气水冷凝分离装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气水冷凝分离装置，包括进气口、出气口、导气管、热交换体和可收集冷凝水的容器，热交换体贴附于导气管表面，进气口设于导气管的其中一端，出气口设于导气管的另一端或容器，导气管内冷凝的水通过导气管的其中一端或另一端流入容器中，导气管中剩余的气体通过出气口排出；导气管内部装有一冷却柱，该冷却柱与导气管之间的空隙构成过气通道。本实用新型利用冷却柱增加导气管内气流的接触面积，使气流得到充分冷却，从而可以使气水分离更彻底，防止导气管中部分水蒸气因未及时得到冷凝而被气流带走。
【专利说明】气水冷凝分离装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气水分离装置，特别是涉及一种水冷凝效果显著、气水分离彻底的气水冷凝分离装置。
【背景技术】
[0002]无论是实验室，还是工业应用上，很多时候都需要对反应获得的气体或采样的气体在进一步利用或分析前进行处理，将从中混入的水蒸气去除。目前，现有技术主要采用一种气水冷凝分离装置来实现气水分离的目的。这种气水冷凝分离装置主要包括导气管、进气口、出气口、用于收集冷凝水的容器和热交换体，其采用热交换体对导气管进行降温，使进入导气管的气体中的水蒸气冷凝于导气管的管壁后流入容器中，其余气体则通过出气口排出。然而，现有技术的这种气水冷凝分离装置，存在如下不足之处:由于气体中混杂的水蒸气是附着于温度较低的导气管的内壁实现冷凝分离的，而导气管的内壁的面积有效，且导气管内部为中空结构，导致气体进入导气管中后，没办法保证导气管中的所有水蒸气均能附着于导气管的内面上，尤其是导气管内中间部位的水蒸气，其由于离导气管的内壁较远，因而容易被气流带出，从而导致气水分离不彻底。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种气水冷凝分离装置。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种气水冷凝分离装置，包括进气口、出气口、导气管、热交换体和可收集冷凝水的容器，热交换体贴附于导气管表面，进气口设于导气管的其中一端，出气口设于导气管的另一端或容器，导气管内冷凝的水通过导气管的其中一端或另一端流入容器中，导气管中剩余的气体通过出气口排出；导气管内部装有一冷却柱，该冷却柱与导气管之间的空隙构成过气通道。
[0005]进一步的，所述冷却柱的外侧面周圈设有螺纹结构。
[0006]进一步的，所述热交换体为制冷片；还包括散热器，该散热器贴附于所述制冷片的散热表面。
[0007]进一步的，所述容器为反应瓶，所述导气管的其中一端朝下，并与该反应瓶的开口密封连接；所述导气管的另一端朝上，所述出气口设于所述导气管的另一端。
[0008]进一步的，所述容器为接水容器，所述导气管的其中一端朝上，另一端朝下，所述导气管的另一端与接水容器的开口密封连接，所述出气口设于接水容器，并与接水容器的内部密封相接通。
[0009]进一步的，所述导气管的其中一端呈上窄下宽的锥形体结构。
[0010]进一步的，所述导气管的另一端呈上窄下宽的锥形体结构。
[0011]进一步的，所述导气管呈竖直设置，其包括一体相接的上段体和下段体，上段体的内径小于下段体的内径，所述冷却柱位于所述导气管的下段体中；所述热交换体贴附于所述导气管的下段体的表面。[0012]进一步的，所述反应瓶为铜材质且表面镀金；所述反应瓶的容积大于50ml。
[0013]进一步的，所述冷却柱为铜柱。
[0014]相对于现有技术的气水冷凝分离装置，本实用新型的有益效果是:
[0015]1、由于在导气管中设置冷却柱，且该冷却柱与导气管之间的空隙构成过气通道，使得本实用新型可以利用该冷却柱增加导气管内气流的接触面积，使气流得到充分冷却，从而可以使气水分离更彻底，防止导气管中部分水蒸气因未及时得到冷凝而被气流带走；
[0016]2、作为一种优选，其热交换体采用电热制冷的制冷片代替现有技术的水制冷方式，不仅制冷效果更好，制冷效率更高，还可以大大减小装置的整体体积，缩小占用空间；
[0017]3、作为一种优选，其还在冷却柱的侧面周圈设置螺纹结构，使导气管中的气流沿着螺纹螺旋上升，从中不仅进一步增加气流与冷却柱的接触面积，还可以延长气流的冷却时间，使导气管中的气流更易充分冷却，从而使气水分离更彻底。
[0018]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种气水冷凝分离装置不局限于实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0020]实施例一:
[0021]请参见图1所示，本实用新型的一种气水冷凝分离装置，包括进气口 6、出气口 1、导气管2、热交换体、可收集冷凝水的容器和冷却柱5，热交换体贴附于导气管2表面，进气口 6设于导气管2的其中一端，导气管2内冷凝的水通过导气管2的其中一端或另一端流入容器中，导气管2中剩余的气体通过出气口 I排出；冷却柱5安装于导气管2内部，并与导气管2之间具有空隙，该空隙为间隙，并构成过气通道。具体，导气管2的其中一端内安装有一圆形片体8，该圆形片体8上分布有若干开口，该若干开口构成进气口 6 ;冷却柱5采用该圆形片体8进行支撑，并采用螺钉9与该圆形片体8相锁固。
[0022]作为一种优选，上述冷却柱5为铜柱，其外侧面周圈设有螺纹结构。
[0023]作为一种优选，上述热交换体为电热制冷式的制冷片3，相比现有技术的水制冷方式，其制冷效果更好，制冷效率更高，并可以大大减小装置的整体体积，缩小装置的占用空间。
[0024]作为一种优选，本实用新型还包括散热器4，该散热器4采用热管散热，其贴附于制冷片3的散热表面。
[0025]上述容器为反应瓶7，该反应瓶7为铜材质且表面镀金，该反应瓶7的容积大于50ml。上述导气管2的其中一端朝下，并与该反应瓶7的开口密封连接(具体采用面密封，并属于正压密封)。作为一种优选，上述导气管2的其中一端呈上窄下宽的锥形体结构，便于冷凝后的液滴回流到反应瓶7中。上述导气管2的另一端朝上，上述出气口 I设于该导气管2的另一端。
[0026]作为一种优选，上述导气管2呈竖直设置，其包括一体相接的上段体21和下段体22，上段体21的内径小于下段体22的内径，上述冷却柱5位于导气管2的下段体22中，上述制冷片3正是贴附于导气管2的下段体22的表面，上述进气口 6正是设置于下段体22的底端，该下段体22的底端侧壁为上窄下宽的锥面；上述出气口 I正是设置于上段体21的顶端。
[0027]本实用新型的一种气水冷凝分离装置，其反应瓶7中经过反应产生的气体(含水蒸气)通过进气口 6进入导气管2中，并沿着冷却柱5的螺纹结构螺旋上升，导气管2外的制冷片3将导气管2的温度降低到预设温度。由于导气管2内壁以及冷却柱5的温度低于气体本身的温度，因而，气体进入导气管2内部时，其气体中混杂的水蒸气将在导气管2内部以及冷却柱5的侧壁上迅速冷凝成水珠，且当冷凝的水珠增大到一定程度时，由于重力作用，将沿着导气管2的内壁以及冷却柱5的侧壁向下移动，最终回流到反应瓶7中，导气管2中未冷凝的气体(不含水蒸气)则最终通过导气管2另一端的出气口 I排出，如此，实现气水彻底分离。
[0028]实施例二:
[0029]本实用新型的一种气水冷凝分离装置，其与实施例一的区别在于:其容器为接水容器(即非反应载体)，该接水容器可以是杯子、瓶子等。其导气管的其中一端朝上，另一端朝下，且导气管的另一端与接水容器的开口密封连接；其出气口设于接水容器，并与接水容器的内部密封相接通。
[0030]本实用新型的一种气水冷凝分离装置，待分离的气体(含水蒸气)通过导气管上端的进气口进入导气管中，并沿着导气管内的冷却柱的螺纹结构螺旋向下。由于导气管内壁以及冷却柱的温度低于气体本身的温度，因而，气体进入导气管内部时，其气体中混杂的水蒸气将在导气管内部以及冷却柱的侧壁上迅速冷凝成水珠，且当冷凝的水珠增大到一定程度时，由于重力作用，将沿着导气管的内壁以及冷却柱的侧壁向下移动，最终流入接水容器中，导气管中未冷凝的气体(不含水蒸气)同样也进入接水容器中，并最终通过接水容器上安装的出气口排出，以此实现气水分离。
[0031]上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种气水冷凝分离装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.气水冷凝分离装置，包括进气口、出气口、导气管、热交换体和可收集冷凝水的容器，热交换体贴附于导气管表面，进气口设于导气管的其中一端，出气口设于导气管的另一端或容器，导气管内冷凝的水通过导气管的其中一端或另一端流入容器中，导气管中剩余的气体通过出气口排出；其特征在于:导气管内部装有一冷却柱，该冷却柱与导气管之间的空隙构成过气通道。
2.根据权利要求1所述的气水冷凝分离装置，其特征在于:所述冷却柱的侧面周圈设有螺纹结构。
3.根据权利要求1所述的气水冷凝分离装置，其特征在于:所述热交换体为制冷片；还包括散热器，该散热器贴附于所述制冷片的散热表面。
4.根据权利要求1所述的气水冷凝分离装置，其特征在于:所述容器为反应瓶，所述导气管的其中一端朝下，并与该反应瓶的开口密封连接；所述导气管的另一端朝上，所述出气口设于所述导气管的另一端。
5.根据权利要求1所述的气水冷凝分离装置，其特征在于:所述容器为接水容器，所述导气管的其中一端朝上，另一端朝下，所述导气管的另一端与接水容器的开口密封连接，所述出气口设于接水容器，并与接水容器的内部密封相接通。
6.根据权利要求4所述的气水冷凝分离装置，其特征在于:所述导气管的其中一端呈上窄下宽的锥形体结构。
7.根据权利要求5所述的气水冷凝分离装置，其特征在于:所述导气管的另一端呈上窄下宽的锥形体结构。
8.根据权利要求1所述的气水冷凝分离装置，其特征在于:所述导气管呈竖直设置，其包括一体相接的上段体和下段体，上段体的内径小于下段体的内径，所述冷却柱位于所述导气管的下段体中；所述热交换体贴附于所述导气管的下段体的表面。
9.根据权利要求4所述的气水冷凝分离装置，其特征在于:所述反应瓶为铜材质且表面镀金；所述反应瓶的容积大于50ml。
10.根据权利要求1所述的气水冷凝分离装置，其特征在于:所述冷却柱为铜柱。
【文档编号】B01D53/26GK203610013SQ201320836006
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】何坚, 倪伟全, 范贤光, 梁俊, 刘国坤, 曾勇明, 田中群 申请人:厦门大学