Номер патента: 11627

Опубликовано: 28.04.2009

Автор: Гринкевич Валерий Генрихович

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Термостат хроматографа, содержащий теплоизоляционный корпус, состоящий из разобщенных стенок, нагреватель, центробежный вентилятор, турбину для нагнетания охлаждающего воздуха, отличающийся тем, что внутри стенок его корпуса расположены элементы, направляющие поток охлаждающего воздуха по спиральным траекториям.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

011627 Изобретение относится к приборостроению, в частности к газовой хроматографии. При проведении хроматографического анализа достоверность и точность получаемых при анализе результатов в значительной степени зависит от наличия либо отсутствия градиентов в камере термостата хроматографа, где располагаются хроматографические колонки, от точности поддержания температуры,в особенности при подъеме или снижении температуры. Для повышения точности поддержания температуры в камере термостата применяют различные приемы, например вдувание воздуха извне (патент Японии JP2005214972, опубликован 08.11.2005), различные средства и клапаны для продувки термостата(Европатент ЕР 0894267 А 1, опубликован 03.02.2005; авторское свидетельство СССР 1741062 А 1, опубликовано 15.06.1992). Наиболее близким к предлагаемому является техническое решение по авторскому свидетельству СССР 924564, опубликованному 30.04.1982. В соответствии с этим решением термостат содержит корпус, в котором размещен теплоизолирующий кожух, выполненный в виде установленных одна в другую металлических оболочек, внутри которых расположена рабочая камера, нагреватель, П-образный металлический короб, вентилятор, турбину, отверстия для всасывания и выброса охлаждающего воздуха. Существенным недостатком упомянутого решения является неоднородность температуры в его объеме вследствие того, что охлаждающий воздух поступает в камеру термостата неравномерно, через отверстия, расположенные в П-образном коробе. Поэтому хроматографическая колонка нагревается и охлаждается неравномерно. Другим недостатком известной конструкции является ее сложность и металлоемкость, что делает ее сложной и дорогой в изготовлении. Значительная масса металлических деталей внутри термостата приводит к повышению его температурной инерции. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание термостата газового хроматографа, в котором воздух внутри его камеры имеет одинаковую по всему объему температуру; уменьшена инерционность, улучшена теплоизоляция термостата и упрощена конструкция, снижена его стоимость. Решение указанной технической задачи обеспечивается упрощением конструкции термостата путем исключения П-образного короба и применением циркуляции охлаждающего воздуха между двойных теплоизолирующих стенок термостата, причем между ними поток воздуха направлен специальным организатором потока; воздух, пройдя между стенками, попадает в полость термостата. При движении охлаждающего воздуха внутри двойных стенок термостата происходит вначале быстрое и равномерное охлаждение этих стенок, что значительно снижает тепловую инерцию устройства. Кроме того, использование элемента, направляющего поток охлаждающего воздуха между стенок по оптимальной траектории, без непродуваемых зон, повышает эффективность теплоотдачи охлаждающего воздуха, что также приводит к ускорению охлаждения термостата и дает возможность контролировать процесс охлаждения. На фигуре изображена схема возможного исполнения термостата в соответствии с предлагаемым изобретением. Термостат имеет термоизолирующие стенки - наружную 1 и внутреннюю 2, ограничивающую камеру 3 термостата. В верхней части термостата расположен узел ввода пробы 4 и детектор 5. Во внутренней полости 3 расположена полая тонкостенная труба 6 - организатор потока. Внутри организатора потока 6 расположен нагревательный элемент 7. Организатор потока 6 и внутренние стенки 2 расположены коаксиально относительно друг друга, образуя кольцевой зазор, в который помещена хроматографическая колонка 8. На оси симметрии термостата расположен центробежный вентилятор 9, насаженный на вал 10, приводимый в движение электродвигателем 11. К пространству между стенками 1 и 2 термостата присоединена турбина 12 посредством трубопровода 13. В пространстве между наружной 1 и внутренней 2 стенками термостата расположен организатор потока 14, представляющий собой тонкую металлическую лету, навитую своей плоскостью перпендикулярно поверхностям стенок 1 и 2 таким образом,что образован спиральный канал. В верхней части термостата имеется пробка 15, изготовленная из легкого теплоизоляционного материала. Внутренняя стенка 2 в области, расположенной под лопастями вентилятора 9, имеет отверстие 16. Термостат работает следующим образом. В изотермическом режиме электродвигатель 11 посредством вала 10 приводит в движение вентилятор 9. Воздух внутри камеры 3 приводится в движение лопастями вентилятора 9 таким образом, что по кольцевому зазору между внутренними стенками 2 и организатором потока 6 поднимается вверх, проходит мимо узла ввода пробы 4 и детектора 5, обтекает конус пробки 15 и опускается внутри организатора потока 6 вниз. При этом он проходит сквозь витки спирали электрического нагревателя 7, принимая ее температуру. Затем поток воздуха выходит из организатора потока 6, попадая в вентилятор 9, перемешивается и процесс повторяется. Хроматографическая колонка 8 при этом равномерно обдувается ламинарным потоком воздуха. Благодаря наличию пластины 14 организатора потока конвекционные потоки воздуха в межстеночном пространстве не могут образоваться, вследствие чего повышены теплоизоляционные свойства термостата. Когда требуется охладить термостат, включают турбину 12. Охлаждающий воздух начинает поступать извне от нее по трубопроводу 13 в пространство между стенками 1 и 2, создавая в камере 3 неболь-1 011627 шое избыточное давление. Пластина 14 организатора потока направляет охлаждающий воздух по спиральной траектории в нижнюю часть термостата. При этом быстро и эффективно охлаждаются стенки 1 и 2 термостата, а от них начинает охлаждаться воздух во внутреннем пространстве термостата - в камере 3. Охлаждающий воздух затем выходит через отверстие 16 в камеру 3 под лопастями вентилятора 9,смешивается с находящимся там воздухом, проходит мимо колонки 8, обеспечивая ее быстрое и равномерное охлаждение, и выходит наружу, приподнимая создавшимся давлением легкую теплоизолирующую пробку 15. При этом воздух в полости 3 продолжает циркулировать также и по прежней траектории, описанной выше. Таким образом, охлаждается все внутреннее пространство 3 термостата. Благодаря применению предлагаемого изобретения удается значительно снизить тепловую инерционность термостата, сделать равномерной температуру по всему объему внутри его. Отсутствие Побразного короба значительно упрощает конструкцию термостата, снижает металлоемкость конструкции и удешевляет е. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Термостат хроматографа, содержащий теплоизоляционный корпус, состоящий из разобщенных стенок, нагреватель, центробежный вентилятор, турбину для нагнетания охлаждающего воздуха, отличающийся тем, что внутри стенок его корпуса расположены элементы, направляющие поток охлаждающего воздуха по спиральным траекториям.

МПК / Метки

МПК: G01N 30/30, B01L 7/00

Метки: хроматографа, термостат

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/3-11627-termostat-hromatografa.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Термостат хроматографа</a>

Похожие патенты