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于化學(xué)、化工、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)，環(huán)境保護(hù)、微米／納米材料和機(jī)械加工等需要噴射微量液體的領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】微量噴嘴
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為一種微量噴嘴，特指一種采用一種流體(如空氣)裹挾微小液滴到達(dá)接受部位的原理，噴射微量液體的微量噴嘴，可以廣泛地在化學(xué)、化工、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)，環(huán)境保護(hù)、微米/納米材料和機(jī)械加工等需要噴射微量液體的領(lǐng)域中加以應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在某一研究或應(yīng)用領(lǐng)域，我們需要控制微量液體的傳輸，使液體在傳輸過(guò)程中以一種微小液滴的形式到達(dá)所要求的接受部位，這就需要有一種可噴射微量液體的微量噴嘴。國(guó)內(nèi)也有人在這一方面進(jìn)行過(guò)各種嘗試，但存在對(duì)微量噴嘴的結(jié)構(gòu)和工作原理等方面的認(rèn)識(shí)不足，所制造出來(lái)的噴嘴不能方便，可靠的使用。
[0003]本發(fā)明在
【發(fā)明內(nèi)容】
中首先闡述了微量噴嘴結(jié)構(gòu)中各組成部分的定義和作用，其次對(duì)微量噴嘴噴射微量液體時(shí)氣體和液體之間的相互作用進(jìn)行了明確的闡述，解決了液體在傳輸過(guò)程中形成微小液滴的問(wèn)題，為噴嘴的設(shè)計(jì)提供了基本原理的支持。根據(jù)上述原理，推導(dǎo)了微量噴嘴各組成部分之間的尺寸的關(guān)系式，并采用科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法選擇出典型設(shè)計(jì)方案。按上述方案制造的微量噴嘴可以廣泛地在化學(xué)、化工、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)，環(huán)境保護(hù)、微米/納米材料和機(jī)械加工等其他需要噴射微量液體的領(lǐng)域中得以應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]當(dāng)一定流量的微量液體在液體傳輸管管口形成微小液滴時(shí)，若有一定流量的氣流包圍在傳輸管管口的周圍，則氣流將裹挾著微小液滴，使得小液滴克服液體表面與液體傳輸管管口之間附著力的束縛，從而脫離液體傳輸管到達(dá)某一接受部位，這是一種可控條件下形成微小液滴的物理過(guò)程。液滴的大小取決于氣體的流量、液體的流量和液體傳輸管的直徑。根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)的微量噴嘴結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖1，其主要組成部分包括殼體、進(jìn)氣管、集氣腔、導(dǎo)向阻氣管和束流腔。若將該微量噴嘴用于噴射液體，將液體傳輸管插入導(dǎo)向阻氣管，見(jiàn)附圖2，此時(shí)液體傳輸管與導(dǎo)向阻氣管之間有一定間隙，命名為導(dǎo)向阻氣腔，其長(zhǎng)度與導(dǎo)向阻氣管一致。
[0005]微量噴嘴中導(dǎo)向阻氣管與殼體緊密連接，并延伸到集氣腔中，從而保證液體傳輸管與束流腔同心，同時(shí)具有阻止氣體從液體傳輸管與導(dǎo)向阻氣管之間間隙泄漏的作用，故命名為導(dǎo)向阻氣管。束流腔位于微量噴嘴前端，是一個(gè)有一定長(zhǎng)度和直徑的圓孔，具有改變和約束氣流流動(dòng)方向的作用，因此命名為束流腔。
[0006]如附圖3所示，若要獲得最佳的噴射效果，需保證液體傳輸管、導(dǎo)向阻氣管和束流腔三個(gè)部分的垂直投影為同心圓環(huán)。但由于導(dǎo)向阻氣腔間隙的存在，使三者可能不完全同心，因而通過(guò)導(dǎo)向阻氣管約束液體傳輸管在束流腔中的位置，使液體傳輸管不會(huì)觸及束流腔內(nèi)壁，從而保證噴射氣流環(huán)繞著液體傳輸管，則導(dǎo)向阻氣管的長(zhǎng)度須符合式①，其計(jì)算示意圖見(jiàn)附圖3:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種微量噴嘴，其特征在于該微量噴嘴的結(jié)構(gòu)中包含:液體傳輸管1、液體傳輸管入口 2、殼體3、進(jìn)氣管4、集氣腔5、導(dǎo)向阻氣管6、導(dǎo)向阻氣腔7、束流腔8。
2.如權(quán)利要求1所述結(jié)構(gòu)的微量噴嘴，其特征在于結(jié)構(gòu)中的液體傳輸管、導(dǎo)向阻氣管和束流腔三個(gè)部分的垂直投影為同心圓環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述微量噴嘴結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)向阻氣管，其特征在于其長(zhǎng)度(D)需滿足式①:
4.如權(quán)利要求1所述，微量噴嘴中的液體傳輸管與導(dǎo)向阻氣管的相對(duì)位置特征在于:液體傳輸管與導(dǎo)向阻氣管之間存在一定的間隙(命名為導(dǎo)向阻氣腔)，便于插入和取出液體傳輸管，當(dāng)此間隙有存在必要且導(dǎo)向阻氣管的長(zhǎng)度滿足限定關(guān)系式①時(shí)，該間隙越小，導(dǎo)向阻氣管的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，減少氣體從液體傳輸管進(jìn)口處泄露的效果越好，任何為減少氣體泄露并滿足上述要求所制造的微量噴嘴，均屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
5.如權(quán)利要求1所述微量噴嘴結(jié)構(gòu)中的束流腔，其特征在于其長(zhǎng)度需滿足式②:
6.如權(quán)利要求1所述的微量噴嘴，為簡(jiǎn)化噴嘴結(jié)構(gòu)，可將導(dǎo)向阻氣管與殼體融為一體。如果微量噴嘴結(jié)構(gòu)中沒(méi)有導(dǎo)向阻氣管，但含有導(dǎo)向阻氣腔和束流腔的結(jié)構(gòu)與作用特征，均屬于本發(fā)明權(quán)利要求范圍。
7.如權(quán)利要求6所述結(jié)構(gòu)的微量噴嘴，其導(dǎo)向阻氣腔的長(zhǎng)度仍滿足式①，其束流腔的長(zhǎng)度仍滿足式②，任何滿足式①、式②，為了實(shí)現(xiàn)使用要求而制造的各種尺寸和形狀如權(quán)利要求6所述的微量噴嘴，均屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
8.如權(quán)利要求4所述，為實(shí)現(xiàn)某一使用目的需要完全防止氣體沿導(dǎo)向阻氣腔泄露，可在液體傳輸管進(jìn)口部位增加一個(gè)彈性密封墊片和壓片，通過(guò)調(diào)節(jié)壓片壓力改變彈性密封墊片中心液體傳輸管孔的大小，從而完全防止氣體泄露，任何采用彈性密封墊片防止氣體泄露而制造的如權(quán)利要求1所述的微量噴嘴，均屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
9.如權(quán)利要求1所述的微量噴嘴，為實(shí)現(xiàn)某一使用目的并簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，可將液體傳輸管、導(dǎo)向阻氣管和殼體融為一體，如果微量噴嘴結(jié)構(gòu)中沒(méi)有導(dǎo)向阻氣管，但含有束流腔的結(jié)構(gòu)與作用特征，均屬于本發(fā)明權(quán)利要求范圍。
10.如權(quán)利要求1、6、8、9所述的四種結(jié)構(gòu)的微量噴嘴，其結(jié)構(gòu)中的組成部分可任意組合，以滿足不同的使用要求，由各部分任意組合所設(shè)計(jì)的新型微量噴嘴均屬于本發(fā)明權(quán)利要求范圍。
11.如權(quán)利要求1、6、8、9所述的微量噴嘴，可以用一種材料制造，也可以用幾種材料組合與復(fù)合制造，凡是采用1、6、8、9所述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)但有部分或全部制造材料上的改變均屬于本發(fā)明專利的權(quán)利范圍。
12.如權(quán)利要求1、6、8、9所述的四種結(jié)構(gòu)的微量噴嘴，可以在一種領(lǐng)域使用，也可以根據(jù)使用需要互相替代，任何化學(xué)、化工、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)，環(huán)境保護(hù)、微米/納米材料和機(jī)械加工等領(lǐng)域的研究和生產(chǎn)之中，對(duì)本發(fā)明所闡述噴嘴設(shè)計(jì)原理的運(yùn)用、結(jié)構(gòu)組成和尺寸范圍的采用、結(jié)構(gòu)名稱的使用及其實(shí)驗(yàn)方法的使用均屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
13.如基于權(quán)利要求1、6、8、9所述的結(jié)構(gòu)特征制造的微量噴嘴，在權(quán)利要求12所述的某個(gè)使用領(lǐng)域內(nèi)，其用途不僅僅局限于常溫條件下的一種流體或一種以上混合流體從進(jìn)氣口進(jìn)入，流體進(jìn)入噴嘴的動(dòng)力來(lái)自于進(jìn)氣口與噴嘴出口的壓力差。
【文檔編號(hào)】B05B1/02GK103861747SQ201410131382
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】趙驥, 肖瑩, 于清峰 申請(qǐng)人:中國(guó)藥科大學(xué)