[發明專利]一種基于差分電遷移的氣溶膠顆粒分級裝置

在審

• 申請號: 202111396208.6
• 申請日: 2021-11-23
• 公開（公告）號: CN114088590A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 于明州;蔡昂陽;劉岳燕;曹衍龍;葛皓;俞佳良
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙興華

1.一種基于差分電遷移的氣溶膠顆粒分級裝置，其特征在于，包括鞘氣腔體、尼龍濾網、環形分級區、氣溶膠腔體、內電極、外電極、氣溶膠采集狹縫，氣溶膠采集孔、氣溶膠通道、限流裝置、剩余腔體裝置和剩余氣體出口通道；

所述尼龍濾網設置在所述鞘氣腔體和所述環形分級區之間，且所述鞘氣腔體、所述尼龍濾網和所述環形分級區從上到下依次設置，所述氣溶膠腔體設置在所述環形分級區的側壁，所述氣溶膠腔體與所述環形分級區通過氣溶膠出口狹縫連通，所述外電極為環形柱體，所述內電極為柱體，所述外電極設置在所述內電極的外側，所述外電極和所述內電極之間的環形區域為所述環形分級區，且所述外電極位于所述氣溶膠腔體的下方；

所述內電極包括從上到下依次設置的內電極上半部分、內電極連接部分和內電極下半部分；所述內電極上半部分、所述內電極下半部分和所述內電極連接部分同軸設置，所述內電極上半部分和所述內電極下半部分直徑相同，所述內電極連接部分的直徑小于所述內電極上半部分的直徑，所述內電極上半部分和所述內電極下半部分之間的狹縫為所述氣溶膠采集狹縫，所述連接部分水平方向設置有多個所述氣溶膠采集孔；所述氣溶膠采集孔的一端連通所述氣溶膠采集狹縫，另一端連通所述氣溶膠通道；所述內電極連接電源，所述外電極接地；

所述限流裝置設置在所述環形分級區的下方，所述限流裝置環繞在所述內電極外側，且所述限流裝置上方與所述外電極連接，所述限流裝置下方與所述剩余腔體裝置連接，所述剩余氣體出口通道與所述剩余腔體裝置連接；

通入所述鞘氣腔體的氣體為不含顆粒物的空氣；

根據待分離出的氣溶膠顆粒的粒徑與所述電源電壓之間的關系，通過對進入所述鞘氣腔體的鞘氣流量和從剩余氣體出口通道流出的氣體流量的控制，實現不同粒徑的氣溶膠的分級，從剩余氣體出口通道流出的氣體為鞘氣和氣溶膠的混合氣體。

2.根據權利要求1所述的基于差分電遷移的氣溶膠顆粒分級裝置，其特征在于，所述限流裝置上方與所述外電極螺紋連接，所述限流裝置下方與所述剩余腔體裝置螺紋連接，所述限流裝置的頂部與所述氣溶膠采集孔之間的垂直距離為10mm；所述限流裝置上均勻分布多個通孔，各所述通孔的一端與所述環形分級區相通，另一端與所述剩余腔體裝置中腔體相通，每相鄰兩個通孔為一組，各組中兩個通孔之間的角度為15度，各通孔的直徑相同，各通孔的直徑在0.8mm至1mm之間；所述剩余腔體裝置環繞在所述內電極外側；

所述限流裝置和所述剩余腔體裝置的材料均為聚甲醛樹脂。

3.根據權利要求1所述的基于差分電遷移的氣溶膠顆粒分級裝置，其特征在于，所述內電極的外半徑為33mm，所述內電極上半部分內部為空心，所述內電極的外壁和所述外電極的內壁均為鏡面。

4.根據權利要求1所述的基于差分電遷移的氣溶膠顆粒分級裝置，其特征在于，還包括兩個氣溶膠入口通道，兩個所述氣溶膠入口通道對稱設置在所述氣溶膠腔體兩側；

所述氣溶膠入口通道的內表面為拋光面。

5.根據權利要求2所述的基于差分電遷移的氣溶膠顆粒分級裝置，其特征在于，所述剩余氣體出口通道數量為2，2個所述剩余氣體出口通道對稱設置在所述剩余腔體裝置兩側。

6.根據權利要求1所述的基于差分電遷移的氣溶膠顆粒分級裝置，其特征在于，還包括喇叭口裝置、頂部裝置、氣溶膠腔體上半部分和氣溶膠腔體下半部分，所述氣溶膠腔體上半部分和所述氣溶膠腔體下半部分之間的腔體為所述氣溶膠腔體，所述頂部裝置為所述鞘氣腔體的外殼，所述內電極的外壁與所述外電極的內壁之間為所述環形分級區；

所述喇叭口裝置通過螺紋固定到所述頂部裝置的下方，所述氣溶膠腔體上半部分通過螺紋連接到所述喇叭口裝置的下方，所述氣溶膠腔體上半部分和所述氣溶膠腔體下半部分之間通過螺紋連接，所述外電極通過螺紋連接到所述氣溶膠腔體下半部分的下方。

7.根據權利要求6所述的基于差分電遷移的氣溶膠顆粒分級裝置，其特征在于，所述喇叭口裝置的材料為鋁合金，所述頂部裝置的材料為聚甲醛樹脂。