一种惰性气体保护试验用手套箱的制作方法

本实用新型属于化工用隔离设备，尤其是一种惰性气体保护试验用手套箱。

背景技术：

手套箱是将高纯度惰性气体充入箱体内，并循环过滤掉其中的活性物质的实验室设备。也称手套箱、惰性气体保护箱、干箱等。主要对氧气，水蒸气，有机气体等气体的清除，提供一种无水、无氧、无尘的超纯环境。在纳米级半导体材料的加工、制备过程中，经常需要使用到手套箱。

申请人在长期使用的手套箱，经常会因为手套箱内活性气体浓度过高，导致实验失败的情况。因此，对现有设备进行仔细研究后发现，由于橡胶手套与手套口长期性磨损，很容易出现气密性问题，进而导致整个手套箱出现气密性问题。另外，现有技术中，气体净化装置一般设置在所述操作箱体的上部或者下部，以氮气作为惰性气体为例，由于气密性原因等原因，当有空气进入操作箱体内部时，其中的氧气分子更多的分布在操作箱体的下部（氧气相对分子质量大于氮气相对分子质量），而水蒸气分子更多的分布在操作箱体的上部（水分子相对分子质量小于氮气相对分子质量），因而气体净化装置的工作效率具有很强局限性，根本达不到除杂的目的。

技术实现要素：

实用新型目的：提供一种惰性气体保护试验用手套箱，以解决上述背景技术中所涉及的问题。

技术方案：一种惰性气体保护试验用手套箱，包括：箱体组件、过渡仓组件、循环过滤组件三部分。

箱体组件，包括操作箱体，设置在所述操作箱体底部的支撑架，设置在所述操作箱体中间位置的手套口，以及与所述手套口密封连接的橡胶手套。

过渡仓组件，包括设置在所述操作箱体的一侧的多个过渡仓，安装在所述过渡仓与操作箱体连接处的第一过渡仓门，以及安装在所述过渡仓外部的第二过渡仓门。

循环过滤组件，包括设置在所述操作箱体顶部的循环排风箱，安装在所述循环排风箱内部的三通阀，安装在所述操作箱体内部的变频风机，一端与所述变频风机出气口相连接、另一端与所述三通阀的第一进气口相连接的第一循环管道，与所述三通阀第二进气口相连接的惰性气体送风管道，与所述三通阀出气口相连接的第二循环管道，设置在所述操作箱体底部的出风管道，以及设置在所述变频风机进气口或循环管道内的气体净化装置。

作为一个优选方案，所述操作箱体两侧的隔板采用透明的亚克力板制成。

作为一个优选方案，所述操作箱体内设置有温度调节装置和照明装置，所述温度调节装置包括设置在所述操作箱体内部的电加热器、温度检测装置，以及与所述电加热器和温度检测装置相连接、并设置在所述操作箱体外部的控制开关。

作为一个优选方案，所述过渡仓内与循环过滤组件相连接，且在过渡仓内部设置有温度调节装置。

作为一个优选方案，所述气体净化装置包括：设置在所述变频风机进气口或循环管道内除氧过滤网和除水过滤网，在所述除氧过滤网和除水过滤网的设置有可更换的吸氧、吸水材料夹层。

作为一个优选方案，所述手套口的上固定安装有手套圈，在所述手套圈上设置有至少两条环形凹槽，在所述手套圈外部设置有与之相匹配的箍环，在所述环形凹槽和箍环的固定面设置有柔性密封环，在所述手套圈连接有外部柔性材料制成的柔性隔离圈。

作为一个优选方案，所述操作箱体与循环管道/过渡仓连接处均安装截止阀或采用可自密封的连接件并采用密闭方式穿板固定连接。

有益效果：本实用新型涉及一种惰性气体保护试验用手套箱，一方面，通过在所述手套口处设置有柔性结构，减少橡胶手套与手套口之间的磨损，提高手套箱的密封性，另一方面，将原有的气体净化装置从放置于操作箱体内部变为设置在循环过滤组件中，提高净化装置的利用效率。解决了现有手套箱在长期使用过程中，出现由于气密性导致活性气体的浓度超标，进而影响实验结果的问题。

附图说明

图1是本实用新型的外部结构示意图。

图2是本实用新型的内部结构示意图。

图3是本实用新型的手套口的局部放大图。

附图标记为：操作箱体1、支撑架2、手套口3、橡胶手套4、过渡仓5、第一过渡仓门6、第二过渡仓门7、循环排风箱8、变频风机9、第一循环管道10、送风管道11、第二循环管道12、气体净化装置13、出风管道14、亚克力板101、手套圈301、环形凹槽302、箍环303、柔性密封环304、柔性隔离圈305。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如附图1～2所示，一种惰性气体保护试验用手套箱，包括：箱体组件、过渡仓5组件、循环过滤组件三部分。

箱体组件包括：操作箱体1、支撑架2、手套口3、橡胶手套4。其中，所述支撑架2设置在操作箱体1底部，且在所述支撑架2的底部设置支撑腿和可折叠的滚轮；所述操作箱体1两侧的隔板为透明的亚克力板101，便于使用者操作和直接观察反应的进行情况；在所述操作箱体1隔板中间位置设置有多个手套口3，所述手套口3密封连接有橡胶手套4。

在进一步实施过程中，如附图3所示，所述手套口3的上固定安装有手套圈301，在所述手套圈301上设置有至少两条环形凹槽302，在所述手套圈301外部设置有与之相匹配的箍环303，在所述环形凹槽302和箍环303的固定面设置有柔性密封环304，在所述手套圈301连接有外部柔性材料制成的柔性隔离圈305。在传统的连接方式中，通常直接将柔性的橡胶手套4与刚性的手套圈301直接接触，通过橡胶手套4的弹性和箍环303压力将橡胶手套4固定连接，在长期使用过程中，橡胶手套4与手套之间长期摩擦，在橡胶手套4容易破损，出现气密性问题。上述在上述结构中，增加柔性密封环304和柔性隔离圈305，尽可能避免橡胶手套4与手套圈301之间直接接触，减少对橡胶手套4的磨损，进而保证手套箱在长期使用过程中的气密性。

在进一步实施过程中，所述操作箱体1内设置有温度调节装置和照明装置，所述温度调节装置包括设置在所述操作箱体1内部的电加热器、温度检测装置，以及与所述电加热器和温度检测装置相连接、并设置在所述操作箱体1外部的控制开关。

过渡仓5组件包括：过渡仓5、第一过渡仓门6、第二过渡仓门7。其中，在所述操作箱体1的一侧设置多个过渡仓5，为了保证手套箱的气密性，所述操作箱体1与过渡仓5连接处均采用可自密封的连接件并采用密闭方式穿板固定连接。第一过渡仓门6安装在所述过渡仓5与操作箱体1连接处，第二过渡仓门7安装在所述过渡仓5外部。所述第一过渡仓门6/第二过渡仓门7与过渡仓5之间通过手柄控制螺杆旋转，将旋转运动转化为直线运动，进而控制第一过渡仓门6/第二过渡仓门7沿着锁紧螺栓运动，实现对过渡仓5的封闭和开启。

在进一步实施过程中，所述过渡仓5内与循环过滤组件相连接，且在过渡仓5内部设置有温度调节装置。保证过渡仓5内的活性气体浓度和温度在的稳定性，避免破坏操作箱体1内部的环境。

循环过滤组件包括：循环排风箱8、变频风机9、第一循环管道10、送风管道11、第二循环管道12、气体净化装置13、出风管道14。其中，循环排风箱8设置在所述操作箱体1顶部的，在所述循环排风箱8内部安装有三通阀，变频风机9安装在所述操作箱体1的内部，第一循环管道10的一端与所述变频风机9出气口相连接，另一端与所述三通阀的第一进气口相连接，惰性气体送风管道11将所述三通阀的第二进气口和惰性气体储存罐连接在一起，第二循环管道12一端与所述三通阀出气口相连接，另一端设置在所述操作箱体1内部，出风管道14设置在所述操作箱体1底部，气体净化装置13设置在所述变频风机9进气口或循环管道内。在具体实施过程中，所述操作箱体1与循环管道处均安装截止阀或采用可自密封的连接件并采用密闭方式穿板固定连接。第一次使用手套箱时，将三通阀的第二进气口与第二循环管道12连通，向操作箱体1内通入惰性气体，迫使空气从出风管道14出去，然后关闭出风管道14、进风管道，并打开第一循环管道10和变频风机9，实现对操作箱体1内的空气进行循环过滤、吸收活性气体。

在进一步实施过程中，所述气体净化装置13包括：设置在所述变频风机9进气口或循环管道内除氧过滤网和除水过滤网，在所述除氧过滤网和除水过滤网一侧设置有可更换的吸氧、吸水材料夹层。其中，在具体实施过程中，所述吸氧剂可以为活性铁粉、活性炭和金属粉组合物、双丁羟基甲基茴香醚或双羟基甲基醚等材料。所述吸氧剂可以为变色硅胶、无水硫酸铜等材料。在具体实施过程中，需要定期更换吸氧材料、吸水材料，或者定期对吸氧材料、吸水材料进行脱氧、脱水。

为了方便理解惰性气体保护试验用手套箱的技术方案，对其工作原理做出简要说明：一方面，通过在所述手套口3处设置有柔性结构，尽可能避免橡胶手套4与手套圈301之间直接接触，减少对橡胶手套4的磨损，进而保证手套箱在长期使用过程中的气密性。另一方面，将原有的气体净化装置13从放置于操作箱体1内部变为设置在循环过滤组件中，当循环组件对操作箱内的气体进行过滤的同时，对活性气体进行吸收，提高净化装置的利用效率。避免手套箱在长期使用过程中，出现由于气密性导致活性气体的浓度超标，进而影响实验结果的问题。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。