[发明专利]一种应用于喷雾冷冻干燥装置的超细雾化喷嘴

说明书

本发明公开了一种应用于喷雾冷冻干燥装置的超细雾化喷嘴，适用于为细菌、病毒、芽孢、毒素等多种生物气溶胶样品的制备提供均匀的超细雾化条件，包括气路接头、喷嘴主体、液路接头、喷头、密封圈和拧紧螺母，在较小的液体流量和较低的气体压力下，通过旋流气体的稳定和冲击作用，对液柱射流进行撞击加剧射流的不稳定性，形成液滴的破碎和分散，并有效防止液滴间的碰撞聚合，产生高质量的均匀雾化，为在超低温环境下制备细微均匀的冻结气溶胶颗粒提供条件。

技术领域

本发明涉及一种应用于喷雾冷冻干燥装置的超细雾化喷嘴，适用于为细菌、病毒、芽孢、毒素等多种生物气溶胶样品的制备提供均匀的超细雾化。

背景技术

喷雾超低温速冻-真空冷冻干燥级联耦合可气溶胶化生物粒子干粉制备技术分为两个关键步骤：通过雾化喷头把液体生物样品雾化成细小雾滴，通过由液氮形成的超低温环境把雾滴速冻形成细微冻结颗粒；通过升华原理对冻结颗粒进行真空冷冻干燥，最终获得干燥的细颗粒物成品。其中雾化喷头装置的设计是其中的关键技术。

液体雾化是指在外加能量作用下，液体在气体环境中变成液雾或小液滴的过程。为了制备符合要求的病原体等生物样品，需要将雾化液滴的空气动力学直径控制在3～5μm。

现有的喷嘴方案在较小的液体流量和压力供给条件下，难以实现高质量的雾化，一是细度不够，二是均匀性不好，无法满足生物样品制备的需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种应用于喷雾冷冻干燥装置的超细雾化喷嘴，解决了现有的喷嘴方案在较小的液体流量和压力供给条件下，难以实现高质量的雾化的问题。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种应用于喷雾冷冻干燥装置的超细雾化喷嘴，包括：气路接头、喷嘴主体、液路接头、喷头和拧紧螺母；其中，所述喷嘴主体为一个回转体结构，所述喷嘴主体的内部开设有第一偏心直通圆孔、第二偏心直通圆孔和中心直通小孔，其中，第一偏心直通圆孔和第二偏心直通圆孔并行排列，第二偏心直通圆孔和中心直通小孔相连通，所述中心直通小孔位于第二偏心直通圆孔的下部；所述喷嘴主体的侧壁的上部设置有第一圆柱形凸台接口，所述第一圆柱形凸台接口与所述气路接头对接，所述气路接头内部开设的通道与第一偏心直通圆孔相连通；所述喷嘴主体的顶端设置有第二圆柱形凸台接口，所述第二圆柱形凸台接口与所述液路接头对接，所述液路接头内部开设的通道与第二偏心直通圆孔相连通；所述喷嘴主体的中部设置有带有外螺纹的台阶，带有外螺纹的台阶与拧紧螺母的内螺纹通过螺纹旋紧连接；所述喷嘴主体的圆柱段设置于台阶的下部，所述圆柱段的外壁带设置有两至三个凸起导向段，插入喷头的内孔中。

上述应用于喷雾冷冻干燥装置的超细雾化喷嘴中，所述喷嘴主体的底端面设置有若干个螺旋槽的圆台形结构的旋涡器。

上述应用于喷雾冷冻干燥装置的超细雾化喷嘴中，所述气路接头的一端的外壁设置有外螺纹，所述气路接头的另一端为有台阶的第一中空圆柱体，所述气路接头的中部设置有第一六角形外凸台阶；其中，所述第一圆柱形凸台接口与台阶的第一中空圆柱体相连接。

上述应用于喷雾冷冻干燥装置的超细雾化喷嘴中，所述液路接头的一端为有内锥形的接头，所述液路接头的另一端为有台阶的第二中空圆柱体，所述液路接头的中部设置有第二六角形外凸台阶；其中，所述第二圆柱形凸台接口与台阶的第二中空圆柱体相连接。

上述应用于喷雾冷冻干燥装置的超细雾化喷嘴中，所述喷头为一个带有台阶的中空回转体，套在喷嘴主体底端圆柱段的外侧，所述喷头的底端为圆台形结构，与喷嘴主体构成气路喷射流道，所述喷头的顶端台阶的外表面套有圆环形的密封圈，通过喷嘴主体与拧紧螺母的螺纹连接压紧，实现密封。

上述应用于喷雾冷冻干燥装置的超细雾化喷嘴中，旋涡器的螺旋槽沿旋涡器圆台母线方向进行加工，槽截面可以为三角形、矩形、梯形或者半圆形。