[实用新型]一种气液离心分离瓶

说明书

技术领域

本实用新型属于宇航领域，涉及一种在微重力或失重状态下进行气液分离的装置。

背景技术

在平常的地面环境中，流体受重力场作用具有沿重力方向沉降的趋势，很容易形成密度大（比重大）的在下、密度小（比重小）的在上的分层状态。在空间站、宇宙飞船等特定工作环境中，由于物质处于微重力或失重状态，不同密度的气体和液体没有比重大小的区别，液体或气体的浮力也随之消失，彼此之间不再相对沉降，而是相互混合悬浮在空间。为了实现在微重力环境中的气液分离，常采用离心分离法，利用气液混合物同时作高速圆周运动时所受离心力大小的不同使气体与液体分离，但分离之后的气体和液体如果不能隔离将很容易再次混合，难以达到气液分离的目的。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种能在微重力条件下使用的气液离心分离瓶。

本实用新型的技术方案在于：包括中心管、装于中心管两端的密封塞和预开口密封塞、装于密封塞和预开口密封塞外侧的端盖；中心管中部设有一段向内凸出的凸缘；所述凸缘将中心管分隔为相互贯通的用于存放分离好的液体的防扰腔室、用于阻止气体进入防扰腔室的阻隔腔室、用于离心分离后的气体与多余的液体存放的气体与剩余液体腔室。

所述气体与剩余液体腔室直径为5～20mm；所述阻隔腔室直径为1～5mm；所述防扰腔室直径为2～10mm。

所述凸缘两端为10°～80°倾角圆台。

所述预开口密封塞中部设有一贯通的切口。（该切口可使本实用新型在进样和取样时内部压力保持平衡。）

本实用新型可以使用各种塑料在普通注塑机上注塑加工成型。

本实用新型利用了液体的表面张力特性和毛细管现象，以及球形液体表面压差与球面半径成反比的原理。本实用新型具有特殊形状内腔，在实现离心分离的同时能有效约束瓶内气体和液体的自由运动，防止分离后的气体和液体再次混合，从而实现气体与液体的最终分离。本实用新型可用于空间站、宇宙飞船等微重力条件下的气液离心分离实验。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图。

图2 为本实用新型预开口密封塞的结构示意图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为图2的B-B剖视图。

图中，1、端盖，2、预开口密封塞，3、中心管，4、密封塞，5、切口，6、凸缘，7、防扰腔室，8、阻隔腔室，9、气体与剩余液体腔室。

具体实施方式

图1中，本实用新型包括中心管3、装于中心管3两端的密封塞4和预开口密封塞2、装于密封塞4和预开口密封塞2外侧的端盖1。中心管3中部设有一段向内凸出的凸缘6；所述凸缘6将中心管3分隔为相互贯通的用于存放分离好的液体的防扰腔室7、用于阻止气体进入防扰腔室的阻隔腔室8、用于离心分离后的气体与多余的液体存放的气体与剩余液体腔室9。

中心管3是本实用新型的主要部件，是赋予本实用新型实现其功能的载体。预开口密封塞2、密封塞4与中心管3、端盖1之间均采用过盈配合保持密封不漏液。预开口密封塞2、密封塞4与中心管3之间用端盖1固定，端盖1与中心管3之间由卡槽连接，确保端盖1和预开口密封塞2、密封塞4不脱落。

中心管3、端盖1可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯等塑料注塑、吹塑、机加等工艺加工生产。

预开口密封塞1、密封塞4可以使用硅橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、氟橡胶、乙丙橡胶等制成。

图2、图3、图4中，预开口密封塞2端是本实用新型的进样端，平头进样针可以很容易地从预先切口5插入。当针头插入预开口密封塞2后，其切口5处与针管之间将形成一个小的间隙，使进样时瓶内的空气自然排出，方便气液混合试样顺利进入瓶内。取出针管后，该切口5将自行闭合，从而阻止液体泄漏。