[發明專利]用于制冷和閃蒸的溫控冷阱裝置

在審

• 申請號: 202011183912.9
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112179751A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 范小波;王艷珍;徐杏慧;王書生;莫記峰;楊猛;張相發
• 申請（專利權）人: 江蘇國技儀器有限公司
• 主分類號: G01N1/40
• 分類號: G01N1/40;G01N1/42;G01N1/44;G01N33/00;B01D8/00
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本發明公開了一種用于制冷和閃蒸的溫控冷阱裝置，包括：冷阱腔體，所述冷阱腔體內部設有帕爾貼模塊、熱傳導模塊、隔熱模塊、石英管，所述冷阱腔體的下表面設有第一開口，所述帕爾貼模塊的制冷一面從所述第一開口進入并與所述熱傳導模塊的下表面接觸，所述石英管從所述冷阱腔體的兩側壁密封地穿過，且所述石英管具有吸附物的部分包覆在所述熱傳導模塊內部，所述隔熱模塊填充于所述冷阱腔體內部。本發明是一種能夠快速制冷和升溫，工作效率高，可靠性高，能耗低的冷阱裝置。

技術領域

本發明涉及冷阱技術領域，尤其涉及一種能夠快速制冷和升溫，工作效率高，可靠性高，能耗低的冷阱裝置。

背景技術

1.大多數環境空氣監測時采集的樣品，由于基體組成復雜或目標污染物濃度低或富集在吸附物上，幾乎不能未經任何前處理直接進行分析，因此需要通過不同的前處理技術配合不同的采樣技術，將樣品送入分析儀器。目前常用的方法就是低溫預濃縮-熱解析法，核心設備就是冷阱控溫裝置。低溫可以使待測物質吸附在吸附物上，溫度越低吸附性越強，該溫度就是由儀器本身制冷系統所控制。加熱可以使吸附物上的待測組分解析下來，目標物經過熱解析技術將揮發性有機物閃蒸到分析儀器中，熱解析溫度低可能會使樣品中的組分解析不完全，熱解析溫度太高可能會使樣品中某些組分分解而引起回收率低，甚至破壞吸附物，因此還需要溫控器監控冷阱的溫度。

2.目前常見的制冷方式是利用帕爾貼制冷，先將填料裝填于石英管內，并將石英管固定在裝置內，使石英管成為氣路的一部分。裝置通過帕爾貼效應產生小范圍的低溫制冷，并將低溫傳遞至石英管，使石英管內的吸附物處于一個低溫狀態，而具有更好的吸附效果。閃蒸常用方法是把加熱絲以螺旋狀纏繞在石英管上，通過加熱絲瞬間產生高溫，將待測組分從吸附物上解析出來。這種冷阱在使用過程中會存在三個方面的問題，第一，制冷效率低，由于結構設計不合理，帕爾貼的制冷效果無法充分體現，達到所需制冷溫度時，時間較長，延長了設備的運行周期，效率低；第二，冷阱裝置密封性不好，產生制冷時會有空氣進入冷阱，影響制冷效果，并產生水珠，長期使用還會影響帕爾貼的使用壽命。第三，由于加熱絲的固定方式，舊的石英管更換抽出后，加熱絲會變形，更換新的石英管時，需要把冷阱裝置打開，才能將石英管穿過加熱絲，造成組裝耗時耗力，使用者體驗不佳。

因此，亟需一種能夠快速制冷和升溫，工作效率高，能耗低的冷阱裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠快速制冷和升溫，工作效率高，可靠性高，能耗低的冷阱裝置。

為了實現上述目的，本發明提供的技術方案為：提供一種用于制冷和閃蒸的溫控冷阱裝置，包括：冷阱腔體，所述冷阱腔體內部設有帕爾貼模塊、熱傳導模塊、隔熱模塊、石英管，所述冷阱腔體的下表面設有第一開口，所述帕爾貼模塊的制冷一面從所述第一開口進入并與所述熱傳導模塊的下表面接觸，所述石英管從所述冷阱腔體的兩側壁密封地穿過，且所述石英管具有吸附物的部分包覆在所述熱傳導模塊內部，所述隔熱模塊填充于所述冷阱腔體內部。

所述熱傳導模塊包括上熱傳導模塊及下熱傳導模塊，且所述上熱傳導模塊與下熱傳導模塊相互拼接，且相互拼接時相對的面各開設有一半圓槽，兩所述半圓槽合圍成一圓形槽，所述石英管穿過所述圓形槽。

還包括加熱組件，所述加熱組件包括：安裝板、加熱絲的正極連接柱及負極連接柱，所述石英管穿過所述安裝板，所述正極連接柱及負極連接柱均設于所述安裝板上，所述加熱絲纏繞在所述石英管外壁處，所述加熱絲的正極及負極分別連接在所述正極連接柱及負極連接柱上。

所述冷阱腔體的一側面對應所述安裝板的形狀開設有一凹槽，所述安裝板嵌入于所述凹槽內。

還包括一隔熱套，所述隔熱套設于所述安裝板外側并將所述安裝板與外界隔離開。

所述安裝板設有讓所述石英管穿過的第一通孔，所述石英管從所述第一通孔進入所述冷阱腔體；

所述冷阱腔體的另一側面開設有讓所述石英管出來的第二通孔；