CN207636385U - 一种冷阱 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于挥发性有机化合物样品气体脱水领域，提供了一种冷阱，包括壳体，所述壳体内设置有可密封的制冷腔，所述壳体还设置有用于供制冷剂注入的注入口和用于供制冷剂排出的排出口，所述制冷腔内设置有用于供气体流通的金属管，且所述金属管内填充有用于吸附水、二氧化碳和挥发性有机化合物的玻璃珠或/硅胶粉粒。本实用新型提供了一种冷阱，其可除去样品气体中的水分同时不会损失样品气体中任何挥发性有机化合物，提高样品气体检测分析结果的准确性。

Description

一种冷阱

技术领域

本实用新型属于挥发性有机化合物样品气体脱水领域，尤其涉及一种冷阱。

背景技术

当前，每一台气相色谱质谱仪都存在挥发性有机化合物样品气体进样前样品气体内存在水分的问题，目前常见的脱水方式有：干燥剂脱水和碱石棉脱水，然而，这两种脱水方式在除去样品气体中水分的同时也会把挥发性有机化合物一并去除掉，导致挥发性有机化合物在气相色谱质谱仪上没有数据分析结果或者数据分析结果精确度低，使得数据偏离真实性，数据结果偏差大，线性和重现性不一致。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种冷阱，其可除去样品气体中的水分同时不会损失样品气体中任何挥发性有机化合物，提高样品气体检测分析结果的准确性。

本实用新型的技术方案是：一种冷阱，包括壳体，所述壳体内设置有可密封的制冷腔，所述壳体还设置有用于供制冷剂注入的注入口和用于供制冷剂排出的排出口，所述制冷腔内设置有用于供气体流通的金属管，且所述金属管内填充有用于吸附水、二氧化碳和挥发性有机化合物的玻璃珠或/和硅胶粉粒。

具体地，所述金属管卷绕设置于所述制冷腔内。

具体地，于所述制冷腔内还设置有加热件，所述加热件为加热管、加热板或发热圈。

具体地，所述金属管环绕于所述加热件上，所述金属管为硅烷化金属管。

具体地，所述金属管和加热件之间设置有保温材料层。

具体地，所述硅胶粉粒或/和玻璃珠设于所述金属管内环绕于所述加热件的位置。

具体地，所述注入口和排出口设于所述壳体的两端，且所述壳体的底部设置有用于供所述金属管穿过的通孔，所述通孔设置有两个，两个所述通孔的孔径等于所述金属管的外径。

具体地，于所述壳体的上端，还设置有与所述壳体连接构成制冷腔的盖体，所述壳体与所述盖体的连接方式为扣合连接、卡合连接或螺纹连接。

具体地，所述盖体设置有用于断开保护的温控器。

具体地，所述冷阱还设置有用于探测温度的感温元件，所述感温元件设于所述制冷腔内。

本实用新型所提供的一种冷阱，其可通过低温对样品气体中的水、二氧化碳和挥发性有机化合物进行冷凝捕捉，并利用蒸汽压对样品气体进行脱水，同时不会损失任何挥发性有机化合物，提高样品气体检测分析结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种冷阱的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种冷阱，包括壳体1，所述壳体1内可设置有制冷腔2，所述壳体1还可设置有用于供制冷剂注入的注入口11和用于供制冷剂排出的排出口12，所述制冷腔2内可设置有用于供气体流通的金属管3，且所述金属管3内填充有用于吸附水、二氧化碳和挥发性有机化合物的玻璃珠或/和硅胶粉粒。工作时，先往金属管3内填充一定体积的玻璃珠或/和硅胶粉粒，并在金属管3内可设置有用于固定玻璃珠或/和硅胶粉粒的位置的不锈钢网，将金属管3放入冷阱的制冷腔2内，盖上盖体6，壳体1和盖体6组合成密闭的制冷腔2，同时保证制冷腔2的气密性良好。金属管3的两端分别从壳体1底部的通孔13穿出，其中一端为样品气体进入口，另一端为样品气体的出口，可通过电木安装板9对金属管3和壳体1进行固定。制冷剂由注入口11注入，排出口12排出，在制冷剂的作用下制冷腔2内的温度降低，通过控制制冷剂的注入速度或者注入量来维持制冷腔2内的温度稳定在设定的范围内，同时向金属管3通入样品气体，样品气体中的水、二氧化碳和挥发性有机化合物被冷凝，并被吸附捕捉在金属管3内，样品气体通入完毕后，对制冷腔2进行加热，并维持制冷腔2内的温度稳定在设定的范围内，在此温度范围内，被冷凝的二氧化碳和挥发性有机化合物变成气态排出金属管3，而水分则被留在金属管3中，完成样品气体的脱水工作。所述冷阱通过利用水、二氧化碳和挥发性有机化合物具有不同的蒸汽压，分离样品气体中的水分，同时不会损失样品气体中任何挥发性有机化合物，提高样品气体检测分析结果的真实性和准确性。

具体地，样品气体中的挥发性有机化合物、二氧化碳和水冷凝捕获温度的优选范围在-250℃至-100℃内，挥发性有机化合物气化温度的优选范围在15℃至40℃内，当然，可以理解地，样品气体中的挥发性有机化合物、二氧化碳和水冷凝捕获温度也可以为其他合适的范围，挥发性有机化合物气化温度也可以为其他合适的范围。本实施例中，样品气体中的挥发性有机化合物、二氧化碳和水冷凝捕获温度设置为-150℃，挥发性有机化合物气化温度设置为30℃。

具体地，所述壳体1呈圆柱状或者矩形。

具体地，所述制冷剂可为液氮、液氦或液氧等。

具体地，所述金属管3卷绕设置于所述制冷腔2内，为了使样品气体中的挥发性有机化合物、二氧化碳和水被完全冷凝捕获在制冷腔2的金属管3内，要求金属管3要有足够长的长度，相应的容纳金属管3的制冷腔2也就要求足够大，使得对制冷腔2进行冷冻或者加热时消耗的能源变多，为了降低资源消耗和节约成本，将金属管3制成螺旋状，螺旋形状相对于其他形状占用空间小，对应的制冷腔2的体积也变小，冷冻或者加热时所消耗的能源变少。

具体地，于所述制冷腔2内还设置有加热件4，所述加热件4可为加热管、加热板或发热圈等。

本实施例中，对于加热件4需要做到快速升温，所以其功率设计要求要大，受制于功率和制冷腔2的尺寸，优选采用发热圈，并将发热圈设计成螺旋形状以保证其在一定的空间内拥有足够大的功率。

具体地，所述金属管3呈螺旋状环绕于所述加热件4，所述金属管3为硅烷化金属管，所述金属管3的管径优选范围在1/10英寸至1/4英寸之间。可以理解地，金属管3的管径也可以为其他合适的范围。本实施例中，金属管3的管径优选值设置为1/8英寸。

具体地，所述金属管3和加热件4之间设置有保温材料层5，保温材料层5可为石棉，采用保温材料层5是为了使加热件4加热时金属管3受热均匀。

具体地，所述硅胶粉粒或/和玻璃珠设于所述金属管3内且环绕于所述加热件4的位置，玻璃珠的直径可为1.0mm，可以理解地，玻璃珠的直径也可以为其他合适的范围，用硅胶粉粒和/或玻璃珠对样品气体进行脱水，不会损失样品气体中挥发性有机化合物，且硅胶粉粒和玻璃珠为常见的材料，可在易于采购。

具体地，将所述注入口11和排出口12可设于所述壳体1的两端，是为了使制冷剂充满整个制冷腔2，使制冷腔2内的温度保持一致，最大限度的利用资源，避免资源浪费，或者，所述注入口11和排出口12也可以设于所述壳体1的其他位置。所述壳体1的底部设置有用于供所述金属管3穿过的通孔13，所述通孔13设置有两个，两个所述通孔13的孔径等于或略大于所述金属管3的外径，可使金属管3顺畅的从两个通孔13穿出，同时对两个通孔13的进行密封性处理，保证制冷腔2的气密性和保温性能。

具体地，于所述壳体1的上端，还设置有与所述壳体1连接构成制冷腔2的盖体6，所述壳体1与所述盖体6的连接方式可为扣合连接、卡合连接或螺纹连接等。

具体地，盖体6上可设置有便于拆装的结构，比如盖檐或者把手等。

具体地，所述盖体6设置有用于断开保护的温控器8，在加热过程，当制冷腔2内的温度过高时，会被安装在盖体6的温控器8感应，温控器8进而控制电路断开停止加热，防止温度过高从而导致硅胶粉粒或/和玻璃珠失效，对硅胶粉粒或/和玻璃珠起到保护作用。

具体地，所述壳体1和盖体6接触的位置处可设置有密封垫圈，如塑料垫或者橡胶垫等，从而保证制冷腔2的气密性。

具体地，所述冷阱还设置有用于探测温度的感温元件7，所述感温元件7可为热电偶或热电阻等，所述感温元件7设于所述制冷腔2内。通过对制冷腔2内的温度监控并控制，保证冷阱在工作过程中制冷腔2内的温度控制在稳定的范围内。

本实施例中，采用1/16螺帽71将热电偶紧固在壳体11中，发热圈穿过所述盖体6并通过1/4螺帽81紧固在盖体6中。

本实用新型实施例所提供的一种冷阱，其利用水、二氧化碳和挥发性有机化合物具有不同的蒸汽压对样品气体进行脱水，同时不会损失任何挥发性有机化合物，提高样品气体检测分析结果的真实性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷阱，包括壳体，其特征在于，所述壳体内设置有可密封的制冷腔，所述壳体还设置有用于供制冷剂注入的注入口和用于供制冷剂排出的排出口，所述制冷腔内设置有用于供气体流通的金属管，且所述金属管内填充有用于吸附水、二氧化碳和挥发性有机化合物的玻璃珠或/硅胶粉粒。

2.如权利要求1所述的一种冷阱，其特征在于，所述金属管卷绕设置于所述制冷腔内。

3.如权利要求1所述的一种冷阱，其特征在于，于所述制冷腔内还设置有加热件，所述加热件为加热管、加热板或发热圈。

4.如权利要求3所述的一种冷阱，其特征在于，所述金属管环绕于所述加热件上，所述金属管为硅烷化金属管。

5.如权利要求4所述的一种冷阱，其特征在于，所述金属管和加热件之间设置有保温材料层。

6.如权利要求4所述的一种冷阱，其特征在于，所述硅胶粉粒或/和玻璃珠设于所述金属管内环绕于所述加热件的位置。

7.如权利要求1所述的一种冷阱，其特征在于，所述注入口和排出口设于所述壳体的两端，且所述壳体的底部设置有用于供所述金属管穿过的通孔，所述通孔设置有两个，两个所述通孔的孔径等于所述金属管的外径。

8.如权利要求1所述的一种冷阱，其特征在于，于所述壳体的上端，还设置有与所述壳体连接构成制冷腔的盖体，所述壳体与所述盖体的连接方式为扣合连接、卡合连接或螺纹连接。

9.如权利要求8所述的一种冷阱，其特征在于，所述盖体设置有用于断开保护的温控器。

10.如权利要求1所述的一种冷阱，其特征在于，所述冷阱还设置有用于探测温度的感温元件，所述感温元件设于所述制冷腔内。