一种喷雾器及气溶胶颗粒过滤检测装置的制作方法

本实用新型涉及颗粒过滤检测技术领域，尤其涉及一种喷雾器及气溶胶颗粒过滤检测装置。

背景技术：

气流式喷雾器利用高速气流将液体分散为小雾滴，结构形式多样。现有的大多数气流式喷雾器仅能够完成将液体分散为小雾滴的功能，其产生的所有粒径的气溶胶颗粒全部被输出，平均粒径调整困难且粒径的几何标准差较大，难以输出平均粒径稳定且粒径偏差小的气溶胶颗粒。将气流式喷雾器应用于口罩细菌过滤效率检测时，导致检测结果误差较大。

在流感季节或病毒爆发时，比如新型冠状病毒，民众需要佩戴口罩以防止细菌/病毒的感染。口罩生产企业需要不断提高口罩质量，提高口罩对细菌/病毒的过滤效率，以保证民众的安全。因此急需一款检测结果更为准确的气溶胶颗粒过滤检测装置，以提高口罩质量。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现要素：

针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种喷雾器及气溶胶颗粒过滤检测装置，该喷雾器输出的气溶胶颗粒稳定且粒径偏差小，有助于提高气溶胶颗粒过滤检测装置的检测结果。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

本实用新型提供一种喷雾器，包括：壳体，其内形成有空腔，所述壳体的一端设有与所述空腔连通的气溶胶颗粒出口；喷雾组件，其设于所述壳体的另一端、与所述气溶胶颗粒出口相对，所述喷雾组件包括：气溶胶颗粒产生腔，其与所述空腔连通；气体供给管路，其与所述气溶胶颗粒产生腔连通，用于向所述气溶胶颗粒产生腔提供气体射流；液体供给管路，其与所述气溶胶颗粒产生腔连通，用于向所述气溶胶颗粒产生腔提供液体射流；所述气溶胶颗粒产生腔中的气体射流和液体射流相互作用形成气溶胶颗粒，所述气溶胶颗粒朝靠近所述气溶胶颗粒出口的方向喷射过程中，不同粒径大小的气溶胶颗粒在重力作用下运动轨迹不同，设定粒径范围内的气溶胶颗粒经所述气溶胶颗粒出口喷出，设定粒径范围外的气溶胶颗粒落入所述空腔内。

本申请一些实施例中，所述气溶胶颗粒产生腔包括连通的产生腔ⅰ和产生腔ⅱ，所述产生腔ⅰ的直径小于所述产生腔ⅱ的直径，所述产生腔ⅱ与所述空腔连通；所述气体供给管路向所述产生腔ⅰ内输入气体射流，所述液体供给管路向所述产生腔ⅰ内输入液体射流，所述气体射流和所述液体在所述产生腔ⅰ内混合形成气液混合体，所述气液混合体经所述产生腔ⅱ形成气溶胶颗粒。

本申请一些实施例中，所述产生腔ⅱ为锥型腔体，所述产生腔ⅱ的直径朝靠近所述气溶胶颗粒出口的方向逐渐增大。

本申请一些实施例中，所述喷雾组件包括喷雾头，所述喷雾头内形成有所述气溶胶颗粒产生腔，所述喷雾头内还形成有第一安装腔、第二安装腔以及液体输送段，所述液体输送段连通所述产生腔ⅰ和所述第二安装腔；所述气体供给管路设于所述第一安装腔内，所述气体供给管路的气体出口正对所述产生腔ⅰ；所述液体供给管路设于所述第二安装腔内，所述液体供给管路的液体出口正对所述液体输送段。

本申请一些实施例中，所述第一安装腔内靠近所述产生腔ⅰ的一端可拆卸地设有孔板。

本申请一些实施例中，所述第一安装腔内靠近所述产生腔ⅰ的一端形成有锥型段。

本申请一些实施例中，所述液体供给管路输入的液体射流的喷出位置位于所述气体供给管路输入的气体射流的下游。

本申请一些实施例中，所述液体射流的入射方向与所述气体射流的入射方向之间形成一锐角，所述液体射流的入射方向朝靠近所述空腔的方向倾斜。

本申请一些实施例中，所述壳体的底部设有与所述空腔连通的液体排出口。

本实用新型还提出一种气溶胶颗粒过滤检测装置，包括如上所述的喷雾器。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

本申请所公开的喷雾器中，由气体供给管路向气溶胶颗粒产生腔中提供气体射流，由液体供给管路向气溶胶颗粒产生腔中提供液体射流，气体射流和液体射流发生摩擦，液体射流被气体射流拉成一条条细长的丝，这些细长的丝在较细处很快地断裂而形成球状小雾滴，小雾滴被气体射流裹挟，最后形成气溶胶颗粒。气溶胶颗粒在朝靠近气溶胶颗粒出口的方向喷射过程中，不同粒径大小的气溶胶颗粒在重力作用下运动轨迹不同。由于气溶胶颗粒出口与气溶胶颗粒产生腔之间具有一定距离，气溶胶颗粒出口对从气溶胶颗粒产生腔喷出的气溶胶颗粒具有筛选作用，只有设定粒径范围内的气溶胶颗粒才能够经气溶胶颗粒出口喷出，设定粒径范围外的气溶胶颗粒则落入空腔后排出。该喷雾器输出的气溶胶颗粒稳定且粒径偏差小，有助于提高溶胶颗粒过滤检测装置的检测结果。

通过调整气溶胶颗粒出口与气溶胶颗粒产生腔之间的距离，可筛选不同粒径范围的气溶胶颗粒，以使该喷雾器能够输出不同粒径和分布范围的气溶胶颗粒，提高喷雾器的适用性，满足气溶胶颗粒过滤检测装置不同的检测需求。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型喷雾器实施例一的结构示意图；

图2为1所示喷雾器中气溶胶颗粒的运动轨迹示意图；

图3为本实用新型喷雾器实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型喷雾器实施例中喷雾组件的结构示意图一；

图5为本实用新型喷雾器实施例中喷雾组件的结构示意图二；

图6为本实用新型喷雾器实施例中喷雾组件的结构示意图三；

图7为本实用新型喷雾器实施例中喷雾组件的结构示意图四；

图8为本实用新型喷雾器实施例中壳体的结构示意图一；

图9为本实用新型喷雾器实施例中壳体的结构示意图二；

图10为本实用新型喷雾器实施例中壳体的结构示意图三；

图11为本实用新型喷雾器实施例中壳体的结构示意图四；

图12为本实用新型喷雾器实施例应用不同孔板所产生的气溶胶颗粒的平均粒径；

图13为本实用新型喷雾器实施例不同尺寸壳体下气溶胶颗粒的粒径筛选范围。

附图标记：

100-壳体，110-空腔，120-延伸部，121-外螺纹，130-气溶胶颗粒出口，140-液体排出口；

200-喷雾组件，210-喷雾头，211-第一止挡部，220-气体供给管路，230-液体供给管路，240-气溶胶颗粒产生腔，241-产生腔ⅰ，242-产生腔ⅱ，243-产生腔ⅲ，244-小锥型段，250-液体输送段，260-第一安装腔，270-第二安装腔，280-孔板，290-锥型段；

300-锁紧部，310-内螺纹，320-第二止挡部；

410-第一密封圈，420-第二密封圈，430-第三密封圈，440-第四密封圈，450-第五密封圈，460-密封螺钉。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1，本实施例中的喷雾器主要包括壳体100和喷雾组件200等组成部分，该喷雾器为气流式喷雾器，可应用于气溶胶颗粒过滤检测装置中，比如口罩过滤检测装置，以提供检测过程所需的气溶胶颗粒。

壳体100内形成有空腔110，壳体100的一端设有气溶胶颗粒出口130，气溶胶颗粒出口130与空腔110连通。

喷雾组件200设于壳体100的另一端、与气溶胶颗粒出口130相对设置。喷雾组件200主要包括气溶胶颗粒产生腔240、气体供给管路220以及液体供给管路230等组成部分。

气溶胶颗粒产生腔240与空腔110连通，气体供给管路220和液体供给管路230均分别与气溶胶颗粒产生腔240连通。气体供给管路220向气溶胶颗粒产生腔240提供气体射流，液体供给管路230向气溶胶颗粒产生腔240提供液体射流。

气体射流和液体射流发生摩擦，液体射流被气体射流拉成一条条细长的丝，这些细长的丝在较细处很快地断裂而形成球状小雾滴，小雾滴被气体射流裹挟，最后形成气溶胶颗粒。再结合图2，气溶胶颗粒在朝靠近气溶胶颗粒出口130的方向喷射过程中，不同粒径大小的气溶胶颗粒在重力作用下运动轨迹不同。由于气溶胶颗粒出口130与气溶胶颗粒产生腔240之间具有一定距离，气溶胶颗粒出口130对从气溶胶颗粒产生腔240喷出的气溶胶颗粒具有筛选作用，只有设定粒径范围内的气溶胶颗粒才能够经气溶胶颗粒出口130喷出，设定粒径范围外的气溶胶颗粒则落入空腔110后排出。

以图2所示为例，粒径范围在b-d之间气溶胶颗粒可经气溶胶颗粒出口130喷出，粒径范围在b-d以外的气溶胶颗粒（a、e、f、g）则在碰触壳体100的内壁后落入空腔110内。

该喷雾器输出的气溶胶颗粒稳定且粒径偏差小，有助于提高溶胶颗粒过滤检测装置的检测结果。

通过调整气溶胶颗粒出口130与气溶胶颗粒产生腔240之间的距离，可筛选不同粒径范围的气溶胶颗粒，以使该喷雾器能够输出不同粒径和分布范围的气溶胶颗粒，提高喷雾器的适用性，满足气溶胶颗粒过滤检测装置不同的检测需求。

本申请一些实施例中，参照图1，气溶胶颗粒产生腔240包括连通的产生腔ⅰ241和产生腔ⅱ242，产生腔ⅰ241的直径小于产生腔ⅱ242的直径，产生腔ⅱ242与空腔110连通，也即产生腔ⅱ242相较于产生腔ⅰ241更加靠近空腔110侧。

气体供给管路220向产生腔ⅰ241内输入气体射流，液体供给管路230向产生腔ⅰ241内输入液体射流，气体射流和液体射流先在产生腔ⅰ241内混合形成气液混合体，这些气液混合体再流经产生腔ⅱ242，在扩散流和紊流的作用下形成气溶胶颗粒，而后喷入空腔110中。

气溶胶颗粒产生腔240的两段式结构有助于提高气溶胶颗粒产生的均匀性和质量。

本申请一些实施例中，产生腔ⅱ242为锥型腔体，产生腔ⅱ242的直径朝靠近气溶胶颗粒出口130的方向逐渐增大。锥型的产生腔ⅱ242有助于形成扩散流和紊流，使流经产生腔ⅱ242的气液混合体能够形成粒径稳定且偏差小的气溶胶颗粒。

气溶胶颗粒产生腔240还具有其他结构形式，在其他实施例中，比如图4所示，气溶胶颗粒产生腔240为三段式结构，其包括依次连通的产生腔ⅰ241、产生腔ⅱ242以及产生腔ⅲ243，其中产生腔ⅱ242和产生腔ⅲ243均为锥型结构，其直径朝靠近空腔110的方向逐渐增大，并且产生腔ⅱ242的锥度大于产生腔ⅲ243的锥度。三段式结构可进一步提高气溶胶颗粒的粒径稳定性、减小粒径偏差。再比如图5所示，产生腔ⅰ241靠近产生腔ⅱ242的一端形成有小锥型段244，为气液混合体向产生腔ⅱ242侧的流动提供导向。

本申请一些实施例中，参照图1，喷雾组件200还包括喷雾头210，喷雾头210内形成有气溶胶颗粒产生腔240。喷雾头210内还形成有第一安装腔260、第二安装腔270以及液体输送段250，液体输送段250连通产生腔ⅰ241和第二安装腔270。气体供给管路220设于第一安装腔260内，气体供给管路220的气体出口正对产生腔ⅰ241，以便向产生腔ⅰ241提供气体射流。液体供给管路230设于第二安装腔270内，液体供给管路230的液体出口正对液体输送段250，以便向液体输送段250提供液体。从气体供给管路220的气体出口射出的气体直接进入产生腔ⅰ241内，从液体供给管路230的液体出口射出的液体经液体输送段250进入产生腔ⅰ241内。

液体射流的流速由供液流量和液体输送段250的孔径决定。参照图1，为加工液体输送段250而形成的加工工艺孔处设有密封螺钉460，用于封闭加工工艺孔，避免液体外泄。

液体供给管路230与第二安装腔270之间设有第三密封圈430，避免液体外泄。

在其他实施例中，参照图7，液体输送段250也可与产生腔ⅱ242连通，此时产生腔ⅰ241起到气体输送的作用，此时产生腔ⅰ241的直径不宜过大，以便于向产生腔ⅱ242提供气体射流。液体射流和气体射流在产生腔ⅱ242内混合、形成气溶胶颗粒。

本申请一些实施例中，参照图1，第一安装腔260内靠近产生腔ⅰ241的一端可拆卸地设有孔板280,从气体供给管路220输出的气体经孔板280流入产生腔ⅰ241中。气体射流的流速由供气流量和孔板280的孔径决定。

通过更换不同孔径的孔板280，可改变产生的气溶胶颗粒的平均粒径。图12所示为应用三种不同孔径的孔板所产生的气溶胶颗粒的平均直径，分别为d1、d2、d3。

继续参照图1，第一安装腔260内设有第一密封圈410，第一密封圈410位于孔板280和气体供给管路220之间，以避免气体外泄。同时，由于第一密封圈410的存在，在孔板280与气体供给管路220的气体出口之间形成一个气体缓冲腔，有助于提高气体的流动性。

在其他实施例中，参照图3，第一安装腔260内靠近产生腔ⅰ241的一端形成有锥型段290，锥型段290与上述实施例中孔板280产生的作用相同。通过改变锥型段290与产生腔ⅰ241连接处的孔径，同样能够产生不同粒径的气溶胶颗粒。

采用锥型段290时，继续参照图3，气体供给管路220与第一安装腔260之间设有第二密封圈420，避免气体外泄。

本申请一些实施例中，参照图1，液体供给管路230输入的液体射流的喷出位置位于气体供给管路220输入的气体射流的下游，这样，便于液体射流被气体射流拉成一条条细长的丝，进而形成气溶胶颗粒。

本申请一些实施例中，参照图6，液体射流的入射方向与气体射流的入射方向之间形成一锐角，液体射流的入射方向朝靠近空腔110的方向倾斜，也即液体输送段250朝靠近空腔110的方向倾斜，这样，气体射流与液体射流之间的作用面积更大，气体射流对液体射流的作用更为明显。

对气溶胶颗粒产生腔240和液体输送段250进行多种变形及组合，可形成多种不同结构的喷雾组件。图4至图7所示为其中四种变形结构的喷雾组件200。图4至图7所示的喷雾组件200是以应用孔板280为例进行图示的，在其他实施例中，对于应用锥型段290的情形下，对气溶胶颗粒产生腔240和液体输送段250进行多种变形及组合，同样能够得到多种不同结构的喷雾组件200，不再赘述及图示。

气溶胶颗粒出口130也具有多种结构形式。本申请一些实施例中，参照图1，气溶胶颗粒出口130的一部分外伸于壳体100外侧、另一部分内伸于壳体100内侧。在其他实施例中，比如图8中，气溶胶颗粒出口130完全外伸于壳体100外侧；再比如图9中，气溶胶颗粒出口130完全内伸于壳体100内侧。

壳体100也具有多种结构形式，本申请一些实施例中，参照图1，壳体100为两头窄、中间宽的圆肚型结构。在其他实施例中，比如图11中，壳体100为矩形结构。

本申请一些实施例中，壳体100的底部设有与空腔110连通的液体排出口140，未经气溶胶颗粒出口130喷出的气溶胶颗粒与壳体100的内壁碰触后落下，最后经液体排出口140排出。

在其他实施例中，壳体100上也可不设置液体排出口，参照图10和图11，当喷雾器使用一段时间后，可通过倾倒的方式，将壳体100内沉积的液体从气溶胶颗粒出口130倒出。

本申请一些实施例中，参照图1，喷雾头210与壳体100可拆卸连接。该喷雾器还包括锁紧部300，锁紧部300用于将喷雾头210和壳体100锁紧固定。

本申请中的壳体100为玻璃制件，喷雾组件200为机加工件，在实际生产中，壳体100和喷雾组件200可单独加工生产后再装配，通过锁紧部300实现喷雾组件200和壳体100之间的连接可靠性，便于加工和拆装。

喷雾组件200与壳体100之间的拆卸结构便于更换不同类型的喷雾组件200，不同类型的喷雾组件200可产生不同粒径大小的气溶胶颗粒，进一步提高该喷雾器所能够喷出的气溶胶颗粒的粒径尺寸范围，提高喷雾器的适用性，满足气溶胶颗粒过滤检测装置不同的检测需求。

本申请一些实施例中，继续参照图1，壳体100上设有延伸部120，延伸部120为中空结构、且朝向壳体100的外侧延伸。喷雾头210穿设于延伸部120内、并有部分外露于延伸部120。锁紧部300为中空套筒，锁紧部300套设于延伸部120和喷雾头210的外周，将延伸部120和喷雾头210锁紧固定。结构简单，便于喷雾头210的拆装。

作为一种具体实施例，延伸部120的外周壁上设有外螺纹121；喷雾头210的外周壁沿其周向方向设有第一止挡部211；锁紧部300的内周壁上设有内螺纹310，锁紧部300的一端沿其周向方向设有第二止挡部320，第二止挡部320朝向喷雾头210延伸。安装喷雾组件200时，喷雾头210穿设于延伸部120内，第一止挡部211与延伸部120的端部抵靠；再将锁紧部300套设于延伸部120的外周，外螺纹121与内螺纹310适配，实现锁紧部300与延伸部120之间的固定；此时第二止挡部270位于第一止挡部211的外侧、与第一止挡部211抵靠，第一止挡部211被限位于延伸部120的端部和第二止挡部320之间，进而实现喷雾头210的固定。

喷雾头210的外周壁与延伸部120的内周壁之间设有第四密封圈440，避免空腔110内的气溶胶颗粒外泄。

喷雾头210的外周壁上还设有第五密封圈450，第五密封圈450位于第二止挡部320的外侧，进一步提高整个喷雾组件200的密封性。

综上所述的喷雾器，通过改变气体供给管路220提供的气体流量和液体供给管路230提供的液体流量，可调整喷雾器产生气溶胶颗粒的量。通过更换不同孔径的孔板250，可调整喷雾器产生的气溶胶的平均粒径。通过调整壳体100的几何尺寸、气溶胶颗粒出口130与气溶胶颗粒产生腔240之间的距离，可筛选不同粒径范围的气溶胶颗粒，以使该喷雾器能够输出不同粒径和分布范围的气溶胶颗粒。

参照图13，壳体100相应几何尺寸调整后允许粒径介于d1和d2之间的气溶胶粒子通过；壳体100另一几何尺寸调整后允许粒径介于d3和d4之间的气溶胶粒子通过，但是粒径的分布宽度明显窄于d1和d2的宽度。

本申请还公开了一种气溶胶颗粒过滤检测装置，其包括上述实施例所公开的喷雾器。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。