真空装置

1.本实用新型涉及分析仪器技术领域，具体而言，涉及一种真空装置。


背景技术：

2.在低沸点痕量气体的分析过程中，往往需要将样品降至极低的温度进行捕集，而后升温进行释放。在上述过程中，降温过程会导致外界的水、二氧化碳等物质凝结并附着在管路和接口处，从而导致出现降温效率降低或系统无法达到设定温度等问题，并且这些凝结物会对管路接口处产生挤压，从而损坏管路接口。另外，在升温过程中，外部凝结的物质会融化蒸发，又导致了升温效率的降低。因此，需要提供一种高度真空的环境来将需要升温和降温的气体与外界隔离开来，从而能够最大程度的避免其与外界的热交换，极大的提高冷凝和加热效率，在保证达到目标温度的同时，避免管路接口的损坏。
3.然而，传统的真空仓采用外置压缩机压缩冷媒进行制冷，导致需要较长的管路循环冷媒，装置的集成度不高，且降低了制冷机的制冷效率。而且通常使用卤代烃类冷媒进行冷却，冷媒一旦泄露会直接影响分析仪器内痕量气体中某些组分的浓度，从而干扰测量结果。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型提供了一种真空装置。该装置大大缩短了腔体长度，并且通过氦气制冷机冷头与导温盘直接连接提高了热传导效率和装置的集成度，有效避免了冷媒泄露导致装置污染的问题。
5.本实用新型提供一种真空装置，其包括：外壳、导温盘、环形圆板、腔体及氦气制冷机；
6.所述腔体和所述导温盘分别安装于所述环形圆板的两面，且所述腔体的内腔与所述环形圆板的内圆相通；
7.所述氦气制冷机的冷头贯穿所述腔体及所述环形圆板的内圆，并与所述导温盘相抵；
8.所述外壳套设于所述环形圆板的导温盘面，与所述氦气制冷机配合形成密闭结构。
9.在一些实施方式中，所述环形圆板上设有真空孔、气体管路孔及测温装置孔，所述真空孔用于真空管通过，所述气体管路孔用于气体进出管通过，所述测温装置孔用于安装测温装置。
10.在一些实施方式中，所述真空孔与所述真空管之间及所述气体管路孔与所述气体管路之间均通过4,4
’‑
(1-甲基亚乙基)双苯酚与(氯甲基)环氧乙烷的聚合物密封。
11.在一些实施方式中，所述导温盘的材质为铜。
12.在一些实施方式中，所述腔体为柱状。
13.在一些实施方式中，所述腔体的内径与所述环形圆板的内圆直径相同，所述导温
盘的直径大于所述腔体的内径，且小于所述环形圆板的外圆直径。
14.在一些实施方式中，所述腔体与所述氦气制冷机之间通过法兰连接。
15.在一些实施方式中，所述法兰处安装有第一垫圈。
16.在一些实施方式中，所述环形圆板与所述外壳之间还安装有第二垫圈。
17.在一些实施方式中，所述环形圆板与所述外壳通过螺钉连接。
18.有益效果：
19.本实用新型提供的真空装置大大缩短了腔体的长度，且将氦气制冷机的冷头与导温盘直接连接，无需通过冷媒等其他导温媒介，加快了热量的传递效率，使得装置升温与降温的灵敏度更高。
20.进一步地，相比于传统的含卤冷媒制冷机，本实用新型采用氦气制冷机杜绝了对气体分析仪器造成污染，更为环保。而且氦气制冷机的制冷温度更低，能够满足严苛的制冷需求。同时，氦气制冷机也更加小巧轻便，稳定性更高，包装运输过程中不需要约束摆放角度，安装使用更加简便快捷，更有利于后期维护。氦气制冷机与腔体直接连接，提高了整个真空装置的集成度。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型一实施例的真空装置的结构示意图；
23.图中：1-外壳；2-导温盘；3-中空圆板；31-真空孔；32-气体管路孔；33-测温装置孔；4-腔体；5-氦气制冷机；51-冷头；52-法兰；6-垫圈；61-第一垫圈；62-第二垫圈；7-螺钉。
具体实施方式
24.现将详细地提供本实用新型实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本实用新型。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本实用新型进行多种修改和变化而不背离本实用新型的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。
25.因此，旨在本实用新型覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本实用新型的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述，而非意在限制本实用新型更广阔的方面。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.在本实用新型专利中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.术语和定义
29.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
30.术语“长度”、“宽度”、“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“径向”、“轴向”、“纵向”、“横向”、“周向”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本实用新型的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
32.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.以图1作为参考示意图作为说明，本实用新型实施例提供一种真空装置，其包括：外壳1、导温盘2、环形圆板3、腔体4及氦气制冷机5；
34.其中，腔体4和导温盘2分别安装于环形圆板3的两面，且腔体4的内腔与环形圆板3的内圆相通；
35.所述氦气制冷机5的冷头51贯穿所述腔体4及所述环形圆板3的内圆，并与导温盘2相抵；
36.所述外壳1套设于所述环形圆板3的导温盘面，与所述氦气制冷机5配合形成密闭结构。
37.本实用新型提供的真空装置大大缩短了腔体4的长度，且将氦气制冷机5的冷头51与导温盘2直接连接，无需通过冷媒等其他导温媒介，加快了热量的传递效率，使得装置升温与降温的灵敏度更高。
38.而且采用氦气制冷机5杜绝了对气体分析仪器造成污染，更为环保。氦气制冷机5的制冷温度更低，能够满足严苛的制冷需求。同时，氦气制冷机5也更加小巧轻便，稳定性更高，包装运输过程中不需要约束摆放角度，安装使用更加简便快捷，更有利于后期维护。氦
气制冷机5与腔体4直接连接，提高了整个真空装置的集成度。
39.在一些实施方式中，环形圆板3与腔体4之间可以为焊接密封。
40.在一些实施方式中，氦气制冷机5的冷头51与导温盘2相抵，并经螺钉7将冷头51固定到导温盘2的中心区域。所述螺钉7可以为若干个，优选的，螺钉7的数量为1～5个，更优选的，螺钉7的数量为4个。
41.所述环形圆板3上设有真空孔31、气体管路孔32及测温装置孔33，所述真空孔31用于真空管通过，所述气体管路32孔用于气体进出管通过，所述测温装置孔33用于安装测温装置。
42.在一些实施方式中，真空孔31与所述真空管之间及所述气体管路孔32与所述气体管路之间均通过4,4
’‑
(1-甲基亚乙基)双苯酚与(氯甲基)环氧乙烷的聚合物密封。优选的，真空孔31与所述真空管之间及所述气体管路孔32与所述气体管路之间均通过4,4
’‑
(1-甲基亚乙基)双苯酚与(氯甲基)环氧乙烷的聚合物密封。使用上述聚合物对各连接口进行密封，防止接口处漏气，从而可以保证真空装置具有较高的真空度。
43.所述导温盘2的形状不作限制，可以为规则或不规则多边形、圆形等，优选为规则多边形或圆形，进一步，规则多边形为正多边形，例如可以为正方形、长方形、正三角形、正五边形、正六边形等。更优选的，导温盘2的形状为圆形。将导温盘2的结构设置为圆形可以保证在材料用量相同的情况下，获得最大的面积，从而减少耗材。
44.在一些实施方式中，导温盘2的材质为金属。所述金属可以为单一金属，也可以为多种金属组成的金属合金、不锈钢等。金属具有良好的导温导热性，从而提高了热传导效率，保证了制冷的高效性。优选的，导温盘2的材质为铜、铝、铁或前述金属形成的合金，或不锈钢，进一步，导温盘2的材质为铜，更进一步的，导温盘2的材质为高纯度的铜，再进一步的，导温盘2的材质为纯度为99％的纯铜。
45.所述外壳1、环形圆板3及腔体4的材质可以为金属，例如可以为不锈钢，保证这些结构具有一定的冷、热稳定性、机械强度和硬度等，可以经久耐用。
46.在一些实施方式中，腔体4的形状为柱状，所述柱状可以为正棱柱状或圆柱状，所述正棱柱状的截面为正多边形，其中正多边形可以为正八边形、正七边形、正六边形、正十二边形、正五边形或正四边形等。优选的，腔体4的形状为圆柱状。
47.在一些实施方式中，腔体4的内径与环形圆板3的内圆直径相同，且导温盘2的直径大于腔体4的内径，且小于环形圆板3的外圆直径。所述腔体4的内径为15cm～25cm，所述导温盘2的直径为30cm～35cm，所述环形圆板3的外圆直径为50cm～60cm。
48.在一些实施方式中，腔体4与氦气制冷机5之间通过法兰52连接。所述法兰52穿过氦气制冷机5的冷头51，固定于靠近氦气制冷机5的机体端。所述法兰52的材质可以为铸铁、碳钢、合金钢或不锈钢。优选的，所述法兰52的材质为碳钢。
49.在一些实施方式中，法兰52处安装有第一垫圈61。
50.在一些实施方式中，环形圆板3与外壳1之间还安装有第二垫圈62。所述垫圈6可以为橡胶材质或金属材质制成，所述金属可以铜、铁、铝或不锈钢。优选的，垫圈6的为不锈钢材质制成。
51.设置第一垫圈61和第二垫圈62的目的是对装置起到密封作用，通过在接口处安装垫圈6可以防止真空装置漏气，从而确保真空装置具有良好的密闭性。
52.在一些实施方式中，环形圆板3与所述外壳1通过螺钉7连接。所述螺钉7安装在外壳1的边沿处，且螺钉7的数量可以为多个。优选的，螺钉7的数量为3～15个，更优选的，螺钉7的数量为12个。
53.配合附图将本实用新型的工作过程及工作原理进行如下详细描述：
54.在与腔体4焊接密封的环形圆板3上安装导温盘2。氦气制冷机5的冷头51贯穿腔体4及环形圆板3的内圆，直接与导温盘2相抵，并经由螺钉7将导温盘2与冷头51进行固定。外壳1套设于环形圆板3的导温盘面，与氦气制冷机5配合形成密闭结构，且外壳1与环形圆板3经由螺钉7进行固定。将真空泵连接的真空管伸入真空孔31，并对真空孔31与真空管之间进行密封。将气体进、出管分别伸入气体管路32，并对气体管路32与气体进、出管之间进行密封。将测温装置安装于测温装置孔33。调节控制装置后，在真空环境下，将氦气制冷机5打开，通过导温盘2进行热量传递，对腔体4内的气体进行制冷。
55.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
56.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。