一种能源分配系统及超低温冷凝富集系统的制作方法

本实用新型涉及气体富集技术领域，具体涉及一种能源分配系统及超低温冷凝富集系统。

背景技术：

在大气监测及VOCs监测治理领域中，需要对监测目标气体进行富集及浓缩以提高监测精度和监测效率。目前的富集浓缩技术主要有吸附和低温冷凝两种。其中吸附技术是通过将采样气体通入填充有吸附介质的管道中，用吸附作用将采样气体中的目标物质进行富集。这种方式的优势是设备结构相对简单，成本较低，劣势是对吸附介质的要求较高，同时需要定期更换吸附介质，且不同的物质需要用不同的吸附介质，部分物质难以有效富集，同时在脱附时易残留，影响检验结果。低温冷凝技术是通过将采样气体通入低温冷阱，使其中的目标物质温度降低至露点或凝固点以下，并凝结在冷阱表面进行富集。其优势是无需填充吸附剂，生产成本和维护成本相对降低，同时富集效果更加优良，光管热脱附不易残留，使监测结果更加准确。

采样气体中通常包括水蒸汽和VOCs，因此往往需要对采样气体进行除水以及富集解析，而富集管和出水管的制冷温度不同，因此现有技术中往往需要提供两台制冷机以满足富集和除水所需不同温度的需要，这样会导致整个富集解析系统的体积和功耗较大。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的富集解析系统体积和功耗较大的缺陷，从而提供一种可降低富集解析系统的体积和功耗的能源分配系统及超低温冷凝富集系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种能源分配系统，包括：

能源，提供冷源或热源，具有能量供应端，所述能量供应端适于与第一待供能对象连接，为所述第一待供能对象提供能量；

导热结构，其一端与所述能源连接，另一端适于与若干第二待供能对象连接，所述导热结构为所述第二待供能对象所提供的能量低于所述能量供应端为所述第一待供能对象所提供的能量。

所述能源为制冷系统，具有制冷冷头，所述制冷冷头适于与第一待制冷对象连接，为第一待制冷对象提供冷量；

所述导热结构其一端与所述制冷系统连接，另一端与一个第二待制冷对象连接，

为所述第二待制冷对象提供的制冷温度高于所述制冷冷头为所述第一待制冷对象提供的制冷温度。

所述制冷系统包括热声低温制冷机，所述制冷冷头与所述制冷机的回热器的低温端连接、所述导热结构与所述制冷机的回热器的低温端与高温端之间的部分连接。

所述导热结构包括导热环，所述导热环套接在所述回热器外部，且所述导热环与所述回热器的连接位置与所述回热器的低温端间距设置。

所述导热结构还包括导热支架，所述导热支架的一端与所述导热环连接，另一端与副冷头连接，所述副冷头适于与所述第二待制冷对象连接。

所述导热结构包括热阻机构，所述热阻机构的一端与所述制冷冷头连接，另一端与所述第二待制冷对象连接。

所述制冷系统包括混合工质节流超低温制冷机，所述导热结构包括与所述第二待制冷对象连接的副冷头，以及在将所述制冷机的回热器与所述副冷头连通的冷介质循环管路。

所述制冷冷头通过第一固定器与所述第一待制冷对象连接，所述导热结构通过第二固定器与所述第二待制冷对象连接。

本实用新型还提供一种超低温冷凝富集系统，包括用于除去样气中水分的除水管路系统，对除水样气进行富集解析的富集解析管路系统，其特征在于，还具有所述的能源分配系统，所述第一待制冷对象为所述富集解析管路系统的富集管，所述第二待制冷对象为所述除水管路系统的除水管。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的一种能源分配系统，通过导热结构的设置可以将能源所提供的冷源或热源分配到多个待供能对象上，所述导热结构为所述第二待供能对象所提供的能量低于能量供应端为第一待供能对象所提供的能量，通过提供一份能源即可满足对能量大小有不同需求的待供能对象的使用需求，从而降低了整个系统的体积，功耗较低。

2.本实用新型提供的一种能源分配系统，所述能源为制冷系统，具有制冷冷头，所述制冷冷头适于与第一待制冷对象连接，为第一待制冷对象提供冷量；所述导热结构其一端与所述制冷系统连接，另一端与一个第二待制冷对象连接，为所述第二待制冷对象提供的制冷温度高于所述制冷冷头为所述第一待制冷对象提供的制冷温度，通过一份制冷系统即可满足第一待制冷对象和第二待制冷对象的冷量需求，从而降低了整个系统的体积，功耗较低。

3.本实用新型提供的一种能源分配系统，所述制冷系统包括热声低温制冷机，所述制冷冷头与所述制冷机的回热器的低温端连接、所述导热结构与所述制冷机的回热器的低温端与高温端之间的部分连接，所述热声低温制冷机的体积小，可减小整个系统的体积，所述回热器的温度在低温端与高温端呈线性分布，所述导热结构通过连接所述回热器的不同位置即可为所述第二待制冷对象提供不同温度的冷量。

4.本实用新型提供的一种能源分配系统，所述导热结构括导热环，所述导热环套接在所述回热器外部，且所述导热环与所述回热器的连接位置与所述回热器的低温端间距设置，连接方便。

5.本实用新型提供的一种能源分配系统，所述导热结构还包括导热支架，所述导热支架的一端与所述导热环连接，另一端与副冷头连接，所述副冷头适于与所述第二待制冷对象连接，可使所述第二待制冷对象快速获取冷量。

6.本实用新型提供的一种能源分配系统，所述制冷冷头通过第一固定器与所述第一待制冷对象连接，所述导热结构通过第二固定器与所述第二待制冷对象连接，方便制冷冷头与第一待制冷对象、导热结构与第二待制冷对象的连接。

7.本实用新型提供的一种超低温冷凝富集系统，包括用于除去样气中水分的除水管路系统，对除水样气进行富集解析的富集解析管路系统，其特征在于，还具有所述的能源分配系统，所述第一待制冷对象为所述富集解析管路系统的富集管，所述第二待制冷对象为所述除水管路系统的除水管，实现了通过一份制冷系统既可为富集管提供温度较低的制冷温度又可为除水管提供温度较高的制冷温度，从而减小了该超低温冷凝富集系统的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型的实施例1中所提供的一种能源分配系统的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例2中所提供的一种能源分配系统的结构示意图。

附图标记说明：

201-回热器； 202-制冷冷头； 203-第一待制冷对象；

204-导热环； 205-导热支架； 206-副冷头；

207-第二待制冷对象； 208-第一固定器； 209-第二固定器；

210-热阻机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示为一种能源分配系统的具体实施方式，包括作为制冷系统的热声低温制冷机，具有制冷冷头202，所述制冷冷头202通过第一固定器208与第一待制冷对象203连接，在本实施方式中，所述回热器201的上端为低温端，下端为高温端，所述回热器201的冷量在低温端与高温端呈线性分布，所述制冷冷头202与所述回热器201的低温端连接。所述回热器201上与所述回热器201的低温端有一定间距的位置连接有导热环204，所述导热环204套设在所述回热器201外部，所述导热环204连接有导热支架205，所述导热支架205与副冷头206连接，所述副冷头206通过第二固定器209与第二待制冷对象207连接，所述导热环204、导热支架205构成传递热量的导热结构。

在使用时，制冷机的制冷冷头202为所述第一待制冷对象203提供冷量，由于导热环204连接的位置与所述回热器201的低温端间距设置，所述导热环204及导热支架205向所述副冷头206所传递的冷量的温度高于所述制冷冷头202所提供的冷量的温度，所述副冷头206向所述第二待制冷对象207提供冷量。通过一份制冷系统即可满足第一待制冷对象203和第二待制冷对象207的冷量需求，从而降低了整个系统的体积，功耗较低。

在可替换的实施方式中，所述热声低温制冷机可替换为脉冲管制冷机、斯特林制冷机或者GM制冷机。

在可替换的实施方式中，所述制冷机可替换为提供热源的制热机，具有热量供应端，所述热量供应端适于与第一待供热对象连接，为所述第一待供热对象提供热量，所述导热结构的一端与所述制热机连接，另一端与若干第二待供热对象连接，所述导热结构为所述第二待供热对象所提供的热量的温度低于所述热量供应端为所述第一待供热对象所提供的热量的温度。

实施例2

如图2所示，本实施例与上述实施例的区别在于，所述导热结构包括热阻机构210，所述热阻机构210的一端与所述制冷冷头202连接，另一端与所述第二待制冷对象207连接。由于所述热阻机构210具有热阻性，因此所述热阻机构210向所述第二待制冷对象207传递的冷量的温度高于所述制冷冷头202向所述第一待制冷对象203所提供的冷量的温度。

实施例3

在本实施例中，所述制冷系统采用混合工质节流超低温制冷机，所述导热结构包括与所述第二待制冷对象207连接的副冷头206，以及在将所述制冷机的回热器201与所述副冷头206连通的冷介质循环管路。

在可替换的实施方式中，所述混合工质节流超低温制冷机可替换为J-T制冷机。

实施例4

本实施例提供一种超低温冷凝富集系统，包括用于除去样气中水分的除水管路系统，对除水样气进行富集解析的富集解析管路系统，还具有如上述实施例中的能源分配系统，所述第一待制冷对象203为所述富集解析管路系统的富集管，所述第二待制冷对象207为所述除水管路系统的除水管。实现了通过一份制冷系统既可为富集管提供温度较低的制冷温度又可为除水管提供温度较高的制冷温度，从而减小了该超低温冷凝富集系统的体积。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。