一种制冷装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种制冷装置，用于样气组分检测的预处理，该制冷装置包括容器和半导体制冷元件，该半导体制冷元件的冷端设置于容器的外周，该容器具有进气管和排气管，且该半导体制冷元件的制冷量足以使样气内无效组分冷凝分离。利用半导体制冷元件通电后冷端吸热、热端放热的特点，将其冷端设置于容器的外周作为冷凝样气中无效组分的冷源，而无需借助压缩气体等外部冷源。与现有技术中压缩式制冷器相比，该制冷装置明显具有结构紧凑简单、体积较小的优点，这些优点必然使其制造成本相应较低，从而降低了样气预处理成本。此外，本方案还利用半导体制冷元件制冷量可调的特点，根据实际制冷调节器的制冷量，可准确分离样气中特定无效组分。
【专利说明】一种制冷装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制冷【技术领域】，特别涉及一种制冷装置，该制冷装置主要用于样气组分检测的预处理。
【背景技术】
[0002]随着国家经济的发展，环境问题污染越来越严重，尤其在燃煤电厂、冶金、水泥、钢铁、空分、电子等行业，硫化物、氮氧化物、重金属、挥发性有机物等排放所造成的大气环境污染问题日益严重，这对环境和人类带来的危害愈来愈引起普遍的关注。
[0003]通常通过样气在线检测设备中来检测大气中污染物的含量，而在对某些气体的检测过程中，容易受到样气中其他组分的干扰，而导致检测结构失真，因此，样气的预处理对保证检测结构的准确性至关重要。样气中水分含量通常比较高，且水分含量浓度多变，而水分对样气中被检测组分测量结构有很大的影响，这就需要在样气预处理过程中消除水分。
[0004]目前，采用压缩式制冷机预处理组分检测前的样气，以使样气中无效组分气态水分子遇冷液化分离。众所周知，压缩式制冷机以其功率大、制冷量大等特点备受本领域技术人员青睐。然而，实践应用表明，采用压缩式制冷机预处理样气存在以下两个问题:
[0005]1、因体积大、结构复杂的特点使其占据安装空间大、制造成本高，这样必然造成样气预处理成本高的问题；
[0006]2、因制冷量大的特点，样气预处理过程中冷凝分离水分子的同时也造成了样气中部分有效组分的损失，这样势必导致后端检测仪器检测结果失真，无法真实反映样气中各组分含量，从而无法对样气处理方法的研究提供准确科学的数据支持。
[0007]有鉴于此，本领域技术人员亟待另辟蹊径提供一种制冷装置，用于样气组分检测的预处理，以解决现有技术中所采用的压缩式制冷机而导致预处理成本高的问题。与此同时，减少预处理过程中样气有效组分的流失，以降低后续组分检测仪器检测结果的失真度。
实用新型内容
[0008]针对上述缺陷，本实用新型的核心目的在于，提供一种用于样气检测组分预处理的制冷装置，以解决现有技术中采用压缩式制冷机而造成样气预处理成本高，以及因其制冷量较大，在预处理过程中分离水分子的同时也使样气部分有效组分的损失的问题。
[0009]本实用新型所提供的制冷装置，用于样气组分检测的预处理，包括容器和半导体制冷元件，所述半导体制冷元件的冷端设置于所述容器的外周，所述容器具有进气管和排气管，所述半导体制冷元件的制冷量足以使所述样气中无效组分冷凝分离。
[0010]优选地，还包括温度采集元件和控制元件，所述控制元件的信号接收端与所述温度采集元件连接，其信号发送端与所述半导体制冷元件连接；所述控制元件根据所述容器内实际温度值来调节所述半导体制冷元件的制冷量。
[0011]优选地，还包括设置于所述容器和所述半导体制冷元件之间的导热元件，所述容器嵌装于所述导热元件，所述半导体制冷元件的冷端与导热元件的导热面贴合。[0012]优选地,还包括散热元件,所述散热元件的导热面与所述半导体制冷元件的热端贴合。
[0013]优选地,所述半导体制冷元件与所述导热元件、述散热元件二者中的至少一者间设置有导热硅脂。
[0014]优选地，还包括壳体，所述壳体罩装于所述容器、所述半导体制冷元件和所述导热元件，且与所述散热元件固连，所述进气管和所述排气管贯穿所述壳体。
[0015]优选地，所述壳体与所述容器、所述半导体制冷元件、所述导热元件三者中的至少一者之间具有间隙，且所述间隙内填充有隔热材料。
[0016]优选地，所述容器具有供所述无效组分冷凝后排出至所述壳体外的排液管，所述排液管位于所述容器底部，并贯穿所述壳体。
[0017]优选地，所述排气管位于所述容器的顶部。
[0018]本实用新型所提供的制冷装置，用于样气组分检测的预处理，该制冷装置包括容器半导体制冷元件，该半导体制冷元件的冷端设置于容器的外周，容器具有进气管和排气管，半导体制冷元件的制冷量足以使样气内无效组分冷凝分离。
[0019]本方案利用半导体制冷元件通电后冷端吸热、热端放热的特点，将其冷端设置于容器的外周作为冷凝样气中无效组分的冷源，而无需借助压缩气体等外部冷源。与现有技术中压缩式制冷机相比，该制冷装置明显具有结构紧凑简单、体积较小的优点，这些优点必然使其制造成本相应较低，从而降低了对安装空间的要求，降低了样气预处理成本。
[0020]此外，本实用新型还利用半导体制冷元件制冷量可调的特点，根据实际制冷需要来供应相应档位的制冷量，进而可准确分离样气中特定无效组分，避免了现有技术中因压缩式制冷机制冷量大，在冷凝分离无效组分的同时导致部分有效组分同时流失问题，这样可提高预处理后样气中有效组分的纯度。
[0021]本实用新型的一优选方案中，该制冷装置还包括温度采集元件和控制元件，其中，温度采集元件用于获取容器内的实际温度值，控制元件的信号接收端与温度采集元件连接，其信号发送端与半导体制冷元件连接。预处理样气时，首先根据样气中无效组分的特性确定其冷凝温度，再通过控制元件调整半导体制冷元件的制冷量，以使容器内实际温度值与相应无效组分的冷凝温度相等，从而可进一步有效防止有效组分流失。此外，本方案通过温度采集元件和控制元件形成的温控装置，提高了制冷装置的自动控制水平。
[0022]本实用新型的又一优选方案中，该容器的排气管位于其顶部，且在容器底部具有供冷凝后无效组分排出的排液管。可以理解，样气经由进气管进入容器内，其内无效组分遇冷冷凝后比重增大，沉降至底部由排液管排出，与此同时，样气内有效组分经由排气管排出。
[0023]显然，本方案通过设置于底部的排液管可保证容器内样气流通量最大化，可使样气预处理效率最大化。此外，通过将排气管设置于顶部可使经预处理后样气的有效组分充分完全排出，防止滞留样气占据容器内部分空间而减小后续样气的流通量，或者是存在预处理时间差的样气混合，而使样气有效组分发生变化，从而影响后端检测设备的检测结果的精准性。。
【专利附图】
【附图说明】[0024]图1示出了本实用新型所提供的制冷装置的具体实施例的正等轴测示意图；
[0025]图2示出了图1中所示的制冷装置的主视示意图；
[0026]图3示出了图1中所示制冷装置的俯视示意图；
[0027]图4示出了图2中所示制冷装置的A-A向剖视示意图。
[0028]图1至图4中附图标记与各个部件名称之间的对应关系:
[0029]I容器、11进气管、12排气管、13排液管、2制冷元件、3导热元件、4散热元件、5压板、6壳体、7隔热件。
【具体实施方式】
[0030]本实用新型的核心在于，提供一种用于样气组分检测预处理的制冷装置，该制冷装置通过设置于容器外周的半导体制冷元件，以使样气中部分无效组分遇冷冷凝分离，解决了现有技术中压缩式制冷机因结构复杂，而造成预处理成本高的问题。此外，利用半导体制冷元件的制冷量可调节特点，可准确分离样气中特定无效组分，以避免样气预处理过程中某些有效组分流失。
[0031]不失一般性，现结合附图来以分离样气中无效组分一气态水分子为例，来说明本实用新型所提供的制冷装置的具体结构以及工作原理。可以理解，本方案制冷装置亦可用于分离样气中除气态水分子外的其他无效组分，以满足实际应用中不同的预处理需求。
[0032]请参见图1至图4，其中，图1示出了本实用新型所提供的制冷装置的具体实施例的正等轴测示意图，图2示出了图1中所示的制冷装置的主视示意图，图3示出了图1中所示制冷装置的俯视示意图，图4示出了图2中所示制冷装置的A-A向剖视示意图。
[0033]如图4所示，本方案所提供的制冷装置包括容器I和半导体制冷元件2，该半导体制冷元件2的冷端设置于容器的外周。其中，容器I具有进气管11和排气管12，半导体制冷元件2的制冷量足以使样气中气态水分子冷凝分离。为了便于更好的理解该制冷装置的具体结构，请一并参考图1至图3
[0034]本方案利用半导体制冷元件2通电后冷端吸热、热端放热的特点，将其冷端设置于容器I的外周作为冷凝样气中无效组分的冷源，而无需借助压缩气体等外部冷源。与现有技术中压缩式制冷机相比，该制冷装置明显具有结构紧凑简单、体积较小的优点，上述优点必然使其制造成本相应较低，从而降低了对安装空间的要求，降低了样气预处理成本。
[0035]此外，本方案还利用半导体制冷元件2制冷量可调的特点，根据实际制冷需要来供应相应档位的制冷量，进而可准确分离样气中特定无效组分，避免了现有技术中因压缩式制冷机制冷量大，在冷凝分离无效组分的同时导致部分有效组分同时流失问题，这样可提高预处理后样气中有效组分的纯度。
[0036]请继续参见图4，容器I包括进气管11、排气管12和排液管13，其中，进气管11和排气管12均设置于容器I的顶部，排液管13设置于其底部用于将冷凝后液态水由容器I排出。样气中气态水分子进入容器I后遇冷冷凝转化为液体水分子，相对于样气中其他气态组分该液态水分子比重较大，使其在重力作用下沉降至容器I底部，最后经由排液管13排出。
[0037]显然，通过这种设置方式可快速及时的排液，以保证样气在容器I内的最大流通量，可使样气预处理效率最大化。此外，本方案中将排气管12设置于容器I的顶部，以使预处理样气可充分完全排出，从而防止部分样气爬升至顶部而滞留，导致后续样气流通量减少，或者是存在预处理时间差的样气混合，而使样气有效组分含量发生变化，从而影响后端检测设备的检测结果的精准性。
[0038]需要说明的是，在满足制冷分离样气中水分子功能的基础上，进气管11、排气管12和排液管13可以设置于容器I的其他位置。当然，本方案中也可不设置排液管13，实际预处理过程中，可由人工定期通过进气管11和/或排气管12排出内部液态水。
[0039]众所周知，通常意义上的半导体制冷元件为片状结构，而本方案中容器I为圆管，为了能使容器I内温度均匀，本方案中还在半导体制冷元件2和容器I之间设置了导热元件3，该容器I嵌装于导热元件3内，且该导热元件3的外周与半导体制冷元件2的冷端相贴合。显然，通过导热元件3的设置，可防止因容器I内部温度不均匀而造成样气预处理不充分问题的发生。
[0040]需要说明的是，在实现半导体制冷元件2制冷功能、加工工艺及装配工艺要求的基础上，通过对半导体制冷元件2和容器I中至少一者形状进行相应的调整，以使两者在直接接触的情况下亦可保证容器I内温度的均匀。例如，采用圆环状结构的半导体制冷元件，使容器I嵌装于该半导体制冷元件内，并使其冷端贴合容器外周。
[0041]此外，本方案中还包括散热元件4，该散热元件4的导热面与半导体制冷元件2的热端贴合，且半导体制冷元件2和导热元件3通过压板5与散热元件4采用螺栓组件可拆卸连接。可以理解，通过散热元件4可提高制冷元件2热端的散热速度，从而可提高制冷元件2的制冷效率，而制冷元件2和导热元件3与散热元件4的可拆卸连接，可简化制冷装置的维护过程，降低维护成本。
[0042]需要说明的是，在满足贴合导热功能以及装配工艺要求的基础上，半导体制冷元件2与导热元件3、散热元件4 二者中至少一者可采用焊接或粘接等方式固定。此外，本方案中的散热元件4具体为散热鳍片，可以理解，在满足半导体制冷元件的热端散热需求以及装配工艺要求的基础上，该散热元件4亦可采用本领域技术人员惯用的其他结构形式。
[0043]为了进一步提高半导体制冷元件2热传导效率，本方案中在半导体制冷元件2与散热元件4和导热元件3的贴合面之间涂有导热硅脂。当然，本方案亦可采用其他具有导热性能的材质。
[0044]进一步，为了防止因制冷元件2积尘而影响其制冷效率，本方案的制冷装置还包括壳体6,该壳体6罩装于容器1、导热兀件3和半导体制冷兀件2,且与散热兀件4的导热面固连，容器I的进气管11、排气管12和排液管13均贯穿该壳体6。此外,该壳体6与容器I顶部之间设置隔热件7，且壳体6与导热元件3和半导体制冷元件2间隙设置，且在该间隙内填充有隔热泡沫等隔热材料，以防止装置外部环境温度对制冷装置内部温度的影响。
[0045]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种制冷装置，用于样气组分检测的预处理，其特征在于，包括容器(I)和半导体制冷元件(2)，所述半导体制冷元件(2)的冷端设置于所述容器(I)的外周，所述容器(I)具有进气管(11)和排气管(12)，所述半导体制冷元件(2)的制冷量足以使所述样气中无效组分冷凝分离。
2.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，还包括温度采集元件和控制元件，所述控制元件的信号接收端与所述温度采集元件连接，其信号发送端与所述半导体制冷元件(2)连接；所述控制元件根据所述容器(I)内实际温度值来调节所述半导体制冷元件(2)的制冷量。
3.根据权利要求1或2所述的制冷装置，其特征在于，还包括设置于所述容器(I)和所述半导体制冷元件(2)之间的导热元件(3)，所述容器(I)嵌装于所述导热元件(3)，所述半导体制冷元件(2)的冷端与导热元件(3)的导热面贴合。
4.根据权利要求3所述的制冷装置，其特征在于，还包括散热元件(4)，所述散热元件(4)的导热面与所述半导体制冷元件(2)的热端贴合。
5.根据权利要求4所述的制冷装置，其特征在于，所述半导体制冷元件(2)与所述导热元件(3)、述散热元件(4) 二者中的至少一者间设置有导热硅脂。
6.根据权利要求5所述的制冷装置，其特征在于，还包括壳体(6)，所述壳体(6)罩装于所述容器(I)、所述半导体制冷元件(2)和所述导热元件(3)，且与所述散热元件(4)固连，所述进气管(11)和所述排气管(12)贯穿所述壳体(6)。
7.根据权利要求6所述的制冷装置，其特征在于，所述壳体(6)与所述容器(I)、所述半导体制冷元件(2)、所述导热元件(3)三者中的至少一者之间具有间隙，且所述间隙内填充有隔热材料。
8.根据权利要求7所述的制冷装置，其特征在于，所述容器(I)具有供所述无效组分冷凝后排出至所述壳体(6)外的排液管(13)，所述排液管(13)位于所述容器⑴底部，并贯穿所述壳体(I)。
9.根据权利要求8所述的制冷装置，其特征在于，所述排气管(12)位于所述容器(I)的顶部。
【文档编号】F25B21/00GK203478681SQ201320550849
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】韩占恒 申请人:北京雪迪龙科技股份有限公司