[发明专利]用于制冷和闪蒸的温控冷阱装置

说明书

本发明公开了一种用于制冷和闪蒸的温控冷阱装置，包括：冷阱腔体，所述冷阱腔体内部设有帕尔贴模块、热传导模块、隔热模块、石英管，所述冷阱腔体的下表面设有第一开口，所述帕尔贴模块的制冷一面从所述第一开口进入并与所述热传导模块的下表面接触，所述石英管从所述冷阱腔体的两侧壁密封地穿过，且所述石英管具有吸附物的部分包覆在所述热传导模块内部，所述隔热模块填充于所述冷阱腔体内部。本发明是一种能够快速制冷和升温，工作效率高，可靠性高，能耗低的冷阱装置。

技术领域

本发明涉及冷阱技术领域，尤其涉及一种能够快速制冷和升温，工作效率高，可靠性高，能耗低的冷阱装置。

背景技术

1.大多数环境空气监测时采集的样品，由于基体组成复杂或目标污染物浓度低或富集在吸附物上，几乎不能未经任何前处理直接进行分析，因此需要通过不同的前处理技术配合不同的采样技术，将样品送入分析仪器。目前常用的方法就是低温预浓缩-热解析法，核心设备就是冷阱控温装置。低温可以使待测物质吸附在吸附物上，温度越低吸附性越强，该温度就是由仪器本身制冷系统所控制。加热可以使吸附物上的待测组分解析下来，目标物经过热解析技术将挥发性有机物闪蒸到分析仪器中，热解析温度低可能会使样品中的组分解析不完全，热解析温度太高可能会使样品中某些组分分解而引起回收率低，甚至破坏吸附物，因此还需要温控器监控冷阱的温度。

2.目前常见的制冷方式是利用帕尔贴制冷，先将填料装填于石英管内，并将石英管固定在装置内，使石英管成为气路的一部分。装置通过帕尔贴效应产生小范围的低温制冷，并将低温传递至石英管，使石英管内的吸附物处于一个低温状态，而具有更好的吸附效果。闪蒸常用方法是把加热丝以螺旋状缠绕在石英管上，通过加热丝瞬间产生高温，将待测组分从吸附物上解析出来。这种冷阱在使用过程中会存在三个方面的问题，第一，制冷效率低，由于结构设计不合理，帕尔贴的制冷效果无法充分体现，达到所需制冷温度时，时间较长，延长了设备的运行周期，效率低；第二，冷阱装置密封性不好，产生制冷时会有空气进入冷阱，影响制冷效果，并产生水珠，长期使用还会影响帕尔贴的使用寿命。第三，由于加热丝的固定方式，旧的石英管更换抽出后，加热丝会变形，更换新的石英管时，需要把冷阱装置打开，才能将石英管穿过加热丝，造成组装耗时耗力，使用者体验不佳。

因此，亟需一种能够快速制冷和升温，工作效率高，能耗低的冷阱装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够快速制冷和升温，工作效率高，可靠性高，能耗低的冷阱装置。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：提供一种用于制冷和闪蒸的温控冷阱装置，包括：冷阱腔体，所述冷阱腔体内部设有帕尔贴模块、热传导模块、隔热模块、石英管，所述冷阱腔体的下表面设有第一开口，所述帕尔贴模块的制冷一面从所述第一开口进入并与所述热传导模块的下表面接触，所述石英管从所述冷阱腔体的两侧壁密封地穿过，且所述石英管具有吸附物的部分包覆在所述热传导模块内部，所述隔热模块填充于所述冷阱腔体内部。

所述热传导模块包括上热传导模块及下热传导模块，且所述上热传导模块与下热传导模块相互拼接，且相互拼接时相对的面各开设有一半圆槽，两所述半圆槽合围成一圆形槽，所述石英管穿过所述圆形槽。

还包括加热组件，所述加热组件包括：安装板、加热丝的正极连接柱及负极连接柱，所述石英管穿过所述安装板，所述正极连接柱及负极连接柱均设于所述安装板上，所述加热丝缠绕在所述石英管外壁处，所述加热丝的正极及负极分别连接在所述正极连接柱及负极连接柱上。

所述冷阱腔体的一侧面对应所述安装板的形状开设有一凹槽，所述安装板嵌入于所述凹槽内。

还包括一隔热套，所述隔热套设于所述安装板外侧并将所述安装板与外界隔离开。

所述安装板设有让所述石英管穿过的第一通孔，所述石英管从所述第一通孔进入所述冷阱腔体；

所述冷阱腔体的另一侧面开设有让所述石英管出来的第二通孔；