RU2120124C1

RU2120124C1 - Chromatograph thermostat

Info

Publication number: RU2120124C1
Application number: RU96115759A
Authority: RU
Inventors: П.Б. Иванов; А.М. Марышев; А.И. Стариков
Original assignee: Закрытое акционерное общество Специальное конструкторское бюро "Хроматэк"
Priority date: 1996-07-30
Filing date: 1996-07-30
Publication date: 1998-10-10

Abstract

FIELD: instrumentation engineering. SUBSTANCE: thermostat has heat-insulating housing which accommodates heaters, separation column and temperature-sensitive element. Heat-insulating housing is made in form of flat base with toroidal casing positioned on it with clearance. Casing has open hollow on base side divided by cylindrical partition into two parts communicating with each other. Partition is installed on base of housing. It mounts heater, separation column and temperature-sensitive element. EFFECT: improved thermodynamic properties of thermostat. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам термостатирования разделительных колонок хроматографов. The invention relates to devices for thermostating separation columns of chromatographs.

Известен термостат хроматографа, содержащий теплоизоляционный корпус, крышку, колонку в виде трубки, свернутой в цилиндрическую спираль, впускной и выпускной каналы для воздуха и центробежный вентилятор [1]. К недостаткам указанного термостата можно отнести тепловую инерционность, сложность конструкции, большое потребление электроэнергии, наличие постоянно работающего вентилятора, снижающего надежность термостата. A known chromatograph thermostat containing a heat-insulating casing, a lid, a column in the form of a tube rolled into a cylindrical spiral, an inlet and outlet ducts for air and a centrifugal fan [1]. The disadvantages of this thermostat include thermal inertia, design complexity, high energy consumption, the presence of a constantly working fan, which reduces the reliability of the thermostat.

Известен термостат, выбранный в качестве ближайшего аналога и содержащий теплоизолирующий кожух, внутри которого расположена термостатирующая камера с установленными в ней датчиками температуры и нагревателем, снаружи которого установлены разделительные колонки [2]. Недостатком этого термостата является большая его инерционность при охлаждении. Технический результат заключается в улучшении термодинамических свойств термостата за счет уменьшения его тепловой инерции. Known thermostat, selected as the closest analogue and containing a heat insulating casing, inside of which there is a thermostatic chamber with temperature sensors installed in it and a heater, outside of which separation columns are installed [2]. The disadvantage of this thermostat is its large inertia during cooling. The technical result consists in improving the thermodynamic properties of the thermostat by reducing its thermal inertia.

Это достигается тем, что в термостате хроматографа, содержащем теплоизолирующий корпус, внутри которого расположены нагреватель, разделительная колонка и датчик температуры, теплоизолирующий корпус выполнен в виде плоского основания и установленного на нем с зазором тороидального кожуха с незамкнутой со стороны основания полостью, разделенной цилиндрической перегородкой на две сообщающиеся между собой части, причем перегородка установлена на основании корпуса и на ней размещены нагреватель, разделительная колонка и датчик температуры. Термостат может быть снабжен побудителем движения воздуха. This is achieved by the fact that in a chromatograph thermostat containing a heat-insulating casing, inside which there is a heater, a separation column and a temperature sensor, the heat-insulating casing is made in the form of a flat base and a toroidal casing installed on it with a gap open from the base side, separated by a cylindrical partition on two interconnected parts, with the partition installed on the base of the housing and placed on it a heater, a separation column and a temperature sensor cheers. The thermostat can be equipped with an inducer of air movement.

Термостат изображен на прилагаемом чертеже. The thermostat is shown in the attached drawing.

Термостат состоит из основания 1 с установленной на нем цилиндрической перегородкой 2, на которой закреплены разделительные колонки 3, нагреватель 4 и датчик температуры 5. Кожух 6 установлен на основании 1 с зазорами 8 и 12 таким образом, что цилиндрическая перегородка 2 делит полость кожуха 6 на две части 10 и 11, сообщающиеся между собой через зазор 9 и через зазор 12 с каналом 13, в котором установлен вентилятор 7. The thermostat consists of a base 1 with a cylindrical partition 2 mounted on it, on which dividing columns 3, a heater 4 and a temperature sensor are fixed 5. A casing 6 is mounted on the base 1 with gaps 8 and 12 so that the cylindrical partition 2 divides the cavity of the casing 6 into two parts 10 and 11, communicating with each other through the gap 9 and through the gap 12 with the channel 13, in which the fan 7 is installed.

Термостат работает следующим образом. The thermostat operates as follows.

При включении нагревателя 4 происходит нагрев воздуха, находящегося в полостях 10, 11 и канале 9 кожуха 6, разделительных колонок 3, датчика температуры 5. Нагретый воздух прогревает теплоизолированные стенки кожуха 6, формируя через них тепловой поток в атмосферу. Роль теплового изолятора со стороны незамкнутой части кожуха 6 выполняет воздушная прослойка между кольцевыми зазорами 8 и 12. Таким образом, в полостях 10,11 и канале 9 кожуха 6 устанавливается изотермический режим заданной температуры при незначительной величине градиента температуры по высоте вследствие конвективных потоков. При необходимости охлаждения разделительных колонок после работы в режиме программируемого подъема температуры для повторного цикла подъема температуры выключается нагреватель 4 и включается вентилятор 7. При этом наружный воздух нагнетается вентилятором 7 в канал 13, проходит через кольцевой зазор 12 и попадает в полость 11 кожуха 6, равномерно по всей окружности обтекает нагретые поверхности нагревателя 4 и датчика 5, проходит через зазор 9 в полость 10 кожуха 6, равномерно по всей окружности обтекает нагретые поверхности разделительных колонок 3 и через кольцевой зазор 8 нагретый воздух выбрасывается в атмосферу. Таким образом происходит быстрое принудительное охлаждение разделительных колонок 3. В изотермическом режиме работы термостата вентилятор не требуется. Направление потоков воздуха, показанное на чертеже стрелками должен быть противоположным. When the heater 4 is turned on, the air located in the cavities 10, 11 and channel 9 of the casing 6, separation columns 3, temperature sensor 5 is heated. The heated air warms up the insulated walls of the casing 6, forming a heat flow through them into the atmosphere. The role of the heat insulator on the side of the open part of the casing 6 is played by the air gap between the annular gaps 8 and 12. Thus, in the cavities 10.11 and the channel 9 of the casing 6, the isothermal mode of the set temperature is established with a slight temperature gradient along the height due to convective flows. If it is necessary to cool the separation columns after working in the programmed temperature rise mode for a repeated temperature rise cycle, the heater 4 turns off and the fan 7 turns on. In this case, the external air is pumped by the fan 7 into the channel 13, passes through the annular gap 12, and enters the cavity 11 of the casing 6 uniformly around the entire circumference flows around the heated surfaces of the heater 4 and the sensor 5, passes through the gap 9 into the cavity 10 of the casing 6, evenly around the entire circumference flows around the heated surfaces of the separation rings Onok 3 and through the annular gap 8, heated air is released into the atmosphere. Thus, rapid forced cooling of the separation columns 3 occurs. In the isothermal mode of operation of the thermostat, a fan is not required. The direction of air flow shown in the drawing by arrows should be opposite.

Claims

1. The chromatograph thermostat containing a heat-insulating casing, inside which a heater, a separation column and a temperature sensor are located, characterized in that the heat-insulating casing is made in the form of a flat base and a toroidal casing installed on it with a gap open from the base side, divided by a cylindrical partition on two interconnected parts, with the partition installed on the base of the housing and placed on it a heater, a separation column and a temperature sensor.

2. The thermostat according to claim 1, characterized in that it is equipped with an inducer of air movement.