[实用新型]一种具有单级蒸气压缩式制冷的超临界干燥仪

说明书

本实用新型公开了一种具有单级蒸气压缩式制冷的超临界干燥仪，包括自动控制系统，所述自动控制系统的一侧设有单级蒸气压缩机；本实用新型通过自动控制系统、单级蒸气压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器和负载高压样品池的结构设计，既缩小了该干燥仪的占地面积，还降低了管路连接的繁琐性，同时还提高了制冷效率，使得单级蒸气压缩机可在工作过程中实现对负载高压样品池的高效预制冷工作，从而避免了常规配备外置水循环设备，再次缩小了该设备的占地面积，降低了制冷功耗大、效率低等问题，同时通过自动控制系统的结构设计，还可实现全过程自动控制制冷工作，无需人员监测控制，进而可提高该干燥仪使用的实用性和便捷性。

技术领域

本实用新型涉及实验室仪器设备技术领域，具体为一种具有单级蒸气压缩式制冷的超临界干燥仪。

背景技术

超临界干燥技术(SFD)，即应用超临界流体将固体材料或悬浮液中的液体溶液(一般是水或置换后的有机溶剂)移除的过程，常规的干燥方法中，由于样品骨架内部的溶剂存在表面张力，在普通的干燥条件下会造成骨架的坍缩，产品性能大大降低，超临界干燥技术是通过压力和温度的控制，使溶剂达到超临界状态，气体和液体之间不再有界面存在，也就不存在表面张力，不会引起样品结构的收缩和破坏，直至全部流体都从样品结构中排出，最后得到充满气体的，具有原始空间结构的材料；

超临界干燥的核心原理为通过液体二氧化碳将样品中的有机溶剂置换干净，然后通过升温达到超临界态的二氧化碳对样品进行无损干燥；由于常温常压下二氧化碳为气体状态，常规的二氧化碳储气瓶亦无法满足二氧化碳液化所需的压力，所以在常规储气瓶压力状态下，需要较低的环境温度才可使二氧化碳液化使用，所以第一步骤即需要为高压样品池提供低温环境；

现有超临界干燥仪在使用过程中，会遇到以下不便之处：现有实验室的常规超临界干燥设备，其内部二氧化碳流体液化所需的制冷装置主要以外加循环水浴设备为主，或采用温差电制冷方式进行降温工作的；而其中循环水浴制冷需要单独配置循环水浴设备，不仅大额增加了采购成本，还会占据较大的实验室空间，还会导致设备外联管路繁复，存在一定安全风险；另外温差电制冷方式则无法满足极低温度需求，制冷效率较慢，导致实验效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有单级蒸气压缩式制冷的超临界干燥仪，以解决上述背景技术中提出现有超临界干燥仪在使用过程中，会遇到以下不便之处：现有实验室的常规超临界干燥设备，其内部二氧化碳流体液化所需的制冷装置主要以外加循环水浴设备为主，或采用温差电制冷方式进行降温工作的；而其中循环水浴制冷需要单独配置循环水浴设备，不仅大额增加了采购成本，还会占据较大的实验室空间，还会导致设备外联管路繁复，存在一定安全风险，且制冷效率较慢，导致实验效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有单级蒸气压缩式制冷的超临界干燥仪，包括自动控制系统，所述自动控制系统的一侧设有单级蒸气压缩机，所述单级蒸气压缩机的一侧设有冷凝器，所述冷凝器的一侧设有节流机构，所述节流机构的一侧设有蒸发器，所述蒸发器的内侧设有与其相配合的负载高压样品池。

优选的，所述自动控制系统、单级蒸气压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器和负载高压样品池皆通过导线相互连接。

优选的，所述自动控制系统通过导线与固态继电器相连，而固态继电器还有单级蒸气压缩机相互连接。

优选的，所述单级蒸气压缩机的内部设有PID算法。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该具有单级蒸气压缩式制冷的超临界干燥仪；