[實用新型]一種仿生氣體富集裝置有效
| 申請號： | 201821877451.3 | 申請日： | 2018-11-15 |
| 公開（公告）號： | CN209542247U | 公開（公告）日： | 2019-10-25 |
| 發明（設計）人： | 常志勇;龍剛;張宇晨;陳東輝;翁小輝;郭麗;黃匯;任麗麗;盧國龍;馬云海;孫霽宇;王海燕 | 申請（專利權）人： | 吉林大學 |
| 主分類號： | G01N1/40 | 分類號： | G01N1/40 |
| 代理公司： | 長春吉大專利代理有限責任公司 22201 | 代理人： | 邵銘康;朱世林 |
| 地址： | 130012 吉*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 富集 整流板 新月形 氣體富集裝置 本實用新型 電磁套筒 細桿 支架 機械工程技術 富集裝置 回旋渦流 進氣流場 均勻排列 密集排布 氣體富集 整體效率 進氣流 固接 凸起 涂覆 細軸 驅動 保證 | ||
1.一種仿生氣體富集裝置，其特征在于，由外殼體(Ⅰ)、螺旋富集片(Ⅱ)和整流裝置(Ⅲ)組成，其中螺旋富集片(Ⅱ)的前端與外殼體(Ⅰ)中前支架(3)的后面固接，螺旋富集片(Ⅱ)的后端與外殼體(Ⅰ)中后支架(2)的前面固接；整流裝置(Ⅲ)經其支架板組件Ⅰ(Ⅴ)的上支架板(18)、支架板組件Ⅱ(Ⅵ)的右支架板(21)、支架板組件Ⅲ(Ⅶ)的下支架板(24)和支架板組件Ⅳ(Ⅷ)的左支架板(27)固接于外殼體(Ⅰ)中外殼(1)的近前部內壁，且與外殼體(Ⅰ)中前支架(3)的間距L5為50mm；整流裝置(Ⅲ)中定位桿(15)后端固接于外殼體(Ⅰ)中前支架(3)前面的中心。
2.按權利要求1所述的一種仿生氣體富集裝置，其特征在于：所述的外殼體(Ⅰ)由外殼(1)、后支架(2)和前支架(3)組成，其中外殼(1)為圓臺筒形，其后端直徑d1為185-195mm，前端直徑d2為155-165mm，長度L1為445-455mm、厚度L7為1.5-2.5mm；后支架(2)為十字形架，固接于外殼(1)近后端內壁，其距外殼(1)后端的長度L2為75-85mm；前支架(3)為十字形架，固接于外殼(1)中部內壁，其距后支架(2)的長度L3為215-225mm。
3.按權利要求1所述的一種仿生氣體富集裝置，其特征在于：所述螺旋富集片(Ⅱ)為橫截面呈螺旋狀的卷板，卷板外表面設有828個仿生富集塊(4)；卷板的長度L3為220mm，厚度L7為2mm；其橫截面輪廓線由c-d-e曲線構成，828個仿生富集塊(4)分為36列，每列23個；每列的螺旋角α為10°，且各列之間的距離L10為40mm；在同一列中相鄰的仿生富集塊(4)的間距L9為20mm；仿生富集塊(4)的寬度L11為10-13mm，高度h1為1-2mm，其側翼長度L12為9-9.6mm，迎風曲面(5)前端至丘頂的水平距離L13為3.4-3.8mm；迎風曲面(5)與水平面的夾角γ為20°-24°，背風曲面(6)與水平面的夾角θ為36°-40°；每個仿生富集塊(4)左右相對于中心線D-D對稱布置，迎風曲面(5)由曲線段f-j、曲線段j-k和曲線段k-f共同圍成，背風曲面由曲線段f-i、曲線段i-j和曲線段j-f共同圍成，直徑為0.2-0.3mm的凸起(Ⅹ)在背風曲面(6)表面的分布率為80％-90％；加熱條(7)位于仿生富集塊(4)腔內與背風曲面(6)相距0.3-0.8mm，其中螺旋富集片輪廓曲線c-d-e曲線參數方程為：
r＝10
angle＝1440*t
s＝1*pi*r*t
yo＝s*sin(angle)
xo＝s*cos(angle)
x＝xo+s*sin(angle)
y＝yo-s*cos(angle)
z＝0
其中:o點為三維坐標原點；r為初始螺旋線直徑；s為在t時刻螺旋線直徑，即與原點的距離；z為曲線豎直方向高度；pi為π；
仿生富集塊f-j段曲線方程為：
y＝-0.068x2-1.6618x-4.6182
其中：-12.9≤x≤-3.6；k點為坐標原點；
仿生富集塊j-k段曲線方程為：
y＝-0.0094x2-0.3245x-0.0027
其中：-3.6≤x≤0；k點為坐標原點；
(-3.6≤x≤0)
仿生富集塊k-f段曲線方程為：
y＝-0.0515x2-0.9772x+0.09651
其中：-12.9≤x≤-9.3；k點為坐標原點；
仿生富集塊f-i段曲線方程為：
y＝-0.055x2-1.8711x-9.25
其中：-9.3≤x≤-3.6；點k為坐標原點；
仿生富集塊i-j段曲線方程為：
y＝0.1684x2+1.9343x+5.5361
其中：-12.9≤x≤0；點k為坐標原點；
仿生富集塊j-f段曲線方程為：
y＝0.0042x2+0.1641x+1.4792
其中：-12.9≤x≤-3.6；點k為坐標原點。
4.按權利要求1所述的一種仿生氣體富集裝置，其特征在于：所述的整流裝置(Ⅲ)由整流板支架(Ⅳ)、定位桿(15)、厚整流板Ⅰ(34)、厚整流板Ⅱ(35)、厚整流板Ⅲ(36)、厚整流板Ⅳ(37)、薄整流板組(38)、軸座組(Ⅺ)和細軸組(Ⅻ)組成，其中整流板支架(Ⅳ)由支架板組件Ⅰ(Ⅴ)、支架板組件Ⅱ(Ⅵ)、支架板組件Ⅲ(Ⅶ)、支架板組件Ⅳ(Ⅷ)、旋轉套筒組(Ⅸ)、細桿組Ⅰ(8)、分板Ⅰ(9)、細桿組Ⅱ(10)、分板Ⅱ(11)、細桿組Ⅲ(12)、分板Ⅲ(13)、細桿組Ⅳ(14)和分板Ⅳ(16)組成，其中細桿組長度L8均為90-94mm，直徑d4為1-3mm；支架板組件Ⅰ(Ⅴ)由電磁套筒組Ⅰ(17)、上支架板(18)和電磁套筒組Ⅱ(19)組成，其中上支架板(18)的長度L16為15-20mm，寬度L15為5-8mm，厚度為3mm；電磁套筒組的直徑d5均為4-6mm、長度L18為4-8mm，且電磁套筒組Ⅰ(17)和電磁套筒組Ⅱ(19)的各兩個電磁套筒呈45度角固接于上支架板(18)兩面；支架板組件Ⅱ(Ⅵ)由電磁套筒組Ⅲ(20)右支架板(21)和電磁套筒組Ⅳ(22)組成，且電磁套筒組Ⅲ(20)和電磁套筒組Ⅳ(22)的各兩個電磁套筒呈45度角固接于右支架板(21)兩面；支架板組件Ⅲ(Ⅶ)由電磁套筒組Ⅴ(23)下支架板(24)和電磁套筒組Ⅵ(25)組成，且電磁套筒組Ⅴ(23)和電磁套筒組Ⅵ(25)的各兩個電磁套筒呈45度角固接于下支架板(24)兩面；支架板組件Ⅳ(Ⅷ)由電磁套筒組Ⅶ(26)、左支架板(27)和電磁套筒組Ⅷ(28)組成，且電磁套筒組Ⅶ(26)和電磁套筒組Ⅷ(28)的各兩個電磁套筒呈45度角固接于左支架板(27)兩面；旋轉套筒組(Ⅸ)上設有定位孔(30)和呈十字形排列的旋轉套筒Ⅰ(29)、旋轉套筒Ⅱ(31)、旋轉套筒Ⅲ(32)和旋轉套筒Ⅳ(33)；細桿組Ⅰ(8)的二細桿一端與支架板組件Ⅰ(Ⅴ)的電磁套筒組Ⅰ(17)二電磁套筒間隙配合，細桿組Ⅰ(8)的二細桿另一端與支架板組件Ⅳ(Ⅷ)的電磁套筒組Ⅷ(28)二電磁套筒間隙配合；細桿組Ⅱ(10)的二細桿一端與支架板組件Ⅰ(Ⅴ)的電磁套筒組Ⅱ(19)二電磁套筒間隙配合，細桿組Ⅱ(10)的二細桿另一端與支架板組件Ⅱ(Ⅵ)的電磁套筒組Ⅲ(20)二電磁套筒間隙配合；細桿組Ⅲ(12)的二細桿一端與支架板組件Ⅱ(Ⅵ)的電磁套筒組Ⅳ(22)二電磁套筒間隙配合，細桿組Ⅲ(12)的二細桿另一端與支架板組件Ⅲ(Ⅶ)的電磁套筒組Ⅴ(23)二電磁套筒間隙配合；細桿組Ⅳ(14)的二細桿一端與支架板組件Ⅲ(Ⅶ)的電磁套筒組Ⅵ(25)二電磁套筒間隙配合，細桿組Ⅳ(14)的二細桿另一端與支架板組件Ⅳ(Ⅷ)的電磁套筒組Ⅶ(26)二電磁套筒間隙配合；分板Ⅰ(9)上端固接于支架板組件Ⅰ(Ⅴ)的上支架板(18)下端，分板Ⅰ(9)下端固接于旋轉套筒組(Ⅸ)的旋轉套筒Ⅰ(29)和旋轉套筒Ⅱ(31)之間；分板Ⅱ(11)右端固接于支架板組件Ⅱ(Ⅵ)的右支架板(21)左端，分板Ⅱ(11)左端固接于旋轉套筒組(Ⅸ)的旋轉套筒Ⅱ(31)和旋轉套筒Ⅲ(32)之間；分板Ⅲ(13)下端固接于支架板組件Ⅲ(Ⅶ)的下支架板(24)上端，分板Ⅲ(13)上端固接于旋轉套筒組(Ⅸ)的旋轉套筒Ⅲ(32)和旋轉套筒Ⅳ(33)之間；分板Ⅳ(16)左端固接于支架板組件Ⅳ(Ⅷ)的左支架板(27)右端，分板Ⅳ(16)右端固接于旋轉套筒組(Ⅸ)的旋轉套筒Ⅰ(29)和旋轉套筒Ⅳ(33)之間；厚整流板Ⅰ(34)內端間隙連接于旋轉套筒組(Ⅸ)的旋轉套筒Ⅰ(29)，厚整流板Ⅰ(34)中端通過凹球環槽間隙連接于細桿組Ⅰ(8)在該處的凸球環；厚整流板Ⅱ(35)內端間隙連接于旋轉套筒組(Ⅸ)的旋轉套筒Ⅱ(31)，厚整流板Ⅰ(34)中端通過凹球環槽間隙連接于細桿組Ⅱ(10)在該處的凸球環；厚整流板Ⅲ(36)內端間隙連接于旋轉套筒組(Ⅸ)的旋轉套筒Ⅲ(32)，厚整流板Ⅰ(34)中端通過凹球環槽間隙連接于細桿組Ⅲ(12)在該處的凸球環；厚整流板Ⅳ(37)內端間隙連接于旋轉套筒組(Ⅸ)的旋轉套筒Ⅳ(33)，厚整流板Ⅰ(34)中端通過凹球環槽間隙連接于細桿組Ⅳ(14)在該處的凸球環；其中凸球環(40)最大外徑尺寸稍大于細桿組為1-3.2mm，凹球環槽(41)最大外徑尺寸稍大于凸球為1-3.8mm；薄整流板組(38)的56塊薄整流板分為8份，分別在厚整流板Ⅰ(34)、分板Ⅰ(9)、厚整流板Ⅱ(35)、分板Ⅱ(11)、厚整流板Ⅲ(36)、分板Ⅲ(13)、厚整流板Ⅳ(37)和分板Ⅳ(16)所分隔的8部分均布，其中厚整流板厚度均為2-2.4mm、薄整流板組厚度均為0.8-1.2mm，且56塊薄整流板兩端均經細軸組(Ⅻ)的細軸與固接于軸座組(Ⅺ)中的軸承組(39)的軸承活動連接，所有薄整流板都通過中端的凹球環槽間隙連接于細桿組上的凸球環，其中軸座組(Ⅺ)的軸座固接在對應的分板Ⅰ(9)、分板Ⅱ(11)、分板Ⅲ(13)和分板Ⅳ(16)的兩面；軸座組(Ⅺ)的直徑d7均為4-6mm，細軸組(Ⅻ)的直徑d6均為0.8-2mm；定位桿(15)近前端與旋轉套筒組(Ⅸ)的定位孔(30)固接。
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