CN113144813B - 一种微免吸附冷凝器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种微免吸附冷凝器，其包括底座、插设在底座上的制冷管、套设在制冷管上端的离心筒、环绕离心筒且与底座插接的密封罩以及驱动件；所述密封罩远离底座的一端设有顶盖，所述顶盖与密封罩旋转密封，所述顶盖与离心筒固接，所述制冷管远离底座的一端连通有出气嘴，所述出气嘴穿过顶盖且与顶盖转动连接，所述驱动件驱动顶盖转动；所述离心筒的壁厚内沿轴向开设有至少一条冷凝孔，所述制冷管远离顶盖的一端径向开设有集气孔，所述冷凝孔远离底座的一端与集气孔相通；所述底座上开设有与冷凝孔连通的进气孔，所述进气孔位于底座外的位置设有进气嘴。本申请具有减少水汽对气体检测造成影响的效果。

Description

一种微免吸附冷凝器

技术领域

本申请涉及冷凝设备的技术领域，尤其是涉及一种微免吸附冷凝器。

背景技术

在废气成分检测分析的领域中，为了提高废气成分检测结果的精确度，常常涉及将废气中的水汽分离出来的步骤，这个过程叫做冷凝，冷凝过程一般是通过冷凝器实现的，废气通过冷凝器后，其中的水汽会被冷凝排出从而实现气水分离。

目前，现有技术中的冷凝器一般通过压缩机进行制冷，废气经过冷凝器析出水汽后收集起来，然后再对废气进行检测分析即可。

针对上述中的相关技术，发明人认为通过传统冷凝器进行汽水分离时，水分不能及时排出，从而导致废气中部分成分如二氧化硫等会与滞留水分发生化学反应，继而影响废气的成分检测分析。

发明内容

为了减少水汽对气体检测时的影响，本申请提供一种微免吸附冷凝器。

本申请提供的一种微免吸附冷凝器采用如下的技术方案：

一种微免吸附冷凝器，其包括底座、插设在底座上的制冷管、套设在制冷管上端的离心筒、环绕离心筒且与底座插接的密封罩以及驱动件；

所述密封罩远离底座的一端设有顶盖，所述顶盖与密封罩旋转密封，

所述顶盖与离心筒固接，所述制冷管远离底座的一端连通有出气嘴，所述出气嘴穿过顶盖且与顶盖转动连接，所述驱动件驱动顶盖转动；

所述离心筒的壁厚内沿轴向开设有至少一条冷凝孔，所述冷凝孔远离离心筒两端的部分朝向离心筒外壁敞口设置，所述制冷管远离顶盖的一端径向开设有集气孔，所述冷凝孔远离底座的一端与集气孔相通；

所述底座上开设有与冷凝孔连通的进气孔，所述进气孔位于底座外的位置设有进气嘴。

通过采用上述技术方案，冷凝时，废气通过进气嘴再经进气孔进入离心筒内的冷凝孔，制冷管对废气进行冷凝后，废气可从集气孔排出；冷凝过程中，驱动件驱动顶盖转动，顶盖带动离心筒转动，转动的离心筒可通过离心力将冷凝水从冷凝孔呈敞口设置的部位甩出，从而减少冷凝后废气中携带的水汽含量，继而减小对废气检测的影响。

优选的，所述底座上开设有插槽，所述插槽内嵌设有两个磁性相斥的永磁圈，靠近所述插槽底部的永磁圈与底座固接。

通过采用上述技术方案，两个永磁圈产生的斥力可以将离心筒顶起，从而减少离心筒转动时与底座之间的摩擦。

优选的，所述出气嘴上套设有驱动轮，所述驱动轮与出气嘴转动连接，所述离心筒靠近顶盖的一端沿周向均匀固接有永磁块，所述顶盖与所述离心筒活动连接，所述驱动轮朝向顶盖的一面沿周向也均匀固接有永磁块，所述驱动轮上的永磁块与所述离心筒上的永磁块磁性相斥，所述驱动件控制驱动轮转动。

通过采用上述技术方案，离心筒上的永磁块利用与驱动轮上永磁块之间的斥力来产生推力，从而实现离心筒的非接触转动，继而减少离心筒转动时与插槽之间的摩擦，以使离心筒的转动更加顺畅。

优选的，所述离心筒外壁间隔固接有翅片。

通过采用上述技术方案，翅片可增加离心筒的接触面积，从而使离心筒能够聚积更多的冷能量，以对废气更加完全的冷凝。

优选的，所述翅片外部包裹有隔离布。

通过采用上述技术方案，隔离布可起到隔绝气体和吸附冷凝水的作用。

优选的，所述制冷管管壁的壁厚内均布有加热棒，所述出气嘴上设有温度传感器，所述温度传感器电连接有控制元件，所述加热棒与所述控制元件电连接。

通过采用上述技术方案，温度传感器可检测制冷管内气体的温度，从而反应出制冷管内的气体环境温度，根据公知的4摄氏度情况下冷凝效果最佳，当制冷管内温度低于4摄氏度后，可通过加热棒对制冷管进行加热，从而使制冷管内的环境温度始终保持在4摄氏度，继而提高对废气的冷凝效率。

优选的，所述离心筒表面镀氟。

通过采用上述技术方案，镀氟处理可减少废气对离心筒表面产生腐蚀。

优选的，所述底座上开设有卡槽，所述卡槽内嵌设有垫圈，所述密封罩插接在卡槽内。

通过采用上述技术方案，垫圈可增加密封罩与底座之间的密封性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过离心桶转动产生的离心力可将废气冷凝时的冷却水及时排出，减少滞留水分对废气组分含量的影响，继而提高检测结果的准确；

2.两个永磁圈产生的斥力可以将离心筒顶起，从而减少离心筒转动时 与底座之间的摩擦；

3.离心筒上的永磁块利用与驱动轮上永磁块之间的斥力来产生推力，从而实现离心筒的非接触转动，继而减少离心筒转动时与插槽之间的摩擦，以使离心筒的转动更加顺畅；

4.温度传感器可检测制冷管内气体的温度，从而反应出制冷管内的气体环境温度，根据公知的4摄氏度情况下冷凝效果最佳，当制冷管内温度低于4摄氏度后，可通过加热棒对制冷管进行加热，从而使制冷管内的环境温度始终保持在4摄氏度，继而提高对废气的冷凝效率。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是本申请实施例离心筒与底座的爆炸图；

图3是本申请实施例离心筒的结构示意图；

图4是本申请实施例顶盖与驱动轮的爆炸图；

图5是本申请实施例离心筒与顶盖以及驱动轮的爆炸图；

图6是本申请实施例制冷管与温控结构的结构示意图。

附图标记说明：1、底座；11、支腿；12、插槽；13、凸起；14、卡槽；141、垫圈；15、进气孔；151、进气嘴；16、排水孔；161、排水嘴；2、制冷管；21、集气孔；3、离心筒；31、冷凝孔；32、翅片；33、安装座；34、安装台；341、沉槽；35、隔离布；4、密封罩；5、顶盖；51、密封台；52、第二卡槽；53、让位孔；6、出气嘴；61、集气管；62、出气管；7、驱动轮；71、凹槽；8、磁悬浮结构；81、永磁圈；82、永磁块；9、温控结构；91、温度传感器；92、加热棒。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

实施例

本申请实施例公开一种微免吸附冷凝器，参照图1和图2，其包括底座1、制冷管2、离心筒3、密封罩4、顶盖5、出气嘴6以及驱动组件。

参照图2和图3，底座1的一面沿周向垂直固接有四根支腿11，以对冷凝器整体实现支撑；底座1背离支腿11的一面开设有环形的插槽12，该插槽12用于安装离心筒3；底座1上被插槽12围绕的部分会形成凸起13，为了减少安装时凸起13对离心筒3的磨损，该凸起13的上边沿倒圆角。

底座1上与插槽12同轴开设有环形的卡槽14，卡槽14直径大于插槽12，此处的卡槽14用于安装密封罩4。

参照图2，底座1的外壁上开设有进气孔15，进气孔15先沿底座1径向分布，然后沿底座1轴向穿透凸起13的上表面，底座1外部的进气孔15处插设有进气嘴151，废气可从进气嘴151输入最终经过进气孔15进入到冷凝器内。

底座1位于插槽12和卡槽14之间的部位开设有一个排水孔16，排水孔16沿底座1轴向分布后穿透底座1周壁，排水孔16用于排放冷凝水；底座1周壁上的排水孔16处插设有排水嘴161，排水嘴161用于控制冷凝水的排放。

参照图2和图4，制冷管2插设在底座1上且沿底座1的轴向朝底座1背离支腿11的方向分布，制冷管2靠近支腿11的一端穿透底座1，制冷管2的该端可与压缩机的输出端连接，以使制冷管2达到制冷降温的效果。

参照图2和图3，离心筒3是一个内部中空且两端敞口的圆柱形筒体，其由金属铝制成，离心筒3的侧壁内沿周向均匀开设有8个冷凝孔31，每个冷凝孔31均沿轴向贯穿离心筒3，使用时离心筒3套设在制冷管2上，废气经过冷凝孔31后通过制冷管2传递到离心筒3上的冷能量进行冷凝。

参照图2和图3，离心筒3的外壁上沿轴向间隔一体成型有多个环形的翅片32，翅片32可增加离心筒3的接触面积，从而使离心筒3能够聚积更多的冷能量，以对废气更加完全的冷凝。

冷凝孔31位于翅片32的部分均于离心筒3的外壁上呈敞开状态，离心筒3的外部包裹有隔离布35，隔离布35具有透水不透气的特性，此处隔离布35可选用塔丝隆材料。

参照图1和图2，密封罩4为一个由有机玻璃制成的透明圆管状罩体，此处用于为冷凝器营造一个密闭环境，密封罩4一端插设在卡槽14内，为了增加密封罩4与底座1的密封性，可在卡槽14内嵌设一个橡胶制的垫圈141，密封罩4插入卡槽14后可刚好压设在垫圈141上。

参照图3，离心筒3两端分别同轴且一体成型有安装座33和安装台34，安装座33和安装台34的直径相同且两者均大于离心筒3的直径。

参照图2和图3，安装座33为一个内部中空且一端敞口的圆柱形座体，此处用于离心筒3与底座1的连接，安装座33背离敞口端的一端与离心筒3同轴连通，使用时，安装座33的侧壁可刚好插入插槽12，底座1上的凸起13刚好嵌入安装座33内，此时凸起13上的进气孔15与离心筒3上冷凝孔31的端部刚好处于一个相对密闭的空间，继而使通过进气孔15的废气能够直接流入冷凝孔31。

参照图3和图4，安装台34呈圆管形，其套设在离心筒3远离安装座33的一端，此处用于离心筒3与顶盖5的密封连接。

为了减少废气对制冷管2、离心筒3、安装座33以及安装台34的腐蚀，制冷管2的外壁做镀铬处理，三者的外壁上均镀氟处理。

参照图5，顶盖5为一个圆柱形盖体，其一端同轴一体成型有圆柱形的密封台51，密封台51直径等于安装台34，此处密封台51用于密封安装台34。

参照图4和图5，顶盖5位于密封台51的一端环绕密封台51开设有环形的第二卡槽52，第二卡槽52内也嵌设有垫圈141，沿顶盖5和密封台51的轴向开设有让位孔53，安装顶盖5时，密封台51可嵌入安装台34，制冷管2远离底座1的一端则插入让位孔53，密封罩4远离底座1的一端插入第二卡槽52。

出气嘴6包括集气管61和出气管62，集气管61一端开设有外螺纹，制冷管2插设在让位孔53的端部开设有内螺纹，集气管61于让位孔53内与制冷管2螺纹连接，出气管62则一体成型连通于集气管61的外壁上，制冷管2位于安装台34内部位的外壁上沿周向均匀开设有多个集气孔21，废气通过冷凝孔31后会先进入安装台34内，然后通过集气孔21进入制冷管2，再经集气管61从出气管62排出，工作人员从出气管62处收集冷凝后的废气即可。

参照图2和图5，驱动组件包括驱动轮7和磁悬浮结构8，驱动轮7套设在集气管61上且与集气管61通过轴承转动连接，驱动轮7的周壁上内凹成型有凹槽71，使用时可利用皮带嵌入凹槽71，再利用电机驱动皮带带动驱动轮7转动。

参照图2和图5，磁悬浮结构8此处用于减少离心筒3转动时与底座1之间的摩擦，其包括永磁圈81和永磁块82，永磁圈81于插槽12内嵌设有两个，其中一个永磁圈81与插槽12底部固接，另一个永磁圈81放置在插槽12内，两个永磁圈81磁性相斥，离心筒3端部则于插槽12内垫设在永磁圈81上；永磁块82于安装台34背离离心筒3的端部沿周向均匀固接有三块，为了使永磁块82不会在安装台34上凸出，可在离心筒3该端沿周向内凹成型一圈沉槽341，三块永磁块82均位于沉槽341内，驱动轮7朝向顶盖5的一端沿周向也均匀固接有三组永磁块82，每组同轴连接有三块永磁块82以增加磁力，驱动轮7上的永磁块82与安装台34上的永磁块82磁性相斥，出气嘴6与制冷管2连接后，驱动轮7上的永磁块82刚好与顶盖5贴合。

安装完成后，插槽12内的两个永磁圈81产生的斥力会将离心筒3顶起，安装台34上的永磁块82利用与驱动轮7上永磁块82之间的斥力来产生推力，从而实现离心筒3的非接触转动，继而减少离心筒3转动时与插槽12之间的摩擦，以使离心筒3的转动更加顺畅。

使用时，可利用电机通过皮带传动的方式控制驱动轮7转动，驱动轮7可带动顶盖5以及离心筒3同步转动，废气在冷凝孔31进行冷凝时，转动的离心筒3可通过离心力将冷凝水从冷凝孔31呈敞开状态的部位甩至隔离布35上，此处隔离布35在隔绝气体的同时，还能够起到吸附冷凝水的作用，吸附在隔离布35上的冷凝水会逐渐渗落到底座1上，最终通过排水孔16排出。

参照图5和图6，为了提高冷凝效率，可在冷凝器上安装温控结构9，温控结构9包括温度传感器91和加热棒92，温度传感器91插设在集气管61远离制冷管2的一端，温度传感器91电连接有温控器，温控器电连接有固态继电器，固态继电器用于控制加热棒92工作；加热棒92则于制冷管2管壁内沿周向均布有多根，温度传感器91检测到制冷管2内气体的温度后会将温度信号传输到温控器，温控器根据设置好的温度将加热输出信号传递到固态继电器，固态继电器最终控制加热棒92加热的时间以及加热的时长，以使制冷管2内的环境温度始终保持在4摄氏度（根据公知的4摄氏度情况下冷凝效果最佳，可允许正负0.1的温度误差），这样就可以调节制冷管2内温度的变化，继而提高对废气的冷凝效率。

本申请实施例一种微免吸附冷凝器的实施原理为：使用时，同时驱动制冷管2、温控结构9以及驱动轮7工作，然后将废气从进气嘴151通入进行冷凝，冷凝后的废气从出气管62进行收集即可。

采用本实施例，利用该冷凝器，废气在冷凝时，通过离心筒3转动产生的离心力可将废气冷凝时的水分甩出，从而减少冷凝后废气中携带的水汽含量，继而减小后续废气检测的影响。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种微免吸附冷凝器，其特征在于：包括底座(1)、插设在底座(1)上的制冷管(2)、套设在制冷管(2)上端的离心筒(3)、环绕离心筒(3)且与底座(1)插接的密封罩(4)以及驱动件；

所述密封罩(4)远离底座(1)的一端设有顶盖(5)，所述顶盖(5)与密封罩(4)旋转密封，所述顶盖(5)与离心筒(3)固接，所述制冷管(2)远离底座(1)的一端连通有出气嘴(6)，所述出气嘴(6)穿过顶盖(5)且与顶盖(5)转动连接，所述驱动件驱动顶盖(5)转动；

所述离心筒(3)的壁厚内沿轴向开设有至少一条冷凝孔(31)，所述冷凝孔(31)远离离心筒(3)两端的部分朝向离心筒(3)外壁敞口设置，所述制冷管(2)远离顶盖(5)的一端径向开设有集气孔(21)，所述冷凝孔(31)远离底座(1)的一端与集气孔(21)相通；

所述底座(1)上开设有与冷凝孔(31)连通的进气孔(15)，所述进气孔(15)位于底座(1)外的位置设有进气嘴(151)；

所述离心筒(3)外壁间隔固接有翅片(32)；所述翅片(32)外部包裹有隔离布(35)，隔离布(35)具有透水不透气的特性，此处隔离布(35)选用塔丝隆材料；

底座(1)的一面沿周向垂直固接有四根支腿(11)，以对冷凝器整体实现支撑；底座(1)背离支腿(11)的一面开设有环形的插槽(12)，该插槽(12)用于安装离心筒(3)；底座(1)上被插槽(12)围绕的部分会形成凸起(13)，为了减少安装时凸起(13)对离心筒(3)的磨损，该凸起(13)的上边沿倒圆角；底座(1)上与插槽(12)同轴开设有环形的卡槽(14)，卡槽(14)直径大于插槽(12)，此处的卡槽(14)用于安装密封罩(4)；底座(1)位于插槽(12)和卡槽(14)之间的部位开设有一个排水孔(16)，排水孔(16)沿底座(1)轴向分布后穿透底座(1)周壁，排水孔(16)用于排放冷凝水；底座(1)周壁上的排水孔(16)处插设有排水嘴(161)，排水嘴(161)用于控制冷凝水的排放；离心筒(3)两端分别同轴且一体成型有安装座(33)和安装台(34)，安装座(33)和安装台(34)的直径相同且两者均大于离心筒(3)的直径；安装座(33)为一个内部中空且一端敞口的圆柱形座体，此处用于离心筒(3)与底座(1)的连接，安装座(33)背离敞口端的一端与离心筒(3)同轴连通，使用时，安装座(33)的侧壁可刚好插入插槽(12)，底座(1)上的凸起(13)刚好嵌入安装座(33)内，此时凸起(13)上的进气孔(15)与离心筒(3)上冷凝孔(31)的端部刚好处于一个相对密闭的空间，继而使通过进气孔(15)的废气能够直接流入冷凝孔(31)；安装台(34)呈圆管形，其套设在离心筒(3)远离安装座(33)的一端，此处用于离心筒(3)与顶盖(5)的密封连接；顶盖(5)为一个圆柱形盖体，其一端同轴一体成型有圆柱形的密封台(51)，密封台(51)直径等于安装台(34)，此处密封台(51)用于密封安装台(34)；顶盖(5)位于密封台(51)的一端环绕密封台(51)开设有环形的第二卡槽(52)，第二卡槽(52)内也嵌设有垫圈(141)，沿顶盖(5)和密封台(51)的轴向开设有让位孔(53)，安装顶盖(5)时，密封台(51)可嵌入安装台(34)，制冷管(2)远离底座(1)的一端则插入让位孔(53)，密封罩(4)远离底座(1)的一端插入第二卡槽(52)；出气嘴(6)包括集气管(61)和出气管(62)，集气管(61)一端开设有外螺纹，制冷管(2)插设在让位孔(53)的端部开设有内螺纹，集气管(61)于让位孔(53)内与制冷管(2)螺纹连接，出气管(62)则一体成型连通于集气管(61)的外壁上，制冷管(2)位于安装台(34)内部位的外壁上沿周向均匀开设有多个集气孔(21)，废气通过冷凝孔(31)后会先进入安装台(34)内，然后通过集气孔(21)进入制冷管(2)，再经集气管(61)从出气管(62)排出，工作人员从出气管(62)处收集冷凝后的废气。

2.根据权利要求1所述的一种微免吸附冷凝器，其特征在于：插槽(12)内嵌设有两个磁性相斥的永磁圈(81)，靠近插槽(12)底部的永磁圈(81)与底座(1)固接。

3.根据权利要求2所述的一种微免吸附冷凝器，其特征在于：所述出气嘴(6)上套设有驱动轮(7)，所述驱动轮(7)与出气嘴(6)转动连接，所述离心筒(3)靠近顶盖(5)的一端沿周向均匀固接有永磁块(82)，所述顶盖(5)与所述离心筒(3)活动连接，所述驱动轮(7)朝向顶盖(5)的一面沿周向也均匀固接有永磁块(82)，所述驱动轮(7)上的永磁块(82)与所述离心筒(3)上的永磁块(82)磁性相斥，所述驱动件控制驱动轮(7)转动。

4.根据权利要求1所述的一种微免吸附冷凝器，其特征在于：所述制冷管(2)管壁的壁厚内均布有加热棒(92)，所述出气嘴(6)上设有温度传感器(91)，所述温度传感器(91)电连接有控制元件，所述加热棒(92)与所述控制元件电连接。

5.根据权利要求1所述的一种微免吸附冷凝器，其特征在于：所述离心筒(3)表面镀镍。

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