一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種捕集裝置，尤其是涉及一種用于大氣揮發性有機物檢測儀的組件。包括一個設有圓臺的主體，所述圓臺外壁周向設有若干螺旋槽，所述螺旋槽上繞有毛細管，圓臺上設有正極和負極兩個電極片；所述正極電極片與毛細管的進氣端接觸，所述負極電極片與毛細管的出氣端接觸。因此，本發明具有如下優點：1)體積小，重量輕；2)熱損失量小，制冷效率高；3)能耗低；4)可根據需要細微地調節溫度控制；5)無需進行昂貴且繁瑣的后期維護。
【專利說明】一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于大氣揮發性有機物檢測儀的組件，尤其是涉及一種用于捕集 氣體樣品的捕集裝置。
【背景技術】
[0002] 現有的大氣揮發性有機物的捕集裝置，采用了復疊式制冷系統，它克服了現有技 術所存在的用液氮制冷所帶來的應用局限性及操作成本過大等缺陷。
[0003] 復疊式制冷系統通一般是由兩個獨立的制冷系統組成，分別稱為高溫系統及低溫 系統。在高溫系統中使用中溫制冷劑，在低溫系統中使用低溫制冷劑。高溫系統中制冷劑 的蒸發是為了吸收低溫系統中制冷劑冷凝所釋放的熱量，用一個冷凝蒸發器將兩部分聯系 起來，它既是高溫系統的蒸發器，又是低溫系統的冷凝器。低溫系統中的制冷劑在蒸發器內 蒸發向被冷卻對象吸熱即制冷，并將此熱量傳給高溫系統制冷劑，然后再由高溫系統中的 制冷劑將熱量傳給冷卻介質水或空氣，即向環境放熱。
[0004] 復疊式制冷系統具有以下優點：1低溫系統壓縮機的氣缸容積比雙級壓縮低溫部 分壓縮機氣缸容積小得多。這對減少整機的重量、尺寸有利。例如蒸發溫度為-60°c時.R12 和R13組成的覆疊式制冷機與R12的雙級壓縮制冷機比較，總的氣缸容積可減少65 %，而且 可減少能耗10%以上。2系統內保持正壓力，空氣不易漏入系統，使運行穩定而安全。3復 疊式制冷機不僅可以用不同的制冷劑組合，而且可用不同的制冷方式加以組合。例如，低溫 系統用蒸汽壓縮式制冷循環，而高溫系統用吸收式制冷循環。
[0005] 復疊式制冷系統的缺點是冷凝蒸發器、膨脹容器等設備及多元制冷劑使系統的復 雜性提高。同時由于蒸發冷凝器有傳熱溫差存在，當傳熱溫差過大時，會使復疊式制冷系統 消耗的功比多級壓縮單一制冷劑的系統要大。
[0006] 然后，將復疊式制冷系統應用于捕集大氣中揮發性有機物，需要達到_150°C的制 冷環境，否則無法捕集類似氯甲烷等低沸點目標化合物，但是這種制冷系統在長期運行過 程中存在以下不足：1體積笨重，功率大；2從室溫降至_150°C所需時間長；3向環境空氣散 出的熱量大；4添加制冷劑繁瑣；4復疊式制冷系統的制冷溫度只能在小范圍內調節。因此， 為了更有效地捕集大氣中揮發性有機物，亟需一種低耗能、制冷效率高的捕集裝置。
【發明內容】
[0007] 本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：
[0008] -種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，其特征在于，包括一個設有圓臺的主體，以及 一個底端周向設有接觸環的柱體；所述柱體內部的部分為空腔且圓臺位于柱體的空腔內， 并且柱體能在一驅動機構的驅動下與圓臺發生相對軸向的垂直運動；所述柱體外壁周向設 有螺旋槽，所述螺旋槽上繞有毛細管；柱體上設有兩個電極片，分別是正極電極片和負極電 極片；所述正極電極片與毛細管的毛細管進氣端接觸，所述負極電極片與毛細管的毛細管 出氣端接觸。
[0009] 在上述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，所述主體的圓臺下方設有一個法蘭 盤；法蘭盤下方設有一個套在制冷機的制冷頭上的套管，所述套管底部外壁周向設有一個 楔形卡環，鎖緊帽套在套管外壁使套管緊固在制冷頭上。
[0010] 在上述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，所述柱體上端面設有一個壓蓋，柱 體外壁還設有一個套在柱體上用于保護毛細管的護圈；壓蓋截面為U形，套在圓臺上將護 圈緊固在圓臺外壁；正極電極片和負極電極片均為Z形；正極電極片一端與設有一個供毛 細管通過的弧形凹槽并通過護圈壓住固定，正極電極片弧形凹槽的內壁與毛細管的毛細管 進氣端接觸；；負極電極片一端與設有一個供毛細管通過的弧形凹槽并通過壓蓋和護圈聯 合壓住固定，負極電極片弧形凹槽的內壁與毛細管的毛細管出氣端接觸；所述正極電極片 和負極電極片另一端分別設有一個用于固定電線正極端和負極端的接線座。
[0011] 在上述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，所述護圈外壁設有一個安裝孔，所 述柱體上設有與安裝孔對應的孔，溫度探頭伸入安裝孔至柱體孔內，所述壓蓋上設有一個 探頭固定孔，探頭定位螺絲穿過探頭固定孔將溫度探頭固定在護圈上。
[0012] 在上述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，所述驅動機構包括一個驅動電機， 一個通過固定螺釘固定在驅動電機輸出軸上的電機連接套，以及一個推拉桿；所述推拉桿 一端設有導向螺紋槽，另一端設有固定螺紋；推拉桿設有固定螺紋的一端穿過壓蓋和柱體 的定位孔并通過鎖緊螺母與壓蓋和柱體連接固定在一起；推拉桿設有導向螺紋槽的一端插 入電機連接套內并能在電機連接套內垂直上下運動；推拉桿設有導向螺紋槽的一端側面軸 向設有一個平口，形成一個徑向截面為夾角大于90度的弧形，該推拉桿設有平口的一端穿 過一個擋片，擋片中的穿孔形狀與弧形相適應；電機連接套的外壁設有一個導向螺釘，所述 導向螺釘穿過電機連接套位于導向螺紋槽內；推拉桿設有導向螺紋槽的一端還設有一個彈 簧槽；壓簧一端設置在彈簧槽內，另一端套在驅動電機輸出軸上并與電機連接套內壁接觸。
[0013] 在上述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，還包括一個保溫組件，將毛細管、電 極片、護圈以及壓蓋封閉在保溫組件的空腔內。
[0014] 在上述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，所述保溫組件包括一個保溫蓋和一 個保溫套，所述保溫蓋和一個保溫套的截面均是U形，上下扣合形成一個具有空腔的矩形 保溫組件，所述保溫套底端設有一個安裝孔，所述安裝孔的孔徑大于套管直徑且小于法蘭 盤外徑；保溫套底端通過螺絲固定在法蘭盤上；保溫蓋21扣在保溫套上并緊固；上述擋片 固定在保溫蓋上。
[0015] 在上述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，所述保溫套對應毛細管進氣端和毛 細管出氣端處均設有槽，毛細管進氣端和毛細管出氣端分別通過保溫套的槽伸出保溫套 外。
[0016] 在上述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，所述柱體上還設有導向孔，所述推 拉桿設有固定螺紋的一端開有內孔，導向桿的一端插入導向孔內，另一端插入推拉桿內孔 并通過螺紋固定。
[0017] 在上述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，還包括一個控制驅動電機的控制組 件，所述控制組件包括套在電機連接套頂端的光柵片，所述光柵片通過鎖緊螺母固定在電 機連接套上，光柵片與光耦控制器聯合控制驅動電機的開關；所述保溫蓋上設有一個用于 放置驅動電機的墊套，上述電機連接套設置在墊套內。
[0018] 因此，本發明具有如下優點：1、體積小，重量輕；2、制冷效率高；3、散熱量小，應用 范圍廣；4、可根據需要細微地調節溫度控制；5、無需進行昂貴且繁瑣的后期維護。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 附圖1是本發明的主視結構示意圖。
[0020] 附圖2是本發明的一種立體結構示意圖（部分剖視）。
[0021] 附圖3是本發明的一種立體結構示意圖。
[0022] 附圖4是本發明中壓蓋、擋片以及推拉桿組合安裝的立體結構示意圖。
[0023] 附圖5是本發明中推拉桿的立體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。圖中， 圓臺1、接觸環2、柱體3、螺旋槽4、毛細管5、正極電極片6、負極電極片7、毛細管進氣端8、 毛細管出氣端9、法蘭盤10、套管11、楔形卡環12、鎖緊帽13、壓蓋14、護圈15、安裝孔、溫度 探頭17、探頭固定孔、探頭定位螺絲19、驅動電機20、電機連接套21、推拉桿22、導向螺紋槽 23、鎖緊螺母24、平口 25、擋片26、導向螺釘27、彈簧槽28、壓簧29、保溫蓋30、保溫套31、 導向孔32、導向桿33、光柵片34、墊套35、主體36、接線座37。
[0025] 實施例：
[0026] 首先，介紹一下本發明的結構：
[0027] 本發明包括一個設有圓臺1的主體36,以及一個底端周向設有接觸環2的柱體3 ; 所述柱體3內部的部分為空腔且圓臺1位于柱體3的空腔內，并且柱體3能在一驅動機構 的驅動下與圓臺1發生相對軸向的垂直運動；所述柱體3外壁周向設有螺旋槽4,所述螺旋 槽4上繞有毛細管5 ;柱體3上設有兩個電極片，分別是正極電極片6和負極電極片7 ;所述 正極電極片6與毛細管5的毛細管進氣端8接觸，所述負極電極片7與毛細管5的毛細管 出氣端9接觸。
[0028] 主體36的圓臺1下方設有一個法蘭盤10 ;法蘭盤10下方設有一個套在制冷機的 制冷頭上的套管11，所述套管11底部外壁周向設有一個楔形卡環12,鎖緊帽13套在套管 11外壁使套管11緊固在制冷頭上。
[0029] 柱體3上端面設有一個壓蓋14,柱體3外壁還設有一個套在柱體3上用于保護毛 細管5的護圈15 ;壓蓋14截面為U形，套在圓臺1上將護圈15緊固在圓臺1外壁；正極電 極片6和負極電極片7均為Z形；正極電極片6 -端與設有一個供毛細管5通過的弧形凹 槽并通過護圈15壓住固定，正極電極片6弧形凹槽的內壁與毛細管5的毛細管進氣端8接 觸；；負極電極片7 -端與設有一個供毛細管5通過的弧形凹槽并通過壓蓋14和護圈15 聯合壓住固定，負極電極片7弧形凹槽的內壁與毛細管5的毛細管出氣端9接觸；所述正極 電極片6和負極電極片7另一端分別設有一個用于固定電線正極端和負極端的接線座37。
[0030] 護圈15外壁設有一個安裝孔，所述柱體3上設有與安裝孔對應的孔，溫度探頭17 伸入安裝孔至柱體3孔內，所述壓蓋14上設有一個探頭固定孔，探頭定位螺絲19穿過探頭 固定孔將溫度探頭17固定在護圈15上。
[0031] 驅動機構包括一個驅動電機20, 一個通過固定螺釘固定在驅動電機20輸出軸上 的電機連接套21，以及一個推拉桿22 ;所述推拉桿22 -端設有導向螺紋槽23,另一端設有 固定螺紋；推拉桿22設有固定螺紋的一端穿過壓蓋14和柱體3的定位孔并通過鎖緊螺母 24與壓蓋14和柱體3連接固定在一起；推拉桿22設有導向螺紋的一端插入電機連接套21 內并能在電機連接套21內垂直上下運動；推拉桿22設有導向螺紋的一端側面軸向設有一 個平口 25,形成一個徑向截面為夾角大于90度的弧形，該推拉桿22設有平口 25的一端穿 過一個擋片26,擋片26中的穿孔形狀與弧形相適應；電機連接套21的外壁設有一個導向 螺釘27,所述導向螺釘27穿過電機連接套21位于導向螺紋槽23內；推拉桿22設有導向 螺紋的一端還設有一個彈簧槽28 ;壓簧29 -端設置在彈簧槽28內，另一端套在驅動電機 20輸出軸上并與電機連接套21內壁接觸。
[0032] 本發明還包括一個保溫組件，將毛細管5、電極片、護圈15以及壓蓋14封閉在保 溫組件的空腔內。
[0033] 保溫組件包括一個保溫蓋30和一個保溫套31，所述保溫蓋30和一個保溫套31的 截面均是U形，上下扣合形成一個具有空腔的矩形保溫組件，保溫套31底端設有一個安裝 孔，安裝孔的孔徑大于套管11直徑且小于法蘭盤10外徑；保溫套31底端通過螺絲固定在 法蘭盤10上；保溫蓋21扣在保溫套31上并緊固；上述擋片26固定在保溫蓋30上。
[0034] 保溫套31對應毛細管進氣端8和毛細管出氣端9處均設有槽，毛細管進氣端8和 毛細管出氣端9分別通過保溫套31的槽伸出保溫套31外；柱體3上還設有導向孔32,推 拉桿22設有固定螺紋的一端開有內孔，導向桿33的一端插入導向孔32內，另一端插入推 拉桿22內孔并通過螺紋固定。
[0035] 本發明還包括一個控制驅動電機20的控制組件，所述控制組件包括套在電機連 接套21頂端的光柵片34,所述光柵片34通過鎖緊螺母固定在電機連接套21上，光柵片34 與光耦控制器聯合控制驅動電機20的開關；所述保溫蓋30上設有一個用于放置驅動電機 20的墊套35,上述電機連接套21設置在墊套35內。
[0036] 工作時，首先接觸環2與圓臺1接觸，圓臺1套在制冷頭上開始制冷，制冷到達所 需溫度時候，驅動電機20驅動電機連接套21旋轉帶動導向螺釘27旋轉，導向螺釘27 -端 設置在導向螺紋槽23內從而帶動推拉桿22運動，由于推拉桿22的平口 25結構以及擋片 26的設置，導致推拉桿22不能旋轉，類似絲桿原理，將圓周運動轉為垂直上下運動，從而推 拉桿22帶動壓蓋14從而帶動整個柱體3上升與設有圓臺1的主體36分離，然后開始加溫， 帶加溫到所需溫度，若需要開始制冷，則此時，驅動電機20驅動電機連接套21繼續旋轉帶 動導向螺釘27旋轉，當導向螺釘27旋轉至推拉桿22的平口 25處時，推拉桿22追至落下 并在壓簧29的推力下帶動柱體3的接觸環2重新與圓臺1貼合，開始制冷；再次需要加熱 時，重復循環上述步驟即可。
[0037] 本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領 域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
[0038] 盡管本文較多地使用了圓臺1、接觸環2、柱體3、螺旋槽4、毛細管5、正極電極片 6、負極電極片7、毛細管進氣端8、毛細管出氣端9、法蘭盤10、套管11、楔形卡環12、鎖緊 帽13、壓蓋14、護圈15、溫度探頭17、探頭定位螺絲19、驅動電機20、電機連接套21、推拉 桿22、導向螺紋槽23、鎖緊螺母24、平口 25、擋片26、導向螺釘27、彈簧槽28、壓簧29、保溫 蓋30、保溫套31、導向孔32、導向桿33、光柵片34、墊套35、主體36、接線座37等術語，但并 不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本 質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
【權利要求】
1. 一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，其特征在于，包括一個設有圓臺（1)的主體 (36)，以及一個底端周向設有接觸環（2)的柱體（3);所述柱體（3)內部的部分為空腔且圓 臺（1)位于柱體（3)的空腔內，并且柱體（3)能在一驅動機構的驅動下與圓臺（1)發生相 對軸向的垂直運動；所述柱體（3)外壁周向設有螺旋槽（4)，所述螺旋槽（4)上繞有毛細管 (5);柱體⑶上設有兩個電極片，分別是正極電極片（6)和負極電極片（7);所述正極電極 片（6)與毛細管（5)的毛細管進氣端⑶接觸，所述負極電極片（7)與毛細管（5)的毛細 管出氣端（9)接觸。
2. 根據權利要求1所述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，其特征在于，所述主體 (36)的圓臺（1)下方設有一個法蘭盤（10);法蘭盤（10)下方設有一個套在制冷機的制冷 頭上的套管（11)，所述套管（11)底部外壁周向設有一個楔形卡環（12)，鎖緊帽（13)套在 套管（11)外壁使套管（11)緊固在制冷頭上。
3. 根據權利要求2所述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，其特征在于，所述柱體 (3)上端面設有一個壓蓋（14)，柱體（3)外壁還設有一個套在柱體（3)上用于保護毛細管 (5)的護圈（15);壓蓋（14)截面為U形，套在圓臺⑴上將護圈（15)緊固在圓臺⑴外 壁；正極電極片（6)和負極電極片（7)均為Z形；正極電極片（6) -端與設有一個供毛細 管（5)通過的弧形凹槽并通過護圈（15)壓住固定，正極電極片（6)弧形凹槽的內壁與毛細 管（5)的毛細管進氣端（8)接觸；；負極電極片（7) -端與設有一個供毛細管（5)通過的 弧形凹槽并通過壓蓋（14)和護圈（15)聯合壓住固定，負極電極片（7)弧形凹槽的內壁與 毛細管（5)的毛細管出氣端（9)接觸；所述正極電極片（6)和負極電極片（7)另一端分別 設有一個用于固定電線正極端和負極端的接線座（37)。
4. 根據權利要求4所述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，其特征在于，所述護圈 (15)外壁設有一個安裝孔，所述柱體⑶上設有與安裝孔對應的孔，溫度探頭（17)伸入安 裝孔至柱體（3)孔內，所述壓蓋（14)上設有一個探頭固定孔，探頭定位螺絲（19)穿過探頭 固定孔將溫度探頭（17)固定在護圈（15)上。
5. 根據權利要求4所述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，其特征在于，所述驅動 機構包括一個驅動電機（20)，一個通過固定螺釘固定在驅動電機（20)輸出軸上的電機連 接套（21)，以及一個推拉桿（22);所述推拉桿（22) -端設有導向螺紋槽（23)，另一端設有 固定螺紋；推拉桿（22)設有固定螺紋的一端穿過壓蓋（14)和柱體（3)的定位孔并通過鎖 緊螺母（24)與壓蓋（14)和柱體（3)連接固定在一起；推拉桿（22)設有導向螺紋槽（23) 的一端插入電機連接套（21)內并能在電機連接套（21)內垂直上下運動；推拉桿（22)設有 導向螺紋槽（23)的一端側面軸向設有一個平口（25)，形成一個徑向截面為夾角大于90度 的弧形，該推拉桿（22)設有平口（25)的一端穿過一個擋片（26)，擋片（26)中的穿孔形狀 與弧形相適應；電機連接套（21)的外壁設有一個導向螺釘（27)，所述導向螺釘（27)穿過 電機連接套（21)位于導向螺紋槽（23)內；推拉桿（22)設有導向螺紋槽（23)的一端還設 有一個彈簧槽（28);壓簧（29) -端設置在彈簧槽（28)內，另一端套在驅動電機（20)輸出 軸上并與電機連接套（21)內壁接觸。
6. 根據權利要求4所述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，其特征在于，還包括一 個保溫組件，將毛細管（5)、電極片、護圈（15)以及壓蓋（14)封閉在保溫組件的空腔內。
7. 根據權利要求3所述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，其特征在于，所述保溫 組件包括一個保溫蓋（30)和一個保溫套（31)，所述保溫蓋（30)和一個保溫套（31)的截面 均是U形，上下扣合形成一個具有空腔的矩形保溫組件，所述保溫套（31)底端設有一個安 裝孔，所述安裝孔的孔徑大于套管（11)直徑且小于法蘭盤（10)外徑；保溫套（31)底端通 過螺絲固定在法蘭盤（10)上；保溫蓋（21)扣在保溫套（31)上并緊固；上述擋片（26)固定 在保溫蓋（30)上。
8. 根據權利要求7所述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，其特征在于，所述保溫 套（31)對應毛細管進氣端（8)和毛細管出氣端（9)處均設有槽，毛細管進氣端（8)和毛細 管出氣端（9)分別通過保溫套（31)的槽伸出保溫套（31)外。
9. 根據權利要求7所述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，其特征在于，所述柱體 (3)上還設有導向孔（32)，所述推拉桿（22)設有固定螺紋的一端開有內孔，導向桿（33)的 一端插入導向孔（32)內，另一端插入推拉桿（22)內孔并通過螺紋固定。
10. 根據權利要求7所述的一種用于捕集氣體樣品的捕集裝置，其特征在于，還包括一 個控制驅動電機（20)的控制組件，所述控制組件包括套在電機連接套（21)頂端的光柵片 (34)，所述光柵片（34)通過鎖緊螺母固定在電機連接套（21)上，光柵片（34)與光耦控制 器聯合控制驅動電機（20)的開關；所述保溫蓋（30)上設有一個用于放置驅動電機（20)的 墊套（35)，上述電機連接套（21)設置在墊套（35)內。
【文檔編號】G01N1/22GK104111181SQ201410221491
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2014年5月23日
【發明者】李虹杰, 張培生, 韓長綿, 潘怡沛, 李愷驊 申請人:武漢市天虹儀表有限責任公司