专利名称：一种用于烟气采样系统的微型冷凝器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及烟气采样技术领域，特别是涉及一种用于烟气采样系统的微型冷凝器。
技术背景·在烟气采样分析系统中，烟气分析仪能否持续高效的运行，在很大程度上取决于样品预处理的品质。烟气分析仪正常运行的前提是送入的样品符合要求，也就是说，样品的纯洁度满足烟气分析仪所规定的使用条件。为达到上述使用条件，样品必须经过严格的预处理过程，尤其是要对样品中的化学杂质进行去除。在样品的预处理装置中，冷凝器是实现上述化学除杂的关键部件。现有的冷凝器大都采用压缩机进行制冷，烟气样品中的化学杂质经过冷凝之后会成为液体状态，然后通过气液的分离实现烟气样品中化学杂质的去除，从而将纯净的烟气样品送入烟气分析仪。但是，上述现有的冷凝器必须借助压缩机和制冷剂才能实现制冷，而压缩机体积比较庞大，不能够应用于体积较小的场合，且其携带极为不便；而制冷剂会对环境造成污染。因此，如何设计一种用于烟气采样系统的微型冷凝器，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于烟气采样系统的微型冷凝器，能够应用于便携式的烟气采样系统。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于烟气采样系统的微型冷凝器，所述微型冷凝器包括半导体冷凝片和与其相连的玻璃冷凝管，所述半导体冷凝片用于对所述玻璃冷凝管内的待处理烟气进行冷凝处理，以便将所述待处理烟气内的杂质冷凝成液态杂质，所述玻璃冷凝管具有进气口、出气口和用于排出所述液态杂质的排液口，所述进气口和所述排气口的高度大于所述排液口的高度。本实用新型的微型冷凝器，采用半导体冷凝片对玻璃冷凝管内的烟气进行冷凝，利用半导体材料的帕尔贴效应实现制冷，整个过程只需通入电流即可，无需使用制冷剂，也没有任何滑动部件，且其体积较小，则其安装和运作所需的空间较小，更加不会产生制冷剂的污染；此外，本实用新型采用玻璃冷凝管，然后配合半导体冷凝片，其冷凝的效果较佳，可靠性较高；且所述玻璃冷凝管的进气口和出气口处于其排液口的上方，当烟气内的杂质被冷凝成液态杂质时，就可以通过该液态杂质自身的重力向外排出，而由于处理后的烟气密度较小，就能够自然地从所述出气口排出，进而被送入烟气分析仪内，无需额外提供任何动力。优选地，所述玻璃冷凝管呈U型设置，所述进气口和出气口分别设置在所述U型的两个端口处，所述排液口设置在所述U型的弯部。 将玻璃冷凝管设置为U型，且排液口设置在U型的弯部，该部位是整个冷凝管的较低处，液态杂质在其自身重力的作用下就会流向排液口，即使部分杂质在进气口一侧没有被冷凝成液态，在出气口一侧也会被继续冷凝，最终成为液态杂质，然后通过排液口排出，则杂质的去除效果更佳；同时，U型的管状结构的弯部比较平缓，利于烟气的流动，处理后的烟气能够较快地流入烟气分析仪内。优选地，所述进气口一侧直管的管径大于所述出气口一侧直管的管径。优选地，所述进气口一侧直管的长度大于所述出气口一侧直管的长度。为进一步提高烟气冷凝除杂的效果，可以将玻璃冷凝管设置为非对称的结构，例 如，可以增加进气口一侧直管的管长或者管径，以延长烟气在进气口一侧停留的时间，以使烟气内的杂质得到充分的冷凝，从而提高处理后烟气的纯度。优选地，所述玻璃冷凝管呈倒置的梯形设置，所述进气口和出气口分别设置在所述梯形下底边的两个端点处，所述排液口设置在所述梯形的上底边。梯形管的作用原理与上述U型管相似，而梯形的腰与底边之间一般都具有一定的倾斜角度，该角度更加有利于烟气与液体杂质的分离；且梯形的玻璃管的设置方式比较灵活，可以根据安装的需要进行形状的变换，其适用范围更广。优选地，所述微型冷凝器还包括散热片，所述散热片与所述半导体冷凝片相连。优选地，所述散热片进一步连接有风扇。散热片可以降低半导体冷凝片自身的温度，保证其冷凝效果；也可以增加风扇以加快散热的速度。
图I为本实用新型所提供微型冷凝器在一种具体实施方式
中的正视结构示意图；图2为图I所示微型冷凝器的剖视图；图3为图I所示微型冷凝器的左视图；图4为图I所示微型冷凝器的俯视图；图5为本实用新型所提供玻璃冷凝管一种设置方式的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种用于烟气采样系统的微型冷凝器，能够应用于便携式的烟气采样系统。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图I-图3，图I为本实用新型所提供微型冷凝器在一种具体实施方式
中的正视结构示意图；图2为图I所示微型冷凝器的剖视图；图3为图I所示微型冷凝器的左视图。在一种具体实施方式
中，本实用新型的微型冷凝器包括半导体冷凝片I和玻璃冷凝管2，玻璃冷凝管2具有进气口 21、出气口 22和将液态杂质排出的排液口 23(参见图5)，玻璃冷凝管2的进气口 21用于将待处理烟气引入，则玻璃冷凝管2内流通有烟气，而其出气口 22用于将处理后的采样烟气排出，以供烟气采样系统使用；半导体冷凝片I与玻璃冷凝管2相连，在半导体冷凝片I的作用下，玻璃冷凝管2可以形成一个冷腔，以便对玻璃冷凝管2内的待处理烟气进行冷凝处理，从而能够将待处理烟气内的气态杂质冷凝成液态，以形成液态杂质，而将待处理烟气提纯为纯度较高的采样烟气；所述液态杂质就通过玻璃冷凝管2的排液口 23向外排出，而采样烟气就通过出气口 22输送到烟气采样系统的下一道工序；进气口 21和出气口 22的高度要高于排液口 23的高度，由于待处理烟气和采样烟气的密度要小于液态杂质的密度，因此，液态杂质在其自身的重量作用下，会不断流向排液口 23，然后向外排出，而采样烟气在玻璃冷凝管2的内部压强作用下，会运动到出气口 22，然后通过出气口 22流入下一道工序。 需要说明的是，为了清楚的表示本实用新型的微型冷凝器的结构，图I-图3中所示的状态并不是本实用新型的微型冷凝器在使用状态下的示意图图2中所示的玻璃冷凝管2是水平放置的，因此无法正常显示其排液口 23，图2实际上是本实用新型的微型冷凝管在使用状态下的俯视图；使用时，需要将图2所示的微型冷凝管翻转90度，也就是说，玻璃冷凝管2是竖直安装的，进气口 21和出气口 22处于上方，排液口 23处于下方，请参见图5。本实用新型的微型冷凝器，采用半导体冷凝片I对玻璃冷凝管2内的烟气进行冷凝，利用半导体材料的帕尔贴效应实现制冷，整个过程只需通入电流即可，无需使用制冷齐U，也没有任何滑动部件，且其体积较小，则其安装和操作所需要的空间较小，更加不会产生制冷剂的污染；此外，本实用新型采用玻璃冷凝管2和半导体冷凝片I相互配合，其冷凝的效果较佳，可靠性较高；且所述玻璃冷凝管2的进气口 21和出气口 22处于其排液口 23的上方，当烟气内的杂质被冷凝成液态杂质时，在该液态杂质自身的重力作用下运动到排液口 23并向外排出；而由于处理后的烟气密度较小，且密度相对较大的待处理烟气从进气口 21不断地送入，则处理后的采样烟气在玻璃冷凝管2的内部压强作用下，就能够自然地从所述出气口 22排出，进而被送入烟气分析仪内，进行烟气的采用分析，而无需额外提供任何动力。所述帕尔贴效应是指当电流流经两个不同导体形成的结点时，结点处会产生放热和吸热的现象，放热或者吸热的大小由电流的大小来决定。而当半导体材料内通入电流之后，就能够实现上述的吸热和放热过程，利用半导体制成的半导体冷凝片I也就能够实现制冷的效果；由于其制冷的强度与电流呈正比，而电流是比较容易控制的，因此，本实用新型采用半导体冷凝片I进行制冷，无需任何滑动部件辅助，只需控制电流即可，其可靠性较高，占用的空间较小，尤其适用于空间受限的场合。请参考图5，图5为本实用新型所提供玻璃冷凝管一种设置方式的结构示意图。其中，玻璃冷凝管2可以设置为U型，如图5中所示，进气口 21和出气口 22分别设置在该U型管的两个端部的端口处，排液口 23设置在该U型管的弯部，也可以设置在U型管的弯部与直部的连接处，如图5中所示，排液口 23设置在U型管的弯管与出气口 22所在的一侧直管相连接的部位。安装时，U字型的两个端口要朝向上方，以便进气口 21和出气口 22朝向上方，而排液口 23就相应地处于下方，以便通过液态杂质自身的重量实现其排放。将玻璃冷凝管2设置为U型，且排液口 23设置在U型的弯部，该部位是整个冷凝管的较低处，液态杂质在其自身重力的作用下就会流向排液口 23，即使部分杂质在进气口 21所在的一侧直管内没有被冷凝成液态，在出气口 22所在的另一侧直管内也会被继续冷凝，最终成为液态杂质，然后通过排液口 23排出，则杂质的去除效果更佳；同时，U型的管状结构的弯部比较平缓，利于烟气的流动，处理后的采样烟气能够较快地流入烟气分析仪内。可以想到，玻璃冷凝管2可以竖直地进行安装，以保证液态杂质的有效排出，如图5中所示；当然，玻璃冷凝管2也可以稍有偏斜，只要能够满足进气口 21和出气口 22与排液口 23的闻度关系即可。还可以想到，玻璃冷凝管2可以是对称结构，也可以是非对称的结构。例如，玻璃冷凝管2两侧的平直管可以采用大小不同的管径，其中，可以将进气口 21所在的一侧直管设置为大管径，即进气口 21 —侧直管的管径要大于出气口 22 —侧直管的管径，以延长待处理烟气在该侧直管内的停留时间，从而使得待处理烟气内的杂质得到更为充分的冷凝，以提高处理后采样烟气的纯度；同理，也可以延长进气口 21所在的一侧直管的长度，使得进气口 21—侧直管的长度大于出气口 22 —侧直管的长度，同样可以起到延长待处理烟气冷凝时间的作用。当然，对称结构的玻璃冷凝管2，其两侧的直管的管径和长度均是相同的，这·种对称的结构更加便于加工，也无需对与其相连的其他部件进行改动，其安装和使用均比较方便。进一步，可以将玻璃冷凝管2设置为倒置的梯形，将进气口 21和出气口 22分别设置在所述梯形下底边的两个端点处，将排液口 23设置在所述梯形的上底边上，其效果与U型的玻璃冷凝管相似。需要说明的是，所述的梯形的上底边和下底边并不能简单的理解为上面的一条底边和下面的一条底边，所述上底边和下底边是以其长度进行区分的，梯形中长度较长的一个底边为下底边，长度较短的一个底边为上底边；由于此处梯形为倒置设置，则此处所谓的上底边实际上处于下方，而下底边实际上处于上方。梯形冷凝管的作用原理与上述U型冷凝管相似，而梯形的腰与底边之间一般都具有一定的倾斜角度，该角度更加有利于烟气与液体杂质的分离；且梯形的玻璃管的设置方式比较灵活，可以根据安装的需要进行形状的变换，其适用范围更广。显然，所述玻璃冷凝管2还可以设置为弧形，所述弧形朝向上弯曲，进气口 21和出气口 22可以分别设置在弧形的端点处，排液口 23设置在弧形的最低点。也就是说，本实用新型的玻璃冷凝管2可以有多种变形，其形状可以根据安装和使用的需要进行任意的变换，只要满足上述进气口 21和出气口 22与排液口 23的高度位置关系的要求即可，限于篇幅，此处不再一一列举说明。此外，半导体冷凝片I还可以连接散热片3，散热片3能够及时地将半导体冷凝片I所产生的热量散发出去，以降低半导体冷凝片I自身的温度，从而保证半导体冷凝片I能够正常运作，延长其使用寿命。同时，还可以在散热片3上连接风扇4，以加快散热的速度。以上对本实用新型所提供的用于烟气采样系统的微型冷凝器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型 权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种用于烟气采样系统的微型冷凝器，其特征在于，所述微型冷凝器包括半导体冷凝片和与其相连的玻璃冷凝管，所述半导体冷凝片用于对所述玻璃冷凝管内的待处理烟气进行冷凝处理，以便将所述待处理烟气内的杂质冷凝成液态杂质，所述玻璃冷凝管具有进气口、出气口和用于排出所述液态杂质的排液口，所述进气口和所述排气口的高度大于所述排液口的高度。
2.如权利要求I所述的微型冷凝器，其特征在于，所述玻璃冷凝管呈U型设置，所述进气口和出气口分别设置在所述U型的两个端口处，所述排液口设置在所述U型的弯部。
3.如权利要求2所述的微型冷凝器，其特征在于，所述进气口一侧直管的管径大于所述出气口一侧直管的管径。
4.如权利要求2所述的微型冷凝器，其特征在于，所述进气口一侧直管的长度大于所述出气口一侧直管的长度。
5.如权利要求I所述的微型冷凝器，其特征在于，所述玻璃冷凝管呈倒置的梯形设置，所述进气口和出气口分别设置在所述梯形下底边的两个端点处，所述排液口设置在所述梯形的上底边。
6.如权利要求I至5任一项所述的微型冷凝器，其特征在于，所述微型冷凝器还包括散热片，所述散热片与所述半导体冷凝片相连。
7.如权利要求6所述的微型冷凝器，其特征在于，所述散热片进一步连接有风扇。
专利摘要本实用新型提供一种用于烟气采样系统的微型冷凝器，能够应用于便携式的烟气采样系统。本实用新型的微型冷凝器包括半导体冷凝片和与其相连的玻璃冷凝管，所述半导体冷凝片用于对所述玻璃冷凝管内的待处理烟气进行冷凝处理，以便将所述待处理烟气内的杂质冷凝成液态杂质，所述玻璃冷凝管具有进气口、出气口和用于排出所述液态杂质的排液口，所述进气口和所述排气口的高度大于所述排液口。本实用新型利用半导体材料的帕尔贴效应实现制冷，没有任何处于运动状态的部件，也无需使用制冷剂，其体积较小，可靠性较高，节能环保；而玻璃冷凝管的结构，使得液态杂质利用自身的重力排出，处理后的烟气自然地进入烟气分析仪，无需额外提供任何动力。
文档编号G01N1/22GK202793860SQ201220443930
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者周红英 申请人:北京雪迪龙科技股份有限公司