專利名稱：色譜柱箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實用新型涉及一種分析測試設(shè)備領(lǐng)域的色譜柱箱，特別是涉及一種小型化的氣 相色譜儀柱箱。
背景技術(shù)：
氣相色譜儀應(yīng)用在化工、環(huán)保等眾多領(lǐng)域，但由于體積龐大，一般放在實驗室使 用。氣相色譜儀的柱箱占整個氣相色譜儀的60%以上，要想使氣相色譜儀微型化、便攜式， 就必須要使色譜柱箱微型化。在現(xiàn)有技術(shù)中曾提出一種環(huán)狀色譜柱箱，該色譜柱箱靠金屬熱傳導(dǎo)傳熱，傳熱速 度慢于熱對流，金屬傳熱不如氣體對流傳熱均勻。同時，該色譜柱箱采用控制金屬均熱塊的 溫度來控制柱箱內(nèi)溫度，由于金屬均熱塊的熱慣性大，控溫難度大，且不容易實現(xiàn)快速升溫 和快速降溫。還有一種微型色譜柱箱，該柱箱為方形，主要是將加熱膜、色譜柱、熱敏電阻安裝 在一個支撐架上，支撐架材料為鋁鎂合金，其溫度傳遞方式主要靠支撐架的熱傳導(dǎo)，并有2 個風(fēng)扇，用于降溫時加速下降。但是該色譜柱箱的氣流場并不對稱均勻，進(jìn)入柱箱的冷空氣 不能充分通過支撐架的色譜柱，而且支撐架存儲較多熱能，其降溫效果受到影響。另外該方 案的色譜柱、加熱膜是一體化的，更換色譜柱困難，色譜柱的選擇也很受限。由此可見，上述現(xiàn)有的色譜柱箱以及色譜儀在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便 與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于 創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本實用新型。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有的色譜柱箱存在的缺陷，而提供一種新型 結(jié)構(gòu)的色譜柱箱，所要解決的技術(shù)問題是通過采用離心式風(fēng)扇、圓柱形箱體內(nèi)壁，減小色譜 柱箱的體積，且具有良好的溫度調(diào)節(jié)功能。該色譜柱箱通過采用可安裝、拆卸的離心風(fēng)扇葉片、加熱裝置和色譜柱支架，使更 換色譜柱易于操作。通過在設(shè)置出氣口和進(jìn)氣口，并通過電機(jī)控制出氣門、進(jìn)氣門的開度， 可實現(xiàn)快速降溫和近室溫溫度控制。本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù) 方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本實用新型提出的一種色譜柱箱包括柱箱箱體，在該柱箱箱體的背板 上開設(shè)有與該柱箱箱體內(nèi)部連通的進(jìn)氣口和出氣口 ；以及風(fēng)扇電機(jī)，固定在所述柱箱箱體 的后面板上，風(fēng)扇電機(jī)的軸深入柱箱箱體內(nèi)，并在風(fēng)扇電機(jī)的軸設(shè)有離心風(fēng)扇葉片。作為更 優(yōu)的方式，本實用新型的色譜柱箱還包括色譜柱支架，設(shè)置在所述柱箱箱體內(nèi)部；溫度傳 感器，設(shè)置在所述柱箱箱體內(nèi)部；加熱裝置，設(shè)置在所述柱箱箱體內(nèi)部；以及柱箱前門，通 過設(shè)置在柱箱箱體底部的色譜柱箱前門軸和柱箱箱體相連。所述柱箱箱體的內(nèi)部空間呈圓 柱狀。所述的風(fēng)扇電機(jī)是可調(diào)速直流電機(jī)。較佳的，該色譜柱箱還設(shè)置于柱箱箱體內(nèi)部的 進(jìn)氣口擋板，該進(jìn)氣口擋板為中心開孔的環(huán)板狀，風(fēng)扇電機(jī)的軸穿過該進(jìn)氣口擋板的中心開孔。所述進(jìn)氣口擋板的中心開孔與所述柱箱箱體內(nèi)部中心區(qū)域連通。所述出氣口通過一 擋板與柱箱箱體內(nèi)壁形成的通風(fēng)道與所述柱箱箱體內(nèi)前部區(qū)域連通。所述進(jìn)氣門和出氣門 的控制電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。由以上技術(shù)方案可知，本實用新型色譜柱箱至少具有下列優(yōu)點(diǎn)通過采用所述的 離心式風(fēng)扇比常用的前推式風(fēng)扇減小色譜柱箱的體積；所述的離心式風(fēng)扇葉片在所述柱箱 箱體中旋轉(zhuǎn)，在電機(jī)軸附近形成低氣壓區(qū)，在所述離心式風(fēng)扇葉片外緣形成高氣壓區(qū)，這將 使柱箱內(nèi)形成循環(huán)氣流，該氣流使柱箱內(nèi)溫度場均勻；色譜柱是受循環(huán)流動的熱空氣加熱， 受熱均勻； 因為是用加熱絲加熱空氣，空氣熱容系數(shù)小，且柱箱體積小，可實現(xiàn)大于iocrc / 分鐘的升溫速度，且溫度范圍可以從環(huán)境溫度到420°c ；所述的柱箱箱體有進(jìn)氣口和出氣 口，進(jìn)氣口靠近電機(jī)軸的低氣壓區(qū)，出氣口通過所述柱箱箱體內(nèi)部的通風(fēng)道與柱箱箱體的 前部高氣壓區(qū)相通，當(dāng)進(jìn)氣門、出氣門在通風(fēng)門控制電機(jī)控制下打開，外面的冷空氣會從進(jìn) 氣口抽入，從出氣口推出，從而實現(xiàn)快速降溫，從250°C到比環(huán)境溫度高5°C的溫度需要2分 鐘，通過控制進(jìn)氣門和出氣門的開度可實現(xiàn)近環(huán)境溫度控制；進(jìn)樣器、檢測器安裝在所述柱 箱箱體頂板上，色譜柱通過通用連接器與進(jìn)樣器、檢測器相連；所述離心式風(fēng)扇葉片、加熱 裝置、色譜柱支架可以從所述柱箱箱體內(nèi)取出，方便操作者拆卸、安裝色譜柱；所述柱箱體 積是現(xiàn)在柱箱體積的20%左右，節(jié)省電功率90%以上，上述各項指標(biāo)經(jīng)過進(jìn)一步優(yōu)化仍有 望大幅提高。本實用新型的色譜柱箱不僅小型化，還方便色譜柱拆卸、安裝。本實用新型對于 氣相色譜儀的小型化、便攜化和制作工業(yè)現(xiàn)場在線式氣相色譜儀具有廣泛的用途與應(yīng)用前 景，具有顯著的經(jīng)濟(jì)與社會效益。上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技 術(shù)手段，并依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細(xì) 說明如后。

圖1是本實用新型一實施例色譜柱箱的頂視圖的示意圖。圖2是本實用新型一實施例色譜柱箱的前視圖的示意圖。圖3是本實用新型一實施例色譜柱箱的立體示意圖。圖中1、柱箱箱體 2、色譜柱支架 3、加熱裝置 4、離心風(fēng)扇葉片 5、進(jìn)氣口擋板 6、檢測器 7、進(jìn)樣器 8、色譜柱箱前門軸 9、出氣門 10、進(jìn)氣門 11、通風(fēng)門控制電 機(jī)12、傳動軸13、色譜柱箱前門14、進(jìn)樣器連接管15、檢測器連接管16、風(fēng)扇電機(jī) 17、進(jìn)氣口 18、出氣口 19、溫度傳感器20、通風(fēng)道
具體實施方式
為更進(jìn)一步闡述本實用新型為達(dá)成預(yù)定實用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的色譜柱箱以及色譜儀其具體實施方 式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。如圖1至圖3所示，圖1是本實用新型的較佳實施例提出的色譜柱箱的頂視圖的示意圖，圖2是該色譜柱箱的前視圖的示意圖，圖3是該色譜柱箱的立體圖的示意圖。該色譜柱箱包括柱箱箱體1，優(yōu)選的，柱箱箱體內(nèi)壁為圓柱形，使得柱箱箱體的 內(nèi)部空間呈圓柱狀，柱箱箱體的外壁為長方體形；風(fēng)扇電機(jī)16固定在所述柱箱箱體的后面 板上；離心風(fēng)扇葉片4，固定在所述風(fēng)扇電機(jī)16的軸上；加熱裝置3為環(huán)狀，設(shè)置在所述柱 箱箱體1內(nèi)部，且位于離心風(fēng)扇葉片4外側(cè)，所述加熱裝置可整體取出，整體置入，方便安 裝。色譜柱支架2為環(huán)狀，設(shè)置于所述的柱箱箱體內(nèi)部，且位于加熱裝置3外側(cè)，色譜柱支 架可整體取出，整體置入，方便安裝。溫度傳感器19安裝在色譜柱支架2上；進(jìn)氣口 17和 出氣口 18，分別開設(shè)在所述柱箱箱體的背板上。進(jìn)氣口擋板5為中心開孔的環(huán)板狀，風(fēng)扇 電機(jī)16的軸穿過該進(jìn)氣口擋板5的中心開孔，形成進(jìn)風(fēng)通道，使進(jìn)氣口 17與所述柱箱箱體 內(nèi)部中心區(qū)域連通。出氣口 18通過一擋板形成的通風(fēng)道20與所述柱箱箱體內(nèi)前部區(qū)域連 通。進(jìn)氣口 17外有進(jìn)氣門10，出氣口 18外有出氣門9，進(jìn)氣門10和出氣門9的開度通過 傳動軸12受通風(fēng)門電機(jī)11控制，較佳的，該通風(fēng)門電機(jī)11為步進(jìn)電機(jī)。柱箱前門13，設(shè)置 在所述柱箱箱體的前面，柱箱前門13通過設(shè)置在底部的色譜柱箱前門軸8和柱箱箱體1相 連。在柱箱箱體1的頂部設(shè)有檢測器6和進(jìn)樣器7，該進(jìn)樣器7連接于進(jìn)樣器連接管14，該 檢測器6連接于檢測器連接管15。當(dāng)風(fēng)扇電機(jī)16帶動離心風(fēng)扇葉片4旋轉(zhuǎn)會在該風(fēng)扇電機(jī)的軸附近形成低氣壓區(qū)， 在離心風(fēng)扇葉片4徑向外緣形成高氣壓區(qū)，將使柱箱箱體1內(nèi)形成循環(huán)氣流，該氣流使柱箱 箱體1內(nèi)溫度場均勻，色譜柱受循環(huán)流動的熱空氣均勻加熱。由于柱箱箱體1體積小、空氣 的熱容系數(shù)小，可實現(xiàn)大于100°C /分鐘的升溫速度，溫度上限可達(dá)420°C。進(jìn)氣口 17通過擋板5連接到柱箱箱體1中心的低氣壓區(qū)，出氣口 18通過通風(fēng)道 20與柱箱箱體1的前部區(qū)域相通，該區(qū)域處于高氣壓區(qū)，當(dāng)通風(fēng)門控制電機(jī)11控制進(jìn)氣門 10和出氣門9打開，柱箱外面的冷空氣從進(jìn)氣口 17抽入，從出氣口 18推出，從而實現(xiàn)快速 降溫。通過通風(fēng)道20將出氣口 18延伸到柱箱箱體1的前部區(qū)域的目的是讓進(jìn)氣口 17流 入的冷空氣可以流經(jīng)柱箱箱體1的前部區(qū)域，以對前部區(qū)域降溫，從250°C到比環(huán)境溫度高 5°C的 溫度需要2分鐘。還可以通過控制進(jìn)氣門10和出氣門9的開度實現(xiàn)近環(huán)境溫度控制。柱箱箱體1用Imm厚的鏡面不銹鋼制作，柱箱箱體1的內(nèi)壁直徑220mm，外壁長、 寬為280mm，柱箱箱體1的內(nèi)腔深度60mm，柱箱箱體1后壁厚度30mm，柱箱箱體1內(nèi)壁和外 壁之間填充玻璃棉絕熱材料。柱箱前門13的厚度30mm，柱箱前門13的長、寬為280mm，柱 箱前門13內(nèi)部填充玻璃棉絕熱材料。離心風(fēng)扇葉片4的直徑為100mm，厚度40mm。加熱裝 置3直徑140mm，厚度50mm，滿負(fù)荷功率150瓦。色譜柱支架2直徑180mm，厚度50mm。出 氣門9和進(jìn)氣門10直徑為40mm。風(fēng)扇電機(jī)16為直流電機(jī)，輸出功率可調(diào)，滿負(fù)荷25瓦。本實用新型的色譜儀柱箱所需的其他必備零件以及未詳細(xì)描述之處皆采用現(xiàn)有 技術(shù)即可，在此不再贅述。本實用新型的氣相色譜儀柱箱在重慶川儀分析儀器有限公司的SC6000氣相色譜 儀溫度控制器控制下，溫控精度達(dá)到士0. 050C，控溫范圍可達(dá)到環(huán)境溫度+5 420°C，可實 現(xiàn)9階程序升溫，重復(fù)性優(yōu)于0. 5%。升溫速度大于100°C /分鐘，降溫時，從250°C到比環(huán) 境溫度高5°C的溫度需要2分鐘。優(yōu)于目前較先進(jìn)的通用氣相色譜儀指標(biāo)，但是其體積是現(xiàn) 有氣相色譜儀體積的20%左右，節(jié)省電功率90%以上。本實用新型對于氣相色譜儀的小型 化、便攜化和制作工業(yè)現(xiàn)場在線式氣相色譜儀具有廣泛的用途與應(yīng)用前景，具有顯著的經(jīng)濟(jì)與社 會效益。 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上 的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述 揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型 技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變 化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種色譜柱箱，其特征在于其包括柱箱箱體，在該柱箱箱體的背板上開設(shè)有與該柱箱箱體內(nèi)部連通的進(jìn)氣口和出氣口；以及風(fēng)扇電機(jī)，固定在所述柱箱箱體的后面板上，風(fēng)扇電機(jī)的軸深入柱箱箱體內(nèi)，并在風(fēng)扇 電機(jī)的軸設(shè)有離心風(fēng)扇葉片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色譜柱箱，其特征在于還包括 色譜柱支架，設(shè)置在所述柱箱箱體內(nèi)部；溫度傳感器，設(shè)置在所述柱箱箱體內(nèi)部； 加熱裝置，設(shè)置在所述柱箱箱體內(nèi)部；以及柱箱前門，通過設(shè)置在柱箱箱體底部的色譜柱箱前門軸和柱箱箱體相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色譜柱箱，其特征在于所述柱箱箱體的內(nèi)部空間呈圓柱狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色譜柱箱，其特征在于所述的風(fēng)扇電機(jī)是可調(diào)速直流電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的色譜柱箱，其特征在于還包括設(shè)置于柱箱箱體內(nèi) 部的進(jìn)氣口擋板，該進(jìn)氣口擋板為中心開孔的環(huán)板狀，風(fēng)扇電機(jī)的軸穿過該進(jìn)氣口擋板的 中心開孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的色譜柱箱，其特征在于所述進(jìn)氣口擋板的中心開孔與所述柱 箱箱體內(nèi)部中心區(qū)域連通。
7.如權(quán)利要求1-4任一項所述的色譜柱箱，其特征在于所述出氣口通過一擋板與柱箱 箱體內(nèi)壁形成的通風(fēng)道與所述柱箱箱體內(nèi)前部區(qū)域連通。
8.如權(quán)利要求1所述的色譜柱箱，其特征在于所述進(jìn)氣門和出氣門的控制電機(jī)為步進(jìn) 電機(jī)。
專利摘要本實用新型是關(guān)于一種色譜柱箱。該色譜柱箱包括柱箱箱體，優(yōu)選的，柱箱箱體內(nèi)壁為圓柱形，外壁為長方體形；風(fēng)扇電機(jī)，固定在所述柱箱箱體的后面板上；離心風(fēng)扇葉片、加熱裝置、溫度傳感器、色譜柱支架，設(shè)置在所述柱箱箱體內(nèi)部；進(jìn)氣口和出氣口，分別設(shè)置在所述柱箱箱體的后面板上，并與所述柱箱箱體內(nèi)部連通；進(jìn)氣口外有進(jìn)氣門，出氣口外有出氣門，進(jìn)氣門、出氣門的開度受電機(jī)控制，較佳的，該電機(jī)應(yīng)為步進(jìn)電機(jī)；以及可開閉的柱箱前門。通過本實用新型可使色譜柱箱小型化、快速升溫、快速降溫，并且易于色譜柱的安裝和更換，可用于便攜式氣相色譜儀中。
文檔編號G01N30/60GK201886010SQ20102064497
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者劉渝, 靳斌, 龔偉 申請人:西華大學(xué)