带检测和安全保护的杜瓦结构制造技术

本发明专利技术涉及一种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。本发明专利技术用于材料沉积、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。

【技术实现步骤摘要】
带检测和安全保护的杜瓦结构
本专利技术涉及一种杜瓦结构，尤其是一种带检测和安全保护的杜瓦结构。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。按照本专利技术提供的技术方案，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。本专利技术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，本专利技术采用封闭式杜瓦，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专利技术作进一步说明。实施例1：如图1、图2所示，本专利技术所述带检测和安全保护的杜瓦结构主要包括由杜瓦外筒体101和杜瓦内筒体102组成的杜瓦罐体、由压力传感器109和液位计110组成的状态检测系统、由爆破片111和泄压阀112组成的泄压系统以及杜瓦罐体上预留的冷阱适配接口113，杜瓦罐体通过冷阱适配接口113与冷阱T连接。本专利技术通过状态检测系统实时检测杜瓦罐体的状态，多余的压力通过泄压系统及时排出，以保证冷阱T的正常和安全使用。具体地：所述杜瓦罐体包括杜瓦外筒体101和杜瓦内筒体102，在杜瓦外筒体101和杜瓦内筒体102之间的夹层设置绝热层106，杜瓦外筒体101和杜瓦内筒体102之间的夹层通过真空抽口103对绝热层106进行抽真空，并保持绝热层106的真空度，使绝热层106达到绝热效果。所述杜瓦罐体具有内腔108，内腔108与外界隔离；在所述杜瓦罐体上设置注入口105和排气口104，低温液态介质107通过注入口105注入内腔108中，内腔108内的气体则由排气口104排出；所述低温液态介质107采用常温常压下呈气态，常压下沸点低于253K的物质，如液氮、液氩、液氦、液氢、二氧化碳或二氟甲烷等，优选惰性物质。所述冷阱T通过冷阱适配接口113采用活动连接或固定连接的方式与杜瓦罐体进行连接，并且冷阱T浸入低温液态介质107中。所述状态检测系统的压力传感器109和液位计110均连接在杜瓦罐体上，压力传感器109用于检测杜瓦罐体的内腔108的压力，液位计110用于检测杜瓦罐体的内腔108中低温液态介质107的液位高度，保证冷阱T的有效浸入深度。所述泄压系统包括泄压阀112和爆破片111，泄压阀112和爆破片111均连接在与杜瓦罐体的内腔108连通的管道上；所述爆破片111严格参照国家标准，当压力传感器109检测到的压力大于安全值，则打开泄压阀112进行放气泄压；若泄压阀112失效，杜瓦罐体的内腔108压力过高，则通过爆破片111的自行爆破进行泄压。实施例1在工作时，通过对排气口104抽气，在杜瓦罐体的内腔108形成负压，低温液态介质107即可从注入口105被吸入杜瓦罐内腔108中；亦可保持排气口104打开，从注入口105灌入低温液态介质至杜瓦罐内腔108中。其中低温液态介质107常采用液氮等沸点较低的惰性物质。冷阱T不断进行热交换来冷却流经冷阱T的蒸气，将热量释放给低温液态介质107，使其吸热蒸发。因此杜瓦罐内腔108内压力上升，由压力传感器109检测到的压力值超过设定的安全值，则打开泄压阀112，排出杜瓦罐内腔内超出的压力。状态检测系统中的液位计110检测杜瓦中的低温液态介质107的液位。当从注入口105注入低温液态介质至一定液位时，液位计110反馈数据提示停止注入，避免过高的液位造成压力缓冲区域过小而频繁触发泄压系统动作。当低温液态介质107低于一定液位时，液位计110反馈数据提示添加低温液态介质，以保证冷阱T的正常工作。如果压力传感器109或泄压阀112因故障或失灵造成无法正常排放多余压力，爆破片111开始承受压力，当压力超过临界值时，过大的压力冲破爆破片111，使得杜瓦罐内腔108的压力降回到安全临界值内。实施例2：如图3所示，本专利技术所述带检测和安全保护的杜瓦结构主要包括由杜瓦外筒体201和杜瓦内筒体202组成的杜瓦罐体、由压力传感器209、液位计210和压力指示表214组成的状态检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种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。

【技术特征摘要】
1.一种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。2.如权利要求1所述的带检测和安全保护的杜瓦结构，其特征是：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。3.如权利要求2所述的带检测和安全保护的杜瓦结构，其特征是：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。4.如权利要求1所述的带检测和安全保护的杜瓦结构，其特征是：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。5.如权利要求3所述的带检测和安全保护的杜瓦结构，其特征是：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鹏飞，蒋健伟，孙正乾，
申请(专利权)人：无锡盈芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32