專利名稱：蒸氣壓縮式制冷冷浴的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種蒸氣壓縮式制冷冷浴，特別是蒸發器放在冷浴體內，并用低凝點液體如無水乙醇作載冷劑傳遞冷量的試驗儀器冷浴。
目前，實驗室中用于石油和化工產品規格分析試驗的冷浴就是這種結構。它主要由冷浴體、裝在冷浴體內的蒸發器、回氣管、毛細管、保溫層、在冷浴上方的可轉動托架和放在托架上的套管構成，在冷浴內還充滿載冷劑用來傳遞冷量，常用的載冷劑有乙醇或其他低凝點物質。儀器工作時，制冷劑(一般采用氟利昂)經壓縮機壓縮進入冷凝器冷凝，放出蒸發潛熱變成高壓制冷劑液體，由過濾器過濾再經毛細管節流減壓進入蒸發器，吸收蒸發潛熱蒸發，形成的低壓制冷劑蒸氣經回氣管回到壓縮機，完成制冷循環。冷量通過載冷劑從蒸發器外壁傳到冷浴各角落。作試驗時，根據實驗要求，下半部裝有試樣的試管或者直接放在托架上，或者先把套管放在托架上，再把試管放在套管內，使試管垂直處于冷浴中，當降溫到規定的溫度時，將托架轉動一個規定的角度，這時試管也就跟著傾斜這個角度，在一段規定的時間內保持這個角度不動，然后觀察試管中的試樣是否流動。通過有規律的逐級降溫和重復上述動作及觀察，以確定試樣的凝點或傾點。但是這類冷浴有如下不足之處第一，通常載冷劑如乙醇等沸點都比較低，這種結構的托架與冷浴體之間因須轉動而留有空隙。載冷劑在常溫時很容易從空隙中揮發掉，因此須經常補充。第二，當冷浴在低溫工作時，冷浴上表面和托架也因常處于-17℃至-68℃或更低的溫度，而在表面和空隙處附著1毫米至幾毫米厚的結霜，當冷浴恢復常溫時，這些霜化成水流入冷浴內的載冷劑中。揮發和摻水使載冷劑含水量提高，導致凝點提高，低溫流動性變壞，而失去載冷劑的作用。為此，要經常更換新的載冷劑。有些實驗室不重視載冷劑含水量提高，繼續使用冷浴，這時載冷劑的流動性能變壞或根本不流動，導致冷浴內各處溫度差異變大，冷浴溫度計指示的溫度僅是其感溫泡所在局部的溫度，并不代表試管接受的實際溫度，結果會導致錯誤的試驗結論。第三，有時環境空氣濕度較大，在降溫過程中，冷浴和托架之間先結露，繼續降溫后結露變為冰而導致轉動部分被凍住，使托架轉動困難或無法轉動。
本實用新型的任務是提供一種既能使試管在低溫狀態下由垂直轉動成傾斜規定的角度，又能克服上述不足之處的冷浴。
本實用新型采用的方案是第一，將可轉動托架取消，把套管伸入冷浴體內，套管口部與冷浴體上表面無泄漏地焊成一體，封閉的冷浴使水無法進入，乙醇也不易揮發。第二，在冷落體外圍的保溫層外面再增加一個外殼，外殼的兩外側安裝兩副轉軸軸承，轉動軸線成水平方向。外殼、保溫層與冷浴體是固定成整體的，當轉動外殼時，放在套管內的試管也就跟著傾斜成外殼轉動的角度了。由于處于外殼外側面的轉軸軸承在常溫下工作，所以不會因結冰凍住而影響轉動。但是由于蒸發器尾部的回氣管為一般銅管，屬剛性結構件，妨礙冷浴轉動，所以第三，把蒸發器尾部相連的一段回氣管由普通銅管改成柔性的金屬軟管，使冷浴轉動不受妨礙。這種金屬軟管內層是密封性很好的金屬波紋管，外層是加強用的金屬絲編織網套。當然也可以把這段回氣管由一般銅管改成對制冷劑有良好密封性和耐受性的塑料軟管。這兩類軟管因要求對制冷劑有好的密封性和耐受性，所以不能做得十分柔軟。要使冷浴能比較靈活的轉動30°以上乃至90°，就必須注意軟管的彎曲形狀和安裝方法，軟管應彎成直徑大約10厘米到30厘米的圓圈一到兩圈，圓圈的軸線應與冷浴轉動軸線平行或重疊。在冷浴轉動時，圓圈的曲率半徑發生變化，通過計算來確定軟管的長度，這個長度應足夠長，以保證其曲率半徑的變化不超出其材料性能允許的范圍。當然也可不注意軟管的彎曲形狀和安裝方法，那就需要軟管更長以增加撓度，這樣要損失一些制冷量。還可以用原來剛性銅管繞很多圈，象扭簧一樣，利用其彈性形變來保證冷浴轉動的角度，這樣因管子太長所以要損失更多一些制冷量。
為了使冷浴轉動方便，在冷浴上面安裝一個手柄。為了保持轉動的角度，還在冷浴上裝一個定位鎖舌，當轉動冷浴到規定角度時鎖舌彈出來定位，按下鎖舌，又可將冷浴轉回。在冷浴上方安裝有加液管和蓋，下方裝有放液管和閥門或蓋，以方便加入和排放載冷劑。回氣管和毛細管外面用保溫套管包住以提高制冷系統的制冷效率。為了在冷浴不轉動角度時與儀器臺面保持平齊，還要在冷浴上安裝定位栓和水平止檔。
采用上述方案后，因冷浴成為封閉腔體，載冷劑不易揮發，結霜水也不能流入冷浴內。通過冷浴的整體轉動可同樣使試管傾斜動作完成，而由于轉軸軸承處于冷浴外面的常溫環境，不可能凍住影響轉動。回氣管改用軟管并考慮其彎曲狀態，使冷浴轉動靈活而不受任何限制。還因為試管不在冷浴體內轉動了，所以冷浴體和蒸發器的尺寸可大為縮小，載冷劑用量可減少近一半，熱容量因之減小，同樣的制冷量使降溫速率加快約一倍，節約了電能，縮短了試驗時間。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1是本實用新型實施例的剖視圖。圖2是
圖1實施例冷浴的A向視圖，但表示的是冷浴已經轉動了一個規定角度的狀態。
在
圖1中冷浴體[1]與套管[15]的口部外圓周焊接密封。有底的套管[15]是不泄漏的，這樣，在套管[15]與冷浴體[1]之間形成一個密封的冷浴腔體。在冷浴腔體內安裝有制冷元件蒸發器[2]。蒸發器[2]的首端與毛細管[3]相接，蒸發器[2]的尾部與毛細管[3]一起從冷浴體[1]中穿出，并在穿出處與冷浴體[1]焊接密封，防止載冷劑泄漏。穿出冷浴體[1]的蒸發器[2]的尾部與回氣管[6]相連接。回氣管[6]是一種內層為金屬波紋管[7]，外層是金屬絲編織網套[8]組成的無泄漏耐壓金屬軟管。冷浴體[1]外圍是保溫層[4]，再外面是外殼[5]。保溫層[4]聯結外殼[5]與冷浴體[1]成為一個冷浴整體。保溫層[4]可以是用膠粘結在冷浴體[1]與外殼[5]之間，也可以是在冷浴體[1]與外殼[5]之間采用發泡成形。在外殼[5]的兩外側面裝有兩副軸線成水平方向的轉軸軸承[13]，使外殼[5]包住的冷浴整體可以沿這個軸心線轉動。這樣使放在套管[15]中的試管[16]因轉動而傾斜。
在圖2中表示冷浴已經轉動了規定的角度，定位件鎖舌[17]已彈出保持這個角度，以防止冷浴因自重和回氣管[6]的彈性而返回，按下鎖臺[17]可將冷浴返回。在圖2中表示出回氣管一端因連接著蒸發器[2]的尾部而隨冷浴一起轉動，另一端是用半圓形壓板[10]或其他方式固定住而不動的。為了使冷浴轉動輕便靈活，同時為了回氣管[6]受力狀態良好，回氣管[6]應彎曲成圓圈形，圓圈的軸線與冷浴轉動軸心線平行并在其下方，回氣管[6]的固定端和隨冷浴一起的運動端都應處于圓圈下部。圓圈的直徑和圈數還應考慮使回氣管[6]在冷浴轉動時所受到的彎折變化充分小于其材料的允許值。
圖1中還表示在冷浴上面裝有手柄[14]以方便轉動冷浴(參見圖2)。冷浴上方裝有帶蓋的加液管[12]，下方裝有帶蓋或閥的放液管[11]以方便加入和排放載冷劑。在回氣管[6]和毛細管[3]外包有保溫套管[9]可以提高制冷系統效率，
圖1中只畫出一小段示意。
圖2中還表示使冷浴保持水平位置的定位栓[18]和止檔[19]，能使冷浴不轉角度時與儀器臺面保持平齊。當冷浴逆時針方向返回時，止檔[19]碰到儀器臺面板下面，使冷浴上面與儀器臺面平齊，再向右推動定位栓[18]，定位栓[18]和止檔[19]夾住儀器臺面板，使冷浴固定住不能轉動。
權利要求1.一種套管伸入冷浴體腔內，在腔內放有制冷元件蒸發器，制冷劑在蒸發器內蒸發制冷，產生的冷量通過腔內的載冷劑對套管進行降溫的蒸氣壓縮式制冷冷浴，其特征在于它將冷浴上的可轉動托架去掉，把套管[15]口部外圍直接與冷浴體[1]上表面焊在一起，在包住冷浴體[1]及保溫層[4]的外殼[5]兩外側裝兩副轉軸軸承[13]，把限制冷浴轉動的剛性回氣管改換成柔性回氣管[6]。
2.根據權利要求1所述的蒸氣壓縮式制冷冷浴其特征在于柔性的回氣管[6]彎成圓圈形，圓圈的軸線與冷浴轉動軸心線平行并在其下方，回氣管[6]的固定端和隨冷浴一起運動的運動端都在圓圈下方，圓圈直徑在10厘米到30厘米之間，圈數為一到二圈。
3.根據權利要求1所述的蒸氣壓縮式制冷冷浴其特征在于在冷浴上面裝有轉動冷浴用的手柄[14]。
4.根據權利要求1所述的蒸氣壓縮式制冷冷浴其特征在于在冷浴上還裝有保持轉動后角度的定位鎖舌[17]，在冷浴轉動規定角度時鎖舌[17]跳出定位，用手按下鎖舌[17]可轉動冷浴返回。
5.根據權利要求1所述的蒸氣壓縮式制冷冷浴其特征在于在冷浴上面裝有使冷浴與儀器臺面保持平齊的定位栓[18]和止檔[19]。
專利摘要本實用新型公開了一種能轉動的蒸氣壓縮式制冷冷浴,主要用于石油及其他化工產品的規格分析試驗。它采用轉動整個冷浴的辦法來使浴中的試管(16)傾斜規定的角度,而不是象通常靠轉動冷浴上的托架來使試管(16)傾斜。為此,在冷浴的外殼(5)上安裝轉軸軸承(13),把蒸發器(2)尾部的回氣管(6)由剛性改成柔性,并將套管(15)在口部與冷浴體(1)焊在一起。它克服了結霜水流入浴內和托架被凍住難以轉動的缺點。
文檔編號B01L7/00GK2415835SQ00216529
公開日2001年1月24日 申請日期2000年2月21日 優先權日2000年2月21日
發明者崔靖 申請人:崔靖