CN102312869A - 一种气体射流式负压发生器和气体射流式负压调节器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体射流式负压发生器和气体射流式负压调节器，其负压发生器在射流器中设置有一锥型调节杆，所述锥型调节杆与喷射腔上的喷嘴配合，形成环形喷射口，并且通过锥型调节杆与喷射腔上的喷嘴之间的相对移动来调节环形喷射口的开口大小；同时基于该方案形成气体射流式负压调节器。本发明通过直接调节射流器环形喷射口的开度，降低调节时的能量损失，有效地控制气体射流方式产生负压的大小，即使在少量的动力气体下也有负压输出。

Description

一种气体射流式负压发生器和气体射流式负压调节器

技术领域

本发明涉及采用气体射流方式来产生负压(真空)的气体射流式负压发生器和医疗负压吸引用气体射流式负压调节器。

背景技术

采用射流式产生负压的气体射流式负压发生器与真空泵负压装置相比，气体射流式负压发生器装置简单，使用方便、清洁。在工业和医疗等众多领域的负压吸引中，气体射流式负压发生器常用做负压吸引的负压源。

目前气体射流式负压发生器都固定喷射***流器，在压力恒定的驱动气源下，射流式负压发生器产生的最大负压值是不可调节的。在需要调节的场合，只能通过节流驱动气体源，降低射流器的驱动气体压力来降低负压发生器生产的负压。

参见图1，其所示的是目前通常动力侧调节气体射流器，这种射流器包括进气口1，喷嘴2，吸气腔3，吸气口4，喉管5，扩散器6，出气口7，需要调节时，节流阀8加在动力气入口。喷嘴2的喷口面积大小是固定的。工作时，驱动气体由进气口1接入，由喷嘴2的喷口高速喷出，进入喉管5，经过扩散器6，从排气口7喷出。同时在吸气腔3产生负压，对吸气口4产生吸引。若需要调节负压时，通过调节节流阀8，控制进气的流量，降低喷嘴2喷出的流速，从而降低吸气腔3的负压值。

由于其喷射口的面积不变，喷嘴出口处单位时间内的动量VQ＝Q²/A或＝kQ²，与动力气流量成平方关系(式中：V为流速，Q为流量，A为流通的面积，k为简化后的系数)。当动力气流量降低一半时，喷出的动量不是线性减少，而是平方关系的减少，降低到原来的四分之一。尤其是在医疗负压吸引领域，负压值调节范围大时，当小负压值使用，压力损失都集中到节流阀8上，射流器的效率大幅降低，负压发生器性能严重下降，导致吸引流量大幅降低，不能满足医疗领域的要求。

为此，人们采用了另一种调节方法，即直接在射流器的吸气口用节流阀调节吸入量或负压，而不控制动力气消耗量。

参见图2，其所示为目前通常吸入侧调节气体射流器，该射流器包括进气口1，喷嘴2，吸气腔3，吸气口4，喉管5，扩散器6，出气口7，需要调节时，节流阀8加在吸引侧。喷嘴2的喷口面积大小是固定的。工作时，驱动气体由进气口1接入，由喷嘴2的喷口高速喷出，进入喉管5，经过扩散器6，从排气口7喷出。同时在吸气腔3产生负压，对吸气口4产生吸引。若需要调节负压时，直接通过调节节流阀8，控制吸气的流量和压力。由于动力的消耗量不变，即使在需要小的负压值或小的吸气量时，也同样要消耗高负压或高流量下的动力，利用效率大幅降低。这种结构的射流器无论实际需求负压值多少，都要消耗最大的动力气量，负压性能是满足了，但能源浪费明显，经济性较差。

发明内容

本发明针对现有气体射流式负压发生器所存在的可调节性能差以及浪费能源等问题，而提供一种气体射流式负压发生器，其能够实现产生负压的可调节和降低能源浪费目的。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种气体射流式负压发生器，包括一射流器，所述射流器呈五腔的贯通柱体，依次包括喷射腔、第一吸气腔、混合腔、扩散腔、排气腔，所述喷射腔含有一喷嘴，所述发生器还包括一锥型调节杆，所述锥型调节杆与所述喷嘴配合来形成调节气体流动的环形间隙，即环形喷射口，并且通过锥型调节杆与喷射腔上的喷嘴之间相对移动调节环形喷射口的开口大小。

在上述方案的基础上，本发明还提供一种气体射流式负压调节器，所述调节器包括射流器，所述射流器呈五腔的贯通柱体，依次包括喷射腔、第一吸气腔、混合腔、扩散腔、排气腔，所述调节器还包括：

阀体，所述阀体呈三腔的贯通柱体，依次设置进口腔、第二吸气腔以及出口腔，所述阀体的出口腔与所述射流器配合相接，并使第二吸气腔与射流器上的第一吸气腔导通，

射流调节装置，所述射流调节装置锥型调节杆和用于安置锥型调节杆的柱体，所述柱体上设置有进气口，体内设有与所述进气口导通的导气孔，所述柱体与所述阀体的进口腔相配合，所述导气孔与所述喷射腔导通，所述锥型调节杆与所述喷射腔的喷嘴配合形成环形喷射口，并且通过锥型调节杆与喷射腔上的喷嘴之间相对移动调节环形喷射口的开口大小。

作为本发明的一优选方案，所述射流器与所述阀体的出口腔螺纹连接，使得射流器能够沿阀体轴向移动，所述射流调节装置与所述阀体的进口腔固接；所述射流调节装置中的锥型调节杆固设在柱体的顶部，所述进气口设置在柱体的底部，所述导气孔的底部至少设置一个用于与所述喷射腔导通的侧导气孔。

作为本发明的另一优选方案，所述射流器与所述阀体的出口腔固接，并且射流调节装置与所述阀体的进口腔固接；所述射流调节装置中的锥型调节杆贯设在柱体上，并可沿柱体轴向移动，所述进气口设置在柱体的侧壁上，所述导气孔直接与所述喷射腔导通。

进一步的，所述锥型调节杆上还设置有第一调节旋钮。

作为本发明的又一方案，所述调节器还包括第二调节旋钮，所述第二调节旋钮与所述射流器的尾部相接。

进一步的，所述第二调节旋钮为钟罩型，罩在射流器的排气腔的排气口上。

作为本发明的又一方案，所述调节器还包括消声装置，所述消声装置安置在所述射流器的排气腔的排气口处。

本发明采用一种可调节环形喷射***流器，克服了上述问题。直接调节喷射口面积来调节动力气的流量时，从而达到调节产生负压的目的。调节时喷射口的速度基本不变，降低调节量时的能量损失，喷射口单位时间的动量VQ＝kQ，与动力气流量成线性关系。在负压调节范围大时，工作效率变化小，即使在少量动力气体下，亦能产生一定的负压值，获得可观的吸引流量，与驱动气体源节流方式调节，和直接在吸气口用节流阀方式调节相比，节约能效果显著。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为常用气体射流器(调节动力侧)工作示意图；

图2为常用气体射流器(调节吸引侧)工作示意图；

图3为实施例一中调节器的总图；

图4为实施例一中阀体图；

图5为实施例一中调节装置图；

图6为实施例一中射流器图；

图7为实施例一中调节器的工作示意图；

图8为实施例二中调节器的工作示意图；

图9本发明的性能对比曲线图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明针对现有射流器所存在的问题，而提供一种新型的气体射流式负压发生器，其在现有射流器的基础上增加一个射流调节装置，通过该射流调节装置与射流器中喷射腔上的喷嘴相配合，形成喷口面积可调的喷嘴。

为此，本发明中的射流调节装置包括一锥型调节杆，该锥型调节杆与喷射腔上的喷嘴配合，穿过喷嘴一段距离，从而与喷嘴形成环形喷射口，并通过调节锥型调节杆穿过喷嘴的距离来调节环形喷射口开度。

这种结构可以实现通过直接调节射流器环形喷射口的开度，以此降低调节时的能量损失，有效地控制气体射流方式产生负压的大小的目的。

再者，本发明基于上述方案形成相应的气体射流式负压调节器，其具体实施过程如下：

实施例一

参见图3至6，该实例中的气体射流式负压调节器主要由阀体1、射流器3、射流调节装置2、调节旋钮4和消声装置5组成。

参见图4，阀体1，呈三腔的贯通柱体，一侧为进口腔110，一侧为出口腔130，中间为第二吸气腔120，该柱体上还设有与第二吸气腔120导通的测压口121和吸气口122。同时，本实例在出口腔130的内壁的右端设有螺纹。

参见图6，射流器3，呈五腔的贯通柱体，在柱体内依次设置有喷射腔310，第一吸气腔332，混合腔333，扩散腔334，排气腔335。射流器3中的第一吸气腔332上开设有不少于一个的吸气通道331，该吸气通道331导向外侧341，以便第一吸气腔332与阀体1的上的第二吸气腔120相通，而排气腔335方向与阀体出口腔130方向一致。

再者，该实例中在柱体的外侧相应位置设置有与阀体1出口腔130的内壁上的上述螺纹相配合的调节螺纹342。在射流器3的尾部设置有相应的连结部350。

参见图5，射流调节装置2整体为顶部带锥型调节杆222，底部带进气口的柱体。该锥型调节杆222与射流器3的喷射腔310底部(图6中的右部)的喷嘴320相配合，并可在该喷嘴320中左右移动，甚至还可在伸出其右端一段距离。由于锥形调节杆222的截面是圆形的，并且，沿轴线方向的截面的直径是不同的，而喷嘴320是圆形的，这样调节杆222的外周面就可与喷嘴320形成环形间隙，就形成了环形喷射口10，这样，当锥型调节杆222相对于喷嘴320左右移动时，与喷嘴320相配合的锥型调节杆222的外周表面部分的直径就会变化，上述形成环形喷射口10的截面积会发生变化，因此，通过调节锥型调节杆222相对于喷嘴320的左右移动，调节其通过喷嘴320的距离就可来调节环形喷射口10的开口大小，从而达到调节负压的效果。

进一步的，整个射流调节装置2呈进气接头状，并且与阀体进口腔110配合，其主要包括固定段220和连接段221两部分。其中，固定段220与阀体进口腔110相配合，通过其将射流调节装置2安置在阀体1中，同时在固定段220的底部设置有进气口210。这样，射流调节装置2的进气口210就代替喷射腔310的进气口。

连接段221安置在固定段220的顶部，锥型调节杆222安置在连接段221的顶部。连接段221与射流器3的喷射腔310通过一密封圈相配合，并使得其顶部的锥型调节杆222沿喷射腔310内壁方向与其底部的喷嘴320配合。

连接段221内设有导气孔211，该导气孔211与固定段220上的进气口210导通，同时导气孔211的底部，也就是在连接段221与锥型调节杆222之间的过渡处设有一个或一个以上的侧导气孔212，将导气孔211与与射流器3上的喷射腔310导通，继而与环形喷射口10导通。

对于调节旋钮4，其整体呈钟罩型，其底部与射流器3尾部的连结部350相接，从而罩在射流器3排气腔335的排气口344上。

参见图3，消声装置5采用多孔海棉状消声材料，置于钟罩型调节旋钮4与射流器中出口段343间的钟罩内，当气体从射流器3的排气口344排出后，经消声装置5的多孔海棉状消声材料的消音，达到降低噪音的目的。

该实例的具体实施方式如下：

参见图7，射流器3通过其上的调节螺纹342与阀体1出口腔130的内壁上的螺纹相配和，从而将射流器3安置在阀体1出口腔130中，使其可沿阀体1的轴向左右移动，同时使其上的第一吸气腔332与阀体1上的第二吸气腔120导通。

射流调节装置2通过它的固定段220与阀体进口腔110相配合，从而可将射流调节装置2固定安置在阀体1中，并且使得其上的连接段221与射流器3的喷射腔310相配合，此时连接段221上的导气孔211与射流器3上的喷射腔310导通。

连接段221顶部上的锥型调节杆222将沿喷射腔310内壁方向与其底部的喷嘴320配合。

调节旋钮4和消声装置5相应的设置在射流器3上。

此时，射流调节装置2上的进气口210接入动力气源，动力气源经导气孔211、侧导气孔212进入喷射腔310，从锥型调节杆222与喷嘴320间的环形喷射口10高速喷出，形成射流。

被吸气体从阀体1上第二吸气腔120上的吸气口122吸入，通过吸气通道331进入第一吸气腔332，由环形喷射口10的射流带出，经过混合腔333、扩散腔334、排气腔335，再经排气口344与动力气一起经消声装置5后排放出去。

测压装置从阀体1上测压口121取压。根据所需要的负压大小，转动调节旋钮4使所述的射流器3顺着阀体1轴向移动，从而使得锥型调节杆222相对于喷嘴320的左右移动，进而实现控制锥型调节杆222与喷嘴320间形成的环形间隙即环形喷射口10的面积的大小，从而控制动力气的耗气，达到调节负压的目的。

由于是直接控制射流的喷射口面积，调节时的能量损失很小，喷射口气体喷射出的速度基本变化较少，喷射口的动量与动力气体流量成线性关系，射流器的工作效率在调节范围都较高。

实施例二

参见图8，与实施例一的区别是：该实施例二中射流器3是固定设置的，而射流调节装置2的锥型调节杆222为可活动设置，左右移动，使得锥型调节杆222相对于喷嘴320的左右移动，

为此在该实例中，射流调节装置2呈针阀状，其包括一柱体，该柱体与阀体进口腔110相配合，并固定安置在阀体上。

柱体的侧面设有进气口210，并在其底部设有一导气孔211，该导气孔211直接与射流器3的喷射腔310导通。

射流调节装置2还包括锥型调节杆222、针阀221和调节旋钮220。其中针阀221贯设在柱体中，并可沿柱体的轴向移动。与实施例一相同，针阀221的前端设置有锥型调节杆222，该锥型调节杆222置于射流器3的喷射腔310中，并且与喷射腔310的喷嘴320相配合，从而与喷嘴320间形成环形喷射口10。

针阀221位于柱体外的另一端设置调节旋钮220，通过转动调节旋钮220可以使射流调节装置2中的针阀221顺着阀体2轴向移动，从而带动顶端的锥型调节杆222顺着阀体2轴向移动，以此调节锥型调节杆222穿过喷嘴320的距离，通过锥型调节杆222的渐变结构，实现控制锥型调节杆222与喷嘴320间的环形喷射口10面积的大小，即控制环形喷射口10的开度。

该实例中射流器3与阀体1固定相接，故无需在阀体1的出气腔130和射流器3上设置相应的调节螺纹，直接将射流器3固定在阀体1的出气腔130中，使得射流器3上的第一吸气腔332与阀体1上的第二吸气腔120导通即可。

该实施例中的其余结构与实例一中的结构相同，此处不加以赘述。

该实例的具体实施方式如下：

调节装置2上的进气口210接入动力气源，动力气源经导气孔211、进入射流器3的喷射腔310，并从锥由锥型调节杆222与喷嘴320间的环形喷射口10高速喷出，形成射流。

被吸气体从阀体1上第二吸气腔120上的吸气口122吸入，进入射流器3上的第一吸入腔332，并由环形喷射口10的射流带出，经过混合腔333、扩散腔334、排气腔335，再经排气口344与动力气一起经消声装置5后排放出去。

测压装置从阀体1上测压口121取压。根据所需要的负压大小，转动调节旋钮220使射流调节装置2中的针阀221顺着阀体2轴向移动，从而带动顶端的锥型调节杆222顺着阀体2轴向移动，以此调节锥型调节杆222穿过喷嘴320的距离，通过锥型调节杆222的渐变结构，实现控制锥型调节杆222与喷嘴320间的环形喷射口10面积的大小，从而控制动力气的耗气，达到调节负压的目的。

由于是直接控制射流的喷射面积，喷射出的速度基本变化较少，喷射口的动量与流量成线性关系。

由上实例可知，本发明形成新式可调节环形喷射口，通过用锥形调节杆控制喷嘴环形喷射口的面积来控制驱动气体流量。

由图9可知，本发明在调节时能量损失小，喷射口喷出的速度基本恒定，喷嘴处的动量(Vm)与动力气流量成线性关系，射流器在大范围调节时，射流器的效率明显比传统的结构高。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种气体射流式负压发生器，包括射流器，所述射流器呈五腔的贯通柱体，依次包括喷射腔、第一吸气腔、混合腔、扩散腔、排气腔，所述喷射腔含有一喷嘴，其特征在于，所述发生器还包括一锥型调节杆，所述锥型调节杆与喷射腔上的喷嘴配合形成环形喷射口，并且通过锥型调节杆与喷射腔上的喷嘴之间的相对移动来调节环形喷射口的开口大小。

2.一种气体射流式负压调节器，所述调节器包括射流器，所述射流器呈五腔的贯通柱体，依次包括喷射腔、第一吸气腔、混合腔、扩散腔、排气腔，其特征在于，所述调节器还包括：

阀体，所述阀体呈三腔的贯通柱体，依次设置进口腔、第二吸气腔以及出口腔，所述阀体的出口腔与所述射流器配合相接，并使第二吸气腔与射流器上的第一吸气腔导通。

射流调节装置，所述射流调节装置锥型调节杆和用于安置锥型调节杆的柱体，所述柱体上设置有进气口，体内设有与所述进气口导通的导气孔，所述柱体与所述阀体的进口腔相配合，所述导气孔与所述喷射腔导通，所述锥型调节杆与所述喷射腔的喷嘴配合环形喷射口，并且通过锥型调节杆与喷射腔上的喷嘴之间相对移动调节环形喷射口的开口大小。

3.根据权利要求2所述的一种气体射流式负压调节器，其特征在于，所述射流器与所述阀体的出口腔螺接，使得射流器能够沿阀体轴向移动，所述射流调节装置与所述阀体的进口腔固接；所述射流调节装置中的锥型调节杆固设在柱体的顶部，所述进气口设置在柱体的底部，所述导气孔的底部至少设置一个用于与所述喷射腔导通的侧导气孔。

4.根据权利要求2所述的一种气体射流式负压调节器，其特征在于，所述射流器与所述阀体的出口腔固接，并且射流调节装置与所述阀体的进口腔固接；所述射流调节装置中的锥型调节杆贯设在柱体上，并可沿柱体轴向移动，所述进气口设置在柱体的侧壁上，所述导气孔直接与所述喷射腔导通。

5.根据权利要求4所述的一种气体射流式负压发生器，其特征在于，所述锥型调节杆上还设置有第一调节旋钮。

6.根据权利要求2所述的一种气体射流式负压调节器，其特征在于，所述调节器还包括第二调节旋钮，所述第二调节旋钮与所述射流器的尾部相接。

7.根据权利要求6所述的一种气体射流式负压调节器，其特征在于，所述第二调节旋钮为钟罩型，罩在射流器的排气腔的排气口上。

8.根据权利要求2所述的一种气体射流式负压调节器，其特征在于，所述调节器还包括消声装置，所述消声装置安置在所述射流器的排气腔的排气口处。

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