CN213957908U - 防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，其存储仓本体包括：壳体和盖体，壳体内部具有空腔，壳体的侧壁还设有第一进气口和第一出气口，第一进气口与第一出气口贯通壳体的侧壁与空腔内部，吸收瓶容纳于空腔内，且吸收瓶的进气嘴和出气嘴分别与设于壳体的侧壁的第一进气口与第一出气口连接，盖体盖设于壳体上方；预温仓设有第二进气口与第二出气口，环境气体从第二进气口进入预温仓并在预温仓内进行预热，并通过第二出气口连接所述第一进气口，经所述第一进气口连接所述进气嘴而进入所述吸收瓶内，从所述出气嘴连接所述第一出气口排出外界。本实用新型具有加热和制冷效果好，温度扩散均匀，结构简单，成本低等特点。

Description

防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓

技术领域

本实用新型涉及环境大气采样吸收瓶存储仓技术领域，尤其涉及一种防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓。

背景技术

1.根据环境气体采样技术要求及检测方法，开展环境气体中的SO2、NOx等有害成分的监测时规定24小时恒温自动连续采样。常用溶液吸收法进行采集环境气体中的SO2、NOx等有害成分，恒温采样要求为25±5℃，因此在不同的环境温度(-30℃～50℃)条件下实现吸收液温度快速可调十分重要。

2.常见的环境气体采样器将盛有吸收液的吸收瓶置于恒温腔中，为满足恒温采样的要求，使用帕尔贴元件对恒温腔直接制冷或者加热。根据帕尔贴效应的特点，当元件的一侧发挥制冷的功效时，另一侧就会产生热量；反之，当元件的一侧发挥加热的功效时，另一侧就会吸收热量。恒温腔多使用传热效率高的铝壳材料，将帕尔贴元件紧贴铝壳外壁进行制冷或者加热，然后利用铝壳传递热量并将热量辐射至恒温腔内部。此方法中铝壳材料的恒温腔与环境气体的热交换量较高，使得帕尔贴元件的工作效率低且功耗较大，制冷和加热效果均不佳。同时，该方法还易造成恒温腔局部温度不均匀，影响采样气体与吸收瓶内吸收液的反应效率。

3.由于吸收瓶的上端体积较大，一般作为位置限位暴露在环境气体中，当环境温度为零下温度时，气体进入吸收瓶的进气端容易结冰堵塞管路，亟需设置进气端加热装置解决此问题。

因此，亟需一种防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，加热和制冷效果好，温度扩散均匀，结构简单，成本低等特点。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：公开一种防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，包括：

存储仓本体，所述存储仓本体包括：壳体和盖体，所述壳体内部形成一用于容纳吸收瓶的空腔，所述壳体的侧壁还设有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口与第一出气口贯通所述壳体的侧壁与所述空腔内部，吸收瓶容纳于所述空腔内，且所述吸收瓶的进气嘴和出气嘴分别与设于所述壳体的侧壁的第一进气口与第一出气口连接，所述盖体盖设于所述壳体上方；

预温仓，所述预温仓设有第二进气口与第二出气口，环境气体从所述第二进气口进入所述预温仓并在所述预温仓内进行预热或预冷，并通过所述第二出气口连接所述第一进气口，经所述第一进气口连接所述吸收瓶的进气嘴而进入所述吸收瓶内，从所述吸收瓶的出气嘴连接所述第一出气口排出外界。

所述预温仓呈长形腔体结构，所述预温仓内可插拔地设有一呈长管形状的预热管，所述预热管从所述预温仓的底部插入所述预温仓，外部气体从所述预热管的下方口部进入在所述预热管中预热，并在所述预热管的上方口部流出，所述预热管的上方口部靠近所述第二出气口。

所述预热管为双层管结构，且内部缠绕有加热元件。

所述预热管的下方口部呈防止结霜堵塞的喇叭形状。

所述壳体的内壁处设有保温衬套。

还包括帕尔贴控温组件，所述帕尔贴控温组件包括帕尔贴元件，第一热传导组件、第二热传导组件；

所述壳体上开设有一开口，所述帕尔贴元件嵌合于所述开口处，且所述帕尔贴元件的一面位于所述壳体的内壁处，另一面位于所述壳体的外壁处，所述第一热传导组件和第二热传导组件分别贴合于所述帕尔贴元件的两面，且所述第一热传导组件位于所述空腔内部，所述第二热传导组件位于外界环境中。

所述壳体为长方体结构，且所述壳体的上方开设有连通所述空腔的空腔口，且所述壳体的上方边缘处设有导轨，所述盖体的两相对内侧设有导槽，所述盖体可通过所述导槽与导轨配合，打开或者关闭所述空腔口。

所述空腔内设有第一温度传感器，还包括一控制器，所述第一温度传感器及帕尔贴控温组件均与所述控制器连接。

所述预温仓上部设有第二温度传感器，所述第二温度传感器及所述加热元件均与所述控制器连接。

所述预温仓与所述存储仓本体之间还设有三通电磁阀，所述三通电磁阀还与所述控制器连接，环境气体经过所述预温仓，再从所述三通电磁阀的入口进入所述三通电磁阀，所述控制器可控制所述三通电磁阀之第一出口与第二出口的打开及关闭，所述三通电磁阀的第一出口与外界连接，所述三通电磁阀的第二出口与所述第一进气口连接，并接入所述吸收瓶的进气嘴。

与现有技术相比，本实用新型利用帕尔贴控温组件实现对恒温腔的制冷和加热控制功能，利用空气内循环流通实现恒温腔温度快速可调。在帕尔贴元件冷端和热端分别安装第一热传导组件和第二热传导组件，即是散热片和风扇，使一端风扇直接对着恒温腔内部吹风，风扇在恒温腔内部送风加快空气内循环，能快速均匀地降低或升高恒温腔的温度，使恒温腔达到采样要求的设定温度；另一端风扇将帕尔贴元件产生的能量尽可能排出，使帕尔贴元件获得更好的工作效果。放置吸收瓶的恒温腔采用隔热效果较好的材料，使风扇吹出的风在恒温腔内部循环流动时，尽量减少恒温腔与外界环境温度的热交换，有效提高帕尔贴元件的工作效率。此方法具有制冷和加热效果好，温度扩散均匀，结构简单，成本低等特点。

本实用新型在进气端设置加热仓，当环境温度为零下温度时，启动进气加热功能，有效防止吸收瓶进气端结冰。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1所示为本实用新型防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓的一个实施例的示意图。

图2所示为本实用新型防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓的另一个实施例的示意图。

图3所示为预温仓与存储仓本体之间连接三通电磁阀的示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供的技术方案能够在所有气候环境实现恒温采样控制，本实用新型具有加热和制冷效果好，温度扩散均匀，结构简单，成本低等特点。

本实用新型实施例提供的防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，可以是采样设备(或者采样仪器、采样器等等)中的一个部件，也可以是与采样设备配合使用的一个装置，无论作为采样设备中的一个部件还是与采样设备配合使用的一个装置，其均是连接在采样气路中，起到调节采样气路中的气流温度，防止气路结霜、结冰等作用。

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，如图1所示的实施例中，本实用新型提供的技术方案为：公开一种防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，包括：

存储仓本体1，所述存储仓本体1包括：壳体11和盖体12，所述壳体11内部形成一用于容纳吸收瓶10的空腔13(即是要实现恒温控制的，上文出现的“恒温腔”)，所述壳体11的侧壁还设有第一进气口14和第一出气口15，所述第一进气口14与第一出气口15贯通所述壳体11的侧壁与所述空腔13内部，吸收瓶10容纳于所述空腔13内，且所述吸收瓶10的进气嘴16和出气嘴17分别与设于所述壳体11的侧壁的第一进气口14与第一出气口15连接，所述盖体12盖设于所述壳体11上方；

预温仓2，所述预温仓2设有第二进气口21与第二出气口22，需要说明的是，如图1所示，所述壳体11的侧壁设置的所述第一进气口14，所述预温仓2设置的所述第二进气口21，两者是插接在一起的。

说明一下气体在本实用新型内的流通路径：环境气体(环境气体是指需要被所述吸收瓶10内的吸收液进行吸收的外界环境气体，也即是被采样的气体)，从所述第二进气口21进入所述预温仓2并在所述预温仓2内进行预热或预冷，并通过所述第二出气口22连接所述第一进气口14，经所述第一进气口14连接所述进气嘴16而进入所述吸收瓶10内，目标物质(需要被采样的物质)在所述吸收瓶10内的吸收液内被吸收，从所述吸收瓶的出气嘴17连接所述第一出气口15排出外界。

需要说明的是：参考图1所示的实施例中，所述第二出气口22与所述第一进气口14可以为同一个部件，两者也可以插接在一起，再通过所述第一进气口14与所述进气嘴16进行插接。当所述预温仓2与所述存储仓本体1为一体成型结构时，所述第二出气口22与所述第一进气口14可以为同一个部件。

需要说明的是，所述预温仓2的作用是预先对环境气体进行温度适应性的调整，比如在夏天环境气体温度较高，可以在预温仓2内预先降温至适合的温度要求，即是预降温或者预冷；而在寒冷的冬天环境气体温度很低，可以在预温仓2内预先升温到适合的温度要求，即是预升温或者预热。

需要说明的是，在通过吸收液吸收法进行采集环境气体中的SO2、NOx等有害成分时，要求恒温采样，恒温采样的温度要求是25±5℃。采样设备可能工作在一年四季，所处的不同的环境温度(-30℃～55℃)条件下进行恒温采样，实现吸收液温度快速可调十分必要。在严寒的冬季，例如温度-30℃，为了提高吸收瓶采样吸收的准确度，需要提前对进入吸收瓶的环境气体进行升温至采样温度要求，而在酷暑的夏季，例如温度为55℃，为了提高吸收瓶内吸收液对目标物质采样吸收的准确度，需要提前对进入吸收瓶的环境气体进行降温至采样温度要求。

一个实施例中，参考图1，所述预温仓2与所述存储仓本体1是一体式结构，即是所述预温仓2与所述存储仓本体1之间公用一个侧壁18，如此设置，结构更加简单，制作更加方便，且有助于降低成本。

一个实施例中，参考图1，所述预温仓2呈长形腔体结构，所述预温仓内可插拔地设有一呈长管形状的预热管23，所述预热管23从所述预温仓2的底部插入所述预温仓2，外部气体从所述预热管23的下方口部进入在所述预热管23中预热，并在所述预热管23的上方口部流出，所述预热管23的上方口部靠近所述第二出气口22。

在本实施例中，所述预热管23的作用是对进入所述预温仓2内的环境气体进行预热，环境气体在进入所述吸收瓶10之前，先在所述预温仓2进行预热，升温(这里是指在冬季气温较低的环境下)，如此，环境气体提前升温，不会对吸收瓶内的吸收液的温度产生影响，有利于保证吸收液吸收的吸收率。

一个实施例中，所述预热管23为双层管结构，且内部缠绕有加热元件。通过将所述预热管23设置成双层管结构，能够保护好所述加热元件，不至于在平时的使用过程中受到损坏。

一个实施例中，所述预热管23的下方口部呈防止结霜堵塞的喇叭形状。在冬季，气温较低的状态下，需要在所述预温仓2内插入所述预热管23，并让所述预热管23内的加热元件工作，通过将所述预热管23的下方口部设置成喇叭形状，增大气体进入口径，能够有效地防止低温结霜堵塞所述预热管23的口部。

需要说明的是，所述预温仓2的功能是，可以对进入所述预温仓2的气体进行温度适应性地调整，即是预热也可以进行预冷，在冬天，需要对气体进行预热。因此，在夏季高温时，所述预热管23是不需要启动或者从所述预温仓2内取出。

一个实施例中，所述壳体11的内壁处设有保温衬套。通过所述保温衬套，能够比较好地减少所述空腔13与外界环境发生热交换，保持所述空腔13内的温度稳定，有助于降低设备由于热交换而损失的能耗，同时也有效地提高电源的续航能力。所述保温衬套可以是玻璃纤维毡、气溶胶隔热毡等等。

一个实施例中，参考图1，还包括帕尔贴控温组件3，所述帕尔贴控温组件包括帕尔贴元件30，第一热传导组件31、第二热传导组件32；

所述壳体11上开设有一开口(图上未示)，所述帕尔贴元件30嵌合于所述开口处，且所述帕尔贴元件30的一面位于所述壳体11的内壁处，另一面位于所述壳体11的外壁处，所述第一热传导组件31和第二热传导组件32分别贴合于所述帕尔贴元件30的两面，且所述第一热传导组件31位于所述空腔内部，所述第二热传导组件32位于外界环境中。通过所述帕尔贴控温组件3，可以对所述空腔13进行快速地升温或降温，所述第一热传导组件31可以使所述帕尔贴元件30所产生的热量或冷量，加快地在所述空腔13内循环，使所述空腔13内各处的温度处于一致，需要说明的是，所述第一热传导组件31一般是包括铝块和循环风扇。所述第二热传导组件32可以使所述帕尔贴元件30所产生的热量或冷量，快速地散发到外界环境中，且所述第二热传导组件32的结构与所述第一热传导组件31的结构相同。

在上述实施例中，在此，根据所述帕尔贴元件30的工作特性，位于所述壳体11的内壁处的一面，可以对所述空腔13制冷也可以制热，只需通过给所述帕尔贴元件30的两根输入线路接入相反电极即可实现。

一个实施例中，所述壳体11为长方体结构，且所述壳体11的上方开设有连通所述空腔13的空腔口(图上未示)，且所述壳体11的上方边缘处设有导轨，所述盖体12的两相对内侧设有导槽，所述盖体12可通过所述导槽与导轨配合，打开或者关闭所述空腔口。通过所述导槽与导轨配合的方式，能够将所述盖体12紧密地盖设于所述空腔13的空腔口处，而将所述空腔13很好地封闭起来，有效地减少所述空腔13与外界环境之间的热传导。

一个实施例中，参考图1，所述空腔13内设有第一温度传感器19，还包括一控制器(图上未示)，所述第一温度传感器19及帕尔贴控温组件3均与所述控制器连接。在此处，是指所述帕尔贴元件30与所述控制器连接，所述控制器根据所述第一温度传感器19所检测到的所述空腔13的温度信息，进而对所述帕尔贴元件30的工作功率件进行控制，所述帕尔贴元件30，可以对所述空腔13进行升温，也可以对所述空腔13进行降温。

一个实施例中，参考图1，所述预温仓2上部设有第二温度传感器24，所述第二温度传感器24及所述加热元件均与所述控制器连接。所述第二温度传感器24对经过所述预温仓预热的环境气体的温度信息进行检测，并发送给所述控制器，所述控制器根据所述第二温度传感器24所发送来的信号，控制所述加热元件的工作功率，即是增加预热效果或者降低预热效果。

一个实施例中，参考图3，所述预温仓2与所述存储仓本体1之间还设有三通电磁阀4，所述三通电磁阀4还与所述控制器5连接，环境气体经过所述预温仓2，再通过所述三通电磁阀4的入口进入所述三通电磁阀4，所述控制器5可控制所述三通电磁阀4的第一出口与第二出口的开通或关闭，所述三通电磁阀4的第一出口与外界连接，所述三通电磁阀4的第二出口与所述第一进气口14连接，并接入所述吸收瓶10的进气嘴16。

需要说明的是，所述三通电磁阀4的入口为气体进入所述三通电磁阀4内部的通道口，所述三通电磁阀4的第一出口和第二出口为气体流出所述电磁阀4的两个通道口。

一个实施例中，环境温度为-30℃，将预温仓的温度设置为25±5℃，存储仓本体1内的空腔的温度设定为25±5℃，预温仓启动进气加热功能，预温仓出气口设置有第二温度传感器，测定出气口温度为25±5℃，即吸收瓶的进气嘴的气体温度为25±5℃，根据第二温度传感器测定的温度调节预温仓中的加热元件的工作功率。经预热后的环境气体从进气嘴进入吸收瓶，此时，帕尔贴元件工作在加热状态，空腔内的第一热传导组件将热空气散出在空腔内循环，使空腔内的温度迅速地均匀地上升，达到升温或者保持温度的目的。帕尔贴元件另一侧产生的制冷效果通过第二热传导组件将冷空气散出，风扇帮助散热片快速带走冷空气，促进帕尔贴元件制冷侧加快吸热，从而获得帕尔贴元件加热侧更好的加热效果。

实际操作中，空腔内的吸收瓶会提前加热到设定25±5℃的温度的要求，预温仓出气口出来的气体温度在接入吸收瓶的进气嘴之前，还连接三通电磁阀，若预温仓出气口出来的气体温度达不到设定25±5℃的温度的要求，控制器会关闭第二出口，而打开第一出口，让温度达不到设定值的气体重新排出外界，直到温度达到设定值时，重新打开第二出口，与所述第一进气口连接，接入吸收瓶的进气嘴，而关闭第一出口，此时吸收瓶内的吸收液处于采样吸收状态。

一个实施例中，当环境温度为55℃，无需启动进气加热功能，预热管处于不工作状态，为了减少气流流动的阻力，还可以将预热管从预温仓中拔出，环境气体进入吸收瓶，存储仓本体内的空腔的温度设定为25±5℃，帕尔贴元件工作在制冷状态，第一热传导将冷空气散出，经风扇加快在空腔内循环流通，使空腔内的温度迅速下降，达到制冷或者保持温度的目的。帕尔贴元件另一侧产生的制热效果通过第二热传导组件将热空气散出，风扇帮助散热片快速带走热空气，促进帕尔贴元件制冷侧加快放热，从而获得帕尔贴元件加热侧更好的制冷效果。

一个实施例中，参考图2空腔内的吸收瓶会提前调温到设定25±5℃的温度的要求，预温仓出气口出来的气体温度在接入吸收瓶的进气嘴之前，先是送进空腔内部，由于环境气体的气温是较高温度，例如是55℃，环境气体在空腔内冷却为25±5℃，吸收瓶的进气嘴连接一软管6，软管6处于自然垂下的状态，能够有效地防止未经过降温的环境气体直接送入吸收瓶的进气嘴，即是能够有效地延长预温仓出气口出来的气体与吸收瓶的进气嘴之间的距离，足以让预温仓出气口出来的气体温度降低至至25±5℃的温度的要求，此时吸收瓶内的吸收液处于采样吸收状态。

一个实施例中，所述预温仓2内的空间和所述空腔13之间的侧壁还开设有一热交换口7，所述热交换口7处设置可拆卸的隔热层，所述隔热层用于对所述热交换口7进行热交换阻断(阻断预温仓2与空腔13之间的热交换)。因此，夏季时环境气温较高时，环境气体会高于25±5℃，所述热交换口7处的所述隔热层可以被拆卸，所述空腔13与所述预温仓2进行热交换，对进入所述预温仓2内的环境气体进行预降温至25±5℃；而冬季时环境气温较低时，环境气体会低于25±5℃，所述热交换口7处的所述隔热层处于未拆卸状态，所述隔热层起到隔热作用，通过所述预热管23起到预热作用，对进入所述预温仓2内的环境气体进行预升温至25±5℃，此时是由于环境温度较低，所述帕尔贴元件位于所述壳体的内壁处的一面工作在制热状态。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，其特征在于，包括：

存储仓本体，所述存储仓本体包括：壳体和盖体，所述壳体内部形成一用于容纳吸收瓶的空腔，所述壳体的侧壁还设有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口与第一出气口贯通所述壳体的侧壁与所述空腔内部，吸收瓶容纳于所述空腔内，且所述吸收瓶的进气嘴和出气嘴分别与设于所述壳体的侧壁的第一进气口与第一出气口连接，所述盖体盖设于所述壳体上方；

预温仓，所述预温仓设有第二进气口与第二出气口，环境气体从所述第二进气口进入所述预温仓并在所述预温仓内进行预热或预冷，并通过所述第二出气口连接所述第一进气口，经所述第一进气口连接所述吸收瓶的进气嘴而进入所述吸收瓶内，从所述吸收瓶的出气嘴连接所述第一出气口排出外界。

2.如权利要求1所述的防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，其特征在于，所述预温仓呈长形腔体结构，所述预温仓内可插拔地设有一呈长管形状的预热管，所述预热管从所述预温仓的底部插入所述预温仓，外部气体从所述预热管的下方口部进入在所述预热管中预热，并在所述预热管的上方口部流出，所述预热管的上方口部靠近所述第二出气口。

3.如权利要求2所述的防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，其特征在于，所述预热管为双层管结构，且内部缠绕有加热元件。

4.如权利要求2所述的防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，其特征在于，所述预热管的下方口部呈防止结霜堵塞的喇叭形状。

5.如权利要求1所述的防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，其特征在于，所述壳体的内壁处设有保温衬套。

6.如权利要求3所述的防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，其特征在于，

还包括帕尔贴控温组件，所述帕尔贴控温组件包括帕尔贴元件，第一热传导组件、第二热传导组件；

所述壳体上开设有一开口，所述帕尔贴元件嵌合于所述开口处，且所述帕尔贴元件的一面位于所述壳体的内壁处，另一面位于所述壳体的外壁处，所述第一热传导组件和第二热传导组件分别贴合于所述帕尔贴元件的两面，且所述第一热传导组件位于所述空腔内部，所述第二热传导组件位于外界环境中。

7.如权利要求1所述的防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，其特征在于，所述壳体为长方体结构，且所述壳体的上方开设有连通所述空腔的空腔口，且所述壳体的上方边缘处设有导轨，所述盖体的两相对内侧设有导槽，所述盖体可通过所述导槽与导轨配合，打开或者关闭所述空腔口。

8.如权利要求6所述的防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，其特征在于，所述空腔内设有第一温度传感器，还包括一控制器，所述第一温度传感器及帕尔贴控温组件均与所述控制器连接。

9.如权利要求8所述的防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，其特征在于，所述预温仓上部设有第二温度传感器，所述第二温度传感器及所述加热元件均与所述控制器连接。

10.如权利要求9所述的防结霜、防倒吸的内循环控温的吸收瓶存储仓，其特征在于，所述预温仓与所述存储仓本体之间还设有三通电磁阀，所述三通电磁阀还与所述控制器连接，环境气体经过所述预温仓，再从所述三通电磁阀的入口进入所述三通电磁阀，所述控制器可控制所述三通电磁阀之第一出口与第二出口的打开及关闭，所述三通电磁阀的第一出口与外界连接，所述三通电磁阀的第二出口与所述第一进气口连接，并接入所述吸收瓶的进气嘴。

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