液氮溫度控制機的制作方法

本實用新型涉及一種液氮溫度控制機，屬于液氮速凍裝置。

背景技術：

傳統的半物理低溫試驗環境采用壓縮機制冷的方式，通過壓縮機的低溫工質與冷阱內的氣體或液體熱交換獲得所需的低溫。利用氣體熱交換致冷的設備體積大、制冷降溫慢、噪音大，制冷最低溫度一般在-50℃以上。利用液體介質循環致冷的設備體積小、制冷迅速、無噪音，制冷溫度可以達到-60℃以下，但溫控系統較為復雜。總的來說，利用壓縮機制冷的設備價格普遍較高，限制了其在低溫領域的廣泛應用。

除了常用的壓縮機制冷低溫設備外，還有一種利用液氮蒸發產生低溫的設備。液氮是一種無色、無臭、無味的液體，微溶于水，對熱、電傳導不良，稍輕于水，不產生有毒或刺激性氣體，同時不燃燒也不自炸，最冷點為-196℃。通過控制液氮的蒸發量原則上可實現室溫至-196℃的寬溫度范圍。液氮制冷是將液氮充入低溫箱后，液氮氣化吸收低溫箱內的熱量，使低溫箱內溫度降低，在氣化過程中低溫箱內壓強會不斷變化，故在低溫箱內壓強過高時，需要將氮氣排出低溫箱，目前常規的做法是在低溫箱上設置一個排氣口，排氣口連接電磁閥，并在低溫箱內設置壓力檢測裝置，當低溫向內的壓力過高時，開啟電磁閥放氣。

上述方法將氮氣直接排放至空氣中，雖然氮氣無色無味，且對人體不會造成傷害，但在狹小的密閉空間內，若氮氣含量過高，會導致操作人員缺氧或窒息的狀況，且氮氣直接排放到空氣中，造成了浪費。

技術實現要素：

為克服現有技術的不足，本實用新型提供一種液氮溫度控制機，將現有技術中排到空氣中的氮氣回收利用，以減少氮氣的排放量，提高液氮的使用率。

為了達到目的，本實用新型提供的技術方案為：

本實用新型涉及的一種液氮溫度控制機，其包括儲液罐、低溫箱、控制器和設在低溫箱內的溫度傳感器，儲液罐和低溫箱通過液氮輸出管道連接，液氮輸出管道上設有第一電磁閥，溫度傳感器與控制器連接，控制器又與第一電磁閥連接，其特征在于：其還包括氮氣回收系統，所述的低溫箱內設有壓力傳感器，所述的氮氣回收系統包括增壓箱，增壓箱的氮氣入口通過氮氣回收管路與低溫箱連通，增壓箱的液氮出口通過液氮回收管路與儲液罐連通，氮氣回收管路上設有第二電磁閥，壓力傳感器與控制器連接，控制器又與第二電磁閥連接。

優選地，所述的液氮輸出管道在與低溫箱銜接的位置處設有液氮噴頭，液氮噴頭可將液氮均勻的噴灑在低溫箱的每個位置，使低溫箱內各個位置制冷均勻。

優選地，所述的增壓箱內設有液位傳感器，液氮回收管路上設有回收泵和過濾器，所述的液位傳感器用于檢測增壓箱內的液氮量，當液氮達到設定液位后，液位傳感器發出信號開啟回收泵，回收泵將增壓箱內的液氮抽回儲液罐中，實現回收，過濾器的作用在于過濾回收的液氮中的雜質。

采用本實用新型提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下有益效果：

本實用新型涉及的液氮溫度控制機通過氮氣回收系統將現有技術中排到空氣中的氮氣回收、加壓后重新抽回儲液罐中，實現液氮的回收利用，減少了液氮的排放量，提高了液氮的使用率。

附圖說明

圖1是本實用新型液氮溫度控制機的結構示意圖。

示意圖中的標注說明：1儲液罐，2液氮輸出管道，3第一電磁閥，4低溫箱，5液氮噴頭，6溫度傳感器，7壓力傳感器，8氮氣回收管路，9控制器，10第二電磁閥，11增壓箱，12液氮回收管路，13液位傳感器，14回收泵，15過濾器。

具體實施方式

為進一步了解本實用新型的內容，結合實施例對本實用新型作詳細描述，以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

參照附圖1所示，本實施例涉及的液氮溫度控制機，其包括儲液罐1、低溫箱4、控制器9和設在低溫箱內的溫度傳感器9，儲液罐1和低溫箱4通過液氮輸出管道2連接，液氮輸出管道在與低溫箱銜接的位置處設有液氮噴頭5，液氮輸出管道上設有第一電磁閥3，溫度傳感器4與控制器9連接，控制器9又與第一電磁閥3連接。當需要對低溫箱4內部降溫時，溫度傳感器6測量低溫箱4內部溫度，若所測溫度低于設定溫度，第一電磁閥3不打開；若所測高于設定溫度時，溫度傳感器6向控制器9發出信號，控制器9再向第一電磁閥3發出指令，打開第一電磁閥3儲液罐1內的液氮通過液氮噴頭5均勻地噴灑到低溫箱4的每個位置，使低溫箱4內均勻降溫，直到溫度傳感器6檢測到的低溫箱內的溫度不高于設定溫度，則控制器9發出指令關閉第一電磁閥。

液氮溫度控制機還包括氮氣回收系統，低溫箱4內設有壓力傳感器7，所述的氮氣回收系統包括增壓箱11，增壓箱11的氮氣入口通過氮氣回收管路8與低溫箱4連通，增壓箱11的液氮出口通過液氮回收管路12與儲液罐1連通，氮氣回收管路上設有第二電磁閥10，壓力傳感器7與控制器9連接，控制器9又與第二電磁閥10連接，所述的增壓箱13內還設有液位傳感器13，液氮回收管路上還設有回收泵14和過濾器15。當溫度傳感器6檢測的溫度高于設定溫度，但壓力傳感器7檢測的低溫箱4內的壓力已經超出設定值，則壓力傳感器7向控制器9發出信號，控制器9又向第二電磁閥10發出指令，打開第二電磁閥10，此時低溫箱4內的部分氮氣通過氮氣回收管路8進入到增壓箱11內，使低溫箱4內的氣壓保持在設定值以下，進入到增壓箱11內的氮氣經過增壓箱11加壓后，形成液氮，并暫時儲存在增壓箱11內，當液氮液位高于液位傳感器13，啟動回收泵14將液氮抽回至儲液罐1中，液氮進入儲液罐前還通過過濾器15將液氮中的雜質去除。

以上結合實施例對本實用新型進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。