防爆装置的制作方法

本实用新型涉及防爆设备技术领域，特别是涉及一种防爆装置。

背景技术：

氨热法制备氮化镓单晶的应用中，最高反应温度可达650℃或更高，最高反应压强可达200mpa。在这样的反应环境下，对反应釜的密封性和耐温耐压性提出了很高的要求。如果反应釜发生氨泄漏，则有可能引发爆炸，造成人员伤亡。另外，由于氨是有毒、有腐蚀性、易燃、遇热易爆炸的物质，对人身也会有很大危害。

然而，传统的防爆箱往往不能实时监测反应釜的工作情况，氨泄漏后不能及时发现和处理，从而对周围环境造成危害。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的防爆箱不能及时发现和处理氨泄漏的问题，提供一种改进的防爆装置。

一种防爆装置，包括箱体，具有用于容纳反应容器的内腔；

氨气传感器，设于所述箱体的内壁，用于检测所述内腔中的氨气浓度并输出第一信号；

排气管路，与所述内腔连通，所述排气管路上设置有单向阀，所述单向阀的进气口靠近所述内腔；以及，

控制装置，分别与所述氨气传感器、所述单向阀和所述反应容器电连接，用于根据所述第一信号控制所述反应容器启动或停止，及控制所述单向阀打开或关闭。

上述防爆装置通过氨气传感器可以实时检测内腔的氨气浓度，从而在氨气泄漏时可以及时发现并通过控制装置及时关停反应容器，并打开单向阀将氨气通过排气管路排出，以避免内腔中的氨气浓度升高，引发爆炸。

在其中一个实施例中，还包括监控装置，所述监控装置设于所述箱体的内壁，用于实时获取所述内腔的图像并输出第二信号；所述控制装置还与所述监控装置电连接，用于根据所述第二信号显示所述图像。

在其中一个实施例中，所述控制装置包括壳体，所述壳体上设有用于实时显示所述图像的显示屏。

在其中一个实施例中，所述箱体的外壁上还设置有警报灯，所述警报灯与所述氨气传感器电连接。

在其中一个实施例中，所述壳体上设置有用于控制所述单向阀打开或关闭的按钮。

在其中一个实施例中，所述控制装置与用于加热反应容器的加热元件电连接。

在其中一个实施例中，所述箱体的内壁设置有抗腐蚀涂层。

在其中一个实施例中，所述内腔的底部设置有底座，所述底座上开设有用于对所述反应容器进行限位的凹槽。

在其中一个实施例中，所述控制装置还包括用以与移动设备连接的通讯元件。

在其中一个实施例中，所述箱体的高度范围为2.2m至2.8m。

附图说明

图1为本申请一实施例的结构示意图。

附图标记说明：

100、防爆装置，10、箱体，11、抗腐蚀涂层，12、底座，121、凹槽，20、排气管路，21、单向阀，30、监控装置，40、氨气传感器，41、警报灯，50、控制装置，51、壳体，52、显示屏，53、按钮，60、反应容器，61、加热元件。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的优选实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本实用新型的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是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。

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。本文中在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“及/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。

传统的防爆箱通常只具备防爆功能，在氨气泄漏初期通常无法及时发现，从而容易错过最佳的处理时间，导致危险情况的发生。除此之外，传统的防爆箱也不具备远程监控的能力，在生产过程中需要工作人员一直守在箱外，不利于工业化生产。

针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得到的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应是发明人在本申请过程中对本申请做出的贡献。

请参考图1，本申请实施例提供一种防爆装置100，适用于氨热法生长氮化镓晶体的反应釜60(即反应容器)，包括箱体10以及设于箱体10内部的氨气传感器40和监控装置30。

箱体10具有用于容纳反应釜60的内腔101。具体的，由于反应釜60泄漏的氨气具有较强的腐蚀性，因此箱体10可以采用抗腐蚀的材料制备，例如氧化铜、聚四氟乙烯等，当然，也可以在箱体10的内壁涂覆抗腐蚀层。除此之外，还可以适当将箱体10的内壁做厚以增强箱体10的强度。

氨气传感器40设于箱体10的内壁，用于检测内腔101中的氨气浓度并输出第一信号。氨气传感器40具有信号稳定、精度高、重复性好等优点，有利于同时实现现场报警和远程监控。

箱体10上还开设有排气孔，该排气孔连接有用于向外界排出氨气的管路20，以及时对内腔101泄压，避免氨气引发爆炸。排气管路20上还设置有单向阀21，单向阀21的进气口靠近内腔101，以使内腔101中的气体单向排出。在反应釜60反应时，可控制单向阀21关闭，防止外界粉尘或是其他易与氨气反应的物质进入内腔101。排气管路20远离箱体10的另一端可以插入在与氨气反应的液体(例如水或酸性液体)中，从而避免排出的氨气流入外界空气。

控制装置50设于箱体10的外部，并通过连接线分别与氨气传感器40、单向阀21以及反应釜60电连接，以根据第一信号控制反应釜60启动或停止和控制单向阀21打开或关闭。

具体的，控制装置50内部设置有处理芯片，能够接收第一信号并将接其还原成浓度数值，当处理芯片判断该浓度数值大于预设的氨气浓度阈值时，便会向反应釜60发出控制信号控制其停止反应，同时发出控制信号至单向阀21控制其打开，以向外界排出氨气；当浓度数值小于预设的氨气浓度阈值时，控制装置50发出控制信号控制反应釜60启动反应，以继续生产氮化镓晶体，同时控制单向阀21关闭，防止外界粉尘或是其他易与氨气反应的物质进入内腔101。

上述防爆装置100通过氨气传感器40可以实时检测内腔101的氨气浓度，从而在氨气泄漏时可以及时发现并通过控制装置50及时关停反应釜60，另外还能通过排气管路20将氨气及时排出，避免内腔101中的氨气浓度升高，引发爆炸。

在一实施例中，控制装置50同时连接有多个箱体10，每个箱体10中均设置有氨气传感器40以及反应釜60。此时，若检测出氨气泄漏，控制装置50可以根据每个氨气传感器40在局域网中对应的ip地址判断出发生泄漏的箱体，并使该箱体中的反应釜停止工作。

在一个实施例中，如图1所示，防爆装置100还包括监控装置30，监控装置30设于箱体10的内壁，用于实时获取内腔101的图像并输出第二信号，控制装置50还与监控装置30电连接，用于根据第二信号显示内腔101的图像。具体的，监控装置30可以是具有大视场角摄像头，也可以是能够360°旋转拍摄的摄像头。进一步的，该摄像头能够在暗光条件下拍摄到清晰图像。控制装置50的处理芯片能够接收第二信号并将其还原成内腔图像，当工作人员根据图像发现内腔101环境异常时，可以及时作出相应处理，避免危险情况的发生。

进一步的，控制装置50包括壳体51，壳体51上设有用于实时显示内腔图像的显示屏52。通过设置显示屏52可使工作人员实时了解内腔的环境信息，从而能够及时发现异常情况并进行相应处理。另一实施例中，显示屏52也可以设置在箱体10的外壁上，以方便生产现场的工作人员了解箱体10内的情况。

进一步的，箱体10的外壁上还设置有警报灯41。当氨气浓度超过预设的氨气浓度阈值时，控制装置50便会控制警报灯41闪烁并发出警报声，工作人员听到警报声或看到警报灯41闪烁便会立刻知晓氨气泄漏，从而能够及时作出相应处理。

在一个实施例中，如图1所示，壳体51上设置有用于控制单向阀21打开或关闭的按钮53。氨气泄漏发生时，如果控制装置50因故障没有打开单向阀21和/或使反应釜60停止工作，工作人员也可以手动按下按钮53，以将单向阀21打开并同时使反应釜60停止工作，从而防止氨气进一步增多并使泄漏的氨气顺利排出，保证工作人员的人身安全。

在一个实施例中，如图1所示，反应釜60的外壁上设置有用于加热反应釜60内超临界氨流体溶液的加热元件61，控制装置50与加热元件61电连接。具体的，加热元件61可以是电热丝，电热丝缠绕式地设置在反应釜60的外壁上。氨气泄漏时，控制装置50可输出控制信号至给电热丝供电的电源，以停止对电热丝供电，从而使反应釜60内的反应停止。

在一个实施例中，如图1所示，箱体10的内壁设置有抗腐蚀涂层11。具体的，该抗腐蚀涂层11可以是氧化铜、聚四氟乙烯或是铂金内衬等。

在一个实施例中，如图1所示，内腔101的底部设置有底座12，底座12上开设有用于对反应釜60进行限位的凹槽121。在将反应釜60放入箱体10时，通过设置凹槽121有利于使反应釜60迅速稳定地装入内腔101。另一实施例中，底座可以采用具有缓冲性质的材料制备，以缓冲反应釜10在生产过程中受到的振动，避免反应釜60因振动而造成氨气泄漏。

在一个实施例中，控制装置50还包括用以与移动设备连接的通讯元件。具体的，该通讯元件可以是wifi模块，也可以是蓝牙模块。工作人员的移动设备利用通讯元件与控制装置50无线连接后，可以实时远程接收监控装置30拍摄的图像，并可以在发现氨气泄漏时直接利用移动设备远程控制反应釜60停止工作。除此之外，通过设置较长的连接线也可以进行远程监控，例如可以连接至工作人员办公室中的电脑。上述方式均无需工作人员守在箱外，有利于氮化镓晶体的工业化生产。

在一个实施例中，箱体10的高度范围为2.2m至2.8m。由于反应釜60通常尺寸较大，因此通过将箱体10的高度设置在上述范围内，有利于反应釜60装入内腔101。

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。

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实用新型专利范围的限制。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。