CN220932887U - 一种小型色谱柱温控装置 - Google Patents
一种小型色谱柱温控装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220932887U CN220932887U CN202322551799.0U CN202322551799U CN220932887U CN 220932887 U CN220932887 U CN 220932887U CN 202322551799 U CN202322551799 U CN 202322551799U CN 220932887 U CN220932887 U CN 220932887U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- chromatographic column
- heat conduction
- heat
- heat sink
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 24
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 19
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 6
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical group [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 29
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007479 molecular analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
本实用新型属于色谱及气体分子分析检测技术领域，特别涉及一种小型色谱柱温控装置，包括色谱柱层；所述色谱柱层的顶部设置有第一导热层，所述第一导热层上嵌入安装有第一温度探头，所述第一导热层的顶部设置有第一热电制冷层，通过将外部毛细管与色谱柱连接出入口连接后，适用于MEMS结构的色谱柱以及传统商用毛细管色谱柱，并通过第一热电制冷层与第二热电制冷层的配合使用，实现对色谱柱的加热和制冷功能，并利用贴面式设计使多组导热层快速进行温度的响应，替代传统对流方式提升升温和降温速率使传递效果更加均匀，再通过温度探头与色谱柱贴面设置使得采集温度精度高，降低了使用过程中数据偏差的范围。
Description
技术领域
本实用新型属于色谱及气体分子分析检测技术领域，特别涉及一种小型色谱柱温控装置。
背景技术
现有的色谱柱放置到加热箱体中，通过风扇吹扫发热丝（类似电热吹风机吹扫箱体）将热量传递到箱体中来加热其中的色谱柱使其按照程序进行升温。
经检索，现有技术中，中国专利申请号CN201520472224.2申请日：2015-06-30，公开了一种微小型色谱柱温控装置，包括色谱柱、导热块、加热棒、温敏电阻、调节环、压盖和柱箱壳体，所述加热棒与温敏电阻布设埋入导热块的中心区域，并通过压盖锁固在导热块内，加热棒与温敏电阻的连接线由柱箱壳体的下缘孔穿出；所述色谱柱螺旋缠绕在导热块的表面，并通过调节环固定；所述导热块的底部固定在顶盖内，所述柱箱壳体的内壁填充有保温棉，导热块插设在柱箱壳体内，柱箱壳体固定在底盖上；本实用新型通过加热棒对导热块整体加热，热量经导热块传递至缠绕在其表面的色谱柱，由温敏电阻时刻监控导热块的温度，在外部PID温控电路的控制与柱箱保温棉的保温作用下，使导热块及缠绕于其表面的色谱柱得到恒温温控的效果。
但该设备仍存在以下缺陷：虽然能够使导热块及缠绕于其表面的色谱柱得到恒温温控的效果，但升温以及降温的速率较慢，而且温度均匀性一般，容易产生使用过程中的数据偏差。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种小型色谱柱温控装置，包括色谱柱层；所述色谱柱层的顶部设置有第一导热层，所述第一导热层上嵌入安装有第一温度探头，所述第一导热层的顶部设置有第一热电制冷层，所述第一热电制冷层的顶部设置有第二导热层，且所述第二导热层与第一导热层的材质相同，所述第二导热层的顶部设置有第一热沉金属板，所述色谱柱层的底部依次设置有第三导热层、第二热电制冷层、第四导热层和第二热沉金属板、且所述第三导热层与第四导热层的材质相同，所述第三导热层上嵌入安装有第二温度探头，所述第一热电制冷层与第二热电制冷层的外壁且靠近色谱柱层的一侧均设置有若干组接线端子，所述色谱柱层的一侧壁开设有色谱柱连接出入口。
进一步的，所述第一热电制冷层由电发热层或者帕尔贴层构成，厚度为0.05-1.6mm，且所述电发热层由铝基板、铜基板、陶瓷基板和FR-4的任意一种，所述帕尔贴层为帕尔贴制冷片，且所述帕尔贴制冷片为双层陶瓷夹铜连接的碲化铋半导体。
进一步的，所述第一热沉金属板包括热沉和风扇，且所述风扇嵌入安装在热沉上，所述热沉采用单面具有鳍状结构的铜或者铝合金制成。
进一步的，所述第二热沉金属板包括热沉和风扇，且所述风扇嵌入安装在热沉上，所述热沉采用单面具有鳍状结构的铜或者铝合金制成。
进一步的，所述色谱柱层为MEMS微流道色谱柱或者毛细管色谱柱，且所述毛细管色谱柱由一层平面逐圈缠绕制成。
进一步的，所述第一导热层为填充1-2mm厚度的柔性导热材料。
进一步的，所述第三导热层为填充1-2mm厚度的柔性导热材料。
进一步的，所述第二热电制冷层由电发热层或者帕尔贴层构成，厚度为0.05-1.6mm，且所述电发热层由铝基板、铜基板、陶瓷基板和FR-4的任意一种，所述帕尔贴层为帕尔贴制冷片，且所述帕尔贴制冷片为双层陶瓷夹铜连接的碲化铋半导体。
本实用新型的有益效果是：
1、通过将外部毛细管与色谱柱连接出入口连接后，适用于MEMS结构的色谱柱以及传统商用毛细管色谱柱，并通过第一热电制冷层与第二热电制冷层的配合使用，实现对色谱柱的加热和制冷功能，并利用贴面式设计使多组导热层快速进行温度的响应，替代传统对流方式提升升温和降温速率使传递效果更加均匀，再通过温度探头与色谱柱贴面设置使得采集温度精度高，降低了使用过程中数据偏差的范围。
2、通过设置双面制热模式、单面制热模式、双面制冷/制热模式、一面制冷，另一面制热模式和单面制冷/制热模式操作，提高了色谱柱温控装置使用范围的兼容性。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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示出了本实用新型实施例色谱柱温控装置的结构剖视图；
图2示出了本实用新型实施例色谱柱温控装置的结构俯视图。
图中：1、色谱柱层；2、第一导热层；3、第一热电制冷层；4、第二导热层；5、第一热沉金属板；6、第三导热层；7、第二热电制冷层；8、第四导热层；9、第二热沉金属板；10、第一温度探头；11、第二温度探头；12、螺栓；13、色谱柱连接出入口；14、内螺纹孔；15、接线端子。
实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提出了一种小型色谱柱温控装置，包括色谱柱层1；示例性的，如图1和图2所示。
所述色谱柱层1为MEMS微流道色谱柱或者毛细管色谱柱，且所述毛细管色谱柱由一层平面逐圈缠绕制成，所述色谱柱层1的顶部设置有第一导热层2，且所述第一导热层2为填充1-2mm厚度的柔性导热材料，所述第一导热层2上嵌入安装有第一温度探头10，所述第一导热层2的顶部设置有第一热电制冷层3；
所述第一热电制冷层3由电发热层或者帕尔贴层构成，厚度为0.05-1.6mm，且所述电发热层由铝基板、铜基板、陶瓷基板和FR-4的任意一种，所述帕尔贴层为帕尔贴制冷片，且所述帕尔贴制冷片为双层陶瓷夹铜连接的碲化铋半导体，通过不同的电流方向配置实现加热或制冷；
所述第一热电制冷层3的顶部设置有第二导热层4，且所述第二导热层4与第一导热层2的材质相同，所述第二导热层4的顶部设置有第一热沉金属板5，所述第一热沉金属板5包括热沉和风扇，且所述风扇嵌入安装在热沉上，所述热沉采用单面具有鳍状结构的铜或者铝合金制成，用于增加散热或散冷，所述帕尔贴制冷片工作在制热模式提升制冷或制热效率，所述风扇用于增加空气对流速率进一步提升制冷或制热效率，所述第一热沉金属板5靠近第二导热层4配置为电发热层时，热沉取消，风扇垫高，与第一热电制冷层3形成空气缝隙用于对流通道；
所述色谱柱层1的底部依次设置有第三导热层6、第二热电制冷层7、第四导热层8和第二热沉金属板9、且所述第三导热层6第四导热层8的材质相同，所述第三导热层6上嵌入安装有第二温度探头11；
进一步的，所述第三导热层6为填充1-2mm厚度的柔性导热材料，所述第二热电制冷层7由电发热层或者帕尔贴层构成，厚度为0.05-1.6mm，且所述电发热层由铝基板、铜基板、陶瓷基板和FR-4的任意一种，所述帕尔贴层为帕尔贴制冷片，且所述帕尔贴制冷片为双层陶瓷夹铜连接的碲化铋半导体，所述第四导热层8与第三导热层6的材质相同，所述第二热沉金属板9由单面具有鳍状结构的铜或者铝合金制成；
所述色谱柱层1、第一导热层2、第一热电制冷层3、第二导热层4、第一热沉金属板5、第三导热层6、第二热电制冷层7、第四导热层8和第二热沉金属板9上均开设有内螺纹孔14，且所述内螺纹孔14内螺纹连接有螺栓12，所述第一热电制冷层3与第二热电制冷层7的外壁且靠近色谱柱层1的一侧均设置有若干组接线端子15，所述色谱柱层1的一侧壁开设有色谱柱连接出入口13。
利用本实用新型实施例提出的一种小型色谱柱温控装置，其工作原理如下：
通过将外部毛细管与色谱柱连接出入口13连接后（该外部毛细管用于将色谱柱与MEMS微流道色谱柱或者毛细管色谱柱连接），将第一热电制冷层或第二热电制冷层7的接线端子15连接到外部电子控温器，同时夹在色谱柱层1与第一导热层2之间的第一温度探头10、色谱柱层1与第三导热层6之间的第二温度探头11连接到电子温控器中用于进行色谱柱的温度反馈，进而可实现温度的闭环控制，最终实现对色谱柱层的加热或者制冷温度控制；
双面制热模式：第一热电制冷层3与第二热电制冷层7均采用电热发热层，第二导热层4与第四导热层8导热层去除，第一热沉金属板5和第二热沉金属板9仅使用风扇（或者仅其中一层使用）。
单面制热模式：第一热电制冷层3与第二热电制冷层7均采用电热发热层，但第二热电制冷层7不进行电连接（目的用于结构支撑且具有低的热容），第二导热层4与第四导热层8导热层去除，第二热沉金属板9去除，第一热沉金属板5仅使用风扇。
双面制冷/制热模式：第一热电制冷层3与第二热电制冷层7均帕尔贴层，通过配置不同电流方向来实现制冷或制热。
一面制冷，另一面制热模式（不同时开启）：第一热电制冷层3配置帕尔贴层，通过配置不同电流方向来实现制冷或制热，第二热电制冷层7均采用电热发热层并进行电连接，第二热沉金属板9仅使用风扇。
单面制冷/制热模式：第一热电制冷层3配置帕尔贴层，通过配置不同电流方向来实现制冷或制热，第二热电制冷层7均采用电热发热层但不进行电连接（目的用于结构支撑且具有低的热容），第四导热层8和第二热沉金属板9去除。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种小型色谱柱温控装置，包括色谱柱层（1）；其特征在于：所述色谱柱层（1）的顶部设置有第一导热层（2），所述第一导热层（2）上嵌入安装有第一温度探头（10），所述第一导热层（2）的顶部设置有第一热电制冷层（3），所述第一热电制冷层（3）的顶部设置有第二导热层（4），且所述第二导热层（4）与第一导热层（2）的材质相同，所述第二导热层（4）的顶部设置有第一热沉金属板（5），所述色谱柱层（1）的底部依次设置有第三导热层（6）、第二热电制冷层（7）、第四导热层（8）和第二热沉金属板（9）且所述第三导热层（6）与第四导热层（8）的材质相同，所述第三导热层（6）上嵌入安装有第二温度探头（11），所述第一热电制冷层（3）与第二热电制冷层（7）的外壁且靠近色谱柱层（1）的一侧均设置有若干组接线端子（15），所述色谱柱层（1）的一侧壁开设有色谱柱连接出入口（13）。
2.根据权利要求1所述的一种小型色谱柱温控装置，其特征在于：所述第一热电制冷层（3）由电发热层或者帕尔贴层构成，厚度为0.05-1.6mm，且所述电发热层由铝基板、铜基板、陶瓷基板和FR-4的任意一种，所述帕尔贴层为帕尔贴制冷片，且所述帕尔贴制冷片为双层陶瓷夹铜连接的碲化铋半导体。
3.根据权利要求1所述的一种小型色谱柱温控装置，其特征在于：所述第一热沉金属板（5）包括热沉和风扇，且所述风扇嵌入安装在热沉上，所述热沉采用单面具有鳍状结构的铜或者铝合金制成。
4.根据权利要求1所述的一种小型色谱柱温控装置，其特征在于：所述第二热沉金属板（9）包括热沉和风扇，且所述风扇嵌入安装在热沉上，所述热沉采用单面具有鳍状结构的铜或者铝合金制成。
5.根据权利要求1所述的一种小型色谱柱温控装置，其特征在于：所述色谱柱层（1）为MEMS微流道色谱柱或者毛细管色谱柱，且所述毛细管色谱柱由一层平面逐圈缠绕制成。
6.根据权利要求1所述的一种小型色谱柱温控装置，其特征在于：所述第一导热层（2）为填充1-2mm厚度的柔性导热材料。
7.根据权利要求1所述的一种小型色谱柱温控装置，其特征在于：所述第三导热层（6）为填充1-2mm厚度的柔性导热材料。
8.根据权利要求1所述的一种小型色谱柱温控装置，其特征在于：所述第二热电制冷层（7）由电发热层或者帕尔贴层构成，厚度为0.05-1.6mm，且所述电发热层由铝基板、铜基板、陶瓷基板和FR-4的任意一种，所述帕尔贴层为帕尔贴制冷片，且所述帕尔贴制冷片为双层陶瓷夹铜连接的碲化铋半导体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322551799.0U CN220932887U (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 一种小型色谱柱温控装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322551799.0U CN220932887U (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 一种小型色谱柱温控装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220932887U true CN220932887U (zh) | 2024-05-10 |
Family
ID=90969859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322551799.0U Active CN220932887U (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 一种小型色谱柱温控装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220932887U (zh) |
-
2023
- 2023-09-20 CN CN202322551799.0U patent/CN220932887U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3124031B2 (ja) | 熱電システム | |
| US4253515A (en) | Integrated circuit temperature gradient and moisture regulator | |
| US4818842A (en) | Diesel fuel heater | |
| US3852806A (en) | Nonwicked heat-pipe cooled power semiconductor device assembly having enhanced evaporated surface heat pipes | |
| CN201152650Y (zh) | 固体多点阵冷热转换设备 | |
| CN111426891B (zh) | 一种用于电子设备测试的冷却和加热装置及其控制方法 | |
| CN104904007A (zh) | 一种测试中装置所用的热头以及一种用于测试中装置温度的控制方法 | |
| CN103677011B (zh) | 一种适用于真空条件下面源黑体宽温度范围控制系统 | |
| CN207936540U (zh) | 一种半导体控温的液体恒温循环装置 | |
| US20050079393A1 (en) | Method and system for controlling constant temperature for fuel cells | |
| CN220932887U (zh) | 一种小型色谱柱温控装置 | |
| US7100385B2 (en) | Thermal management system for electrical enclosures | |
| CN103500733B (zh) | 一种隔爆结构绝缘热管散热器 | |
| CN211552106U (zh) | 一种用于电子设备测试的冷却和加热装置 | |
| CN201181135Y (zh) | 一种半导体制冷装置及其应用 | |
| CN116110864A (zh) | 一种变流速水冷型大功率igbt散热器 | |
| CN109323482A (zh) | 半导体制冷器及其制冷控制方法 | |
| CN111121229B (zh) | 一种空调的控制方法、控制装置及散热结构和空调 | |
| CN219758714U (zh) | 一种tec温度控制装置 | |
| CN2573068Y (zh) | 微型可调节恒温装置 | |
| CN207318800U (zh) | 一种高热负荷多合一光模块半导体控温模组 | |
| CN2745062Y (zh) | 一种干式恒温器 | |
| CN109763082A (zh) | 一种适用于量子芯片的小型快速升降温退火装置 | |
| CN110701824A (zh) | 一种基于半导体的xrf温控装置 | |
| CN216592310U (zh) | 一种半导体控温装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |