CN210186890U - 一种气体快速混合装置及实验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种气体快速混合装置及实验设备，涉及混气装置技术领域。本实用新型的实施例提供的气体快速混合装置包括本体、第一吹风机和第二吹风机。本体具备混气腔室。第一吹风机和第二吹风机设置在混气腔室内，通过第一吹风机和第二吹风机的吹风作用，能够加快混气腔室内气体的流动速率，从而缩短气体混合时间，提高混合均匀度，而且通过将第一吹风机的吹风方向设置为与第二吹风机的吹风方向不同，第一吹风机形成的第一风道与第二吹风机形成的第二风道至少部分重合，从而通过第一吹风机和第二吹风机的共同作用使混气腔室内的气体受到剧烈扰动，进一步加快混气速率、保证混气均匀性。

Description

一种气体快速混合装置及实验设备

技术领域

本实用新型涉及混气装置技术领域，具体而言，涉及一种气体快速混合装置及实验设备。

背景技术

在一些比较复杂的、极端的应用场景中，如核聚变的氚工厂排灰气测试、油气田的燃烧测试等，需要对不同成分含量的气体进行成分定量分析。在实际应用之前，进行一些模拟的排气分析实验时，需要提供多种气体组成的不同含量、压强、流速的混合气体。因此在混合气体进入样品腔室之前，需要将不同成分的气体进行快速混合，以形成混合均匀的混合气供实验所用。

现有的气体混合装置在对不同成分的气体进行混合，制成混合气时，往往采用容积较大的混气腔室，在混气腔室中通入一定量气体后，需等待一段时间，使混气腔室中的气体自由扩散充分混合后，供后续实验使用。气体混合时间长，且容易出现混合不均的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种气体快速混合装置，其能够改善现有技术中气体混合装置的气体混合时间长、混合不均匀的问题。

本实用新型的目的还包括，提供了一种实验设备，其包括上述的气体快速混合装置，能够改善现有技术中气体混合时间长、混合不均匀的问题。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种气体快速混合装置，其包括本体、第一吹风机和第二吹风机；所述本体具备混气腔室，所述本体上还开设有气体入口和气体出口，所述气体入口和所述气体出口均与所述混气腔室连通；所述第一吹风机和所述第二吹风机均设置于所述混气腔室内，所述第一吹风机的吹风方向和所述第二吹风机的吹风方向不同，且所述第一吹风机形成的第一风道与所述第二吹风机形成的第二风道至少部分重合。

可选的，上述第一吹风机和所述第二吹风机间隔设置；所述第一吹风机的吹风方向与所述第二吹风机的吹风方向相反，且所述第一风道与所述第二风道的重合区域位于所述第一吹风机与所述第二吹风机之间。

可选的，上述第一吹风机的数量为至少两个，所述至少两个第一吹风机间隔设置。

可选的，上述气体入口对应于相邻两个所述第一吹风机之间，或所述气体入口对应于所述第一风道与所述第二风道的重合区域。

可选的，上述所述第二吹风机的数量大于或者等于所述第一吹风机的数量；所述气体出口位于所述第二吹风机远离所述第一吹风机的一侧。

可选的，上述气体快速混合装置还包括至少两个进气件；所述气体入口的数量为至少两个，所述气体入口与对应的所述进气件连通。

可选的，上述进气件包括储气筒和气管，所述气管的两端分别与所述储气筒和所述气体入口连通；所述气管上设置有减压阀和第一流量计，所述减压阀相对于所述第一流量计靠近所述储气筒。

可选的，上述气体快速混合装置还包括连接于所述本体的气体出口的排气件；所述排气件包括储气腔室以及第二流量计，所述储气腔室具备进气口和出气口，所述进气口和所述出气口分别与所述气体出口和所述第二流量计连通。

可选的，上述气体快速混合装置还包括换气管路，所述换气管路包括第一管体以及用于控制所述第一管体通断的第一阀门，所述第一管体的一端与所述混气腔室连通，所述第一管体的另一端用于与真空泵连通。

本实用新型的实施例还提供了一种实验设备。该实验设备包括上述任意一种气体快速混合装置。

本实用新型实施例的气体快速混合装置及实验设备的有益效果包括，例如：

本实用新型的实施例提供了一种气体快速混合装置，其包括本体、第一吹风机和第二吹风机。本体具备混气腔室，且本体上开设有与混气腔室连通的气体入口和气体出口。第一吹风机和第二吹风机设置在混气腔室内，通过第一吹风机和第二吹风机的吹风作用，能够加快混气腔室内气体的流动速率，从而缩短气体混合时间，提高混合均匀度，而且通过将第一吹风机的吹风方向设置为与第二吹风机的吹风方向不同，第一吹风机形成的第一风道与第二吹风机形成的第二风道至少部分重合，从而使第一吹风机和第二吹风机的风道相互干涉，混气腔室内的气体受到的扰动更加剧烈，进一步加快混气速率、保证混气均匀性。

本实用新型的实施例还提供了一种气体快速混合装置实验设备，其包括上述的气体快速混合装置，因此也具有混气时间短、混合速率快，且能够保证混合均匀度的有益效果。而且由于气体的混合时间短，因此气体快速混合装置能够实现对气体快速混合装置实验设备的测试腔室进行持续稳定地供气，保证实验的稳定进行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的气体快速混合装置在第一视角下的整体结构示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的气体快速混合装置在第二视角下的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的气体快速混合装置的局部结构示意图；

图4为本实用新型的实施例提供的气体快速混合装置中本体的结构示意图。

图标：100-气体快速混合装置；110-本体；111-混气腔室；112-气体入口；113-气体出口；120-进气件；121-储气筒；122-减压阀；123-第一流量计；130-排气件；131-储气腔室；132-第二流量计；140-换气管路；141-第一管体；142-第一阀门；143-第二管体；144-第二阀门；151-第一吹风机；152-第二吹风机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

图1为本实施例提供的气体快速混合装置100在第一视角下的整体结构示意图，图2为本实施例提供的气体快速混合装置100在第二视角下的结构示意图。请结合参考图1和图2，本实施例提供了一种气体快速混合装置100，其包括本体110、第一吹风机151和第二吹风机152。本体110具备混气腔室111，且本体110上开设有与混气腔室111连通的气体入口112和气体出口113。第一吹风机151和第二吹风机152设置在混气腔室111内，通过第一吹风机151和第二吹风机152的吹风作用，能够加快混气腔室111内气体的流动速率，从而缩短气体混合时间，提高混合均匀度，而且通过将第一吹风机151的吹风方向设置为与第二吹风机152的吹风方向不同，第一吹风机151形成的第一风道与第二吹风机152形成的第二风道至少部分重合，从而使第一吹风机151和第二吹风机152的风道相互干涉，混气腔室111内的气体受到的扰动更加剧烈，进一步加快混气速率、保证混气均匀性。

下面对本实施例提供的气体快速混合装置100进行进一步说明：

图3为本实施例提供的气体快速混合装置100的局部结构示意图。请参照图3，在本实施例中，本体110大致为圆柱形管状壳体，其内具备混气腔室111，混气腔室111为圆柱形。可以理解的，在其他实施例中，也可以根据需求具体设置本体110以及其内的混气腔室111的形状，例如将本体110以及其内的混气腔室111均设置为方形等。

在本体110的周壁上开设有至少两个气体入口112，每一气体入口112均与混气腔室111连通，用于向混气腔室111中充入气体。气体快速混合装置100还包括至少两个进气件120，进气件120连接于气体入口112处，且进气件120与气体入口112一一对应设置。具体的，在本实施例中，气体入口112的数量为四个，四个气体入口112沿本体110的轴向间隔开设于本体110的周壁上。进气件120的数量为四个，四个进气件120分别安装在四个气体入口112处，每一进气件120可通过一个气体入口112向混气腔室111内充入一种气体，如此该气体快速混合装置100能够实现对四种不同气体的混合。

需要说明的，此处并不对气体入口112和进气件120的具体数量进行限制，可以理解的，在其他实施例中，也可以根据需求，具体设置气体入口112和进气件120的数量，例如将气体入口112和进气件120的数量对应设置为2个或5个等，能够实现将不同种类的气体充入混气腔室111，在混气腔室111内进行混合即可。

进一步的，进气件120包括储气筒121和气管，气管的两端分别与储气筒121以及气体入口112连通，以将出气筒121内的气体导入混气腔室111内。气管上设置有减压阀122和第一流量计123，减压阀122相对于第一流量计123靠近储气筒121，也即储气筒121内储存的气体依次经过减压阀122和第一流量计123后从气体入口112进入混气腔室111。可选的，储气筒121为钢瓶，其用于储存待混合的某种气体。从储气筒121内流出的气体首先经过减压阀122，在减压阀122的作用下对气体压强进行调节，并调节到合适的大小，然后流经第一流量计123，在第一流量计123的控制下，实现将定量气体充入混气腔室111中。通过在第一流量计123和储气筒121之间设置减压阀122进行压强调节，有助于提高在第一流量计123的控制下进入混气腔室111内的气体流量的准确性。

图4为本实施例提供的气体快速混合装置100中本体110的结构示意图。请参照图4，在本实施例中，混气腔室111内设置有第一吹风机151和第二吹风机152，在第一吹风机151和第二吹风机152的吹风作用下，混气腔室111内的气体运动速率增大，从而加速混合，混合均匀性更好。同时通过将第一吹风机151的吹风方向设置为与第二吹风机152的吹风方向不同，且第一吹风机151形成的第一风道与第二吹风机152形成的第二风道至少部分重合，从而使第一吹风机151和第二吹风机152相互干涉，混气腔室111内的气体受到的扰动更加剧烈，从而促进混气腔室111内气体混合。

进一步的，第一吹风机151和第二吹风机152间隔设置，且第一吹风机151的吹风方向与第二吹风机152的吹风方向相反，具体的，第一吹风机151与第二吹风机152沿本体110的轴线方向间隔设置，第一吹风机151的吹风方向为从第一吹风机151指向第二吹风机152的方向，第二吹风机152的吹风方向为从第二吹风机152指向第一吹风机151的方向。第一风道和第二风道的重合区域位于第一吹风机151与第二吹风机152之间。混气腔室111中的气体在第一吹风机151和第二吹风机152的作用下具有向第一吹风机151和第二吹风机152中间汇聚的趋势，进入第一吹风机151和第二吹风机152中间的气体，在第一吹风机151和第二吹风机152的共同作用下快速混合，混合时间短，混合效果好。

第一吹风机151的数量为至少两个。第一吹风机151的外形为圆形，其径向尺寸与混气腔室111的径向尺寸相匹配，保证位于第一吹风机151进风侧的气体都能够在第一吹风机151的作用下运动。可选的，第一吹风机151的数量为三个，三个第一吹风机151沿本体110的轴向间隔设置。可选的，第一吹风机151为微型风扇。

需要说明的，此处并不对第一吹风机151的数量进行限制，可以理解的，在其他实施例中，也可以根据用户的需求，具体设置第一吹风机151的数量，例如将第一吹风机151的数量设置为两个或四个等。

第二吹风机152的数量为至少两个。第二吹风机152的外形为圆形，其径向尺寸与混气腔室111的径向尺寸相匹配，保证位于第二吹风机152进风侧的气体都能够在第二吹风机152的作用下运动。可选的，第二吹风机152的数量为三个，三个第二吹风机152沿混气腔室111的轴向间隔设置。可选的，第二吹风机152为微型风扇。

可选的，至少两个第一吹风机151和至少两个第二吹风机152分别位于第一风道与第二风道的重合区域的两侧。具体的，三个第一吹风机151和三个第二吹风机152相对设置在混气腔室111轴向的两端。第一风道和第二风道的重合区域位于最靠近的第二吹风机152的第一吹风机151与最靠近第一吹风机151的第二吹风机152之间。

可选的，气体入口112对应于相邻两个第一吹风机151之间，或气体入口112对应于第一风道与第二风道的重合区域。在本实施例中，四个气体入口112分别设置在相邻两个第一吹风机151之间、最靠近第二吹风机152的第一吹风机151与最靠近第一吹风机151的第二吹风机152之间、以及靠近第一吹风机151的两个第二吹风机152之间。

请结合参照图1和图2，在本实施例中，本体110上还开设有供混合完成后的混合气离开的混气腔室111的气体出口113，可选的，气体出口113与气体入口112分别位于本体110的两侧。气体出口113和气体入口112分别位于本体110径向的两侧，且气体出口113位于第二吹风机152远离第一吹风机151的一侧。具体的，气体出口113位于远离第一吹风机151的两个第二吹风机152之间。进一步的，为了保证从气体出口113离开混气腔室111的气体的混合均匀程度，第二吹风机152的数量大于或者等于第一吹风机151的数量，从而使得进入混气腔室111的气体受到的从第二吹风机152吹向第一吹风机151的风力大于从第一吹风机151吹向第二吹风机152的风力，如此可保证从气体出口113离开混气腔室111的气体均已混合完成。

进一步的，气体快速混合装置100还包括排气件130，具体的，排气件130包括储气腔室131以及第二流量计132，储气腔室131具备进气口和出气口，进气口和出气口分别与气体出口113以及第二流量计132连通，混合均匀的气体离开混气腔室111后预先进入储气腔室131内，通过第二流量计132实现定量供气。

在本实施例中，气体快速混合装置100还包括换气管路140。具体的，换气管路140包括第一管体141以及用于控制第一管体141通断的第一阀门142。第一管体141的一端与混气腔室111连通，另一端用于与真空泵连接，从而在混气前，打开第一阀门142，在真空泵的作用下混气腔室111内的余气通过第一管体141排出，从而保证了混气时气体的纯度。可选的，第一管路远离混气腔室111的一端连通于第二流量计132远离储气腔室131的一端，使用时，第二流量计132远离储气腔室131的一端与实验设备的测试腔室连通，测试腔室的出气口处设置有真空泵，从而在实验前通过一台真空泵即可对测试腔室以及混气腔室111进行排气。可以理解的，在其他实施例中，也可以通过在第一管体141远离混气腔室111的一端设置真空泵实现对混气腔室111的排气。

进一步的，换气管路140还包括第二管体143以及用于控制第二管体143通断的第二阀门144。第二管路的两端分别与储气腔室131以及第一管体141连通，当第二阀门144开启时，通过第二管体143实现对储气腔室131进行排气，保证通入测试腔室内气体的纯度。

根据本实施例提供的一种气体快速混合装置100，气体快速混合装置100的工作原理是：

在进行混气前，通过真空泵预先将混气腔室111以及储气腔室131内的气体排出，以保证混合后气体的纯度，排气完成后，关闭第一阀门142及第二阀门144，通过进气件120向混气腔室111内通入预设比例的多种气体，进入混气腔室111的气体在第一吹风机151和第二吹风机152的作用下快速混合，形成满足需求的混合气体，且混合效果好。

本实施例提供的一种气体快速混合装置100至少具有以下优点：

本实用新型的实施例中提供的气体快速混合装置100，通过在混气腔室111中设置第一吹风机151和第二吹风机152加快气体流速，提高了混气效率，同时通过设置将第一吹风机151和第二吹风机152的吹风方向进行设置，在第一吹风机151和第二吹风机152的共同作用下对气体产生剧烈扰动，进一步提高了混气效率，保证了多种气体在混气腔室111内充分混合。该气体快速混合装置100，结构紧凑，占用空间小。

本实施例也提供了一种实验设备(图未示出)，包括上述的气体快速混合装置100。具体的，实验设备还包括实验装置，实验装置具有用于测试的测试腔室，气体快速混合装置100用于对测试腔室供气。由于实验设备包括上述的气体快速混合装置100，因此也具有混气速率快，混气效果好的有益效果。而且由于气体快速混合装置100能够显著提高混气速率，实现了快速混气，且能够保证混气质量，从而能够为测试腔室持续稳定供气，满足实验需求。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种气体快速混合装置100及实验设备，其通过在混气腔室111内设置吹风方向不同的第一吹风机151和第二吹风机152，使得进入混气腔室111中的多种气体能够快速稳定地混合，形成满足需求的混合气体，同时气体快速混合装置100还设置有换气管路140，有助于保证气体快速混合装置100中气体的纯度，从而能够保证实验精度。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种气体快速混合装置，其特征在于，包括本体、第一吹风机和第二吹风机；所述本体具备混气腔室，所述本体上还开设有气体入口和气体出口，所述气体入口和所述气体出口均与所述混气腔室连通；所述第一吹风机和所述第二吹风机均设置于所述混气腔室内，所述第一吹风机的吹风方向和所述第二吹风机的吹风方向不同，且所述第一吹风机形成的第一风道与所述第二吹风机形成的第二风道至少部分重合。

2.根据权利要求1所述的气体快速混合装置，其特征在于，所述第一吹风机和所述第二吹风机间隔设置；所述第一吹风机的吹风方向与所述第二吹风机的吹风方向相反，且所述第一风道与所述第二风道的重合区域位于所述第一吹风机与所述第二吹风机之间。

3.根据权利要求1所述的气体快速混合装置，其特征在于，所述第一吹风机的数量为至少两个，所述至少两个第一吹风机间隔设置。

4.根据权利要求3所述的气体快速混合装置，其特征在于，所述气体入口对应于相邻两个所述第一吹风机之间，或所述气体入口对应于所述第一风道与所述第二风道的重合区域。

5.根据权利要求3所述的气体快速混合装置，其特征在于，所述第二吹风机的数量大于或者等于所述第一吹风机的数量；所述气体出口位于所述第二吹风机远离所述第一吹风机的一侧。

6.根据权利要求1-5任一项所述的气体快速混合装置，其特征在于，所述气体快速混合装置还包括至少两个进气件；所述气体入口的数量为至少两个，所述气体入口与对应的所述进气件连通。

7.根据权利要求6所述的气体快速混合装置，其特征在于，所述进气件包括储气筒和气管，所述气管的两端分别与所述储气筒和所述气体入口连通；所述气管上设置有减压阀和第一流量计，所述减压阀相对于所述第一流量计靠近所述储气筒。

8.根据权利要求1-5任一项所述的气体快速混合装置，其特征在于，所述气体快速混合装置还包括连接于所述本体的气体出口的排气件；所述排气件包括储气腔室以及第二流量计，所述储气腔室具备进气口和出气口，所述进气口和所述出气口分别与所述气体出口和所述第二流量计连通。

9.根据权利要求1-5任一项所述的气体快速混合装置，其特征在于，所述气体快速混合装置还包括换气管路，所述换气管路包括第一管体以及用于控制所述第一管体通断的第一阀门，所述第一管体的一端与所述混气腔室连通，所述第一管体的另一端用于与真空泵连通。

10.一种实验设备，其特征在于，所述实验设备包括如权利要求1-9任一项所述的气体快速混合装置。

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