一种热脱附捕集阱装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及捕集阱技术，尤其涉及一种热脱附捕集阱装置。


背景技术：

[0002]
在现有的二次热脱附分析实验装置中，其冷却和加热部件做在一起并包围实验对象捕集阱，实验过程中需要对同一导热部件轮流进行加热和冷却。高温加热时，被加热的包围捕集阱的导热部件受热后没有与加热部件分离，容易超出设定温度。而且，加热到高温时由于热传导至制冷部件容易对低温半导体制冷部件产生损害；而且捕集阱的升温过程是通过快速加热来达到解析的条件，所以升温时间相对较长而速度慢，而且频繁冷热交替地直接对捕集阱进行冷却和加热容易冲温，导致烧坏捕集阱填料。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种无残留并且温控简便精准而安全免烧坏填料的热脱附捕集阱装置。
[0004]
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种热脱附捕集阱装置，其包括机座、安装于机座的换位支座、安装于所述换位支座并相向设置的加热组件和冷却组件、安装于所述机座并具有长条形的换热段的捕集阱组件，所述加热组件具有朝向内侧设有开口的加热槽，所述冷却组件具有朝向内侧设有开口的冷却槽，所述换位支座可移动或摆动从而使所述换热段在所述加热槽与冷却槽之间进行位置切换。
[0005]
作为本实用新型热脱附捕集阱装置的技术方案的一种改进，所述加热槽与冷却槽彼此开口相对，所述机座设有两头跨于加热组件与冷却组件之间而供所述换位支座沿其滑动的滑轨、驱动所述换位支座往复滑行的直行驱动器。
[0006]
作为本实用新型热脱附捕集阱装置的技术方案的一种改进，所述换位支座铰接安装于所述机座，所述机座设有驱动所述换位支座往复摆动的驱转器。
[0007]
作为本实用新型热脱附捕集阱装置的技术方案的一种改进，所述换位支座的底部与机座安装，所述加热组件和冷却组件设于所述换位支座的上侧，所述加热槽和冷却槽设于对应组件的顶部。
[0008]
作为本实用新型热脱附捕集阱装置的技术方案的一种改进，所述捕集阱组件包括捕集阱本体、包覆套设于所述捕集阱本体对应于换热段部分的导热套管。
[0009]
作为本实用新型热脱附捕集阱装置的技术方案的一种改进，所述加热组件包括具有所述加热槽的导热块和设于导热块内的加热棒；所述冷却组件包括具有所述冷却槽的制冷块和贴紧所述制冷块的制冷片。
[0010]
作为本实用新型热脱附捕集阱装置的技术方案的一种改进，所述导热块是金属块体；所述制冷片是半导体制冷片；所述导热套管是金属管。
[0011]
作为本实用新型热脱附捕集阱装置的技术方案的一种改进，所述制冷片局部接入循环冷媒对其进行冷却，所述冷媒流经制冷压缩机或风扇进行冷却。
[0012]
作为本实用新型热脱附捕集阱装置的技术方案的一种改进，所述制冷片局部接入循环水对其进行冷却，所述循环水流经散热机进行冷却。
[0013]
作为本实用新型热脱附捕集阱装置的技术方案的一种改进，所述加热棒电性连接有控制器，所述导热块内设有与所述控制器电性连接而反馈即时温度的温度感应器。
[0014]
作为本实用新型热脱附捕集阱装置的技术方案的一种改进，所述捕集阱本体为u型、一字型或z型结构，该捕集阱本体的中段为换热段并填充有吸附填料。
[0015]
本实用新型的有益效果在于：本装置通过外部对捕集阱进行热传递交换式的加热和冷却，加热和制冷部件彼此分离，相互间的冷热传递几乎可以忽略，加热时冷却部件离开捕集阱，冷却时加热部件离开捕集阱，对捕集阱的加热和冷却都可以快速到达所需温度，使热脱附过程无需直接对填料进行升温和降温而达到较快速的解析速率，并且在到达设定温度时可以立刻将加热部件与导热部件分离，从而解决热脱附捕集阱在高温脱附时升温速率慢和升温的温度超过设定温度的问题。
附图说明
[0016]
图1为本实用新型一种热脱附捕集阱装置的立体结构示意图。
[0017]
图2为图1所示的热脱附捕集阱装置的删除部分构件的立体结构示意图。
[0018]
图3为捕集阱的纵剖结构示意图。
具体实施方式
[0019]
下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。
[0020]
如图1、图2所示，本实用新型一种热脱附捕集阱装置，其包括机座11、安装于机座11的换位支座12、安装于所述换位支座12并相向设置的加热组件 15和冷却组件16、安装于所述机座11并具有长条形的换热段32的捕集阱组件 13，所述加热组件15具有朝向内侧设有开口的加热槽52，所述冷却组件16具有朝向内侧设有开口的冷却槽62，所述换位支座12可移动或摆动从而使所述换热段32在所述加热槽52与冷却槽62之间进行位置切换。设置活动安装于机座 11的换位支座12并在换位支座12设置加热组件15和冷却组件16，从而提供加热槽52和冷却槽62对捕集阱进行半包围配合从而对捕集阱进行加热/冷却。如图3所示，捕集阱33包括管本体35和位于管本体35内的填料36，捕集阱组件13包括捕集阱33，捕集阱33是捕集阱组件的主体构件。具体过程是设置驱动装置可以推动换位支座12移动或摆动切换位置状态，使加热槽52与冷却槽 62交替切换位置而轮流包围捕集阱组件13对其进行供热式或吸热式的热交换，即移动或摆动换位支座12使其加热槽52和冷却槽62切换位置交替与捕集阱进行匹配导热(导入热量进行加热或导出热量进行冷却)。
[0021]
在分析实验中，本专利技术方案的一种热脱附捕集阱装置使从热脱附管解析出来的样品到达捕集阱后聚焦浓缩，并加热解析进入气相色谱分析，通过外部对捕集阱进行热传递交换式的加热和冷却，加热部件和制冷部件彼此分离，相互间的冷热传递几乎可以忽略，加热时冷却部件离开捕集阱，冷却时加热部件离开捕集阱，对捕集阱的加热和冷却都可以快速到达所需温度，使热脱附过程无需直接对填料进行升温和降温而达到较快速的解析速率，并且在到达设定温度时可以立刻将加热部件与导热部件分离，从而解决热脱附捕集阱在高温脱附时升温速率慢和升温的温度超过设定温度的问题。设定温度是指捕集阱里面
的填料不可超过的温度，过高温度超过设定温度容易烧坏填料。
[0022]
其中，加热槽52与冷却槽62均尽量保持与捕集阱组件13具有更多的接触面以保证热交换的效率，使其快速升温和降温。加热组件15和冷却组件16是彼此独立的两个组件，使其各自保持恒定的高温和低温，这样可以实现快速升温降温，可以达到瞬间从低温区域切换到高温区域。换位支座12可以是一体式结构，也可以是包括热支座、冷支座的分体式结构(图未示)。分体式结构需要两头各自设置独立的驱动组件，并且热支座与冷支座之间应设置保持其距离的限位件，限位件是弹性或非弹性的。
[0023]
其中，加热槽52与冷却槽62彼此开口相对，机座11设有两头跨于加热组件15与冷却组件16之间而供所述换位支座12沿其滑动的滑轨18、驱动所述换位支座12往复滑行的直行驱动器19。直行驱动器也称直线驱动器或直线模组，具体是直线电机或气缸等，可以推动换位支座12进行往复直线移动，实现加热槽52和冷却槽62轮流与捕集阱进行匹配换热。在具体实施例中，机座11可以具有底板88和垂直固定在底板的两块支撑立板99，滑轨18的两端安装在支撑立板99并固定，滑块形式的换位支座12装在滑轨18上，可以左右滑动。
[0024]
类似地，所述换位支座12铰接安装于所述机座(图未示)，所述机座设有驱动所述换位支座往复摆动的驱转器。驱转器可以是两头分别铰接安装的直线模组，也可以是转动电机，能够驱使换位支座进行往复摆动即可。所述加热槽与冷却槽彼此开口正向相对或倾斜相对并且彼此对称或并排朝向同一侧，这三种位置关系都要求加热槽与冷却槽在换位支座安装轴的同一个周面，并且加热槽与冷却槽开口朝向该周面的切向。开口正向相对的加热槽与冷却槽之间切换所需摆转角度最小，倾斜相对的加热槽与冷却槽之间切换所需摆动角度较之大一些。
[0025]
进一步地，所述换位支座的底部与机座安装，所述加热组件和冷却组件设于所述换位支座的上侧，所述加热槽和冷却槽设于对应组件的顶部。散热加热部件位于上侧从而避免热量升腾对机械构件产生影响，间接保护了机械构件从而延长换位支座的使用寿命。
[0026]
具体地，如图3所示，所述捕集阱组件13包括捕集阱本体35、包覆套设于所述捕集阱本体35对应于换热段部分的导热套管39，既可以换热，又可以防撞击缓冲保护。捕集阱本体可以看作是前述的管本体。
[0027]
进一步地，所述加热组件15包括具有所述加热槽52的导热块55和设于导热块内的加热棒56，加热棒56发热产生热量通过导热块传递到加热槽处等待与捕集阱结合进行热交换，达到传递热量的效果。所述冷却组件16包括具有所述冷却槽62的制冷块63和贴紧所述制冷块63的制冷片66，制冷片66散发热量使其保持较低的温度，并且通过与制冷块贴紧而吸收其热量使制冷块也保持较低的温度，等待与捕集阱结合匹配进行吸热式热交换，使捕集阱冷却降温。
[0028]
更具体地，所述导热块55是金属块体；所述制冷片66是半导体制冷片。所述导热套管39是金属管，导热套管39通常采用金属材质的套管，既具有防撞击缓冲保护效果，又具有较好的导热性。
[0029]
更佳地，所述制冷片局部接入循环冷媒对其进行冷却，所述冷媒流经制冷压缩机或风扇进行冷却，从而提升冷却组件的制冷能力，确保其冷却效果。
[0030]
或者，所述制冷片局部接入循环水对其进行冷却，所述循环水流经散热机进行冷却，同样可以达到提升冷却组件的制冷能力，确保其冷却效果的目的。
[0031]
其中，所述加热棒56电性连接有控制器(图未示)，所述导热块55内设有与所述控制器电性连接而反馈即时温度的温度感应器，感知当下的温度并反馈至控制器从而由控制器控制加热棒56的输出热量的稳定性，适时停止加热，从而防止加热组件的加热温度超过最高限度而造成填料烧坏。
[0032]
具体地，所述捕集阱本体为u型、一字型或z型结构，该捕集阱本体的中段为换热段32并填充有吸附填料36，换热段32两端垂直于端部延伸有输送段，换热段水平设置，让进入捕集阱的气流垂直于吸附填料，这样更有利于填料的吸附，减少填料穿透，保证更低的穿透性。
[0033]
以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。