用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置，在主進(jìn)氣管的上部設(shè)置圓柱形空腔結(jié)構(gòu)的氣體預(yù)混合室，在氣體預(yù)混合室中間的主進(jìn)氣管上設(shè)置文丘里進(jìn)氣口，在氣體預(yù)混合室的下面設(shè)置第一混合氣進(jìn)氣口；所述主進(jìn)氣管的下端通過(guò)減壓室與圓臺(tái)狀空腔結(jié)構(gòu)的深度混合室連接；所述減壓室的下端面為錐形結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有導(dǎo)流管；在深度混合室的上表面設(shè)置第二混合氣進(jìn)氣口，所述導(dǎo)流管呈傾斜狀設(shè)置在深度混合室的空腔內(nèi)，在深度混合室的下表面設(shè)置出氣口。本實(shí)用新型利用“文丘里效應(yīng)”進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既能防止易燃易爆氣體的燃爆，又能使易燃易爆氣體與外界空氣混合，在達(dá)到混合要求后進(jìn)入仿生環(huán)境，可應(yīng)用于不同的仿生環(huán)境。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及防爆容器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，是一種用于仿生(態(tài)）環(huán)境供氣的 兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置。 用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 利用"仿生環(huán)境"拓展人類的活動(dòng)空間是目前生物技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方面。就整體而 言，目前的"仿生環(huán)境"技術(shù)主要還是應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，但在其他領(lǐng)域(例如現(xiàn)代農(nóng)業(yè)） 還是有一些局部應(yīng)用的。在"仿生環(huán)境"中，供氣是一個(gè)主要的方面，除食用菌對(duì)二氧化碳 有濃度的要求外，其他動(dòng)植物對(duì)生存環(huán)境的"空氣"是有嚴(yán)格要求的。模擬的"仿生環(huán)境"需 要提供涉及生物專門(mén)需要的"空氣"，而這種"空氣"可能是綜合性的，屬于混合氣體。為了 保證專門(mén)"空氣"長(zhǎng)時(shí)間的供給，需要對(duì)某些"氣體"先進(jìn)行壓縮。然而，有些"氣體"在壓 縮后會(huì)有易燃易爆的特性，因此需要有能儲(chǔ)存壓縮空氣的高壓容器。目前，市場(chǎng)上(氣體)防 爆混合器的種類繁多，不同易燃易爆性質(zhì)的氣體會(huì)配有相應(yīng)的專門(mén)的高壓容器或防爆混合 器。這些防爆混合器精確度較高，結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜，因此價(jià)格較高，如：氯化氫乙炔混合器裝 置、給氧裝置（空氣、氧氣混合器)、液化氣與空氣煤氣工業(yè)氣體比例混合器等。而能用于仿 生環(huán)境供氣的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置目前還非常少見(jiàn)，這對(duì)仿生技術(shù)的研究 和應(yīng)用會(huì)有一定的影響。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的在于解決上述問(wèn)題，提供一種用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的 通用式氣體混合裝置，它是利用"文丘里效應(yīng)"進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，既能防止罐裝易燃易爆氣 體的"使性子"，又能使罐裝易燃易爆氣體與外界空氣混合，在達(dá)到仿生技術(shù)的混合要求后 排放進(jìn)入仿生環(huán)境。所述的氣體混合裝置應(yīng)該是通用性較好的，可在不同的仿生環(huán)境中進(jìn) 行應(yīng)用。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案。
[0005] -種用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置，其特征是：含有主進(jìn) 氣管、氣體預(yù)混合室、減壓室和深度混合室；在所述主進(jìn)氣管的上部設(shè)置所述氣體預(yù)混合 室，所述氣體預(yù)混合室為圓柱形空腔結(jié)構(gòu)，在所述氣體預(yù)混合室中間的主進(jìn)氣管上設(shè)有文 丘里進(jìn)氣口，在氣體預(yù)混合室的下表面設(shè)有第一混合氣進(jìn)氣口；所述主進(jìn)氣管的下端通過(guò) 減壓室與所述深度混合室連接；所述減壓室的下端面呈錐形結(jié)構(gòu)，在錐形結(jié)構(gòu)的斜面上設(shè) 有導(dǎo)流管；所述深度混合室呈上小下大的圓臺(tái)狀空腔，在其上表面設(shè)有第二混合氣進(jìn)氣口， 所述導(dǎo)流管呈傾斜狀設(shè)置在所述深度混合室的空腔內(nèi)，在深度混合室下表面的中間設(shè)有出 氣口。
[0006] 進(jìn)一步，所述文丘里進(jìn)氣口共有四個(gè)，在主進(jìn)氣管的上部呈圓周形分布。
[0007] 進(jìn)一步，所述第一混合氣進(jìn)氣口呈圓周形分布在氣體預(yù)混合室的下面。
[0008] 進(jìn)一步，所述第二混合氣進(jìn)氣口呈圓周狀分布在深度混合室的上表面。
[0009] 進(jìn)一步，所述出氣口為喇叭狀結(jié)構(gòu)。
[0010] 本實(shí)用新型用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置的積極效果 是：
[0011] 利用"文丘里效應(yīng)"進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)文丘里進(jìn)氣口及氣體預(yù)混合室的作用使罐 裝的易燃易爆氣體與外界空氣初步混合，再通過(guò)導(dǎo)流管和深度混合室的作用使初步混合氣 體與外界空氣進(jìn)一步混合，既能防止罐裝易燃易爆氣體的燃爆，又能使罐裝易燃易爆氣體 與外界空氣混合，在達(dá)到仿生技術(shù)的混合要求后排放進(jìn)入仿生環(huán)境。由于本實(shí)用新型的氣 體混合裝置通用性較好，可以在不同的仿生環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)用（例如：人工氣候箱，其內(nèi)部空 氣環(huán)境的調(diào)節(jié)需要通入氧氣，而純氧的直接通入可能會(huì)引起爆炸，因此，可應(yīng)用本實(shí)用新型 的氣體混合裝置進(jìn)行純氧與外部空氣的混合，然后再供人工氣候箱內(nèi)部空氣環(huán)境應(yīng)用）。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本實(shí)用新型用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置的結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0013] 圖2為圖1中A-A的剖視圖。
[0014] 圖3為圖1中B-B的剖視圖。
[0015] 圖4為本實(shí)用新型用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置氣體混 合的原理圖。
[0016] 圖中的標(biāo)號(hào)分別為：
[0017] 1、主進(jìn)氣管； 2、氣體預(yù)混合室； 3、氣管進(jìn)氣口；
[0018] 4、第一混合氣進(jìn)氣口； 5、減壓室； 6、第二混合氣進(jìn)氣口；
[0019] 7、導(dǎo)流管； 8、深度混合室； 9、出氣口。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合 裝置的【具體實(shí)施方式】，但是，本實(shí)用新型的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0021] 參見(jiàn)圖1。一種用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置，含有主進(jìn)氣 管1、氣體預(yù)混合室2、文丘里進(jìn)氣口 3、第一混合氣進(jìn)氣口 4、減壓室5、第二混合氣進(jìn)氣口 6、導(dǎo)流管7、深度混合室8和出氣口 9。
[0022] 在所述主進(jìn)氣管1的上部設(shè)置呈圓周形分布的文丘里進(jìn)氣口 3,在所述文丘里進(jìn) 氣口 3外面以套接的方式焊接一個(gè)氣體預(yù)混合室2,所述氣體預(yù)混合室2為圓柱形空腔結(jié) 構(gòu)，在氣體預(yù)混合室2的下面設(shè)置呈圓周形分布的第一混合氣進(jìn)氣口 4 (參見(jiàn)圖2)，使外界 空氣能進(jìn)入氣體預(yù)混合室2。
[0023] 在所述主進(jìn)氣管1的下端通過(guò)螺紋連接一個(gè)減壓室5 :主進(jìn)氣管1的下端與減壓 室5的上端螺紋連接；所述減壓室5的下部再與深度混合室8的上部焊接。所述減壓室5 的下端面呈錐形結(jié)構(gòu)，在錐形結(jié)構(gòu)的斜面上設(shè)置導(dǎo)流管7。所述深度混合室8呈上小下大的 圓臺(tái)狀空腔，所述導(dǎo)流管7呈傾斜狀設(shè)置在所述深度混合室8的空腔內(nèi)。在所述深度混合 室8的上表面設(shè)置呈圓周狀分布的第二混合氣進(jìn)氣口 6 (參見(jiàn)圖3)，在深度混合室8下表 面的中間設(shè)置喇叭狀結(jié)構(gòu)的出氣口 9。
[0024] 實(shí)施中，文丘里進(jìn)氣口 3、第一混合氣進(jìn)氣口 4、第二混合氣進(jìn)氣口 6和導(dǎo)流管7的 直徑關(guān)系為：
[0025] 設(shè)：文丘里進(jìn)氣口 3、第一混合氣進(jìn)氣口 4、第二混合氣進(jìn)氣口 6、導(dǎo)流管7的直徑 分別為D3、D4、D6、D7,它們的直徑關(guān)系是：D7=2D3=4D4=4D6。按所述的直徑關(guān)系公式選用并 設(shè)置文丘里進(jìn)氣口 3、第一混合氣進(jìn)氣口 4、第二混合氣進(jìn)氣口 6和導(dǎo)流管7。
[0026] 實(shí)施中，第二混合氣進(jìn)氣口 6、導(dǎo)流管7與出氣口 9的面積關(guān)系為：
[0027] 設(shè)：第二混合氣進(jìn)氣口 6的面積為S6,共有η個(gè)進(jìn)氣口，故第二混合氣進(jìn)氣口 6的 總面積為nS6,(設(shè)：η=8?10);導(dǎo)流管7的面積是S7 ;出氣口 9的面積是S9,它們的面積關(guān) 系為，S9=S7+nS6。按所述的面積關(guān)系公式選用并設(shè)置第二混合氣進(jìn)氣口 6、導(dǎo)流管7和出 氣口 9。
[0028] 本實(shí)用新型用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置的工作原理為 (參見(jiàn)圖4):
[0029] (1)將本實(shí)用新型的通用式氣體混合裝置上端與需要導(dǎo)入的氣體(易燃易爆氣體） 壓縮裝置連接，將所述通用式氣體混合裝置的出氣口 9設(shè)置在仿生環(huán)境內(nèi)。
[0030] (2)當(dāng)易燃易爆氣體從與主進(jìn)氣管1連接的體通過(guò)主進(jìn)氣管1進(jìn)入后，經(jīng)過(guò)文丘 里進(jìn)氣口 3,由于此處的"文丘里效應(yīng)"（受限流動(dòng)在通過(guò)縮小的過(guò)流斷面時(shí)，流體出現(xiàn)流速 或流量增大的現(xiàn)象，即，在高速流動(dòng)的流體附近會(huì)產(chǎn)生低壓，從而產(chǎn)生吸附作用）在氣體預(yù) 混合室2內(nèi)的主進(jìn)氣管1管內(nèi)氣體流速加快，從而使氣體預(yù)混合室2內(nèi)的壓強(qiáng)小于外部壓 強(qiáng)，使外界空氣通過(guò)第一混合氣進(jìn)氣口 4進(jìn)入氣體預(yù)混合室2,與從主進(jìn)氣管1進(jìn)入的易燃 易爆氣體在氣體預(yù)混合室2內(nèi)完成初步混合。
[0031] (3)當(dāng)氣體預(yù)混合室2內(nèi)的混合氣體通過(guò)文丘里進(jìn)氣口 3下面的主進(jìn)氣管1進(jìn)入 減壓室5后，氣流速度會(huì)減慢；減慢氣流通過(guò)減壓室5下面設(shè)置的導(dǎo)流管7進(jìn)入深度混合室 8,由于所述導(dǎo)流管7管口的傾斜角度，使所述混合氣體在呈上小下大的圓臺(tái)狀空腔結(jié)構(gòu)的 深度混合室8內(nèi)充分回旋，由于"文丘里效應(yīng)"，外界空氣從呈圓周狀分布的第二混合氣進(jìn) 氣口 6進(jìn)入深度混合室8,使外界空氣與初步混合氣體在深度混合室8內(nèi)進(jìn)一步混合，深度 混合的氣體最后從出氣口 9處噴出，進(jìn)入仿生環(huán)境。
[0032] (4)由于本實(shí)用新型的通用式氣體混合裝置在通用性上功能較好，因此可用于不 同氣體(易燃易爆氣體）的混合，可在不同的仿生環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置，其特征在于：含有主進(jìn) 氣管（1)、氣體預(yù)混合室（2)、減壓室（5)和深度混合室（8);在所述主進(jìn)氣管（1)的上部設(shè) 置所述氣體預(yù)混合室（2)，所述氣體預(yù)混合室（2)為圓柱形空腔結(jié)構(gòu)，在所述氣體預(yù)混合室 (2)中間的主進(jìn)氣管（1)上設(shè)有文丘里進(jìn)氣口（3)，在氣體預(yù)混合室（2)的下表面設(shè)有第一 混合氣進(jìn)氣口（4);所述主進(jìn)氣管（1)的下端通過(guò)減壓室（5)與所述深度混合室（8)連接； 所述減壓室（5)的下端面呈錐形結(jié)構(gòu)，在錐形結(jié)構(gòu)的斜面上設(shè)有導(dǎo)流管（7);所述深度混合 室（8)呈上小下大的圓臺(tái)狀空腔，在其上表面設(shè)有第二混合氣進(jìn)氣口（6)，所述導(dǎo)流管（7) 呈傾斜狀設(shè)置在所述深度混合室（8)的空腔內(nèi)，在深度混合室（8)下表面的中間設(shè)有出氣 口（9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置，其特 征在于，所述文丘里進(jìn)氣口（3)共有四個(gè)，在主進(jìn)氣管（1)的上部呈圓周形分布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置，其特 征在于，所述第一混合氣進(jìn)氣口（4)呈圓周形分布在氣體預(yù)混合室（2)的下面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置，其特 征在于，所述第二混合氣進(jìn)氣口（6)呈圓周狀分布在深度混合室（8)的上表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于仿生環(huán)境的兼有防爆功能的通用式氣體混合裝置，其特 征在于，所述出氣口（9)為喇叭狀結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B01F3/02GK203886435SQ201420156277
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】蔣政, 夏晨晨, 光可, 湯學(xué)華, 黃金, 顧盛 申請(qǐng)人:上海電機(jī)學(xué)院