ТЕРМОСТАТ ХРОМАТОГРАФА Российский патент 1998 года по МПК G01N30/30 

Изобретение относится к устройствам термостатирования разделительных колонок хроматографов.

Известен термостат хроматографа, содержащий теплоизоляционный корпус, крышку, колонку в виде трубки, свернутой в цилиндрическую спираль, впускной и выпускной каналы для воздуха и центробежный вентилятор [1]. К недостаткам указанного термостата можно отнести тепловую инерционность, сложность конструкции, большое потребление электроэнергии, наличие постоянно работающего вентилятора, снижающего надежность термостата.

Известен термостат, выбранный в качестве ближайшего аналога и содержащий теплоизолирующий кожух, внутри которого расположена термостатирующая камера с установленными в ней датчиками температуры и нагревателем, снаружи которого установлены разделительные колонки [2]. Недостатком этого термостата является большая его инерционность при охлаждении. Технический результат заключается в улучшении термодинамических свойств термостата за счет уменьшения его тепловой инерции.

Это достигается тем, что в термостате хроматографа, содержащем теплоизолирующий корпус, внутри которого расположены нагреватель, разделительная колонка и датчик температуры, теплоизолирующий корпус выполнен в виде плоского основания и установленного на нем с зазором тороидального кожуха с незамкнутой со стороны основания полостью, разделенной цилиндрической перегородкой на две сообщающиеся между собой части, причем перегородка установлена на основании корпуса и на ней размещены нагреватель, разделительная колонка и датчик температуры. Термостат может быть снабжен побудителем движения воздуха.

Термостат изображен на прилагаемом чертеже.

Термостат состоит из основания 1 с установленной на нем цилиндрической перегородкой 2, на которой закреплены разделительные колонки 3, нагреватель 4 и датчик температуры 5. Кожух 6 установлен на основании 1 с зазорами 8 и 12 таким образом, что цилиндрическая перегородка 2 делит полость кожуха 6 на две части 10 и 11, сообщающиеся между собой через зазор 9 и через зазор 12 с каналом 13, в котором установлен вентилятор 7.

Термостат работает следующим образом.

При включении нагревателя 4 происходит нагрев воздуха, находящегося в полостях 10, 11 и канале 9 кожуха 6, разделительных колонок 3, датчика температуры 5. Нагретый воздух прогревает теплоизолированные стенки кожуха 6, формируя через них тепловой поток в атмосферу. Роль теплового изолятора со стороны незамкнутой части кожуха 6 выполняет воздушная прослойка между кольцевыми зазорами 8 и 12. Таким образом, в полостях 10,11 и канале 9 кожуха 6 устанавливается изотермический режим заданной температуры при незначительной величине градиента температуры по высоте вследствие конвективных потоков. При необходимости охлаждения разделительных колонок после работы в режиме программируемого подъема температуры для повторного цикла подъема температуры выключается нагреватель 4 и включается вентилятор 7. При этом наружный воздух нагнетается вентилятором 7 в канал 13, проходит через кольцевой зазор 12 и попадает в полость 11 кожуха 6, равномерно по всей окружности обтекает нагретые поверхности нагревателя 4 и датчика 5, проходит через зазор 9 в полость 10 кожуха 6, равномерно по всей окружности обтекает нагретые поверхности разделительных колонок 3 и через кольцевой зазор 8 нагретый воздух выбрасывается в атмосферу. Таким образом происходит быстрое принудительное охлаждение разделительных колонок 3. В изотермическом режиме работы термостата вентилятор не требуется. Направление потоков воздуха, показанное на чертеже стрелками должен быть противоположным.

Термостат содержит теплоизолирующий корпус, внутри которого расположены нагреватель, разделительная колонка и датчик температуры. Теплоизолирующий корпус выполнен в виде плоского основания и установленного на нем с зазором тороидального кожуха с незамкнутой со стороны основания полостью, разделенной цилиндрической перегородкой на две сообщающиеся между собой части. Перегородка установлена на основании корпуса и на ней размещены нагреватель, разделительная колонка и датчик температуры. Технический результат данного изобретения выражается в улучшении термодинамических свойств термостата за счет уменьшения его тепловой инерционности. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Термостат хроматографа, содержащий теплоизолирующий корпус, внутри которого расположены нагреватель, разделительная колонка и датчик температуры, отличающийся тем, что теплоизолирующий корпус выполнен в виде плоского основания и установленного на нем с зазором тороидального кожуха с незамкнутой со стороны основания полостью, разделенной цилиндрической перегородкой на две сообщающиеся между собой части, причем перегородка установлена на основании корпуса и на ней размещены нагреватель, разделительная колонка и датчик температуры. 2. Термостат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен побудителем движения воздуха.