CN114294963B - 一种能缩短石墨炉降温时间的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能缩短石墨炉降温时间的装置，包括：降温箱，所述降温箱的内侧安装有石墨炉本体，所述降温箱的内部外侧滑动连接有石英外置炉窗；外置冷却箱，所述外置冷却箱安装在石墨炉本体的外侧，且外置冷却箱与降温箱固定连接；还包括：制冷机，所述制冷机固定在降温箱内，且制冷机的下端设置有冷却机构。该能缩短石墨炉降温时间的装置，降温效率高，无需使用大量冷却液，能够实时调控冷却液的温度，保证降温效果，且能够深入石墨炉的内部进行降温，增加内循环制冷风机，大幅减少降温时间，降温位置存在于石墨炉的表面的中心，热量交换快速，两种降温方式的有效结合，并且可避免排出的气体高温高湿。

Description

一种能缩短石墨炉降温时间的装置

技术领域

本发明涉及石墨炉技术领域，具体为一种能缩短石墨炉降温时间的装置。

背景技术

石墨炉是一种通过加热使试液固体熔融以获得自由原子的机器，一般由石墨管、石墨炉本体和电源构成，石墨炉工作时需要将内部加热至3000℃的高温，以使试液实现干燥、灰化、原子化和净化的过程，因此在获得自由原子后，需要对石墨炉进行降温，市场上的石墨炉降温装置多种多样，但仍存在一些缺点；

如降温效率低，需要使用大量冷却液，冷却液的温度提升快，降温效果不够理想，且无法深入石墨炉的内部进行降温，降温位置只存在于石墨炉的表面，热量交换缓慢，中心位置无法得到快速有效的降温，因此，我们提出一种能缩短石墨炉降温时间的装置，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能缩短石墨炉降温时间的装置，以解决上述背景技术提出的目前的石墨炉降温装置降温效率低，需要使用大量冷却液，冷却液的温度提升快，降温效果不够理想，且无法深入石墨炉的内部进行降温，降温位置只存在于石墨炉的表面，热量交换缓慢，中心位置无法得到快速有效的降温的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能缩短石墨炉降温时间的装置，包括：

降温箱，所述降温箱的内侧安装有石墨炉本体，所述降温箱的内部外侧滑动连接有石英外置炉窗；

外置冷却箱，所述外置冷却箱安装在石墨炉本体的外侧，且外置冷却箱与降温箱固定连接；

还包括：

制冷机，所述制冷机固定在降温箱内，且制冷机的下端设置有冷却机构；

第三制冷管，所述第三制冷管安装在外置冷却箱内；

固定板，所述固定板焊接在降温箱内，且固定板的下侧设置有测温机构。

优选的，所述冷却机构包括第一制冷管、第一安装框、第二安装框、第二制冷管和气体输送管道，所述制冷机的下侧安装有第一制冷管，且第一制冷管的下侧前后对称设置有第一安装框，并且第一制冷管的下侧中部安装有第二安装框。

优选的，所述第一安装框和第二安装框的内部均等间距安装有第二制冷管，其中第一安装框和第二安装框内的第二制冷管相互垂直分布，并且第二安装框的外侧一体化设置有镶嵌在降温箱内的气体输送管道。

优选的，所述降温箱的后侧转动连接有安装门，且安装门靠近降温箱的一侧固定有与降温箱实现卡合连接的橡胶密封圈，所述安装门的内部镶嵌有透明观察窗。

优选的，所述安装门的左侧安装有连接板，且连接板的内部螺纹连接有限位杆，并且限位杆的后侧一体化设置有调节盘，所述限位杆和降温箱同样实现螺纹连接。

优选的，所述第一安装框和第二安装框的下侧设置有固定在降温箱内的引导底座，其中引导底座的上侧和后端均呈倾斜设置，且引导底座的后端下侧设置有卡槽连接在降温箱内的废液收集盒。

优选的，所述外置冷却箱的内部等间距安装有纵截面呈“U”字形结构的第三制冷管，其中第三制冷管的外侧安装有制冷机，且第三制冷管单体之间等间距固定有第四制冷管，并且第三制冷管的内侧一体化设置有与之垂直的第五制冷管，所述外置冷却箱的上侧安装有冷却水入口。

优选的，所述测温机构包括电动伸缩杆、测温仪、感温探头、双头液压杆和隔温挡板，所述电动伸缩杆的输出端安装有测温仪，且测温仪的左右两端安装有感温探头。

优选的，所述固定板的内部卡槽并滑动连接有隔温挡板，所述隔温挡板的内端安装有固定在固定板内的双头液压杆，其中隔温挡板和降温箱实现卡槽连接。

优选的，所述降温箱左右对称安装在石墨炉本体的外侧，且降温箱的内侧滑动连接有内置炉门盖，其中左侧降温箱的内部安装有抽气扇，且右侧降温箱的内部安装有排气扇。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该能缩短石墨炉降温时间的装置，降温效率高，无需使用大量冷却液，能够实时调控冷却液的温度，保证降温效果，且能够深入石墨炉的内部进行降温，增加内循环制冷风机，大幅减少降温时间，降温位置存在于石墨炉的表面的中心，热量交换快速，两种降温方式的有效结合，并且可避免排出的气体高温高湿；

1.设置有第三制冷管、第四制冷管和第五制冷管，第三制冷管在外置冷却箱的内部等间距安装，纵截面呈“U”字形结构的第三制冷管通过第四制冷管实现连接，第三制冷管内侧固定有第五制冷管，降温效率高，无需使用大量冷却液，能够实时调控冷却液的温度，保证降温效果；

2.设置有抽气扇、排气扇和第二制冷管，降温箱在石墨炉本体外侧左右对称安装，左侧降温箱内安装有抽气扇，右侧降温箱内安装有排气扇，左右对称设置的降温箱内均固定有第一安装框和第二安装框，第一安装框和第二安装框内等间距安装有第二制冷管，能够深入石墨炉的内部进行降温，增加内循环制冷风机，大幅减少降温时间，降温位置存在于石墨炉的表面的中心，热量交换快速；

3.设置有电动伸缩杆、感温探头和双头液压杆，电动伸缩杆的顶端安装有测温仪，测温仪的外侧安装有感温探头，双头液压杆上固定有与降温箱卡槽连接的固定板，带动固定板滑动，即可使感温探头凸出，对温度进行检测，可保证两种降温方式的有效结合；

4.设置有引导底座和废液收集盒，右侧固定的降温箱内安装有引导底座，引导底座的上侧和后侧均呈倾斜设置，当高热气体经过第一安装框和第二安装框内安装的第二制冷管时，热气遇冷凝结，水经过引导底座的引导在废液收集盒内汇集，可避免排出的气体高温高湿。

附图说明

图1为本发明正视剖面结构示意图；

图2为本发明第一安装框和引导底座连接侧视剖面结构示意图；

图3为本发明第二安装框和第二制冷管连接整体结构示意图；

图4为本发明安装门和透明观察窗连接后视结构示意图；

图5为本发明连接板和限位杆连接俯视剖面结构示意图；

图6为本发明第三制冷管和第四制冷管连接整体结构示意图；

图7为本发明图1中A处工作状态结构示意图；

图8为本发明双头液压杆和隔温挡板连接整体结构示意图。

图中：1、降温箱；2、制冷机；3、第一制冷管；4、第一安装框；5、第二安装框；6、第二制冷管；7、气体输送管道；8、安装门；9、透明观察窗；10、橡胶密封圈；11、连接板；12、限位杆；13、调节盘；14、引导底座；15、废液收集盒；16、石英外置炉窗；17、外置冷却箱；18、冷却水入口；19、第三制冷管；20、第四制冷管；21、第五制冷管；22、石墨炉本体；23、内置炉门盖；24、电动伸缩杆；25、测温仪；26、感温探头；27、固定板；28、双头液压杆；29、隔温挡板；30、抽气扇；31、排气扇。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种能缩短石墨炉降温时间的装置，包括：降温箱1、制冷机2、第一制冷管3、第一安装框4、第二安装框5、第二制冷管6、气体输送管道7、安装门8、透明观察窗9、橡胶密封圈10、连接板11、限位杆12、调节盘13、引导底座14、废液收集盒15、石英外置炉窗16、外置冷却箱17、冷却水入口18、第三制冷管19、第四制冷管20、第五制冷管21、石墨炉本体22、内置炉门盖23、电动伸缩杆24、测温仪25、感温探头26、固定板27、双头液压杆28、隔温挡板29、抽气扇30和排气扇31。

如附图2中所示，冷却机构包括第一制冷管3、第一安装框4、第二安装框5、第二制冷管6和气体输送管道7，制冷机2的下侧安装有第一制冷管3，且第一制冷管3的下侧前后对称设置有第一安装框4，并且第一制冷管3的下侧中部安装有第二安装框5，方便对抽入降温箱1内的空气进行冷却。

如附图1和附图3中所示，第一安装框4和第二安装框5的内部均等间距安装有第二制冷管6，其中第一安装框4和第二安装框5内的第二制冷管6相互垂直分布，并且第二安装框5的外侧一体化设置有镶嵌在降温箱1内的气体输送管道7，可保证冷却效果。

如附图4和附图5中所示，降温箱1的后侧转动连接有安装门8，且安装门8靠近降温箱1的一侧固定有与降温箱1实现卡合连接的橡胶密封圈10，安装门8的内部镶嵌有透明观察窗9，可保证降温箱1内部的密封性。

如附图5中所示，安装门8的左侧安装有连接板11，且连接板11的内部螺纹连接有限位杆12，并且限位杆12的后侧一体化设置有调节盘13，限位杆12和降温箱1同样实现螺纹连接，方便调节安装门8的位置，能够有效固定。

如附图2中所示，第一安装框4和第二安装框5的下侧设置有固定在降温箱1内的引导底座14，其中引导底座14的上侧和后端均呈倾斜设置，且引导底座14的后端下侧设置有卡槽连接在降温箱1内的废液收集盒15，方便收集热气内的水汽。

如附图6中所示，外置冷却箱17的内部等间距安装有纵截面呈“U”字形结构的第三制冷管19，其中第三制冷管19的外侧安装有制冷机2，且第三制冷管19单体之间等间距固定有第四制冷管20，并且第三制冷管19的内侧一体化设置有与之垂直的第五制冷管21，外置冷却箱17的上侧安装有冷却水入口18，通过第三制冷管19、第四制冷管20和第五制冷管21能够有效对冷却液进行降温。

如附图7中所示，测温机构包括电动伸缩杆24、测温仪25、感温探头26、双头液压杆28和隔温挡板29，电动伸缩杆24的输出端安装有测温仪25，且测温仪25的左右两端安装有感温探头26，可灵活调节感温探头26的高度，方便检测石墨炉本体22内的温度。

如附图7和附图8中所示，固定板27的内部卡槽并滑动连接有隔温挡板29，隔温挡板29的内端安装有固定在固定板27内的双头液压杆28，其中隔温挡板29和降温箱1实现卡槽连接，可对测温仪25和感温探头26起到保护作用。

如附图1中所示，降温箱1左右对称安装在石墨炉本体22的外侧，且降温箱1的内侧滑动连接有内置炉门盖23，其中左侧降温箱1的内部安装有抽气扇30，且右侧降温箱1的内部安装有排气扇31，可保证石墨炉本体22内的气体流通。

首先如附图1中所示，向石墨炉本体22内注入试液，然后打开石墨炉本体22的加热开关，对试液进行加热，石墨炉本体22的工作原理和市面上常见的石墨炉本体22的工作原理一致，石墨炉本体22加热完成后，内部形成自由原子，当作业完成后，需要对石墨炉本体22进行降温，从冷却水入口18处向外置冷却箱17内灌入冷却液，冷却液充满外置冷却箱17的内部，外置冷却箱17包裹在石墨炉本体22的外侧，使石墨炉本体22外侧的温度逐渐下降，冷却液和石墨炉本体22外侧的热量相互交换，冷却液的温度提升，打开与第三制冷管19连接的制冷机2，制冷机2使第三制冷管19降温，如附图6中所示，纵截面呈“U”字形结构的第三制冷管19在外置冷却箱17内等间距安装，第三制冷管19的单体之间通过等间距安装的第四制冷管20相互连接，保证第三制冷管19对冷却液进行降温的效率，第三制冷管19的内侧等间距固定有与之相互垂直的第五制冷管21，使外置冷却箱17的内部中心的冷却液也能过快速降温；

冷却液降温一段时间后，如附图1、附图7和附图8中所示，打开双头液压杆28，双头液压杆28带动左右两侧固定的隔温挡板29滑动，使隔温挡板29脱离和降温箱1的卡槽连接，并收入固定板27内，接着打开电动伸缩杆24，电动伸缩杆24推动其输出端安装的测温仪25升降，使测温仪25左右两端安装的感温探头26露出降温箱1外，对石墨炉本体22内的温度进行检测，当降温打到1000℃以下时，打开内置炉门盖23，固定板27和隔温挡板29对高温进行阻隔，使电动伸缩杆24和测温仪25纳入降温箱1的内部，避免高温毁坏测温仪25；

如附图1、附图2、附图3、附图4和附图5中所示，转动调节盘13，使调节盘13前侧固定的限位杆12在与之螺纹连接的连接板11内部转动，并使限位杆12脱离和降温箱1的螺纹连接，然后拉动调节盘13，使安装门8在降温箱1上转动，安装门8上固定的橡胶密封圈10脱离和降温箱1的卡合连接；

然后打开降温箱1内安装的制冷机2，制冷机2使第一制冷管3和第二制冷管6制冷，第一制冷管3的下侧前后对称安装有第一安装框4，第一制冷管3的下侧中部安装有第二安装框5，第一安装框4和第二安装框5的内部均等间距安装有第二制冷管6，通过第一制冷管3向第一安装框4和第二安装框5内安装的第二制冷管6输送冷气；

打开抽气扇30，抽气扇30向降温箱1内抽气，降温箱1在石墨炉本体22的外侧左右对称安装设置，左侧降温箱1外侧的空气经过第一安装框4和第二安装框5内的第二制冷管6，气温降低，第一安装框4和第二安装框5内分别安装的第二制冷管6相互垂直，降温效果好，外界的空气经过第二制冷管6进入降温箱1内，打开排气扇31，冷气经过石墨炉本体22，使石墨炉本体22的中心温度降低，并从右侧的降温箱1排出，石墨炉本体22内的热量与冷气相互置换，排出的空气温度上升，混合的热气的气体经过右侧安装的降温箱1内的气体输送管道7，并经过气体输送管道7内安装的第一安装框4和第二安装框5，如附图2中所示，当热气经过第一安装框4和第二安装框5内安装的第二制冷管6时，温度下降，并且遇冷凝结成，第一安装框4和第二安装框5的下侧安装有引导底座14，其中引导底座14的上侧和后侧均倾斜设置，当第二制冷管6上的雾气汇集成水后，水沿着引导底座14的上侧向后流动，并经过引导底座14的引导进入废液收集盒15内，避免排出的气体高温高湿，减少后续步骤；

第二制冷管6、外置冷却箱17、冷却水入口18和第三制冷管19均为市场上常见的制冷管，石英外置炉窗16和内置炉门盖23均为电动，其工作原理与市场上常见的电动门的工作原理一致。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种能缩短石墨炉降温时间的装置，包括：

降温箱（1），所述降温箱（1）的内侧安装有石墨炉本体（22），所述降温箱（1）的内部外侧滑动连接有石英外置炉窗（16）；

外置冷却箱（17），所述外置冷却箱（17）安装在石墨炉本体（22）的外侧，且外置冷却箱（17）与降温箱（1）固定连接；

其特征在于，还包括：

制冷机（2），所述制冷机（2）固定在降温箱（1）内，且制冷机（2）的下端设置有冷却机构；

所述冷却机构包括第一制冷管（3）、第一安装框（4）、第二安装框（5）、第二制冷管（6）和气体输送管道（7），所述制冷机（2）的下侧安装有第一制冷管（3），且第一制冷管（3）的下侧前后对称设置有第一安装框（4），并且第一制冷管（3）的下侧中部安装有第二安装框（5）；

所述第一安装框（4）和第二安装框（5）的内部均等间距安装有第二制冷管（6），其中第一安装框（4）和第二安装框（5）内的第二制冷管（6）相互垂直分布，并且第二安装框（5）的外侧一体化设置有镶嵌在降温箱（1）内的气体输送管道（7）；

所述降温箱（1）左右对称安装在石墨炉本体（22）的外侧，且降温箱（1）的内侧滑动连接有内置炉门盖（23），其中左侧降温箱（1）的内部安装有抽气扇（30），且右侧降温箱（1）的内部安装有排气扇（31）；

第三制冷管（19），所述第三制冷管（19）安装在外置冷却箱（17）内；

固定板（27），所述固定板（27）焊接在降温箱（1）内，且固定板（27）的下侧设置有测温机构。

2.根据权利要求1所述的一种能缩短石墨炉降温时间的装置，其特征在于：所述降温箱（1）的后侧转动连接有安装门（8），且安装门（8）靠近降温箱（1）的一侧固定有与降温箱（1）实现卡合连接的橡胶密封圈（10），所述安装门（8）的内部镶嵌有透明观察窗（9）。

3.根据权利要求2所述的一种能缩短石墨炉降温时间的装置，其特征在于：所述安装门（8）的左侧安装有连接板（11），且连接板（11）的内部螺纹连接有限位杆（12），并且限位杆（12）的后侧一体化设置有调节盘（13），所述限位杆（12）和降温箱（1）同样实现螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种能缩短石墨炉降温时间的装置，其特征在于：所述第一安装框（4）和第二安装框（5）的下侧设置有固定在降温箱（1）内的引导底座（14），其中引导底座（14）的上侧和后端均呈倾斜设置，且引导底座（14）的后端下侧设置有卡槽连接在降温箱（1）内的废液收集盒（15）。

5.根据权利要求1所述的一种能缩短石墨炉降温时间的装置，其特征在于：所述外置冷却箱（17）的内部等间距安装有纵截面呈“U”字形结构的第三制冷管（19），其中第三制冷管（19）的外侧安装有制冷机（2），且第三制冷管（19）单体之间等间距固定有第四制冷管（20），并且第三制冷管（19）的内侧一体化设置有与之垂直的第五制冷管（21），所述外置冷却箱（17）的上侧安装有冷却水入口（18）。

6.根据权利要求1所述的一种能缩短石墨炉降温时间的装置，其特征在于：所述测温机构包括电动伸缩杆（24）、测温仪（25）、感温探头（26）、双头液压杆（28）和隔温挡板（29），所述电动伸缩杆（24）的输出端安装有测温仪（25），且测温仪（25）的左右两端安装有感温探头（26）。

7.根据权利要求1所述的一种能缩短石墨炉降温时间的装置，其特征在于：所述固定板（27）的内部卡槽并滑动连接有隔温挡板（29），所述隔温挡板（29）的内端安装有固定在固定板（27）内的双头液压杆（28），其中隔温挡板（29）和降温箱（1）实现卡槽连接。