阅读说明：本技术 一种高效电阻式加热的纳米粒子发生装置 (Efficient resistance-type heating nano particle generating device ) 是由 刘北祥 于 2020-11-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高效电阻式加热的纳米粒子发生装置,包括粒子发生机壳,所述粒子发生机壳前端设有外冷却腔,该装置结构简单,操作便捷,克服在材料进行蒸发时冲入液氮对蒸发腔中的温度和蒸发效率的影响,并能改变传统电阻式加热结晶方式下结晶面积较低导致结晶效率低下的问题,提高了结晶的效率,且使蒸发过程中的热量损失降低,进一步提高了能量的利用率,该装置在使用时,可以通过使用装置材料完全蒸发后将蒸发的粒子聚集然后充入液氮进行结晶,并且结晶的装置能够进一步扩张从而提高了结晶的接触面积,进而提高了结晶的效率,避免了蒸发过程中充入液氮造成的温度影响,降低了热量的损失,从而提高了能量的利用率。(The invention discloses a high-efficiency resistance-type heating nano particle generating device, which comprises a particle generating machine shell, wherein an external cooling cavity is arranged at the front end of the particle generating machine shell, the device has a simple structure and is convenient and fast to operate, the influence of liquid nitrogen filled into the evaporation cavity when materials are evaporated is overcome, the problem of low crystallization efficiency caused by low crystallization area in the traditional resistance-type heating crystallization mode can be solved, the crystallization efficiency is improved, the heat loss in the evaporation process is reduced, the utilization rate of energy is further improved, when the device is used, the evaporated particles can be gathered after the materials are completely evaporated by using the device and then are filled into the liquid nitrogen for crystallization, and the crystallization device can be further expanded, so that the contact area of the crystals is improved, the crystallization efficiency is improved, and the temperature influence caused by filling of the liquid nitrogen in the evaporation process is avoided, the heat loss is reduced, and the energy utilization rate is improved.)

一种高效电阻式加热的纳米粒子发生装置

技术领域

本发明涉及纳米技术领域，具体为一种高效电阻式加热的纳米粒子发生装置。

背景技术

纳米技术使现如今科学家们重点研究发展的技术之一，通过将粒子达到纳米级从而使粒子出现一些特殊的性能，并将这些性能应用到各个领域中。

现阶段，纳米粒子的产生有许多中，其中电阻使加热蒸发是产生纳米粒子的常见方式之一，一般的电阻式加热蒸发结晶产生纳米粒子由于需要在加热使冲入液氮使蒸发的粒子在真空中和稀有气体的条件下冷却对冲结晶，从而产生纳米粒子，但是在蒸发腔中充如液氮会影响到蒸发腔中的加热温度和蒸发的效果，且传统的结晶接触面积过小，从而是的结晶的效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效电阻式加热的纳米粒子发生装置，克服在材料进行蒸发时冲入液氮对蒸发腔中的温度和蒸发效率的影响，并能改变传统电阻式加热结晶方式下结晶面积较低导致结晶效率低下的问题，提高了结晶的效率，且使蒸发过程中的热量损失降低，进一步提高了能量的利用率。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种高效电阻式加热的纳米粒子发生装置，包括粒子发生机壳，所述粒子发生机壳前端设有外冷却腔，所述粒子发生机壳内部设有发生腔，所述发生腔左腔壁连通所述粒子发生机壳外部，所述发生腔上侧设有液氮腔，所述发生腔上腔壁上还固定有外结晶管，所述外结晶管内部还设有外冷却腔，所述发生腔内设有发生机构,所述液氮腔内设有液氮机构，所述外冷却腔内设有结晶机构，所述结晶机构包括所述外冷却腔内滑动连接有内结晶管，所述内结晶管上端与所述发生腔上腔壁之间固定连接有上弹簧，所述发生腔上腔壁上还设有连通所述液氮腔的连通管道，所述连通管道还连通所述外冷却腔，所述内结晶管内还设有内冷却腔，所述内冷却腔内滑动连接有液压活塞，所述液压活塞下端与所述内冷却腔下腔壁之间固定连接有下弹簧，所述外结晶管上还摩擦连接有摩擦海绵，所述摩擦海绵固定连接在从动环上，所述从动环还通过刚性绳连接有两个主动环，所述主动环之间通过连接弹簧连接，所述连接弹簧左端固定连接有移动块，所述移动块上下端均设有开口远离所述移动块中心方向的触发槽，所述触发槽内均滑动连接有触发滑块，所述触发滑块与所述触发槽靠近所述移动块中心方向的腔壁之间固定连接有触发弹簧，所述触发槽左腔壁上均设有开口向右的自锁槽，所述自锁槽内均滑动连接有自锁滑块，所述自锁滑块左端与所述自锁槽左腔壁之间均固定连接有弹簧，所述移动块上端的所述触发滑块左端固定连接有锁定拉绳，所述锁定拉绳左端固定连接在所述移动块下端的所述自锁滑块左端，所述移动块上端的所述自锁滑块左端固定连接有自锁拉绳，所述自锁拉绳左端固定连接在所述移动块下端的所述触发滑块左端，所述触发滑块左端还固定连接有触发拉绳。

进一步的，所述发生腔上下腔壁之间还转动连接有丝杠，所述发生腔上侧还设有啮合腔，所述丝杠上端贯穿所述发生腔上腔壁且伸入到所述啮合腔内，所述移动块内还设有螺纹腔，所述螺纹腔右腔壁上滑动连接有两个右滑块，所述右滑块外端还设有螺纹并与所述丝杠啮合，所述右滑块与所述螺纹腔远离所述移动块中心方向的腔壁之间均固定连接有右弹簧，所述触发拉绳左端固定连接正在所述移动块后端的所述右滑块后端，所述移动块后端的所述右滑块后端还固定连接有右连动拉绳，所述右连动拉绳后端固定连接在所述移动块前端的所述右滑块前端，所述移动块前端的所述右滑块前端还固定连接有换向拉绳，所述螺纹腔左腔壁和所述右滑块之间还滑动连接有左滑块，所述左滑块与所述螺纹腔远离所述移动块中心方向的腔壁之间固定连接有左弹簧，所述换向拉绳前端固定连接在所述移动块前端的所述左滑块前端，所述移动块前端的所述左滑块前端还固定连接有左连动拉绳，所述左连动拉绳前端还固定连接在所述移动块后端的所述左滑块后端。

进一步的，所述发生机构包括所述发生腔下腔壁上固定有漏斗，所述漏斗下端固定连接有收集装置，所述发生腔下腔壁上还设有开口向上的压动槽，所述压动槽内滑动连接有压动滑块，所述压动滑块下端与所述压动槽下腔壁之间固定连接有压动弹簧，所述压动滑块上端还固定有蒸发容器，所述蒸发容器内设有加热装置，所述加热装置右端还固定连接有压动拉绳，所述发生腔下腔壁上还设有连通所述粒子发生机壳外部的真空管道，所述真空管道内设有真空气泵，所述发生腔上下腔壁上还滑动连接有开门滑板，所述开门滑板前端贯穿所述发生腔前腔壁且伸出到所述粒子发生机壳外部，所述发生腔上腔壁还设有开口向下的环形吸气槽，所述环形吸气槽内还设有吸气管道。

进一步的，所述液氮机构包括所述液氮腔腔壁上设有连通所述粒子发生机壳外部的平衡通道，所述液氮腔内滑动连接有液氮活塞，所述液氮活塞左端固定连接有推拉齿板，所述液氮腔左腔壁上还设有开口向右的限位槽，所述限位槽内滑动连接有限位弹簧，所述限位弹簧左端与所述限位槽左腔壁之间固定连接有限位弹簧，所述限位弹簧左端还固定连接有限位拉绳，所述液氮腔左端还设有滑动槽，所述推拉齿板左端贯穿所述液氮腔左腔壁且伸入到所述滑动槽内，所述推拉齿板左端滑动连接在所述滑动槽下腔壁上且所述推拉齿板下端还设有部分齿，所述推拉齿板左端与所述滑动槽左腔壁之间固定连接有滑动弹簧，所述滑动槽下腔壁上还设有开口向上的动力槽，所述动力槽前后腔壁上转动连接有动力轴，所述动力轴上通过花键连接有动力齿轮，所述动力齿轮与所述推拉齿板啮合，所述动力齿轮前端还设有开口向前的上环形槽，所述上环形槽内滑动连接有蒸发滑块，所述蒸发滑块前端与所述动力槽前腔壁之间固定连接有弹簧，所述压动拉绳右端固定连接在所述蒸发滑块前端，所述从动环后端还固定连接有桨叶，所述吸气管道与所述动力槽后腔壁连通，所述动力轴前端贯穿所述动力槽前腔壁且伸入到所述啮合腔内，所述动力轴前端还伸出到所述粒子发生机壳外部且与所述外冷却腔动力连接，所述动力轴位于所述啮合腔内部分还固定连接有收集装置，所述丝杠位于所述啮合腔内部分上端还通过花键连接有下锥齿轮，所述下锥齿轮下端还设有开口向下的下环形腔，所述下环形腔内滑动连接有结晶滑块，所述结晶滑块下端与所述啮合腔下腔壁之间固定连接有啮合弹簧，所述限位拉绳左端固定连接在所述结晶滑块下端。

进一步的，所述右滑块内螺纹与所述丝杠啮合时所述右滑块下移，所述左滑块内螺纹与所述丝杠啮合时，所述左滑块上移，初始状态下，所述移动块前端的所述右弹簧处于伸长状态，所述移动块前端的所述左弹簧也处于伸长状态，且所述移动块前端的所述左弹簧的弹力大于所述移动块后的所述左弹簧的弹力，所述啮合弹簧处于压缩状态，所述摩擦海绵具有弹性，所述上弹簧的弹力小于所述下弹簧的弹力。

本发明的有益效果：装置结构简单，操作便捷，该装置在使用时，可以通过使用装置材料完全蒸发后将蒸发的粒子聚集然后充入液氮进行结晶，并且结晶的装置能够进一步扩张从而提高了结晶的接触面积，进而提高了结晶的效率，避免了蒸发过程中充入液氮造成的温度影响，降低了热量的损失，从而提高了能量的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1是本发明实施例的结构示意图；

图 2是本发明实施例图1中A-A处结构示意图；

图 3是本发明实施例图2中B-B处结构示意图；

图 4是本发明实施例图3中C-C处结构示意图；

图 5是本发明实施例图2中D放大处结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-5对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图1-5一种高效电阻式加热的纳米粒子发生装置，包括粒子发生机壳10，所述粒子发生机壳10前端设有外冷却腔47，所述粒子发生机壳10内部设有发生腔23，所述发生腔23左腔壁连通所述粒子发生机壳10外部，所述发生腔23上侧设有液氮腔12，所述发生腔23上腔壁上还固定有外结晶管43，所述外结晶管43内部还设有外冷却腔47，所述发生腔23内设有发生机构73,所述液氮腔12内设有液氮机构74，所述外冷却腔47内设有结晶机构75，所述结晶机构75包括所述外冷却腔47内滑动连接有内结晶管42，所述内结晶管42上端与所述发生腔23上腔壁之间固定连接有上弹簧39，所述发生腔23上腔壁上还设有连通所述液氮腔12的连通管道40，所述连通管道40还连通所述外冷却腔47，所述内结晶管42内还设有内冷却腔46，所述内冷却腔46内滑动连接有液压活塞41，所述液压活塞41下端与所述内冷却腔46下腔壁之间固定连接有下弹簧45，所述外结晶管43上还摩擦连接有摩擦海绵38，所述摩擦海绵38固定连接在从动环37上，所述从动环37还通过刚性绳连接有两个主动环44，所述主动环44之间通过连接弹簧57连接，所述连接弹簧57左端固定连接有移动块51，所述移动块51上下端均设有开口远离所述移动块51中心方向的触发槽66，所述触发槽66内均滑动连接有触发滑块71，所述触发滑块71与所述触发槽66靠近所述移动块51中心方向的腔壁之间固定连接有触发弹簧72，所述触发槽66左腔壁上均设有开口向右的自锁槽69，所述自锁槽69内均滑动连接有自锁滑块70，所述自锁滑块70左端与所述自锁槽69左腔壁之间均固定连接有弹簧，所述移动块51上端的所述触发滑块71左端固定连接有锁定拉绳67，所述锁定拉绳67左端固定连接在所述移动块51下端的所述自锁滑块70左端，所述移动块51上端的所述自锁滑块70左端固定连接有自锁拉绳68，所述自锁拉绳68左端固定连接在所述移动块51下端的所述触发滑块71左端，所述触发滑块71左端还固定连接有触发拉绳55。

有益的，所述发生腔23上下腔壁之间还转动连接有丝杠48，所述发生腔23上侧还设有啮合腔49，所述丝杠48上端贯穿所述发生腔23上腔壁且伸入到所述啮合腔49内，所述移动块51内还设有螺纹腔58，所述螺纹腔58右腔壁上滑动连接有两个右滑块61，所述右滑块61外端还设有螺纹并与所述丝杠48啮合，所述右滑块61与所述螺纹腔58远离所述移动块51中心方向的腔壁之间均固定连接有右弹簧79，所述触发拉绳55左端固定连接正在所述移动块51后端的所述右滑块61后端，所述移动块51后端的所述右滑块61后端还固定连接有右连动拉绳54，所述右连动拉绳54后端固定连接在所述移动块51前端的所述右滑块61前端，所述移动块51前端的所述右滑块61前端还固定连接有换向拉绳59，所述螺纹腔58左腔壁和所述右滑块61之间还滑动连接有左滑块60，所述左滑块60与所述螺纹腔58远离所述移动块51中心方向的腔壁之间固定连接有左弹簧53，所述换向拉绳59前端固定连接在所述移动块51前端的所述左滑块60前端，所述移动块51前端的所述左滑块60前端还固定连接有左连动拉绳52，所述左连动拉绳52前端还固定连接在所述移动块51后端的所述左滑块60后端。

有益的，所述发生机构73包括所述发生腔23下腔壁上固定有漏斗33，所述漏斗33下端固定连接有收集装置32，所述发生腔23下腔壁上还设有开口向上的压动槽26，所述压动槽26内滑动连接有压动滑块28，所述压动滑块28下端与所述压动槽26下腔壁之间固定连接有压动弹簧27，所述压动滑块28上端还固定有蒸发容器29，所述蒸发容器29内设有加热装置30，所述加热装置30右端还固定连接有压动拉绳31，所述发生腔23下腔壁上还设有连通所述粒子发生机壳10外部的真空管道24，所述真空管道24内设有真空气泵25，所述发生腔23上下腔壁上还滑动连接有开门滑板22，所述开门滑板22前端贯穿所述发生腔23前腔壁且伸出到所述粒子发生机壳10外部，所述发生腔23上腔壁还设有开口向下的环形吸气槽77，所述环形吸气槽77内还设有吸气管道76。

有益的，所述液氮机构74包括所述液氮腔12腔壁上设有连通所述粒子发生机壳10外部的平衡通道13，所述液氮腔12内滑动连接有液氮活塞11，所述液氮活塞11左端固定连接有推拉齿板19，所述液氮腔12左腔壁上还设有开口向右的限位槽15，所述限位槽15内滑动连接有限位弹簧18，所述限位弹簧18左端与所述限位槽15左腔壁之间固定连接有限位弹簧16，所述限位弹簧18左端还固定连接有限位拉绳17，所述液氮腔12左端还设有滑动槽21，所述推拉齿板19左端贯穿所述液氮腔12左腔壁且伸入到所述滑动槽21内，所述推拉齿板19左端滑动连接在所述滑动槽21下腔壁上且所述推拉齿板19下端还设有部分齿，所述推拉齿板19左端与所述滑动槽21左腔壁之间固定连接有滑动弹簧20，所述滑动槽21下腔壁上还设有开口向上的动力槽34，所述动力槽34前后腔壁上转动连接有动力轴36，所述动力轴36上通过花键连接有动力齿轮35，所述动力齿轮35与所述推拉齿板19啮合，所述动力齿轮35前端还设有开口向前的上环形槽63，所述上环形槽63内滑动连接有蒸发滑块80，所述蒸发滑块80前端与所述动力槽34前腔壁之间固定连接有弹簧，所述压动拉绳31右端固定连接在所述蒸发滑块80前端，所述从动环37后端还固定连接有桨叶78，所述吸气管道76与所述动力槽34后腔壁连通，所述动力轴36前端贯穿所述动力槽34前腔壁且伸入到所述啮合腔49内，所述动力轴36前端还伸出到所述粒子发生机壳10外部且与所述外冷却腔47动力连接，所述动力轴36位于所述啮合腔49内部分还固定连接有收集装置32，所述丝杠48位于所述啮合腔49内部分上端还通过花键连接有下锥齿轮14，所述下锥齿轮14下端还设有开口向下的下环形腔65，所述下环形腔65内滑动连接有结晶滑块64，所述结晶滑块64下端与所述啮合腔49下腔壁之间固定连接有啮合弹簧81，所述限位拉绳17左端固定连接在所述结晶滑块64下端。

有益的，所述右滑块61内螺纹与所述丝杠48啮合时所述右滑块61下移，所述左滑块60内螺纹与所述丝杠48啮合时，所述左滑块60上移，初始状态下，所述移动块51前端的所述右弹簧79处于伸长状态，所述移动块51前端的所述左弹簧53也处于伸长状态，且所述移动块51前端的所述左弹簧53的弹力大于所述移动块51后的所述左弹簧53的弹力，所述啮合弹簧81处于压缩状态，所述摩擦海绵38具有弹性，所述上弹簧39的弹力小于所述下弹簧45的弹力。

整个装置的机械动作的顺序 ：

1 ：手动将开门滑板22打开，将产生纳米粒子的金属或陶瓷材料放到加热装置30上，然后关闭开门滑板22，启动加热装置30从而对材料进行加热蒸发，同时材料放到加热装置30上从而拉紧压动拉绳31，从而拉动从动环37带动动力齿轮35与推拉齿板19脱离啮合，此时启动外冷却腔47， 从而带动上锥齿轮62转动，从而带动动力轴36转动，从而带动动力齿轮35，从而带动桨叶78转动，从而通过吸气管道76和环形吸气槽77将发生腔23内蒸发的粒子聚集在外结晶管43附近，当加热装置30内的材料全部蒸发完毕之后，压动拉绳31复位放松，从而使从动环37带动动力齿轮35复位与推拉齿板19啮合，从而带动推拉齿板19向左运动，从而带动液氮活塞11向左运动，从而将液氮腔12内液氮活塞11左侧的液氮通过连通管道40压入到外结晶管43内的外冷却腔47内，并随着液氮的压入，先使外冷却腔47内的内结晶管42向下移动，当内结晶管42运动到最下方时液氮继续挤压液压活塞41从而进入到内结晶管42内的内冷却腔46内，从而使外结晶管43和内结晶管42内均充满液氮，从而使蒸发的材料遇到冷凝的外结晶管43和内结晶管42从而结晶，从而提高结晶的面积。；

2 ：同时当外结晶管43和内结晶管42内被液氮充满时，液氮活塞11运动到最左端从而挤压限位弹簧18，从而放松限位拉绳17，从而带动结晶滑块64带动下锥齿轮14上移与上锥齿轮62啮合，从而带动下锥齿轮14转动，从而带动丝杠48转动，从而通过右滑块61外部的螺纹从而带动右滑块61带动移动块51从而带动主动环44下移，从而不断将外结晶管43和内结晶管42上的结晶后的纳米材料刮下并通过发生腔23下端的漏斗33落入到收集装置32内，同时主动环44下移时通过刚性绳带动从动环37下移，当移动块51下降到最下方位置时，主动环44运动到所述内结晶管42最下端，并使移动块51下端的触发滑块71被丝杠48下端的下限位板50挤压，从而拉紧触发拉绳55，从而拉动移动块51后端的右滑块61，从而放松右连动拉绳54，从而通过移动块51前端的螺纹腔58带动移动块51前端的右滑块61前移，从而使右滑块61上的螺纹与丝杠48脱离啮合，同时移动块51前端的右滑块61上的换向拉绳59放松，从而通过移动块51前端的左弹簧53带动移动块51前端的左滑块60后移，并通过左连动拉绳52带动移动块51后端的左滑块60前移，从而使左滑块60上的螺纹与丝杠48啮合，从而带动左滑块60带动移动块51上移，从而带动主动环44上移，当主动环44上移时，从动环37由于与内结晶管42之间的摩擦从而使主动环44相对于漏斗33上移，从而使从动环37下端的锥形块56进入到主动环44之间，从而使主动环44张开，从而使主动环44带动从动环37上移到外结晶管43上方，从而完成主动环44在外结晶管43和内结晶管42上的上下运动，从而使外结晶管43和内结晶管42上结晶的纳米材料不断被主动环44刮下并落入到收集装置32 内。

3 ：当结晶完成后，反转外冷却腔47从而带动动力轴36反转，从而带动动力齿轮35反转，从而带动推拉齿板19右移，从而带动液氮活塞11右移，从而将内结晶管42和外结晶管43内的液氮吸回到液氮腔12内，且液氮腔12和平衡通道13在下弹簧45和上弹簧39的作用下复位，从而带动装置复位。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。