CN212575840U

CN212575840U - 气体过滤缓冲装置

Info

Publication number: CN212575840U
Application number: CN202021186466.2U
Authority: CN
Inventors: 张清军; 李元景; 陈志强; 李荐民; 刘耀红; 白楠; 曹彪; 王巍
Original assignee: Tsinghua University; Nuctech Co Ltd
Current assignee: Tsinghua University; Nuctech Co Ltd
Priority date: 2020-06-23
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2021-02-23
Anticipated expiration: 2030-06-23

Abstract

本实用新型提供了一种气体过滤缓冲装置。在一个实施例中，所述气体过滤缓冲装置包括：过滤筒，所述过滤筒具有一体成形在所述过滤筒的第一端部的端盖；外壳，所述外壳具有相对的第一端部和第二端部，在第一端部和第二端部内部分别形成有中空的第一端口和第二端口，其中，所述过滤筒经由所述第一端口安装在所述外壳中，并且所述过滤筒通过所述端盖和所述外壳的所述第一端部之间的连接可拆卸地固定至所述外壳；和气膜，所述气膜固定设置在所述外壳的靠近所述第二端部的部分处，其中，所述气膜、所述外壳和所述过滤筒共同限定气体缓冲腔。

Description

气体过滤缓冲装置

技术领域

本实用新型涉及气体过滤技术领域，具体地涉及一种用于配置在多毛细管色谱柱和离子迁移联用(MCC-IMS)的分析仪器上的气体过滤缓冲装置。

背景技术

气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)联用技术不仅有效的利用了GC对复杂样品突出的分离能力，同时还有效的利用了IMS检测器灵敏度高，以及正负双模式对物质选择性宽的特点大大提高了对混合物的检测精度及检测灵敏度。这种气相色谱-离子迁移谱联用装置对内部循环气体洁净度有较高要求的同时，对气流的平稳度也有很高要求。目前通用的过滤材料为分子筛，但由于气体过滤装置需要定期更换，所以需要一种既可以满足过滤需求、设备结构空间需求又能够方便更换的气体过滤缓冲装置。

发明内容

为了解决或缓解现有技术中存在的至少一个上述问题，本实用新型提出了一种气体过滤缓冲装置，既能有效实现对设备内部气体进行缓冲、过滤，又能在狭小空间里在满足气密要求的前提下便于过滤材料的更换。

根据本实用新型的一个方面，提出了一种气体过滤缓冲装置，包括：

过滤筒，所述过滤筒具有一体成形在所述过滤筒的第一端部的端盖；

外壳，所述外壳具有相对的第一端部和第二端部，在第一端部和第二端部内部分别形成有中空的第一端口和第二端口，其中，所述过滤筒经由所述第一端口安装在所述外壳中，并且所述过滤筒通过所述端盖和所述外壳的所述第一端部之间的连接可拆卸地固定至所述外壳；和

气膜，所述气膜固定设置在所述外壳的靠近所述第二端部的部分处，其中，所述气膜、所述外壳和所述过滤筒共同限定气体缓冲腔。

在一些实施例中，所述端盖和所述外壳的第一端部之间通过紧固件实现固定连接。

在一些实施例中，气体过滤缓冲装置还可以包括：万向接头和气管接口；其中，所述端盖开设有第一气体通道，所述万向接头安装至所述第一气体通道，并且所述气管接口经由所述万向接头与所述过滤筒连通。

在一些实施例中，气体过滤缓冲装置还可以包括：过滤片，设置在所述第一气体通道处。

在一些实施例中，气体过滤缓冲装置还可以包括：第一密封圈，安装在所述外壳的所述第一端部和所述过滤筒的所述端盖之间。

在一些实施例中，气体过滤缓冲装置还可以包括：形成有第二气体通道的密封板，所述密封板安装至所述外壳的所述第二端部处；和第二密封圈，安装在所述外壳的所述第二端口和所述密封板之间。

在一些实施例中，气体过滤缓冲装置还可以包括：封口件，所述封口件安装在所述过滤筒的与所述第一端部相对的第二端部处；其中，所述封口件和所述过滤筒共同限定气体过滤腔。

在一些实施例中，所述封口件通过紧固件可拆卸地安装在所述过滤筒的所述第二端部。

在一些实施例中，所述过滤筒的靠近第二端部的部分开设有阵列布置的多个气孔。

在一些实施例中，所述多个气孔所占面积最多为所述过滤筒的总面积的50％。

在一些实施例中，所述气膜由硅胶制成。

因此，本实用新型提供的用于紧凑空间的气体过滤缓冲装置，既能有效实现对设备内部气体进行缓冲、过滤，又能在狭小空间里在满足气密要求的前提下便于过滤材料的更换。一方面解决了气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)仪气路系统中对气流洁净、平稳的要求，又满足了设备结构空间及更换方便的需求。本实用新型可以为小型化检测装置提供内部气流过滤缓冲解决方案。

附图说明

图1示出了根据本实用新型实施例的气体过滤缓冲装置的整体结构示意图；

图2示出了图1所示的气体过滤缓冲装置的剖面结构示意图；和

图3示出了根据本实用新型实施例的气体过滤缓冲装置的气体流向示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在整个说明书中，使用了“第一”和“第二”等命名的术语，应该理解的是，这些数号命名的术语并不表示任何有关重要性、优先性等排序的意义，而仅是为了描述不同的部件，以便能够将不同的部件用不同名称的形式区分开。

根据本实用新型的发明构思，提供了一种气体过滤缓冲装置，包括：过滤筒，所述过滤筒具有一体成形在所述过滤筒的第一端部的端盖；外壳，所述外壳具有相对的第一端部和第二端部，在第一端部和第二端部内部分别形成有中空的第一端口和第二端口，其中，所述过滤筒经由所述第一端口安装在所述外壳中，并且所述过滤筒通过所述端盖和所述外壳的所述第一端部之间的连接可拆卸地固定至所述外壳；和气膜，所述气膜固定设置在所述外壳的靠近所述第二端部的部分处，其中，所述气膜、所述外壳和所述过滤筒共同限定气体缓冲腔，所述过滤筒限定气体过滤腔。

以下参考附图对本实用新型实施例进行具体描述。

本实用新型实施例提供了一种气体过滤缓冲装置，主要用于配置在多毛细管色谱柱和离子迁移联用(MCC-IMS)的分析仪器上。本实用新型实施例提供的气体过滤缓冲装置主要具有气体过滤功能和气体缓冲功能，能够有效实现对该装置所处的气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)仪气路系统内部气体进行缓冲、过滤，实现气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)仪气路系统中对气流洁净、平稳的要求。

图1示出了根据本实用新型实施例的气体过滤缓冲装置的整体结构示意图；图2示出了图1所示的气体过滤缓冲装置的剖面结构示意图。

参见图1和图2，气体过滤缓冲装置至少包括：过滤筒1、外壳2和气膜3。过滤筒1包括相对的第一端部(图中显示为上端部)和第二端部(图中显示为下端部)，并且过滤筒1具有一体成形在第一端部的端盖10。过滤筒1的与第一端部相对的第二端部安装有封口件9。封口件9和过滤筒1共同限定气体过滤腔F。外壳2具有相对的第一端部和第二端部，在第一端部和第二端部内部分别形成有中空的第一端口(图中显示为上端口)和第二端口(图中显示为下端口)，过滤筒1经由第一端口安装在外壳2中，并且过滤筒1通过端盖10和外壳2的第一端部之间的连接可拆卸地固定至外壳2。气膜3固定设置在外壳2的靠近第二端口的部分处，气膜3、外壳2和过滤筒1共同限定气体缓冲腔B。

根据本实用新型实施例，如图1和图2所示，外壳2大致为使得第一端口和第二端口能够彼此连通的大致中空圆柱结构，外壳2的靠近第二端口的部分是镂空的，并且气膜3通过结构件固定安装至外壳2的该部分。外壳2可以由例如铝合金材质等制成。

根据本实用新型实施例，如图1和图2所示，过滤筒1大致为圆筒中空形状，其中填充有用于气体过滤的分子筛过滤材料，为了清楚呈现本实用新型实施例提供的气体过滤缓冲装置的部件和构造，图中未显示分子筛过滤材料。如图1和图2所示，过滤筒1的第一端部上形成有端盖10，过滤筒1的第二端部是敞开的并且能够与封口件9紧固配合形成密封端部，更具体地，封口件9通过例如不锈钢螺钉等紧固件91紧固安装至过滤筒1的第二端部。过滤筒1可以由例如不锈钢材质等制成。封口件9可以由例如铝合金材质等制成，与过滤筒1共同限定用于填充分子筛过滤材料的气体过滤腔F。过滤筒1连同封口件9一起可以通过过滤筒1的端盖10和外壳2的第一端口之间的连接可拆卸地固定至外壳。过滤筒1的端盖10和外壳2的第一端口之间的连接可以通过紧固件实现。

具体地，过滤筒1的靠近第二端部的部分开设有阵列布置的多个气孔12，更具体地，如图2所示，过滤筒1的靠近第二端部的下半部分开设有孔径一致的蜂窝状气孔，用于气体流入或流出过滤筒1。多个气孔12所占面积最多为过滤筒1的总面积的50％，更具体地，过滤筒1中开设有蜂窝状气孔12的部分表面所占面积最多为过滤筒整个表面的总面积的50％。如图1和图2所示，过滤筒1中的气孔12的开设位置大致对应于气膜3在外壳2中的安装位置。

根据本实用新型实施例，如图1和图2所示，气膜3通过结构件固定安装至外壳2的靠近第二端口的镂空部分。气膜3在外壳2中的安装位置大致对应于过滤筒1中的气孔12的开设位置，并且气膜3、外壳2和过滤筒1共同限定气体缓冲腔B。气膜3可以由环保级硅胶材质等制成，无味，不会产生干扰源。而且，气膜3通过自身的弹性形变抵消装置内部气路气压变化，从而起到缓冲内部气流气压的变化引起的气流波动的作用。气膜3可以采用例如厚度约为0.1mm但不限于此厚度的环保级硅胶材质制成。气膜3也可以由其他弹性材料制成，均在本申请的保护范围之内。气膜3通过结构件固定在外壳2上，并保证气膜周边密封。

根据本实用新型实施例，如图1和图2所示，气体过滤缓冲装置还可以包括：用于连接外部气管的万向接头4和气管接口5。端盖10开设有与过滤筒1内部连通的第一气体通道11，万向接头4安装至第一气体通道11，并且气管接口5经由万向接头4与过滤筒1连通。万向接头4和气管接口5均可以由例如不锈钢材质制成。更具体地，如图1和图2所示，气体过滤缓冲装置还可以包括：过滤片6。过滤片6设置在过滤筒1内部靠近第一气体通道11处，用于防止分子筛过滤材料的颗粒经由第一气体通道进入分析仪器的内部气路。过滤片6可以由例如不锈钢材质制成。此外，如图2所示，气体过滤缓冲装置还可以包括第一密封圈81。第一密封圈81安装在外壳2的第一端口和过滤筒1的端盖10之间，用于保证两者之间的连接气密性。第一密封圈81可以由例如环保级硅胶材质等制成，无味，不会产生干扰源，并且起到气体密封作用。

根据本实用新型实施例，如图2所示，气体过滤缓冲装置还可以包括：形成有第二气体通道7a的密封板7，密封板7通过紧固件安装至外壳1的第二端口处，第二气体通道7a用于连通外部气管。密封板7可以由例如不锈钢材质等制成。此外，如图2所示，气体过滤缓冲装置还可以包括第二密封圈82。第二密封圈82安装在外壳2的第二端口和密封板7之间，用于保证两者之间的连接气密性。第二密封圈82可以由例如环保级硅胶材质等制成，无味，不会产生干扰源，并且起到气体密封作用。

图3示出了根据本实用新型实施例的气体过滤缓冲装置的气体流向示意图。参见图3，如图3中的箭头所示，气体从外壳2的第二端口(进气口)经由位于气体过滤缓冲装置下端的密封板7上开设的第二密封通道7a进入气体缓冲腔B。此时，气膜3通过自身的弹性形变抵消气体缓冲腔B内部气路气压变化，从而起到缓冲内部气流气压的变化引起的气流波动的作用，从而实现气体的缓冲。接着，气体从气体缓冲腔B通过气孔12进入由过滤筒1和封口件9共同限定的气体过滤腔F，并由气体过滤腔F中的分子筛过滤材料进行过滤，从而实现气体的过滤。随后，气体通过开设在端盖10上的第一气体通道11流向外壳2的第一端口(出气口)，并经由万向接头4和气管接口5离开气体过滤缓冲装置。此外，在气体流入端盖10上的第一气体通道11之前，气体还需要经由过滤片6进行过滤，以防止分子筛过滤材料的颗粒经由第一气体通道进入分析仪器的内部气路。需要说明的是，在图3所示的实施例中，外壳2的第二端口(图中显示为下端口)为整个气体过滤缓冲装置的进气口，而外壳2的第一端口(图中显示为上端口)为整个气体过滤缓冲装置的出气口。然而，在本实用新型的另一些实施例中，外壳2的第二端口(图中显示为下端口)也可以为整个气体过滤缓冲装置的出气口，而外壳2的第一端口(图中显示为上端口)可以为整个气体过滤缓冲装置的进气口。此时，整个气体过滤缓冲装置的气流流动方向可以和图3所示的实施例中的气体流动方向相反。

根据本实用新型实施例提供的气体过滤缓冲装置，当需要更换过滤材料时，首先松开连接过滤筒端盖10和外壳2的第一端部的紧固件83，然后将过滤筒1连同封口件9一起从外壳2中取出，接着松开连接过滤筒1和封口件9的紧固件91，更换过滤材料，随后，利用紧固件将封口件9重新安装至过滤筒1的第二端部，然后将过滤筒1连同封口件9一起从外壳2的第一端口插入外壳2中，最后利用紧固件将滤筒端盖10和外壳2的第一端部固定在一起。

但应该理解的是，上文所描述的内容为了突出本实用新型实施例的重点，而对部分细节进行了省略。本实用新型实施例也可以包括这些和/或那些技术细节。

虽然已参照几个实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离公开的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims

1.一种气体过滤缓冲装置，其特征在于，所述气体过滤缓冲装置包括：

2.根据权利要求1所述的气体过滤缓冲装置，其特征在于，

所述端盖和所述外壳的第一端部之间通过紧固件实现固定连接。

3.根据权利要求1所述的气体过滤缓冲装置，其特征在于还包括：万向接头和气管接口；

其中，所述端盖开设有第一气体通道，所述万向接头安装至所述第一气体通道，并且所述气管接口经由所述万向接头与所述过滤筒连通。

4.根据权利要求3所述的气体过滤缓冲装置，其特征在于还包括：

过滤片，设置在所述第一气体通道处。

5.根据权利要求1所述的气体过滤缓冲装置，其特征在于还包括：

第一密封圈，安装在所述外壳的第一端部和所述过滤筒的所述端盖之间。

6.根据权利要求1所述的气体过滤缓冲装置，其特征在于还包括：

形成有第二气体通道的密封板，所述密封板安装至所述外壳的所述第二端口处；和

第二密封圈，安装在所述外壳的所述第二端部和所述密封板之间。

7.根据权利要求1至6中任一所述的气体过滤缓冲装置，其特征在于还包括：

封口件，所述封口件安装在所述过滤筒的与所述第一端部相对的第二端部处；

其中，所述封口件和所述过滤筒共同限定气体过滤腔。

8.根据权利要求7所述的气体过滤缓冲装置，其特征在于，

所述封口件通过紧固件可拆卸地安装在所述过滤筒的所述第二端部。

9.根据权利要求7所述的气体过滤缓冲装置，其特征在于，

所述过滤筒的靠近第二端部的部分开设有阵列布置的多个气孔。

10.根据权利要求9所述的气体过滤缓冲装置，其特征在于，

所述多个气孔所占面积最多为所述过滤筒的总面积的50％。

11.根据权利要求1所述的气体过滤缓冲装置，其特征在于，

所述气膜由硅胶制成。