[发明专利]一种色谱仪柱箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种分析测试设备领域的气相色谱仪柱箱，特别是涉及一种小型化、便携式的气相色谱仪柱箱。

背景技术

气相色谱仪应用在化工、环保等众多领域，但由于体积庞大，一般放在实验室使用。气相色谱仪的柱箱占整个气相色谱仪的60％以上，要想使气相色谱仪小型化、便携式，就必须要使色谱柱箱小型化。小型化的色谱柱箱除了大大减小体积、重量、功耗外，还应该继承常规色谱柱箱的优点：如控温范围大、快速升温、快速降温、温度场均匀、对色谱柱加热均匀、易于温度控制、适用各种色谱柱、色谱柱更换方便等。

在现有技术中曾提出一种环状色谱柱箱，该色谱柱箱靠金属热传导传热，传热速度慢于空气热对流，金属传热不如气体对流传热均匀。同时，该色谱柱箱采用控制金属均热块的温度来控制柱箱内温度，由于金属均热块的热惯性大，控温难度大，且不容易实现快速升温和快速降温。

还有一种微型色谱柱箱，该柱箱为方形，主要是将加热膜、色谱柱、热敏电阻安装在一个支撑架上，支撑架材料为铝镁合金，其温度传递方式主要靠支撑架的热传导，并有2个风扇，用于降温时加速下降。但是该色谱柱箱的气流场并不对称均匀，进入柱箱的冷空气不能充分通过支撑架的色谱柱，而且支撑架存储较多热能，其降温效果受到影响。另外该方案的色谱柱、加热膜是一体化的，更换色谱柱困难，色谱柱的选择也很受限。

由此可见，上述现有的色谱柱箱以及色谱仪在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于设计出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种气相色谱仪柱箱，其包括：柱箱箱体；柱箱顶盖，设置在所述柱箱箱体上部；直流风扇电机，设置在所述柱箱箱体外部，安装在所述柱箱箱体的底板中心位置；轮式离心风扇叶片，设置在所述柱箱箱体内部，安装在所述直流风扇电机轴上；加热装置，设置在设置在所述柱箱箱体内部，且在所述轮式离心风扇叶片外侧，安装在所述柱箱箱体底板上；温度传感器，设置在所述柱箱箱体内部，且在所述加热装置外侧，安装在所述柱箱箱体底板上；色谱柱支架，设置在所述柱箱箱体内部，且在所述温度传感器外侧，安装在所述柱箱顶盖上；进气口、出气口，设置在所述柱箱箱体底板上，进气口与所述柱箱箱体内部中心区域相通，出气口与所述柱箱箱体的顶部区域相通；进气门、出气门，设置在所述进气门、出气门的外侧；以及步进电机，设置在所述柱箱箱体外，通过传动杆与所述进气门、出气门相连。

由以上技术方案可知，本发明色谱仪柱箱至少具有下列优点：

通过采用离心式风扇叶片、加热装置、温度传感器、色谱柱支架按照同轴方式，从内向外设置，并紧凑安装，从而减小色谱仪柱箱的体积、重量。采用直流风扇电机和小体积柱箱箱体，从而减小了功耗。色谱柱是受循环流动的热空气加热，色谱柱受热均匀，并缓冲了加热丝发热不均匀性的影响；因为是用加热丝加热空气，空气热容系数小，且柱箱体积小，可实现快速升温，且温度范围可以到420℃。进样器、检测器安装在柱箱顶盖上，通过采用柱箱顶盖不动、柱箱箱体下拉的方式打开色谱仪柱箱，既可以将色谱柱暴露在操作者面前便于安装色谱柱，又可以不变动进样器、检测器的气路、电路连接。所述的柱箱箱体有进气口和出气口，进气口靠近电机轴的低气压区，出气口通过设置在所述柱箱箱体内部的通风道与该箱体的顶部高气压区相通，当进气口、出气口的门在电机控制下打开，外面的冷空气会从进气口抽入，从出气口推出，从而实现快速降温，通过控制进气门和出气门的开度可实现近环境温度控制。所述柱箱体积是现在柱箱体积的20％以下，节省电功率90％以上，上述各项指标经过进一步优化仍有望大幅提高。

本发明对于气相色谱仪的小型化、便携化和制作工业现场在线式气相色谱仪具有广泛的用途与应用前景，同时也可替代现有实验室气相色谱仪柱箱，具有显著的经济与社会效益。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明一实施例色谱仪柱箱的顶视图的示意图。

图2是本发明一实施例色谱仪柱箱的A-A截面视图的示意图。

图3是本发明一实施例色谱仪柱箱的B-B截面视图的示意图。

图4是本发明一实施例色谱仪柱箱的色谱柱箱的立体示意图。

图5是本发明一实施例柱箱顶盖组件的立体示意图。