CN219255636U - 一种具有内循环净化功能的操作箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有内循环净化功能的操作箱，它包括：箱体、与所述箱体相连的箱体进气管和箱体出气管、与所述箱体进气管相连的循环桶、与所述循环桶相连的净化桶、与所述净化桶相连的过滤桶、连接在所述过滤桶顶部的过滤桶进气管、连接在过滤桶进气管另一端的连接管、连接箱体出气管和连接管的卡箍、设置在所述过滤桶内的过滤芯、螺旋设置在所述净化桶内的电热丝、固定在所述净化桶底部的分子筛以及固定在所述分子筛顶部的筛筒，所述过滤桶进气管与过滤芯相连；本实用新型在箱体的底部设置循环桶、净化桶和过滤桶，实现箱体内气体的内部循环，管路连接处通过密封垫和卡箍进行连接，也有效地提高了连接处的密封性能，避免了气体的泄漏。

Description

一种具有内循环净化功能的操作箱

技术领域

本实用新型属于操作箱技术领域，具体涉及一种具有内循环净化功能的操作箱。

背景技术

真空手套箱是将高纯惰性气体(如氮气)充入箱体内，操作工将手伸入箱体内进行相应的实验，也称手套箱、惰性气体保护箱、干箱等。主要实现对O2，H2O，有机气体的清除。广泛应用于无水、无氧、无尘的超纯环境，如：锂离子电池及材料、半导体、超级电容、特种灯、激光焊接、钎焊等领域内。

现有的手套箱在实验过程中，为保证实验过程不受氧气以及水蒸气的影响，通常会将箱体抽至真空，并通入惰性气体，操作员进行相关的实验操作之后，打开箱门，由操作员及时取走箱体内的仪器以及成品。

现有的手套箱存在以下缺陷：实验完成后需要打开箱门取走仪器及产品，此时箱体内原有的惰性气体则会从箱体内泄出，下一次实验时需要再向箱体内通入惰性气体，不环保的同时也会造成成本的浪费，无法有效地回收箱体内的惰性气体用做下一次使用。

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种具有内循环净化功能的操作箱。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种具有内循环净化功能的操作箱，它包括：

箱体、与所述箱体相连的箱体进气管和箱体出气管、与所述箱体进气管相连的循环桶、与所述循环桶相连的净化桶、与所述净化桶相连的过滤桶、连接在所述过滤桶顶部的过滤桶进气管、连接在过滤桶进气管另一端的连接管、连接箱体出气管和连接管的卡箍、设置在所述过滤桶内的过滤芯、螺旋设置在所述净化桶内的电热丝、固定在所述净化桶底部的分子筛以及固定在所述分子筛顶部的筛筒，所述过滤桶进气管与过滤芯相连。

优化地，它还包括循环桶出气管、循环桶进气管、净化桶出气管、净化桶进气管以及过滤桶出气管，所述过滤桶出气管一端与过滤桶相连，另一端与净化桶进气管相连，所述净化桶出气管一端与筛筒相连，另一端与循环桶进气管相连，所述循环桶出气管一端与循环桶相连，另一端与箱体进气管相连。

优化地，它还包括形成在分子筛底部的第一气流腔、形成在所述过滤芯和过滤桶之间的第二气流腔以及设置在卡箍内的密封垫，所述筛筒与第一气流腔相连通，所述过滤桶出气管与第二气流腔相连通。

优化地，所述箱体出气管包括箱体出气管本体、贯穿所述箱体出气管本体的箱体出气管道、一体连接在所述箱体出气管本体两端的第一卡板、开设在所述第一卡板内的第一卡槽以及设置在所述第一卡板靠近箱体出气管本体一侧的第一卡面。

优化地，所述连接管包括连接管本体、贯穿所述连接管本体的连接管道、一体连接在所述连接管本体两端的第二卡板、开设在所述第二卡板内的第二卡槽以及设置在所述第二卡板靠近连接管本体一侧的第二卡面。

优化地，所述密封垫包括密封环、一体连接在所述密封环外周面上的密封圈以及一体连接在所述密封环两侧的密封卡板，所述密封卡板与第一卡槽和第二卡槽相配合。

优化地，所述卡箍包括枢轴连接的两组卡环、枢轴连接在其中一组卡环另一端的翻转螺杆、旋拧在翻转螺杆上用于锁止另一组卡环的锁止帽、开设在所述卡环内侧的锁槽以及设置在所述锁槽两侧的锁止面，所述锁止面与第一卡面和第二卡面相配合。

优化地，所述卡箍还包括分别开设在所述卡环两端的枢接槽和翻转槽、枢轴连接在两组卡环的枢接槽内的枢接板以及套设在翻转螺杆上的垫片，所述翻转螺杆的一端枢轴连接在翻转槽内，所述枢接板的厚度等于枢接槽的宽度。

优化地，所述密封垫的材质为橡胶。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型具有内循环净化功能的操作箱在箱体的底部设置依次相连的循环桶、净化桶和过滤桶，通过过滤桶内部的过滤芯进行过滤处理，通过净化桶内的分子筛进行去水处理，通过净化桶内的铜媒介进行去氧处理，电热丝的设置可以有效地提高去氧的效率；对箱体内原有的气体进行内部过滤、去氧、去水处理之后，实现箱体内原有气体的内部循环，避免了频繁向箱体内充惰性气体，相应地节省成本的同时也提高了操作的效率；管路连接处通过密封垫和卡箍进行连接，也有效地提高了连接处的密封性能，避免了气体的泄漏。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型去掉箱体后的结构示意图；

图4为本实用新型箱体出气管的结构示意图；

图5为本实用新型箱体出气管的剖视图；

图6为本实用新型图5的局部结构示意图；

图7为本实用新型连接管的结构示意图；

图8为本实用新型连接管的剖视图；

图9为本实用新型卡箍的结构示意图；

图10为本实用新型卡箍的主视图；

图11为本实用新型卡箍的剖视图；

图12为本实用新型卡环的结构示意图；

图13为本实用新型密封垫的结构示意图；

图14为本实用新型密封垫的剖视图；

图15为本实用新型净化桶的剖视图；

图16为本实用新型净化桶的内部结构示意图；

图17为本实用新型过滤桶的剖视图；

图18为本实用新型卡箍连接处的剖视图；

附图标记说明：

1、箱体；2、循环桶；3、净化桶；4、过滤桶；

5、箱体出气管；501、箱体出气管本体；502、箱体出气管道；503、第一卡板；504、第一卡槽；505、第一卡面；

6、连接管；601、连接管本体；602、连接管道；603、第二卡板；604、第二卡槽；605、第二卡面；

7、卡箍；701、卡环；702、枢接槽；703、枢接板；704、翻转槽；705、翻转螺杆；706、垫片；707、锁止帽；708、锁槽；709、锁止面；

8、过滤桶进气管；

9、过滤桶出气管；

10、净化桶进气管；

11、净化桶出气管；

12、循环桶进气管；

13、循环桶出气管；

14、密封垫；141、密封环；142、密封圈；143、密封卡板；

15、电热丝；

16、分子筛；

17、筛筒；

18、第一气流腔；

19、过滤芯；

20、第二气流腔；

21、箱体进气管。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1、2所示，为本实用新型具有内循环净化功能的操作箱的结构示意图，它可以提供一个无水、无氧的超纯环境，方便展开进行后续的实验，它包括箱体1、循环桶2、净化桶3、过滤桶4、箱体出气管5、连接管6、卡箍7、过滤桶进气管8、过滤桶出气管9、净化桶进气管10、净化桶出气管11、循环桶进气管12、循环桶出气管13、密封垫14、电热丝15、分子筛16、筛筒17、第一气流腔18、过滤芯19、第二气流腔20和箱体进气管21。

箱体1由304不锈钢整体切割而成，强度高，耐冲击挤压，箱体1的前侧面上设置有倾斜的透明视窗，即厚度为8mm的透明钢化安全玻璃，操作员透过倾斜的透明视窗，可以直观地在箱体1内进行相应的实验操作。箱体1的前侧面上开设有两组法兰孔，法兰孔上固定有手套法兰，橡胶手套设置在手套法兰上，橡胶手套的设置方便操作员在不打开箱体1的情况下在箱体1内进行相应的实验，避免破坏箱体1原有的气氛。通过在箱体1的前侧面上设置透明视窗、法兰孔、手套法兰和手套，既满足人体的身体构造，方便操作员操作，而且也确保在操作过程中，箱体1内始终处于密闭的状态，不会影响后续的实验。

循环桶2、净化桶3和过滤桶4设置在箱体1的底部，且由铝型材将箱体1支撑起，循环桶2内设置有循环风机，用于为箱体1内的气体循环提供动力，净化桶3用于对箱体1内循环的气体进行净化处理(去氧、去水)，过滤桶4用于对箱体1内循环的气体进行过滤处理(除去气体中包含的杂质等)。

箱体1的背侧连接有箱体进气管21和箱体出气管5，箱体进气管21用于为箱体1提供净化后的气体，箱体1内原有的气体通过箱体出气管5排出。如图4、5所示，箱体出气管5包括箱体出气管本体501、箱体出气管道502、第一卡板503、第一卡槽504和第一卡面505。箱体出气管道502贯穿箱体出气管本体501，箱体1内的原有的气体通过箱体出气管道502排出。第一卡板503一体连接在箱体出气管本体501的两端，如图6所示，第一卡槽504开设在第一卡板503内侧壁上，且第一卡槽504的直径大于箱体出气管道502的直径，第一卡槽504用于卡接密封垫14。第一卡面505设置在第一卡板503靠近箱体出气管本体501的一侧，且第一卡面505朝向箱体出气管本体501一侧倾斜延伸，第一卡面505用于后续卡接卡箍7。

箱体出气管5一端与箱体1相连，另一端与连接管6相连，如图7、8所示，为连接管6的结构示意图，连接管6包括连接管本体601、连接管道602、第二卡板603、第二卡槽604和第二卡面605。连接管道602贯穿连接管本体601，箱体1内的原有的气体通过箱体出气管道502排至连接管道602内。第二卡板603一体连接在连接管本体601的两端，第二卡槽604开设在第二卡板603的内侧壁上，且第二卡槽604的直径大于连接管道602的直径，第二卡槽604与第一卡槽504的作用相同，用于后续卡接密封垫14。第二卡面605设置在第二卡板603靠近连接管本体601的一侧，且第二卡面605朝向连接管本体601一侧倾斜延伸，第二卡面605的倾斜角度与第一卡面505的倾斜角度相同，用于后续卡接卡箍7。

密封垫14设置在箱体出气管5和连接管6之间，用于提高两者之间的密封性能，避免气体的泄漏，如图13、14所示，密封垫14包括密封环141、密封圈142和密封卡板143。密封环141呈环形，密封圈142的截面呈圆形，且一体连接在密封环141的外周面上。密封卡板143一体连接在密封环141的两侧，且密封卡板143与第一卡槽504和第二卡槽604相配合。在实际安装时，密封环141两侧的密封卡板143分别插在箱体出气管5的第一卡槽504和连接管6的第二卡槽604内。第一卡板503和第二卡板603之间则被密封圈142所填充(密封垫14的材质为橡胶，因为橡胶材质不易老化，而且弹性强，受压变形后密封能力好)。

箱体出气管5和连接管6之间安装密封垫14后，卡箍4套在箱体出气管5和连接管6的连接处，将两者锁止，如图9-12所述，卡箍7包括卡环701、枢接槽702、枢接板703、翻转槽704、翻转螺杆705、垫片706、锁止帽707、锁槽708和锁止面709。卡环701有两组，每组卡环701均成半环形状(现将两组卡环701分别定义为A卡环和B卡环)。卡环701的两端分别开设有枢接槽702和翻转槽704。枢接板703一侧枢轴连接在A卡环的枢接槽702内，枢接板703的另一侧枢轴连接在B卡环的枢接槽702内，在枢接板703的作用下，A卡环和B卡环可以相对打开(在两组卡环701之间设置枢接板703，而并没有将两组卡环701直接通过枢轴相连接，有两个作用：一是设置枢接板703可以确保两组卡环701的打开角度更大；二是当两组卡环701闭合之后，两组卡环701中间的区域可供调节角度变化范围更广，因为枢接板703的设置完全避开了干涉的发生，而如果两组卡环701直接通过枢轴相连，在转动时为了避免发生干涉，势必会影响转动时的角度范围)。枢接板703的厚度等于枢接槽702的宽度，当两组卡环701相对翻转时，枢接板703始终卡在枢接槽702内，避免了两组卡环701在转动时发生错位的偏移。

翻转螺杆705的一端枢轴连接在A卡环的翻转槽704内，锁止帽707旋拧在翻转螺杆705上，当两组卡环701扣合之后，将翻转螺杆705翻转在B卡环的翻转槽704内，然后旋拧锁止帽707，在翻转螺杆705和锁止帽707的旋合作用下，实现两组卡环701的紧固。垫片706套在翻转螺杆705上，在紧固时，可以移动垫片706的位置至B卡环和锁止帽707之间，在垫片706的作用下，增大接触面积，减小压力，防止发生松动。

锁槽708开设在两组卡环701的内侧，锁止面709设置在锁槽708的两侧边，锁止面709与第一卡面505和第二卡面605相配合。如图18所示，为卡箍7锁合在箱体出气管5和连接管6处的剖视图，在实际安装时，密封环141两侧的密封卡板143分别插在箱体出气管5的第一卡槽504和连接管6的第二卡槽604内。第一卡板503和第二卡板603之间则被密封圈142所填充。此时箱体出气管5的第一卡面505和连接管6的第二卡面605朝向外侧，打开卡箍7，将两组卡环701套在箱体出气管5和连接管6的连接处，旋拧锁止帽707，两组卡环701逐渐向内缩，由于密封垫14具有弹性，因此箱体出气管5和连接管6的连接处之间的距离会逐渐变小，直至箱体出气管5的第一卡面505和连接管6的第二卡面605完全限制在卡箍7的锁止面709内，由于第一卡面505和第二卡面605倾斜设置，当旋拧锁止帽707时，既能对箱体出气管5和连接管6的内缩起到导向的作用，当锁合完成之后，在第一卡面505、第二卡面605和锁止面709的摩擦作用下，可以保证箱体出气管5、连接管6、密封垫14和卡箍7之间位置的连接可靠。

过滤桶进气管8连接在连接管6的另一侧(连接方式与连接管6和箱体出气管5的连接方式相同，这里不做赘述，以下管路与管路的连接方式均与此相同)。如图17所示，过滤桶4内部固定有过滤芯19，过滤芯19用于过滤掉箱体1排出的气体中的杂质(过滤桶进气管8的另一端连接在过滤桶4的顶部，且与过滤芯19相连通，箱体1内的原有的气体通过箱体出气管道502排至连接管道602内，而后通过过滤桶进气管8排至过滤芯19中进行过滤，过滤芯19可以去除掉空气中的粉尘杂质，以起到净化环境的作用，过滤芯19可以选用市售的TORUN品牌的TR04-017型号即可)。过滤芯19和过滤桶4的内侧壁之间形成第二气流腔20，经过滤后的气体弥漫在第二气流腔20中。

过滤桶出气管9一端与过滤桶4相连，另一端与净化桶进气管10相连(第二气流腔20中的气体通过过滤桶出气管9和净化桶进气管10流至净化桶3中)。如图15、16所示，电热丝15螺旋设置在净化桶3中，电热丝15外部通有电流，气体进入净化桶3内后，经过电热丝15对气体进行初步去水处理，将电热丝15设计成螺旋式，可以增大气体与电热丝15的接触面积，从而提高去水效果。

分子筛16呈圆形，固定在净化桶3的底部，分子筛16的直径等于净化桶3的内径，确保气体在流动时完全通过分子筛16，而不会从分子筛16和净化桶3的内侧壁之间的缝隙通过。电热丝15位于分子筛16的上方，分子筛16用于对气体做进一步除水处理(分子筛16为圆盘形，且分子筛16上圆周开设有多组孔径均匀的孔道，气体由上至下通过孔道后，由分子筛16对气体做进一步除水处理，分子筛16是一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐(泡沸石)或天然沸石，吸附能力高，可以有效地吸附气体中的水分)。

分子筛16和净化桶3的底部留有第一气流腔18，经过电热丝15和分子筛16的去水处理之后的气体弥漫在第一气流腔18中(净化桶3内还设置有铜媒介，用于吸附空气中的氧气，利用铜与氧气反应生成氧化铜的原理，由于净化桶3内设置有电热丝15，因此电热丝15还可以提高净化桶3内的温度，进而有效地提高铜媒介与气体中的氧气反应的速率，提高去氧效果)。筛筒17固定在分子筛16上且与第一气流腔18相连通，第一气流腔18内去水去氧后的气体从筛筒17内流走。

净化桶出气管11与筛筒17相连，循环桶进气管12与净化桶出气管11的另一端相连。循环桶进气管12的另一端连接在循环桶2内，循环桶2内设置有循环风机，用于为箱体1内的气体循环提供动力。循环桶出气管13一端与循环桶2相连，另一端与箱体进气管21相连，从而将净化后的气体重新出入至箱体1内，保证箱体1始终处于一个无水、无氧的超纯环境，方便展开进行后续的实验。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有内循环净化功能的操作箱，其特征在于，它包括：

箱体(1)、与所述箱体(1)相连的箱体进气管(21)和箱体出气管(5)、与所述箱体进气管(21)相连的循环桶(2)、与所述循环桶(2)相连的净化桶(3)、与所述净化桶(3)相连的过滤桶(4)、连接在所述过滤桶(4)顶部的过滤桶进气管(8)、连接在过滤桶进气管(8)另一端的连接管(6)、连接箱体出气管(5)和连接管(6)的卡箍(7)、设置在所述过滤桶(4)内的过滤芯(19)、螺旋设置在所述净化桶(3)内的电热丝(15)、固定在所述净化桶(3)底部的分子筛(16)以及固定在所述分子筛(16)顶部的筛筒(17)，所述过滤桶进气管(8)与过滤芯(19)相连。

2.根据权利要求1所述的一种具有内循环净化功能的操作箱，其特征在于：它还包括循环桶出气管(13)、循环桶进气管(12)、净化桶出气管(11)、净化桶进气管(10)以及过滤桶出气管(9)，所述过滤桶出气管(9)一端与过滤桶(4)相连，另一端与净化桶进气管(10)相连，所述净化桶出气管(11)一端与筛筒(17)相连，另一端与循环桶进气管(12)相连，所述循环桶出气管(13)一端与循环桶(2)相连，另一端与箱体进气管(21)相连。

3.根据权利要求2所述的一种具有内循环净化功能的操作箱，其特征在于：它还包括形成在分子筛(16)底部的第一气流腔(18)、形成在所述过滤芯(19)和过滤桶(4)之间的第二气流腔(20)以及设置在卡箍(7)内的密封垫(14)，所述筛筒(17)与第一气流腔(18)相连通，所述过滤桶出气管(9)与第二气流腔(20)相连通。

4.根据权利要求3所述的一种具有内循环净化功能的操作箱，其特征在于：所述箱体出气管(5)包括箱体出气管本体(501)、贯穿所述箱体出气管本体(501)的箱体出气管道(502)、一体连接在所述箱体出气管本体(501)两端的第一卡板(503)、开设在所述第一卡板(503)内的第一卡槽(504)以及设置在所述第一卡板(503)靠近箱体出气管本体(501)一侧的第一卡面(505)。

5.根据权利要求4所述的一种具有内循环净化功能的操作箱，其特征在于：所述连接管(6)包括连接管本体(601)、贯穿所述连接管本体(601)的连接管道(602)、一体连接在所述连接管本体(601)两端的第二卡板(603)、开设在所述第二卡板(603)内的第二卡槽(604)以及设置在所述第二卡板(603)靠近连接管本体(601)一侧的第二卡面(605)。

6.根据权利要求5所述的一种具有内循环净化功能的操作箱，其特征在于：所述密封垫(14)包括密封环(141)、一体连接在所述密封环(141)外周面上的密封圈(142)以及一体连接在所述密封环(141)两侧的密封卡板(143)，所述密封卡板(143)与第一卡槽(504)和第二卡槽(604)相配合。

7.根据权利要求6所述的一种具有内循环净化功能的操作箱，其特征在于：所述卡箍(7)包括枢轴连接的两组卡环(701)、枢轴连接在其中一组卡环(701)另一端的翻转螺杆(705)、旋拧在翻转螺杆(705)上用于锁止另一组卡环(701)的锁止帽(707)、开设在所述卡环(701)内侧的锁槽(708)以及设置在所述锁槽(708)两侧的锁止面(709)，所述锁止面(709)与第一卡面(505)和第二卡面(605)相配合。

8.根据权利要求7所述的一种具有内循环净化功能的操作箱，其特征在于：所述卡箍(7)还包括分别开设在所述卡环(701)两端的枢接槽(702)和翻转槽(704)、枢轴连接在两组卡环(701)的枢接槽(702)内的枢接板(703)以及套设在翻转螺杆(705)上的垫片(706)，所述翻转螺杆(705)的一端枢轴连接在翻转槽(704)内，所述枢接板(703)的厚度等于枢接槽(702)的宽度。

9.根据权利要求6所述的一种具有内循环净化功能的操作箱，其特征在于：所述密封垫(14)的材质为橡胶。

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