一种带真空视窗的冷阱装置及其除冰方法

本发明涉及冷阱，尤其涉及一种带真空视窗的冷阱装置及其除冰方法。

背景技术：

1、冷阱置于真空容器和真空泵之间，是用于冷凝吸附气体或捕集油气的一种冷却装置，可以通过低温表面，将冷凝点温度高于冷阱温度的气体分子进行冷凝捕集，也可以通过冷凝温度的设置，捕获气体分子，提高抽气效率。

2、根据其降温方式不同，一般分为两种类型：自冷式和外冷式。自冷式使用制冷机对冷阱进行降温。外冷式，其自身没有降温能力，需要依靠外部冷源用于降温，容器制作工厂一般使用外冷式冷阱，优点就是价格低廉，配置灵活，使用液氮，冷却温度可达-190℃左右，冷却效果良好。

3、目前冷阱，内外双层结构，内层的容积大概在25l，顶部有加装液氮的管口，底部用于放空夹层水气杂质的kf接头。在实际生产过程中，此结构的冷阱，最大弊端就是不能及时观察到冷面冷冻水气和杂质的情况，尤其是抽真空的初期，夹层水气过多，冷冻的水气，凝结成较大的冰块，冰堵住了冷阱的进气口，严重影响抽真空的效率。

4、目前多采用开视窗的方式来观察冷阱内的结冰情况。现有的冷阱上的视窗多是平视结冰堵塞区域的，视窗与结冰堵塞区域的距离很近，而且视窗多是玻璃材质的，在进行除冰时，有可能会因为冷热不均匀导致窗体碎裂。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种带真空视窗的冷阱装置及其除冰方法，在除冰时视窗不易碎裂。

2、技术方案：为实现上述目的，本发明的一种带真空视窗的冷阱装置，包括罐体，罐体中有内管，罐体与内管之间为夹层腔；罐体上连接有进气接头和出气接头，气体流经夹层腔时，装有冷源的内管能对气体进行冷凝捕集；罐体上还设置有视窗，夹层腔内与进气接头相对的区域为冰堵区域，视窗与冰堵区域倾斜相对。

3、进一步地，所述进气接头位于罐体的底部一侧，冰堵区域对应位于夹层腔的底部；视窗位于罐体的上部，且视窗由上而下地与冰堵区域倾斜相对。

4、进一步地，所述罐体外设置有斜向的外延管，外延管的斜下端连通夹层腔，视窗安装在外延管的斜上端。

5、进一步地，所述内管的外管壁上有标识刻度线，标识刻度线与进气接头的位置相互对应。

6、进一步地，所述外延管为直向管体，外延管的下端朝向所述内管外壁上的标识刻度线。

7、进一步地，所述罐体上的相对两侧分别设置有一视窗，其中一个视窗作为观察窗口时，另一个视窗作为采光窗口。

8、进一步地，所述出气接头位于罐体的上部，且进气接头与出气接头分别位于罐体的相对两侧。

9、所述内管的上端伸出罐体，所述内管的下端与罐体底部间距相隔；所述内管的上管进一步地，口有管塞，取下管塞时能向内管中添加冷源。

10、进一步地，所述罐体的底部设置有排水接头，热化的冰能从排水接头排出。

11、一种带真空视窗的冷阱装置的除冰方法，采用内加热装置和外加热装置同时对罐体内外进行加热；内加热装置包括加热棒，加热棒对应伸入到内管中，对罐体内部进行加热；外加热装置包括加热套，加热套避开视窗后裹套在罐体外壁上，且加热套的裹套位置与夹层腔内的冰堵区域相对应；融化后的冰从排水接头排出夹层腔。

12、有益效果：本发明的一种带真空视窗的冷阱装置及其除冰方法，其有益效果如下：

13、1)采用斜向的视窗来观察冷阱装置内的结冰情况，而且视窗设置在外延管上，使得视窗离冰堵区域较远，在加热熔化冰的过程中，视窗不容易因为冷热不均而碎裂；

14、2)由于视窗与冰堵区域斜向相对，所以可以采用对罐体内外同时加热的方式来除冰，以提高除冰效率，在除冰时，罐体外的加热套可以避开视窗。

技术特征：

1.一种带真空视窗的冷阱装置，其特征在于：包括罐体(1)，罐体(1)中有内管(2)，罐体(1)与内管(2)之间为夹层腔(3)；罐体(1)上连接有进气接头(4)和出气接头(5)，气体流经夹层腔(3)时，装有冷源的内管(2)能对气体进行冷凝捕集；罐体(1)上还设置有视窗(6)，夹层腔(3)内与进气接头(4)相对的区域为冰堵区域(10)，视窗(6)与冰堵区域(10)倾斜相对。

2.根据权利要求1所述的一种带真空视窗的冷阱装置，其特征在于：所述进气接头(4)位于罐体(1)的底部一侧，冰堵区域(10)对应位于夹层腔(3)的底部；视窗(6)位于罐体(1)的上部，且视窗(6)由上而下地与冰堵区域(10)倾斜相对。

3.根据权利要求2所述的一种带真空视窗的冷阱装置，其特征在于：所述罐体(1)外设置有斜向的外延管(7)，外延管(7)的斜下端连通夹层腔(3)，视窗(6)安装在外延管(7)的斜上端。

4.根据权利要求3所述的一种带真空视窗的冷阱装置，其特征在于：所述内管(2)的外管壁上有标识刻度线(8)，标识刻度线(8)与进气接头(4)的位置相互对应。

5.根据权利要求4所述的一种带真空视窗的冷阱装置，其特征在于：所述外延管(7)为直向管体，外延管(7)的下端朝向所述内管(2)外壁上的标识刻度线(8)。

6.根据权利要求2所述的一种带真空视窗的冷阱装置，其特征在于：所述罐体(1)上的相对两侧分别设置有一视窗(6)，其中一个视窗(6)作为观察窗口时，另一个视窗(6)作为采光窗口。

7.根据权利要求1所述的一种带真空视窗的冷阱装置，其特征在于：所述出气接头(5)位于罐体(1)的上部，且进气接头(4)与出气接头(5)分别位于罐体(1)的相对两侧。

8.根据权利要求1所述的一种带真空视窗的冷阱装置，其特征在于：所述内管(2)的上端伸出罐体(1)，所述内管(2)的下端与罐体(1)底部间距相隔；所述内管(2)的上管口有管塞(11)，取下管塞(11)时能向内管(2)中添加冷源。

9.根据权利要求2至8任意一项所述的一种带真空视窗的冷阱装置，其特征在于：所述罐体(1)的底部设置有排水接头(9)，热化的冰能从排水接头(9)排出。

10.根据权利要求9所述的一种带真空视窗的冷阱装置的除冰方法，其特征在于：采用内加热装置和外加热装置同时对罐体(1)内外进行加热；内加热装置包括加热棒，加热棒对应伸入到内管(2)中，对罐体(1)内部进行加热；外加热装置包括加热套，加热套避开视窗(6)后裹套在罐体(1)外壁上，且加热套的裹套位置与夹层腔(3)内的冰堵区域(10)相对应；融化后的冰从排水接头(9)排出夹层腔(3)。

技术总结
本发明公开了一种带真空视窗的冷阱装置及其除冰方法，包括罐体，罐体中有内管，罐体与内管之间为夹层腔；罐体上连接有进气接头和出气接头，气体流经夹层腔时，装有冷源的内管能对气体进行冷凝捕集；罐体上还设置有视窗，夹层腔内与进气接头相对的区域为冰堵区域，视窗与冰堵区域倾斜相对。所述进气接头位于罐体的底部一侧，冰堵区域对应位于夹层腔的底部；视窗位于罐体的上部，且视窗由上而下地与冰堵区域倾斜相对。所述罐体外设置有斜向的外延管，外延管的斜下端连通夹层腔，视窗安装在外延管的斜上端。本发明在除冰时不易导致视窗碎裂。

技术研发人员：尤振宇,熊芳芳,朱长永,李秀静
受保护的技术使用者：南通理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/8/26