[发明专利]带检测和安全保护的杜瓦结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种杜瓦结构，尤其是一种带检测和安全保护的杜瓦结构。

背景技术

材料沉积、生长及加工设备属于真空系统，材料沉积、生长及加工工艺的蒸气尾气对后级管道及真空泵会有腐蚀及损伤，而油封真空泵的油蒸气返回真空反应腔室也会对产品造成影响。所以需要用冷阱等装置来冷凝反应尾气和油蒸气，确保工艺及设备的正常。冷阱的冷却温度越低，对反应尾气及油蒸气的捕集效果越好，所以一般配合杜瓦使用，低温制冷介质常规采用液态气体如液氮。

常规杜瓦结构为真空绝热的筒式结构，外筒和内筒之间的夹层抽真空，上部有个敞口与大气接触。其优点在于：第一是和压缩气体钢瓶相比它能够在相对低的压力下容纳大量的气体，第二个是它提供了容易操作的低温液体源。但是，这种标准杜瓦结构还存在诸多缺陷，保温性能差，低温液态介质容易挥发，在高湿度环境会有敞口处结冰无法泄压的安全隐患，不便于配合冷阱使用。

当冷阱放置在杜瓦瓶中，上部敞口不能完全密封，敞口仍旧接触大气，低温液态介质容易进行热交换而挥发，同时大气中的水分会在敞口的冷壁处冷凝成冰，逐步堵塞杜瓦容器中液氮挥发的通道，造成压力无法正常泄压，杜瓦容器内部压力增大会有安全隐患。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种带检测和安全保护的杜瓦结构，用于材料沉积、生长及加工设备中尾气处理，能够减少低温液体介质的挥发，避免结冰带来的安全性问题。

按照本发明提供的技术方案，所述带检测和安全保护的杜瓦结构，其特征是：包括杜瓦罐体，杜瓦罐体内具有与外界隔离的内腔；在所述杜瓦罐体上设置注入口和排气口，低温液态介质由注入口注入内腔中，内腔内的气体由排气口排出；在所述杜瓦罐体上设置用于连接冷阱的冷阱适配接口，在杜瓦罐体上设置用于检测内腔压力和低温液态介质液位高度的状态检测系统、以及用于将内腔多余压力排出的泄压系统。

在一个具体实施方式中，所述状态检测系统包括用于检测内腔压力的压力传感器和用于检测低温液态介质液位高度的液位计。

在一个具体实施方式中，所述状态检测系统还包括用于实时显示内腔压力的压力指示表。

在一个具体实施方式中，所述泄压系统包括多个分别对应于相应泄压值的泄压装置。

在一个具体实施方式中，所述泄压系统包括对应第一泄压值的泄压阀和对应于第二泄压值的爆破片，第二泄压值大于第一泄压值。

在一个具体实施方式中，所述泄压系统包括对应于第一泄压值的泄压阀、对应于第二泄压值的机械式泄压阀和对应于第三泄压值的爆破片，第三泄压值>第二泄压值>第一泄压值。

在一个具体实施方式中，所述杜瓦罐体为一个整体，或者由主罐和上盖通过锁紧机构连接而成。

在一个具体实施方式中，所述杜瓦罐体包括杜瓦外筒体和杜瓦内筒体，在杜瓦外筒体和杜瓦内筒体之间的夹层设置绝热层，杜瓦外筒体和杜瓦内筒体之间的夹层通过真空抽口对绝热层进行抽真空。

在一个具体实施方式中，所述冷阱通过冷阱适配接口采用活动连接或者固定连接的方式与杜瓦罐体连接。

在一个具体实施方式中，所述低温液态介质采用常温常压下呈气态，常压下沸点低于253K的物质，优选惰性物质。

在一个具体实施方式中，所述低温液态介质采用液氮、液氩、液氦、液氢、二氧化碳或二氟甲烷。

本发明所述带检测和安全保护的杜瓦结构用于材料沉积、生长及加工设备中的尾气处理，与现有技术对比，本发明采用封闭式杜瓦，减少了低温液体介质的挥发，减少了使用成本；实时监控压力，多重过压保护措施，安全性得到提升，适用于不同湿度环境，不会有结冰带来的安全性问题；使用方便，在低温液体较少的情况下可以在外部补充，不需要打开设备，操作简单。

附图说明

图1为实施例1所述杜瓦结构的示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为实施例2所述杜瓦结构的示意图。

图4为实施例3所述杜瓦结构的示意图。

图5为实施例4所述杜瓦结构的示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

实施例1：