蒸汽发生器及分析仪的制作方法

本发明涉及分析仪器，具体提供一种蒸汽发生器及分析仪。

背景技术：

1、物理吸附仪、化学吸附仪与热重分析仪等仪器是一种重要的研究催化剂、吸附剂等材料的物理化学性质的仪器。在相关研究中，蒸汽发生器中的液体气化后作为吸附质或反应气引入反应腔，在这一过程中，蒸汽发生器持续稳定的向反应腔中提供蒸汽保证了每次实验中吸附质或反应气的输入一致，这对不同样品或条件下的结果至关重量。任何波动都可能导致吸附量的变化，进而影响数据的准确性。

2、然而，现有的材料分析仪器中的蒸汽发生器尽管有温控系统和压力控制系统，但实际操作中仍可能出现温度和压力的波动的问题，进而影响实验的一致性和可靠性；另外还存在无法控制组分比例的问题。

3、相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有的分析仪器中的蒸汽发生器尽管有温控系统和压力控制系统，但实际操作中仍可能出现的温度和压力的波动的问题。

2、在第一方面，本发明提供一种蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括：

3、壳体，其沿轴向方向开设有容纳腔，所述容纳腔的第一端开设有出气孔；

4、热芯体，其插接于所述容纳腔的第二端并与所述容纳腔的侧壁密封连接，所述热芯体包括进气通道和进液通道，所述进气通道和所述进液通道沿所述热芯体的轴向方向自所述热芯体的第一端延伸至所述热芯体的第二端，所述热芯体构造成插接到位时，所述热芯体的第一端与所述容纳腔形成混合腔，所述混合腔通过所述进液通道与待蒸发液体的源头连通，所述混合腔通过所述进气通道与气源连通；和

5、加热套筒，其套设于所述壳体的外壁，所述加热套筒与所述容纳腔对应设置，用于对所述热芯体和所述混合腔加热。

6、在上述蒸汽发生器的优选技术方案中，所述进液通道包括：

7、螺旋凹槽，其周向设置于所述热芯体的外侧壁，所述螺旋凹槽构造成所述热芯体插接到位后，所述螺旋凹槽与所述容纳腔的内壁形成螺旋流道，所述螺旋凹槽的第一端与所述混合腔连通；和

8、进液口，其设于所述热芯体的第二端，所述进液口与所述螺旋通道连通。

9、在上述蒸汽发生器的优选技术方案中，所述螺旋凹槽的数量为多个，多个所述螺旋凹槽均匀分布于所述热芯体的外壁，所述进液通道还包括环形凹槽，所述环形凹槽设于所述进液口与所述螺旋凹槽之间，所述环形凹槽远离所述进液口的端部与所述螺旋凹槽的第二端连通，所述环形凹槽远离所述螺旋凹槽的端部与所述进液口连通，所述环形凹槽构造成在所述热芯体插接到位时，所述环形凹槽能够与所述容纳腔的内壁形成液体环道。

10、在上述蒸汽发生器的优选技术方案中，所述加热套筒靠近所述混合腔的端部与所述混合腔远离所述热芯体的端部在所述壳体轴线方向上的距离等于预设的第一距离d1，所述加热套筒远离所述混合腔的端部与所述环形凹槽的在所述壳体轴线方向上的距离等于预设的第二距离d2。

11、在上述蒸汽发生器的优选技术方案中，所述蒸汽发生器还包括冷却组件，所述冷却组件构造成能够对液体环道中的液体进行冷却，以便液体环道中的液体能够在所述冷却组件的作用下始终处于液态。

12、在上述蒸汽发生器的优选技术方案中，所述冷却组件包括：

13、冷却套盘，其套设于所述壳体的外壁，所述冷却套盘包括冷却凹槽、进水口和出水口，所述冷却凹槽周向环绕于所述冷却套盘的内壁，所述冷却凹槽的位置构造成与所述液体环道对应设置，以便所述冷却凹槽中的水能够对所述液体环道中的液体进行降温，所述进水口开设于所述冷却套盘的外壁，并与所述冷却凹槽连通，所述出水口开设于所述冷却套盘的外壁，所述出水口的位置位于所述冷却套盘远离所述进水口的端部；

14、进水管路，其与所述进水口连通，使得所述进水口通过所述进水管路与水源连通；和

15、出水管路，其与所述出水口连通，使得所述出水口通过所述出水管路与所述蒸汽发生器的外部连通。

16、在上述蒸汽发生器的优选技术方案中，所述进液口的数量为多个，多个所述进液口周向均匀分于所述热芯体的第二端远离所述混合腔的端面。

17、在上述蒸汽发生器的优选技术方案中，所述蒸汽发生器还包括测温组件，所述测温组件与所述热芯体连接，所述测温组件构造成能够检测所述混合腔靠近所述进气通道的端部的混合蒸汽的温度。

18、在上述蒸汽发生器的优选技术方案中，所述测温组件包括：

19、三通接头，其第一端与所述进气通道远离所述混合腔的端部密封连接，所述三通接头的第二端与所述气源连通，所述三通接头的第三端与所述三通接头的第一端位于同一直线；和

20、温度传感器，其由所述三通接头的第二端插入由所述三通接头的第一端穿出，并延伸至所述进气通道靠近所述混合腔的端部，其中，所述温度传感器与所述三通接头的第二端密封连接。

21、在第二方面，本发明还提供一种分析仪，所述分析仪包括上述蒸汽发生器。

22、在采用上述技术方案的情况下，本发明的蒸汽发生器的热芯体安装到位后进气通道和进液通道能够同时与混合腔连通，以便进入到蒸汽发生器内部的气体和液体蒸汽能够在混合腔内部混合，使得液体蒸汽和气体能够具有同一温度，这样就能够保证由出气孔排出的混合蒸汽的温度在可控范围。另外，在本发明具体实施时，在液体通过进液通道进入混合腔的过程中，由于加热套筒能够对壳体和热芯体同时进行加热，使得进液通道中的液体能够快速蒸发成蒸汽，此时能够通过调节进液通道的进液流量来控制进入混合腔中的蒸汽流量，在此基础上，本发明通过调节进气通道的进气流量来控制进入混合腔中的气体流量。这样本发明的蒸汽发生器就可以通过控制进气流量和进液流量及加热套筒的加热功率，使得由出气孔排出的混合蒸汽能够具有稳定的流量和温度，以保证蒸汽发生器的混合腔内部的混合蒸汽的温度、组分比例和压力的稳定性。

技术特征：

1.一种蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸汽发生器(100)包括：

2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述进液通道(22)包括：

3.根据权利要求2所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述螺旋凹槽(221)的数量为多个，多个所述螺旋凹槽(221)均匀分布于所述热芯体(2)的外壁，所述进液通道(22)还包括环形凹槽(222)，所述环形凹槽(222)设于所述进液口(223)与所述螺旋凹槽(221)之间，所述环形凹槽(222)远离所述进液口(223)的端部与所述螺旋凹槽(221)的第二端连通，所述环形凹槽(222)远离所述螺旋凹槽(221)的端部与所述进液口(223)连通，所述环形凹槽(222)构造成在所述热芯体(2)插接到位时，所述环形凹槽(222)能够与所述容纳腔(11)的内壁形成液体环道(6)。

4.根据权利要求3所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述加热套筒(8)靠近所述混合腔(5)的端部与所述混合腔(5)远离所述热芯体(2)的端部在所述壳体(1)轴线方向上的距离等于预设的第一距离d1，所述加热套筒(8)远离所述混合腔(5)的端部与所述环形凹槽(222)的在所述壳体(1)轴线方向上的距离等于预设的第二距离d2。

5.根据权利要求3所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸汽发生器(100)还包括冷却组件(3)，所述冷却组件(3)构造成能够对液体环道(6)中的液体进行冷却，以便液体环道(6)中的液体能够在所述冷却组件(3)的作用下始终处于液态。

6.根据权利要求5所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述冷却组件(3)包括：

7.根据权利要求2所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述进液口(223)的数量为多个，多个所述进液口(223)周向均匀分于所述热芯体(2)的第二端远离所述混合腔(5)的端面。

8.根据权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸汽发生器(100)还包括测温组件(4)，所述测温组件(4)与所述热芯体(2)连接，所述测温组件(4)构造成能够检测所述混合腔(5)靠近所述进气通道(21)的端部的混合蒸汽的温度。

9.根据权利要求8所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述测温组件(4)包括：

10.一种分析仪，其特征在于，所述分析仪包括权利要求1-9中任一项所述的蒸汽发生器(100)。

技术总结
本发明涉及分析仪器技术领域，具体提供一种蒸汽发生器及分析仪，旨在解决现有的分析仪器中的蒸汽发生器通常会出现温度、组分比例和压力的波动的问题。为此目的，本发明的蒸汽发生器包括壳体、热芯体和加热套筒，壳体沿轴向方向开设有容纳腔，容纳腔的第一端开设有出气孔；热芯体与容纳腔的侧壁密封连接，热芯体包括进气通道和进液通道，加热套筒套设于壳体的外壁，加热套筒与容纳腔对应设置，这样在热芯体安装到位后进气通道和进液通道能够同时与混合腔连通，使得液体蒸汽和气体能够具有同一温度，且蒸汽发生器还能够通过调节进液通道的进液流量来控制进入混合腔中的蒸汽流量，使得由出气孔排出的混合蒸汽能够具有稳定的压力、组分比例和温度。

技术研发人员：张福丽,刘惠文,邵子轩,崔静雨
受保护的技术使用者：北京精微高博仪器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/7