高真空多层绝热杜瓦容器

摘要

本发明公开了高真空多层绝热杜瓦容器，包括多层绝热杜瓦容器本体和顶部的密封盖板，所述多层绝热杜瓦容器本体底部填充有液氮，其特征在于，所述多层绝热杜瓦容器本体容腔内设置有制冷机的第一冷头、第二冷头和第三冷头，所述第一冷头、第二冷头和第三冷头的顶部均贯穿密封盖板且底部均连接有独立换热器，液氮进入管穿过密封盖板设置在多层绝热杜瓦容器本体容腔内，所述液氮进入管底部与螺旋式换热器相连，所述螺旋式换热器另一端与液氮出口管相连，所述第二冷头位于螺旋式换热器内部中心，所述第一冷头和第三冷头位于螺旋式换热器外部。提高传热效率，保证换热效果和效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高真空多层绝热杜瓦容器。

背景技术

杜瓦容器（Dewarvessel）由法国科学家杜瓦1892年首先提出并制成，由双层壁构成的容器。在壁间抽成高真空以减小气体的传热，双层壁相对的两个表面镀银或抛光以降低辐射率，从而使辐射传热尽可能地减小，内壁通向室温部分的颈管用热传导差的材料，如薄壁的不锈钢或者用非金属材料制成以减少从室温经颈管材料的固体导热而传入的热量，随着绝热技术的发展，杜瓦容器又增加了多层绝热与多屏绝热的形式，使杜瓦容器的漏热进一步降低。

其中高真空多层绝热杜瓦容器也称过冷箱，为制冷机、抽空减压和循环液氮提供换热空间，将循环的液氮冷却至过冷状态。在实际使用过程中，高真空多层绝热杜瓦容器的传热效率很重要，因此需要对现有设计的高真空多层绝热杜瓦容器的结构进行改进，提高传热效率，保证换热效果和效率。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种高真空多层绝热杜瓦容器，提高传热效率，保证换热效果和效率。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

高真空多层绝热杜瓦容器，包括多层绝热杜瓦容器本体和顶部的密封盖板，所述多层绝热杜瓦容器本体底部填充有液氮，其特征在于，所述多层绝热杜瓦容器本体容腔内设置有制冷机的第一冷头、第二冷头和第三冷头，所述第一冷头、第二冷头和第三冷头的顶部均贯穿密封盖板且底部均连接有独立换热器，液氮进入管穿过密封盖板设置在多层绝热杜瓦容器本体容腔内，所述液氮进入管底部与螺旋式换热器相连，所述螺旋式换热器另一端与液氮出口管相连，所述第二冷头位于螺旋式换热器内部中心，所述第一冷头和第三冷头位于螺旋式换热器外部。

多层绝热杜瓦容器本体容腔内的液氮吸收螺旋式换热器内流动液氮的热量，而且越是靠近螺旋式换热器，周围的热量越多，因此在螺旋式换热器内部中心设置第二冷头，冷头吸收液氮的热量，可快速及时的换热，而且第一冷头和第三冷头位于螺旋式换热器外部同时换热，从内而外包围螺旋式换热器大大提高了传热效率，保证换热效果和效率。

进一步的，所述液氮出口管靠近多层绝热杜瓦容器本体的底壁。由于液氮的底部温度比顶部低，可以有效减少换热温差，保持稳定的温度。

本发明的有益效果是：高真空多层绝热杜瓦容器，提高传热效率，保证换热效果和效率。

附图说明

图1是本发明高真空多层绝热杜瓦容器的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

附图的标记含义如下：

1：多层绝热杜瓦容器本体；2：液氮；3：第一冷头；4：第二冷头；5：第三冷头；6：液氮出口管；7：液氮进入管；8：密封盖板；9：螺旋式换热器；10：翘片式换热器。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1和图2所示，高真空多层绝热杜瓦容器，包括多层绝热杜瓦容器本体1和顶部的密封盖板8，所述多层绝热杜瓦容器本体1底部填充有液氮2（图中带有小黑点部分所示），用于保持系统温度的稳定。

所述多层绝热杜瓦容器本体1容腔内设置有制冷机的第一冷头3、第二冷头4和第三冷头5，第一冷头3、第二冷头4和第三冷头5用于吸收液氮2的热量。为了提高传热效率，在三个冷头底部均连接有独立换热器，其中独立换热器可以是翘片式换热器10，或螺旋式换热器9，图1中是一种无氧铜材质的翘片式换热器10，增大冷头与液氮2的换热面积，提高传热效率。

所述第一冷头3、第二冷头4和第三冷头5的顶部均贯穿密封盖板8。为了便于区分，将多层绝热杜瓦容器本体1容腔内的液氮2就称作液氮2，而需要进行换热的液氮称为流到的液氮，流到的液氮通过液氮进入管7进入螺旋式换热器9，且通过液氮出口管6流出，其中液氮进入管7和液氮出口管6均贯穿密封盖板8，即顶部位于密封盖板8外侧，底部位于多层绝热杜瓦容器本体1容腔内。所述液氮进入管7底部与螺旋式换热器9相连，所述螺旋式换热器9另一端与液氮出口管6相连。

需说明的是，由于液氮2的底部温度比顶部低，因此优选液氮进入管7的底部位于液氮2液面下2-8cm之间，而液氮出口管6靠近或紧贴多层绝热杜瓦容器本体1的底壁，即流到的液氮从顶部进入，从底部流出，可以有效减少换热温差，保持稳定的温度。如图2所示，所述第二冷头4位于螺旋式换热器9内部中心，所述第一冷头3和第三冷头5位于螺旋式换热器9外部。

多层绝热杜瓦容器本体1容腔内的液氮2吸收螺旋式换热器9内流动液氮2的热量，而且越是靠近螺旋式换热器9，周围的热量越多，因此在螺旋式换热器9内部中心设置第二冷头4，冷头吸收液氮2的热量，可快速及时的换热，而且第一冷头3和第三冷头5位于螺旋式换热器9外部同时换热，从内而外包围螺旋式换热器9大大提高了传热效率，保证换热效果和效率。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。