[实用新型]一种用于流动气氛中水汽浓度控制的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械设计领域，主要用于科研或生产领域需要精确控制流动气氛中水汽含量的场合，尤其是涉及一种用于流动气氛中水汽浓度控制的装置。

背景技术

气氛中的含水量对于诸多科研或生产领域都有显著影响，如机动车尾气处理催化剂的性能评价、对水汽敏感的物质或器件的制备等。市场上常见的蒸汽发生器，如用于制衣厂，干洗店，饭店，馍店，食堂，餐厅，厂矿，豆制品厂等场所的蒸汽发生器，多用来蒸发液态水进入开放空间，且装置庞大，构造复杂，成本高昂。构造简单易用的装置，以精确控制“流动气氛”中的含水量，成为实验室中一线科研人员的迫切需求。

常见的处理措施是将干燥气氛通入水中鼓泡，并控制水温以达到“加湿”的目的。该方法必须通过不断的调试才可达到期望的湿度，且难以实现较大的湿度值（水温难以达到较高数值，如>100℃）或者适应较大的气流量。因此，急需一种简单高效的装置以满足精确控制大流量气氛中高含水量的需求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种易于搭建，操作简便，安全可靠的，可精确控制大流量气氛中较高含水量的装置。

为此，本实用新型提供了一种用于流动气氛中水汽浓度控制的装置，包括：液态水注入装置、流体管路、加热装置和外部气源，所述液态水注入装置与所述流体管路相连接以将液态水注入所述流体管路中；所述加热装置用于对所述流体管路进行加热；所述外部气源在所述加热装置的下游侧连通至所述流体管路。

本实用新型的用于流动气氛中水汽浓度控制的装置，利用液态水注入装置将液态水注入到流体管路内部，在加热装置的作用下将液态水转变为水蒸气，随后在加热装置的下游侧，使从外部气源流入的气流能够与水蒸气混合产生湿润气流后输出。

进一步而言，根据本实用新型，可控制所述液态水注入装置的液态水的注入速率和从所述外部气源流入的气流的流量以控制湿润气流（输出的流动气氛）中的水汽含量。其中，注入速率的调节使所述装置可平稳产生水汽，与所述外部气源流入的气流的流量相结合，可精确控制输出的流动气氛中的水汽含量。

较佳地，本实用新型的用于流动气氛中水汽浓度控制的装置还包括连接所述流体管路与所述液态水注入装置的密封件。借助于此，液态水注入装置与流体管路的连接靠密封件密封，以保证生成水蒸气的单向输出，同时干燥气流的大流速可通过伯努利原理将水汽“吸入”自身气流中。

又，较佳地，所述密封件包括分别连接于所述液态水注入装置和所述流体管路的端部处的一对螺帽、以及连接该对螺帽的螺丝；所述螺丝内腔是联通的；所述一对螺帽内分别设有橡胶密封垫。借助于此，可有效地实现液态水注入装置与流体管路之间的密封连接。

较佳地，所述外部气源经由三口阀与所述流体管路连通。借助于此，可有效地将外部气源与流体管路连通。更具体地，外部气源的进气端管路与流体管路经三口阀连通后合并成作为出气端的单一管路，由此输出湿润气流。

较佳地，所述液态水注入装置可以是蠕动泵或注射泵。

较佳地，所述加热装置为管式炉或加热带。所述加热装置的选择不限上述，只需将液态水加热变成水蒸汽即可。

较佳地，所述加热装置的温度为150～1000℃。该温度可有利于将液态水转变为水蒸气。流体管路可被加热到足够高的温度以及时蒸发掉注入的液态水，因此达到稳定输出水蒸气的目的。

较佳地，本实用新型的用于流动气氛中水汽浓度控制的装置还包括在所述加热装置的下游侧覆盖所述流体管路的外部的加热带。借助于此，可在流体管路前段部分使用加热装置，后段部分使用加热带。其中加热带包裹于所述流体管路表面。可根据要求的水汽分压决定是否启用加热带（若出气端水汽分压大于出气端温度下的饱和蒸气压，则需要启用加热带）。

较佳地，所述流体管路为组装件或一体式部件。

较佳地，所述流体管路为金属质耐热、耐水件。

本实用新型中用于流动气氛中水汽浓度控制的装置设计新颖，结构可靠，便于搭建，易于操作，控制精确，可重复使用，且用途广泛，具有极大的产业化生产价值。该装置可广泛调节水汽含量0-100 vol %，可适应较宽的气体流量范围50-10000 毫升每分钟，尤其适用于恒定的或者缓慢变化的气体流量。

附图说明

图1为根据本实用新型一实施形态的用于流动气氛中水汽浓度控制的装置的结构示意图；

图2为图1所示的装置中的密封件的一实施形态的结构示意图；

附图标记：

1、液态水注入装置；

11、注射器针头；

2、密封件；