[其他]带有热交换装置的气相色谱分析炉

说明书

本实用新型要求2004年5月4日提交的美国临时申请No.60/521,479的优先权，其作为参考结合于此。

技术领域

本实用新型一般涉及气相色谱分析仪，并且更特别地涉及一种气相色谱分析炉的改进，实现了改进的热交换功能。

背景技术

气相色谱分析在特别的仪器中实施，在其中少量的液体混合物被注射入一种装置，在该装置内这些液体混合物在加热的室内蒸发。蒸发的混合物扫过处于诸如氦或者氖气流中的柱体，在此条件下该混合物的组分分离成纯化合物。该柱体处于加热的炉中，以促使这种分离。在每种化合物离开该仪器之前，其经过检测器，后者向记录器发出电子信息，该记录器在一张纸上打印峰值，确认该化合物。

典型地，该柱体通过将其放置在炉中进行加热。热量通过升高该柱体的温度并且加速该混合物中的化合物而有利于化合物分离。为了工作精确，柱体的温度可以控制在十分之一度范围内。该优化的柱体温度取决于样品的沸点。通常，温度略高于样品的平均沸点导致析出时间为2-30分钟。如果样品的沸腾范围宽泛，则温度程序是有用的。该柱体的温度随着分离的进行而(持续地或者阶段性地)升高。

因此，可以在不同的温度下，包括诸如500℃的高温，测定感兴趣的分析物，并且在需要测定另外的样品前冷却该炉和该柱体。较长的冷却时间会产生问题，因为它们延长了采样周期，降低了仪器的生产率。在需要用气相色谱分析分析大量包含相同或者不同的感兴趣的分析物的样品的过程中掺杂了延迟。

在运行过程间隙，通风系统，包括风扇已经添加到气相色谱分析仪中，向该炉内和该柱体上吹送空气。然而，传统的设计冷却缓慢，因为存在可观的流动约束，它们阻碍空气流遍该炉。另外，某些设计允许冷却入口空气与排出空气混合，导致更慢、更低效地冷却该炉。另外，温度梯度会形成在该炉中，降低了正在冷却的化合物的一致性和均匀性。

有关的现有技术包括一种系统，其涉及一种色谱分析炉，后者包括容纳在壳体内靠近后壁的风扇；位于后壁上的环境空气进入口；位于与该后壁相邻的侧壁后角的排出口，用于排出由该转动的风扇产生的切向空气流。然而，这种设计具有可观的流动约束，阻碍了空气流遍该炉，导致冷却效率较低。

进一步有关的是另一种现有技术的系统，其涉及一种装置，后者包括第一隔室，所述隔室包括带有风扇的色谱分析炉，所述风扇在该炉关闭时在该柱体内循环加热的空气，而在该炉打开时，从该第一隔室向该炉内吸入处于环境温度的冷却空气。环境空气被吸入该第一隔室内的弯曲路径内。从第二隔室来的冷却空气经由挡板上的开口进入该第一隔室。冷却空气流遍该炉的外部，并且在该炉打开时，至少部分地被该炉的风扇吸入该炉。炉加热器，与这些板同轴，位于炉壁和叶片之间。环形挡板，基本上与这些叶片直径相同并且同轴，位于该壁和叶片之间。在该炉打开时，该炉外侧的风扇经由出口从该炉吸引空气。第二风扇被挡板从该炉的入口隔开，所述挡板上具有开口，当该炉关闭时，第二风扇经由所述开口吸引空气。该第二隔室包括壳体，用于该柱体的流体流动控制器，该壳体由围绕在该第二隔室周围的环境空气保持在恒定温度。然而，这种设计阻碍了空气流，因为进入该炉的空气遭遇到离开该炉的空气，降低了冷却效率。另外，该隔板阻碍了空气流并且在该炉中产生温度梯度，导致冷却效率更低。另外，该装置需要两个风扇来循环空气流，消耗了额外的能量并且会有噪音。

进一步有关的是另一种现有技术的系统，其涉及气相色谱分析(GC)系统，该系统采用了低热质量炉，其中吸入和排出口开孔关于搅拌风扇的转动轴对准。该开口的提动阀动态地向周围排出由该搅拌风扇产生的空气流。这些开口的几何布置与该搅拌风扇的轴向和径向组件协作，促使形成圆锥漩涡空气流，有利于与环境空气进行流质互换。然而，这种通风系统包括笨重的开口伺服器，用于驱动载体组件，后者打开前排出提动阀。离开该炉的前方的排出空气无法循环回来流遍该炉的表层，导致效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气相色谱分析炉，其降低或者消除阻碍气相色谱分析炉内的空气流动的空气流动约束。

本实用新型的另一个目的是提供一种气相色谱分析炉，其减少了吸入空气和排出空气的混合。

本实用新型的另一个目的是提供一种高效的气相色谱分析系统。

本实用新型的另一个目的是提供一种气相色谱分析炉，其控制空气流与该气相色谱分析炉组件之间的热交换。