CN110095552A - Voc除水捕集阱 - Google Patents
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Abstract
本发明VOC除水捕集阱涉及一种用于检测大气样品的处理系统。其目的是为了提供一种结构简单、检测精度高的除水捕集阱。本发明VOC除水捕集阱包括密封舱、设置于密封舱内的制冷舱以及设置于密封舱内且分布于制冷舱两侧的加热组件，密封舱为由若干块铝制板材围城的舱体，密封舱的一侧是能够开启和关闭的，制冷舱包括制冷舱体、安装在制冷舱体两侧的连接组件、贯穿连接组件与制冷舱体的除水路与捕集路，连接组件用于固定除水路与捕集路，除水路包括除水管和玻璃管，玻璃管贯穿除水管且伸出除水管一段长度，捕集路包括捕集管和色谱柱，色谱柱贯穿捕集管且伸出捕集管一段长度，除水管、捕集管以及玻璃管均为直通式管路。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保检监测系统，特别是涉及一种用于监测大气样品的系统。
背景技术
对于现有的大气VOC监测系统，其监测工作过程总体分为对样品的前处理、预浓缩和系统清洁三个主要部分。
前处理过程：通常是尽量排除对VOC测定有影响的因素，例如：水、二氧化碳等物质。
预浓缩过程：预浓缩即是对测定目标的富集过程，现阶段采用的富集方式主要为在超低温环境下，通过对测定目标的冷冻处理，使其留在采集管内，再通过载气进入设备进行检测，或通过吸附剂吸附测定目标。
系统清洁过程：通过清洁过程，使仪器保持清洁状态，以减小对下个样品的影响。
现有大气VOC检测系统，结构上大多分为制冷系统、加热系统、控制系统三大部分。常用的装置为电制冷除水捕集阱，其在结构上存在以下缺陷：首先，色谱柱及硅烷化除水管环绕在圆柱形制冷模块内部，在制冷模块内部进行捕集及解析，由于色谱柱及除水管环绕在冷模块内，一旦产生问题不方便安装更换，甚至需要返厂修理；其次，硅烷化除水管造价高昂，由于技术缺陷需要定期更换，螺旋式结构在除水管内进水时难以将进水彻底除净，螺旋式结构在加热反吹的除水过程中，由于其内部为螺旋结构，且管路内外存在温差，部分水汽会挂在管路壁上，致使水汽无法除净，影响下次测试结果；以及测温丝深入除水玻璃管内部，更换测温丝时测温丝会将吸附物带入除水玻璃管内，造成数据不准确等问题；最后还有，制冷模块外部无密封罩，由于制冷模块内外温差问题造成制冷模块的四周连接处大量结冰，影响控温效率，进而影响监测的结果。上述缺陷均会降低大气监测数据的准确性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、精度更高的除水捕集阱。
本发明VOC除水捕集阱，包括密封舱、设置于所述密封舱内的制冷舱以及设置于所述密封舱内且分布于所述制冷舱两侧的加热组件，
所述密封舱使得所述密封舱与所述制冷舱之间的环境温度保持恒定，所述密封舱为由若干块铝制型材围城的舱体，所述密封舱的一侧是能够开启和关闭的，
所述制冷舱包括制冷舱体、安装在所述制冷舱体两侧的连接组件、贯穿所述连接组件与所述制冷舱体的除水路与捕集路，所述连接组件用于所述固定除水路与所述捕集路，所述除水路包括除水管和玻璃管，所述玻璃管贯穿所述除水管且伸出所述除水管一段长度，所述捕集路包括捕集管和色谱柱，所述色谱柱贯穿所述捕集管且伸出所述捕集管一段长度，所述除水管、所述捕集管以及所述玻璃管均为直通式管路，
所述加热组件用于对所述除水路与所述捕集路进行加热，且所述加热组件设置于所述连接组件的远离所述制冷舱体的一侧，所述加热组件包括加热铜块以及加热铝块，所述加热铜块设置于所述除水管与所述捕集管的端部，所述加热铝块设置于所述玻璃管与所述色谱柱的端部。
本发明VOC除水捕集阱，其中所述加热铝块上设置有气路直通结构，所述气路直通结构能够对所述玻璃管与所述色谱柱的端部进行固定，所述加热铝块上还设置有调节结构，所述调节结构能够对所述玻璃管相对所述除水管的平行度和/或所述色谱柱相对所述捕集管的平行度进行调整。
本发明VOC除水捕集阱，其中所述加热铝块包括铝加热块、固定设置于所述铝加热块内的滑块、固定设置有所述滑块内的锁紧块以及用于压紧在所述锁紧块上的压紧块，所述滑块能够在所述铝加热块内沿所述铝加热块进行某一方向的移动，所述锁紧块能够在所述滑块内沿所述滑块进行另一方向的移动，所述气路直通结构设置于所述压紧块上。
本发明VOC除水捕集阱，其中所述铝加热块为条形板块，所述铝加热块内沿其长度方向开设有若干个容置槽，所述滑块位于所述容置槽内，所述铝加热块上与所述容置槽相对应的位置处开设有与所述容置槽相连通的条形孔，所述条形孔沿垂直于所述铝加热块的长度方向开设，所述滑块能够在所述容置槽内沿所述条形孔移动，所述容置槽与所述条形孔形成所述调节结构。
本发明VOC除水捕集阱，其中所述滑块上开设有滑槽，所述锁紧块位于所述滑槽内，所述滑槽沿所述铝加热块的长度方向开设，所述锁紧块能够在所述滑槽内沿所述铝加热块的长度方向移动，所述滑槽形成所述调节结构。
本发明VOC除水捕集阱，其中所述压紧块包括直通部分以及固定连接在所述直通部分两端的压紧部分，所述直通部分呈Π型，所述直通部分形成所述气路直通结构，所述压紧部分上也开设有第二螺纹孔，用于与第二螺丝配套使用，通过第二螺纹孔以及所述第二螺丝实现所述压紧块在所述锁紧块上的压紧。
本发明VOC除水捕集阱，其中所述加热铜块包括铜加热块以及铜加热块支架，所述铜加热块支架用于固定支撑所述铜加热块，所述铜加热块上开设有与所述制冷舱体相连通的贯通口，所述贯通口的形状与所述除水管或所述捕集管的形状相适配，所述除水路与所述捕集路穿过所述贯通口后伸入到所述制冷舱体中。
本发明VOC除水捕集阱，其中所述连接组件包括配套使用的接头与螺帽，所述接头为直通式结构，所述螺帽螺纹旋扣在所述接头上。
本发明VOC除水捕集阱，其中所述密封舱包括立方体的边框架、盖合在边框架上使得所述密封舱形成封闭结构的板材，板材包括盖合在所述边框架前侧的前盖、盖合在所述边框架后侧与所述上盖相对安装的底板、盖合在所述边框架左侧的左侧板以及盖合在所述边框架右侧且与所述左侧板相对安装的右侧板、盖合在所述边框架上侧的上侧板以及盖合在所述边框架下侧且与所述上侧板相对安装的下侧板，所述板材与所述边框架之间均通过密封胶以及第三螺丝固定成一个整体，所述前盖上开设有观察窗口，所述左侧板是能够拆卸的。
本发明VOC除水捕集阱，其中所述前盖上开设有第一贯通槽，所述第一贯通槽与椭圆盖配合安装，所述椭圆盖压入到第一贯通槽内形成凹型密封，所述椭圆盖为透明盖。
和/或述左侧板上开设有第二贯通槽，所述第二贯通槽与矩形盖配合安装，所述矩形盖压入到所述第二贯通槽内形成凹型密封，所述矩形盖是可拆卸的。
本发明VOC除水捕集阱与现有技术的区别在于本发明VOC除水捕集阱中设置密封舱，制冷舱与加热组件均设置于密封舱内，密封舱使得制冷舱在内部负压的情况下不会进入更多空气，改善制冷舱由于超低温造成的端部结冰的问题，从而提高控温效率，以及监测结果的准确性，且密封舱为铝制板材，可改善因制冷舱制冷时内外温差导致的密封舱变形问题，使密封性能更好，密封舱的一侧是能够开启和关闭的，易于更换/清洗制冷舱内部管路例如色谱柱、玻璃管的清洗与更换；除水管、捕集管、色谱柱以及玻璃管均贯穿到制冷舱内，且其端部均位于制冷舱体的外侧，从而便于除水管与捕集管的安装与更换；除水管、色谱柱均为直通式管路，直通式管路在加热反吹时不会因有传统的螺旋式结构或者其他弯曲结构阻碍反吹气体通过，从而使除水更彻底，同时也便于更换；在制冷舱的外侧的除水路与捕集路上设置加热组件，可以有效改善制冷模块的端部结冰问题以及制冷舱内进水问题，色谱柱及玻璃管由于通过制冷舱的部分较长，从而对水汽的去除更为彻底，对目标物质的捕集率也更高。加热铜块设置于除水管与捕集管的端部，加热铝块设置于玻璃管与色谱柱的端部，玻璃管伸入到除水管中，色谱柱伸入到捕集管中，加热组件的设计使得目标气体在进入捕集阱与除水阱之前由于温度等问题造成的色谱柱两端物质吸附的问题，同时大大减少了除水管、色谱柱中有机物的残留情况。
本发明VOC除水捕集阱中设置气路直通结构以及调节结构使得色谱柱更加平直，从而减少了色谱柱在进入捕集阱之前的由于温差与弯曲所造成的物质吸附问题，同时，利用调节结构能够消除除水捕集阱在工作时产生的轻微震动而对玻璃管、色谱柱造成的应力拉扯，达到保护玻璃管、色谱柱的目的；设置压紧块，压紧块上形成气路直通结构，通过压紧块实现对玻璃管与色谱柱的端部的固定，同时避免了色谱柱的弯曲所造成的吸附问题，利用滑块与锁紧块形成调节结构，通过调节结构对色谱柱以及玻璃管的位置进行适当调整，使色谱柱更加平直，同时能够消除除水捕集阱在工作时产生的轻微震动而对玻璃管、色谱柱造成的应力拉扯，达到保护玻璃管、色谱柱的目的；铝加热块内设置有便于滑块移动的容置槽，使得滑块能够在容置槽内进行某一方向的移动，滑块内设置有便于锁紧块移动的滑槽，使得锁紧块能够在滑槽内进行另一方向的移动，从而实现色谱柱与玻璃管的位置的调整，使得色谱柱与玻璃管更加平直，避免弯曲造成的两端物质吸附问题；设置直通部分形成气路直通结构，压紧部分用于色谱柱与玻璃管的固定；设置加热垫，进一步提高加热速率；设置铜加热块，所述铜加热块用于对位于所述制冷舱外侧除水管与捕集管进行加热，也使得除水管与捕集管受热均匀，大大减少了玻璃管与色谱柱中的有机物的残留；设置隔热海绵，从而减少制冷舱在超低温环境下两端因水汽造成的冷凝；所述接头为直通式结构，从而更好的保护色谱柱以及玻璃管；接头与螺帽材质为聚四螺帽、氟乙烯，从而可以提高密封舱的密封效果；密封舱的一侧面能够拆卸，从而便于除水路与捕集路的更换与清洗，同时也提高了密封舱的密封效果，设置观察窗口，便于随时查看除水捕集阱运行状况；椭圆盖压入到第一贯通槽内，矩形盖压入到第二贯通槽内，且均形成凹型密封，从而提高密封舱的密封性能，可以椭圆盖是透明盖，以便于对密封舱内的情况进行观察，矩形盖是可拆卸的，以便于对管路的更换与清洗。
下面结合附图对本发明的VOC除水捕集阱作进一步说明。
附图说明
图1为本发明VOC除水捕集阱中未设置密封舱时的主视图；
图2a为本发明VOC除水捕集阱中的加热组件的立体装配图；
图2b为图2a的后视图；
图2c为图2b的仰视图；
图2d为本发明VOC除水捕集阱中加热组件的爆炸图；
图3a为本发明VOC除水捕集阱中铝加热块俯视图；
图3b为本发明VOC除水捕集阱中铝加热块俯视图；
图3c为图3b中A-A处的剖视图；
图4a为本发明VOC除水捕集阱中滑块主视图；
图4b为图4a中B-B处的剖视图；
图4c为本发明VOC除水捕集阱中滑块的俯视图；
图5a为本发明VOC除水捕集阱中锁紧块主视图；
图5b为图5a中C-C处的剖视图；
图5c为本发明VOC除水捕集阱中锁紧块俯视图；
图6a为本发明VOC除水捕集阱中压紧块的主视图；
图6b为本发明VOC除水捕集阱中压紧块的右视图；
图7为本发明VOC除水捕集阱中加热铜块的立体图；
图8为图1中P处的局部放大图；
图9为本发明VOC除水捕集阱中制冷舱的主视图；
图10为本发明VOC除水捕集阱中制冷舱的的爆炸图；
图11为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的立体图；
图12a为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的主视图；
图12b为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的左视图；
图12c为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的俯视图；
图13a为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的边框架的主视图；
图13b为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的边框架的左视图；
图13c为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的边框架的俯视图；
图14a为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的前盖的主视图；
图14b为图14a中D-D处的剖视图；
图14c为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的前盖的俯视图；
图15a为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的椭圆盖的主视图；
图15b为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的椭圆盖的左视图；
图16a为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的上侧板或下侧板的主视图；图16b为图16a中E-E处的剖视图；
图17a为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的左侧板的主视图；
图17b为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的左侧板的左视图；
图17c为图17a中F-F处的剖视图；
图18a为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的右侧板的主视图；
图18b为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的右侧板的左视图；
图18c为本发明VOC除水捕集阱中密封舱的右侧板的仰视图；
图19a为本发明VOC除水捕集阱中测温丝的安装示意图；
图19b为图19a中H处的局部放大图。
1-密封舱，2-制冷舱，3-加热组件，4-制冷舱体，5-连接组件，6-除水路，7-除水管，8-玻璃管，9-捕集路，10-捕集管，11-色谱柱，
12-加热铝块，13-加热铜块，14-，15-气路直通结构，17-铝加热块，18-滑块，19-锁紧块，20-压紧块，21-容置槽，22-条形孔，23-固定台，24-滑槽，25-第一螺丝，26-第一螺纹孔，27-锁紧部分，28-限位部分，29-第二螺纹孔，30-第二螺丝，31-直通部分，32-压紧部分，33-加热垫，34-加热线连接件，35-铜加热块，36-铜加热块支架，
37-FID除水路，38-MS除水路，39-FID捕集路，40-MS捕集路，41-隔热海绵，42-接头， 43-螺帽，44-前螺帽，45-后螺帽，46-陶瓷垫圈，
47-观察窗口，48-边框架，49-前盖，50-底板，51-左侧板，52-右侧板，53-上侧板，54- 下侧板，55-第一贯通槽，56-椭圆盖，57-第二贯通槽，58-矩形盖，59-凸出部分，60-连接部分，61-贯通口，62-上滑槽，63-下滑槽，64-测温丝。
具体实施方式
现有大气VOC检测系统，结构上大多分为制冷系统、加热系统、控制系统三大部分。常用的装置为电制冷除水捕集阱，其在结构上存在以下缺陷：首先，色谱柱及硅烷化除水管环绕在圆柱形制冷模块内部，在制冷模块内部进行捕集及解析，由于色谱柱及除水管环绕在冷模块内，一旦产生问题不方便安装更换，甚至需要返厂修理；其次，硅烷化除水管造价高昂，由于技术缺陷需要定期更换，螺旋式结构在除水管内进水时难以将进水彻底除净；以及测温丝深入除水管内部，更换测温丝时测温丝会将吸附物带入除水管内，造成数据不准确等问题；制冷模块外部无密封罩，由于制冷模块内外温差问题造成制冷模块的四周连接处大量结冰，影响控温效率，进而影响监测的结果。上述缺陷均会降低大气监测数据的准确性。
为解决上述问题，本发明提供了一种VOC除水捕集阱，如图1结合图11所示，其包括密封舱1、设置于密封舱1内的制冷舱2以及设置于密封舱1内且分布于制冷舱2两侧的加热组件3，
密封舱1使得密封舱1与制冷舱2之间的环境温度保持恒定，密封舱1为由若干块铝制型材围城的舱体，密封舱1的一侧是能够开启和关闭的，
制冷舱2包括制冷舱体4、安装在制冷舱体4两侧的连接组件5、贯穿连接组件5与制冷舱体4的除水路6与捕集路9，连接组件5用于固定除水路6与捕集路9，除水路6包括除水管7和玻璃管8，玻璃管8贯穿除水管7且伸出除水管7一段长度，捕集路9包括捕集管10 和色谱柱11，色谱柱11贯穿捕集管10且伸出捕集管10一段长度，除水管7、捕集管10、色谱柱11以及玻璃管8均为直通式管路，制冷舱2将除水路6温度降低，温度范围大概为-20 ℃--100℃-，直至凝结目标气体中的水汽，而对目标气体中的待测物没有影响，之后目标气体进入捕集路9进行冷凝捕集目标物质，冷凝捕集的温度在150℃以下，
加热组件3用于对除水路6与捕集路9进行加热，且加热组件3设置于连接组件5的远离制冷舱体4的一侧，加热组件3包括加热铜块13以及加热铝块12，加热铜块13设置于除水管7与捕集管10的端部，用于除水管7与捕集管10在需要的情况下例如采集样品、加热解析、加热反吹等情况下进行加热，从而改善管内吸附问题及外部结冰问题，并且加热铜块13不会因外部结冰而单独加热，而是在进行采集样品、加热解析、加热反吹等操作时可顺带解决外部结冰问题，加热铝块12设置于玻璃管8与色谱柱11的端部。此外，加热供电和测温信号传输均通过三个航空插头组件进行连接。其中加热反吹是指通过加热铜块13加热除水管7与捕集管10，在加热到一定温度后(除水路与捕集路加热温度各有不同)，为管路反向通过超纯氮气，从而带走水汽及残留颗粒物。
本发明中，设置密封舱1，制冷舱2与加热组件3均设置于密封舱1内，密封舱1使得制冷舱2外侧形成封闭环境，从而避免进入更多空气，同时改善制冷舱2由于超低温环境问题造成的端部结冰的问题，从而提高控温效率，以及监测结果的准确性，且密封舱1为铝制板材，可改善因制冷舱2制冷时内外温差导致的密封舱1变形问题，使密封性能更好，密封舱1的一侧是能够开启和关闭的，易于更换/清洗制冷舱2内部管路例如色谱柱11、玻璃管8 的清洗与更换；除水管7、捕集管10、色谱柱11以及玻璃管8均贯穿到制冷舱2内，且其端部均位于制冷舱体4的外侧，从而便于除水管7与捕集管10的安装与更换；除水管7、色谱柱11均为直通式管路，传统的螺旋式结构在加热反吹的除水过程中，由于其内部为螺旋结构，同时管路内外存在温差，部分水汽会挂在管路壁上，致使水汽无法除净，影响下次测试结果。而直通式管道在加热反吹时不会因有弯曲结构而阻碍反吹气体通过，从而使除水更彻底，螺旋式结构与直通结构在除水过程中均需要加热反吹，但螺旋式结构会一定程度上阻碍气体的顺畅通过，造成水汽无法完全除净，而直通式结构气体在通过除水管时则不会出现阻碍水汽排出的情况。同时也便于更换；在制冷舱2的外侧的除水路6与捕集路9上设置加热组件3，可以有效改善制冷模块的端部结冰问题以及制冷舱2内进水问题，色谱柱11及玻璃管8由于通过制冷舱2的部分较长，从而对水汽的去除更为彻底，对目标物质的捕集率也更高。加热铜块13设置于除水管7与捕集管10的端部，加热铝块12设置于玻璃管8与色谱柱11的端部，玻璃管8伸入到除水管7中，色谱柱11伸入到捕集管10中，加热组件3的设计使得目标气体在进入捕集阱与除水阱之前由于温度等问题造成的色谱柱11两端物质吸附的问题，同时大大减少了除水管7、色谱柱11中有机物的残留情况。
优选地，为了解决目标气体在进入捕集阱和除水阱之前由于温度及色谱柱11弯曲等问题造成的色谱柱11两端物质吸附问题，也对色谱柱11以及玻璃管8起到保护作用，图2a结合图2d所示，加热铝块12上设置有气路直通结构15，气路直通结构15能够对玻璃管8与色谱柱11的端部进行固定，加热铝块12上还设置有调节结构，调节结构能够对玻璃管8相对除水管7的平行度和/或色谱柱11相对捕集管10的平行度进行调整。通过气路直通结构15 以及调节结构，使得色谱柱11更加平直，从而减少了色谱柱11在进入捕集阱之前的由于弯曲所造成的物质吸附问题。同时，利用调节结构能够消除除水捕集阱在工作时产生的轻微震动而对玻璃管8、色谱柱11造成的应力拉扯，达到保护玻璃管8、色谱柱11的目的。
进一步优选地，为了进一步实现加热铝块12的调节机制以及提供气路直通结构15，对加热铝块12作如下设计：如图2a、图2b、图2c结合图2d所示，加热铝块12包括铝加热块17、固定设置于铝加热块17内的滑块18、固定设置有滑块18内的锁紧块19以及用于压紧在锁紧块19上的压紧块20，滑块18能够在铝加热块17内沿铝加热块17进行某一方向的移动，锁紧块19能够在滑块18内沿滑块18进行另一方向的移动至合适位置，使得色谱柱11 更加平直，气路直通结构15设置于压紧块20上。
进一步优选地，为了进一步实现加热铝块12的调节机制，便于滑块18在铝加热块17内的移动，进而便于调节色谱柱11或玻璃管8的位置，如图2d以及图3a、图3b、图3c所示，铝加热块17为条形板块，铝加热块17内沿其长度方向开设有若干个容置槽21，容置槽21 为贯通的槽口，滑块18位于容置槽21内，铝加热块17上与容置槽21相对应的位置处开设有与容置槽21相连通的条形孔22，条形孔22沿垂直于铝加热块17的长度方向开设，滑块 18能够在容置槽21内沿条形孔22移动至合适位置，使得色谱柱11更加平直，同时消除除水捕集阱在工作时产生的轻微震动而对玻璃管8、色谱柱11造成的应力拉扯，容置槽21与条形孔22形成调节结构。
进一步优选地，为了保证滑块18沿条形孔22移动的稳定性，如图2d结合图3b以及图 3c所示，容置槽21开设有四个，条形孔22的数量为八个，每两个条形孔22均布在于均布在于容置槽21相对应的位置处的铝加热块17上。
进一步优选地，为了实现铝加热块17的固定安装，提高装置的稳定性，如图2d所示，铝加热块17的两个端部设置有固定台23，固定台23用于铝加热块17的固定安装。
进一步优选地，为了进一步实现加热铝块12的调节机制，便于锁紧块19在滑块18内移动，进而便于调整色谱柱11或玻璃管8的位置，如图2d结合图4a、图4b及图4c所示，滑块18上开设有滑槽24，锁紧块19位于滑槽24内，滑槽24沿铝加热块17的长度方向开设，锁紧块19能够在滑槽24内沿铝加热块17的长度方向移动至合适位置，使得色谱柱11更加平直，同时消除除水捕集阱在工作时产生的轻微震动而对玻璃管8、色谱柱11造成的应力拉扯，，滑槽24形成调节结构。
进一步优选地，为了实现滑块18在铝加热块17上的固定安装，如图2d结合图4a、图4b所示，滑块18通过第一螺丝25固定安装在铝加热块17上。具体地，滑块18上与条形孔 22对应的位置上开设有第一螺纹孔26，第一螺丝25穿过条形孔22后将滑块18固定在铝加热块17上，第一螺丝25为M4螺丝，数量为8个。
进一步优选地，为了便于锁紧块19的移动以及锁紧块19的压紧固定，如图2d结合图 5a、图5b及图5c所示，锁紧块19包括锁紧部分27和位于锁紧部分27一侧面中间位置处的限位部分28，滑槽24包括上滑槽62与下滑槽63，限位部分28装配于上滑槽62内且只能在上滑槽62内移动，锁紧部分27装配于下滑槽63内且只能在下滑槽63内移动，通过限位部分28可以限制压紧块20的左右移动，同时限制锁紧块19在滑槽24内的上下前后移动，而压紧块固定了90°转接头，具体地,90°转接头共有4个,包括两个1/8转1/8接头100及两个1/16转1/16接头200，如图2b中所示，由压紧块20及锁紧块19固定住，松开第二螺丝 30(后面有描述)后，通过调节滑块使18转接头上下滑动，调节锁紧块19使转接头左右滑动，转接头连接色谱柱11及除水玻璃管8，通过调节压紧块20及锁紧块19的上下左右滑动，使得转接头有一定的活动框量，冷阱在制冷及加热时色谱柱11及玻璃管8会有一定的形变量，转接头拥有一定活动框量可以在色谱柱11及玻璃管8形变时跟随变化调节，从而保证色谱柱 11及玻璃管8不会因形变而断裂。当锁紧块19位于滑槽24中时，锁紧块19的限位部分28 与滑槽24的上滑槽62的槽口保持在同一平面。锁紧部分27的两端开设有第二螺纹孔29，用于与第二螺丝30配套使用，通过第二螺纹孔29以及第二螺丝30实现压紧块20在锁紧块 19上的压紧。其中第二螺丝30为M3螺丝，数量为8个。
优选地，为了提供气路直通结构15，以及制造的方便，同时也为了便于压紧块20压紧在锁紧块19上，如图2d结合图6a、图6b所示，压紧块20包括直通部分31以及固定连接在直通部分31两端的压紧部分32，直通部分31呈Π型，直通部分31形成气路直通结构15，便于固定色谱柱11以及玻璃管8，压紧部分32上也开设有第二螺纹孔29，用于与第二螺丝 30配套使用，通过第二螺纹孔29以及第二螺丝30实现压紧块20在锁紧块19上的压紧。锁紧块19上的第二螺纹孔29与压紧块20上的第二螺纹孔29开设位置相对应，以便于压紧固定。压紧块20的直通部分还开设有U型通槽，以便于外部的其他部件的连接。
进一步优选地，为了进一步提高加热速率，如图2a结合图2d所示，加热铝块12还包括加热垫33，加热垫33覆盖于铝加热块17上与容置槽21相对应的位置处，且加热垫33覆盖在路加热块17上与条形孔22相对的一侧面上。加热垫33通过导热硅胶粘合在铝加热块17的一侧面上，通过启动加热线连接件34为加热垫33通电，从而使加热垫33加热，再通过导热硅胶使热量传递到铝加热块17上，一起进行进行加热。
进一步优选地，为了方便加热，加热铝块12还包括加热线连接件34，加热线连接件34 固定设置在铝加热块17上，加热线连接件34用于固定连接加热线。
进一步优选地，为了提高加热速率，使得除水管7与捕集管10、色谱柱11受热均匀，大大减少除水管7、以及色谱柱11中的有机物的残留情况，如图1结合图7和图8所示，加热铜块13包括铜加热块35以及铜加热块支架36，铜加热块支架36用于固定支撑铜加热块 35，铜加热块35上开设有与制冷舱体4相连通的贯通口61，贯通口61的形状与除水管7或捕集管10的形状相适配，除水路6与捕集路9穿过贯通口61后伸入到制冷舱体4中。贯通口61也可以为两块对陈布置的铜加热块35相扣合形成的开口，且上述两块铜加热块35通过两个M3螺丝相互固定在一起，并固定在铜加热块支架36上。铜加热块支架36上也设置有加热垫。
进一步优选地，铜加热块35以及铜加热块支架36表面均有镀金，从而使得加热铜块13 具有良好的导热性，使得热传递效率大大提升。利用克丝钳将加热电线夹在铜加热块支架36 的外侧。上述铜加热块35的结构加大了其与除水管7与捕集管10的接触面积，从而提高了加热速率，也使得除水管7与捕集管10受热均匀，大大减少了玻璃管8与色谱柱11中的有机物的残留。
优选地，如图9以及图10所示，除水路6包括两条除水路6：FID除水路37和MS除水路38，捕集路9包括两条捕集路9：FID捕集路39和MS捕集路40。连接组件5应为八组，分别设置在除水路6与捕集路9伸出制冷舱2的端部，通过连接组件5实现除水路6与捕集路9在制冷舱2上的固定。除水管7为Φ5不锈钢管，捕集管10为Φ2不锈钢管。玻璃管8 为Φ3玻璃管8。除水管7、捕集管10、色谱柱11以及玻璃管8均为两根。
进一步优选的，为了避免测温丝64伸入到管路当中时，导致其他吸附物的进入管路，如图19a以及图19b所示，测温丝64伸入到除水管7以及捕集管10内，且位于玻璃管8以及色谱柱11的旁侧，从而避免其它吸附物的进入。
进一步优选地，为了减少制冷舱2在超低温环境下两端因水汽造成的冷凝，如图9以及图10所示，制冷舱2与两侧的连接组件5之间均设置有隔热海绵41。
进一步优选地，为了更好的保护色谱柱11以及玻璃管8，如图10所示，连接组件5包括配套使用的接头42与螺帽43，接头42为直通式结构，螺帽43螺纹旋扣在接头42上。具体地，螺帽43包括前螺帽44与后螺帽45，前螺帽44与后螺帽45分别旋扣在接头42的前端与后端。后螺帽45的公称直径为9mm，位于除水路6处的连接组件5的前螺帽44的公称直径为14mm，位于捕集路9处的连接组件5的前螺帽44的公称直径为10mm。
进一步优选地，为防止水汽进入制冷舱2内部，从而提升制冷效果，接头42上与螺帽 43的螺纹连接处包裹有石棉线。
进一步优选地，为了进一步提高制冷舱2的密封效果，如图10所示，位于除水路6处的连接组件5上，前螺帽44与接头42之间安装有陶瓷垫圈46，陶瓷垫圈46可以隔热，从而避免加热时除水管7的热量传递到前螺帽44上，固定前螺帽44的同时还起到了保护前螺帽 44的作用。
进一步优选地，为了进一步提高制冷舱2的密封效果，位于捕集路9处的连接组件5上，前螺帽44与接头42之间安装有O型密封圈。
进一步优选地，为了进一步提高制冷舱2内部的密封效果，接头42与螺帽43的材质均为聚四螺帽43、氟乙烯。
优选地，为了便于可随时查看除水捕集阱运行状况，密封舱1上开设有观察窗口。
进一步优选地，为了便于除水路6与捕集路9的更换与清洗，同时也为了提高密封舱1 的密封效果，如图11、图13a、图13b、图13c所示以及图16a、图16b结合图18a、图18b、图18c所示，密封舱1包括立方体的边框架48、盖合在边框架48上使得密封舱1形成封闭结构的多块板材，板材包括盖合在边框架48前侧的前盖49、盖合在边框架48后侧与上盖相对安装的底板50、盖合在边框架48左侧的左侧板51以及盖合在边框架48右侧且与左侧板 51相对安装的右侧板52、盖合在边框架48上侧的上侧板53以及盖合在边框架48下侧且与上侧板53相对安装的下侧板54，上述各块板材与边框架48之间均通过密封胶以及第三螺丝固定成一个整体。密封窗口47开设在前盖49上。左侧盖板是可拆卸的。
进一步优选地，如图14a、图14b及图14c所示，前盖49上开设有第一贯通槽55，第一贯通槽55呈阶梯的椭圆形槽口，第一贯通槽55内放入密封圈，第一贯通槽55与椭圆盖56 配合安装，结合如图15a、图15b所示，椭圆盖56上设置有凸台部分，凸台部分压入到第一贯通槽55内压紧密封圈，且椭圆盖56上还设置有连接部分，连接部分用于凸台部分压紧后与前盖49的固定连接，例如为螺丝固定连接形式，同时用玻璃胶粘合，椭圆盖56与前盖49 装配形成凹型密封。椭圆盖56为透明盖，第一贯通槽55与第一椭圆盖形成观察窗口，以便于对密封舱内的情况进行观察。
进一步优选地，如图11结合图17a、图17b、图17c所示，左侧板51上开设有第二贯通槽57，第二贯通槽57也呈阶梯型的椭圆形槽口，第二贯通槽57内放入密封圈，第二贯通槽57与矩形盖58配合安装，矩形盖58上也设置有凸台部分，凸台部分压入到第二贯通槽57 内压紧密封圈，且矩形盖58上还设置有连接部分，连接部分用于凸台部分压紧后与左侧板 51盖的固定连接，例如为螺丝固定连接形式，同时用玻璃胶粘合，矩形盖58与左侧板51装配形成凹型密封。矩形盖58是可拆卸的，以便于管路的更换与清洗。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种VOC除水捕集阱，其特征在于：包括密封舱(1)、设置于所述密封舱(1)内的制冷舱(2)以及设置于所述密封舱(1)内且分布于所述制冷舱(2)两侧的加热组件(3)，
所述密封舱(1)使得所述密封舱(1)与所述制冷舱(2)之间的环境温度保持恒定，所述密封舱(1)为由若干块铝制型材围城的舱体，所述密封舱(1)的一侧是能够开启和关闭的，
所述制冷舱(2)包括制冷舱体(4)、安装在所述制冷舱体(4)两侧的连接组件(5)、贯穿所述连接组件(5)与所述制冷舱体(4)的除水路(6)与捕集路(9)，所述连接组件(5)用于所述除水路(6)与所述捕集路(9)在所述制冷舱体(4)上的固定，所述除水路(6)包括除水管(7)和玻璃管(8)，所述玻璃管(8)贯穿所述除水管(7)且伸出所述除水管(7)一段长度，所述捕集路(9)包括捕集管(10)和色谱柱(11)，所述色谱柱(11)贯穿所述捕集管(10)且伸出所述捕集管(10)一段长度，所述除水管(7)、所述捕集管(10)以及所述玻璃管(8)均为直通式管路，
所述加热组件(3)用于对所述除水路(6)与所述捕集路(9)进行加热，且所述加热组件(3)设置于所述连接组件(5)的远离所述制冷舱体(4)的一侧，所述加热组件(3)包括加热铜块(13)以及加热铝块(12)，所述加热铜块(13)设置于所述除水管(7)与所述捕集管(10)的端部，所述加热铝块(12)设置于所述玻璃管(8)与所述色谱柱(11)的端部。
2.根据权利要求1所述的VOC除水捕集阱，其特征在于：所述加热铝块(12)上设置有气路直通结构(15)，所述气路直通结构(15)能够对所述玻璃管(8)与所述色谱柱(11)的端部进行固定，所述加热铝块(12)上还设置有调节结构，所述调节结构能够对所述玻璃管(8)相对所述除水管(7)的平行度和/或所述色谱柱(11)相对所述捕集管(10)的平行度进行调整。
3.根据权利要求2所述的VOC除水捕集阱，其特征在于：所述加热铝块(12)包括铝加热块(17)、固定设置于所述铝加热块(17)内的滑块(18)、固定设置有所述滑块(18)内的锁紧块(19)以及用于压紧在所述锁紧块(19)上的压紧块(20)，所述滑块(18)能够在所述铝加热块(17)内沿所述铝加热块(17)进行某一方向的移动，所述锁紧块(19)能够在所述滑块(18)内沿所述滑块(18)进行另一方向的移动，所述气路直通结构(15)设置于所述压紧块(20)上。
4.根据权利要求3所述的VOC除水捕集阱，其特征在于：所述铝加热块(17)为条形板块，所述铝加热块(17)内沿其长度方向开设有若干个容置槽(21)，所述滑块(18)位于所述容置槽(21)内，所述铝加热块(17)上与所述容置槽(21)相对应的位置处开设有与所述容置槽(21)相连通的条形孔(22)，所述条形孔(22)沿垂直于所述铝加热块(17)的长度方向开设，所述滑块(18)能够在所述容置槽(21)内沿所述条形孔(22)移动，所述容置槽(21)与所述条形孔(22)形成所述调节结构。
5.根据权利要求3所述的VOC除水捕集阱，其特征在于：所述滑块(18)上开设有滑槽(24)，所述锁紧块(19)位于所述滑槽(24)内，所述滑槽(24)沿所述铝加热块(17)的长度方向开设，所述锁紧块(19)能够在所述滑槽(24)内沿所述铝加热块(17)的长度方向移动，所述滑槽(24)形成所述调节结构。
6.根据权利要求3所述的VOC除水捕集阱，其特征在于：所述压紧块(20)包括直通部分(31)以及固定连接在所述直通部分(31)两端的压紧部分(32)，所述直通部分(31)呈Π型，所述直通部分(31)形成所述气路直通结构(15)，所述压紧部分(32)上也开设有第二螺纹孔(29)，用于与第二螺丝(30)配套使用，通过第二螺纹孔(29)以及所述第二螺丝(30)实现所述压紧块(20)在所述锁紧块(19)上的压紧。
7.根据权利要求1所述的VOC除水捕集阱，其特征在于：所述加热铜块(13)包括铜加热块(35)以及铜加热块支架(36)，所述铜加热块支架(36)用于固定支撑所述铜加热块(35)，所述铜加热块(35)上开设有与所述制冷舱体(4)相连通的贯通口(61)，所述贯通口(61)的形状与所述除水管(7)或所述捕集管(10)的形状相适配，所述除水路(6)与所述捕集路(9)穿过所述贯通口(61)后伸入到所述制冷舱体(4)中。
8.根据权利要求1所述的VOC除水捕集阱，其特征在于：所述连接组件(5)包括配套使用的接头(42)与螺帽(43)，所述接头(42)为直通式结构，所述螺帽(43)螺纹旋扣在所述接头(42)上。
9.根据权利要求1所述的VOC除水捕集阱，其特征在于：所述密封舱(1)包括立方体的边框架(48)、盖合在边框架(48)上使得所述密封舱(1)形成封闭结构的板材，板材包括盖合在所述边框架(48)前侧的前盖(49)、盖合在所述边框架(48)后侧与所述上盖相对安装的底板(50)、盖合在所述边框架(48)左侧的左侧板(51)以及盖合在所述边框架(48)右侧且与所述左侧板(51)相对安装的右侧板(52)、盖合在所述边框架(48)上侧的上侧板(53)以及盖合在所述边框架(48)下侧且与所述上侧板(53)相对安装的下侧板(54)，所述板材与所述边框架(48)之间均通过密封胶以及第三螺丝固定成一个整体，所述前盖(49)上开设有观察窗口(47)，所述左侧板(51)是能够拆卸的。
10.根据权利要求9所述的VOC除水捕集阱，其特征在于：所述前盖(49)上开设有第一贯通槽(55)，所述第一贯通槽(55)与椭圆盖(56)配合安装，所述椭圆盖(56)压入到第一贯通槽(55)内形成凹型密封，所述椭圆盖(56)为透明盖，
和/或所述左侧板(51)上开设有第二贯通槽(57)，所述第二贯通槽(57)与矩形盖(58)配合安装，所述矩形盖(58)压入到所述第二贯通槽(57)内形成凹型密封，所述矩形盖(58)是可拆卸的。
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