CN219915442U - 一种模拟零下温度深冷环境云室 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模拟零下温度深冷环境云室，包括：云室；云室的内壁外壁之间设有间隙；载冷罐；载冷罐内设有换热盘管；载冷罐和云室的间隙之间相连通；液氮出口和液氮进口，与换热盘管的两端相连通；第一支管和第二支管，并联的设于液氮进口和换热盘管之间，且第一支管和第二支管上均设有调节阀；汽化器，设于第一支管或第二支管上；温度仪，设于云室上和换热盘管进口端处；控制器，与温度仪和调节阀相连接。与现有技术相比本实用新型的有益效果是：可提供零下100‑105摄氏度的超低温恒温供给，以便于模拟高空低温的试验环境条件，同时温度控制方式简单可靠，反应速度灵敏高效。
Description
技术领域
本实用新型属于云室领域，具体涉及一种模拟零下温度深冷环境云室。
背景技术
云室是在一定空间里模拟出相关云雾条件，以进行相应的云物理实验研究设备。现有的云室结构，如中国实用新型专利一种云室，202023100721.X公开了一种热交换调节的系统，但是存在以问题：一是不具备能够模拟出高空低温的试验环境功能；二是温控反应灵敏度不高，反应效率慢。
实用新型内容
本实用新型的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
本实用新型提供了一种模拟零下温度深冷环境云室，可提供零下100-105摄氏度的超低温恒温供给，以便于模拟高空低温的试验环境条件，同时温度控制方式简单可靠，反应速度灵敏高效。
本实用新型公开了一种模拟零下温度深冷环境云室，包括：
云室；所述云室的壁体由内壁和外壁组成，且所述内壁和所述外壁之间设有间隙；
载冷罐；所述载冷罐内设有换热盘管；所述载冷罐和所述云室的间隙之间通过第一管路和第二管路相连通；
循环泵，设于所述第一管路或所述第二管路上；
液氮出口和液氮进口，分别通过第三管路和第四管路与所述换热盘管的两端相连通；
第一支管和第二支管，并联的设于所述液氮进口和所述第四管路之间，且所述第一支管和所述第二支管上均设有调节阀；
汽化器，设于所述第一支管或所述第二支管上；
温度仪，设于所述第一管路、所述第二管路和所述换热盘管进口端的第四管路上；
控制器，与所述温度仪和所述调节阀相连接。
在一些实施方式中，所述间隙内设有云室换热盘管；所述云室换热盘管螺旋盘绕于所述内壁上。
在一些实施方式中，所述云室换热盘管和所述外壁之间填充有保温层。
在一些实施方式中，所述换热盘管出口端的第三管路上设有与所述控制器相连的泄压阀。
在一些实施方式中，所述换热盘管呈螺旋状结构的设于所述载冷罐内。
在一些实施方式中，所述液氮进口处、汽化器的出口处设有与所述控制器相连的温度仪。
在一些实施方式中，所述换热盘管进口端的第四管路上和所述换热盘管出口端的第三管路之间设有带开关阀的第六管路。
在一些实施方式中，所述第一管路和所述第二管路之间设有带开关阀的第五管路。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本装置集成了2套循环换热系统，包括液氮的循环换热系统、载冷罐内载冷剂的循环换热系统从而有效的完成了高效换热，实现了持续的低温供给；内置了1套液氮温度调节系统，从而可以有效的将液氮的温度进行调节，避免与后续换热时，出现换热温差过大的现象；同时上述各系统中配置相应的温度监控，以进行实时监控，提高调节反应效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1为本实用新型的结构示意图。
附图说明：云室1、云室换热盘管2、载冷罐3、第一管路4、第二管路5、循环泵6、液氮出口7、液氮进口8、第三管路9、第四管路10、第一支管11、第二支管12、汽化器13、调节阀14、泄压阀15、第五管路16、第六管路17。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本实用新型应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本实用新型公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本实用新型揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本实用新型公开的内容不充分。
在本实用新型中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本实用新型所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
一种模拟零下温度深冷环境云室，包括：云室1、载冷罐3、循环泵6、液氮出口7、液氮进口8、第一支管11、第二支管12、汽化器13、温度仪和控制器。
其中，云室1的壁体由内壁和外壁组成，且内壁和外壁之间设有间隙，以形成用于载冷剂流动的空间；载冷罐3内设有换热盘管；载冷罐3和云室1的间隙之间通过第一管路4和第二管路5相连通；第一管路4和第二管路5分别设于云室1和载冷罐3的上下端处。循环泵6可设于第一管路4上或设于第二管路5上，均能实现循环供给作用，优选的，设置于位于下方的第二管路5上；液氮出口7和液氮进口8分别通过第三管路9和第四管路10与换热盘管的两端相连通；第一支管11和第二支管12并联的设于液氮进口8和第四管路10之间，且第一支管11和第二支管12上均设有调节阀14；汽化器13设于第一支管11或第二支管12上；由于液氮存储在液氮罐的温度一般是-196℃，而实际上云室在进行高空低温环境模拟下的温度条件为-100℃左右，因此如果直接采用液氮进行换热，由于换热温差过大，在各个环节均可能出现不可控因素的发生。因此，通过设置汽化器13从而对液氮的温度进行初步调节，以避免与载冷罐3内的载冷剂出现温差过大的现象。温度仪设于第一管路4、第二管路5和所述换热盘管进口端的第四管路10上，用于对温度进行实时监控；控制器，与温度仪和调节阀相连接；通过监控温度状态，改变阀流量大小，从而对温度进行精准控制。
在一些实施方式中，间隙内设有云室换热盘管2；云室换热盘管2螺旋盘绕于所述内壁上。云室换热盘管2和外壁之间填充有保温层。通过云室换热盘管2使得载冷罐3内的载冷剂按照云室换热盘管2的设置进行流动，同时设置有保温层，提高保温效果。
在一些实施方式中，换热盘管出口端的第三管路9上设有与控制器相连的泄压阀15。通过设置泄压阀15可以有效调节管路的气压平衡。
在一些实施方式中，换热盘管呈螺旋状结构的设于载冷罐3内，通过螺旋结构提高换热效果。
在一些实施方式中，液氮进口8处、汽化器13的出口处设有与控制器相连的温度仪，更精准的控制各个关键节点的温度。
在一些实施方式中，换热盘管进口端的第四管路10上和换热盘管出口端的第三管路9之间设有带开关阀的第六管路17。作为辅助安全管路，以应对突发事件。
在一些实施方式中，所述第一管路4和所述第二管路5之间设有带开关阀的第五管路16。可提供载冷剂的预循环恒温供给。
其工作原理为：
根据云室1内所需模拟的低温温度情况，选用是直接通过第一支管11的液氮与载冷剂换热，还是通过第二支管12上汽化器13的调节后再进行液氮与载冷剂的换热，或是通过第一支管11和第二支管12的并联设置获得相应的液氮温度再与载冷剂换热。
由于初步换热时，可能使得载冷罐3的载冷剂出现上下温度不均衡的状况，此时通过控制第一管路4和第二管路5上的开关阀，使载冷剂首先在载冷罐3、第一管路4、第二管路5以及第五管路16中进行循环，待换热后获得恒定温度的载冷剂，再进行向云室1的恒温供给。
在上述过程中，通过对各个管路的温度仪对其温度进行实时监控，从而实时的调整调节阀14的开度大小，以确保向云室1进行恒温供给。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种模拟零下温度深冷环境云室，其特征在于，包括：
云室(1)；所述云室(1)的壁体由内壁和外壁组成，且所述内壁和所述外壁之间设有间隙；
载冷罐(3)；所述载冷罐(3)内设有换热盘管；所述载冷罐(3)和所述云室(1)的间隙之间通过第一管路(4)和第二管路(5)相连通；
循环泵(6)，设于所述第一管路(4)或所述第二管路(5)上；
液氮出口(7)和液氮进口(8)，分别通过第三管路(9)和第四管路(10)与所述换热盘管的两端相连通；
第一支管(11)和第二支管(12)，并联的设于所述液氮进口(8)和所述第四管路(10)之间，且所述第一支管(11)和所述第二支管(12)上均设有调节阀(14)；
汽化器(13)，设于所述第一支管(11)或所述第二支管(12)上；
温度仪，设于所述第一管路(4)、所述第二管路(5)和所述换热盘管进口端的第四管路(10)上；
控制器，与所述温度仪和所述调节阀相连接。
2.根据权利要求1所述的模拟零下温度深冷环境云室，其特征在于，所述间隙内设有云室换热盘管(2)；所述云室换热盘管(2)螺旋盘绕于所述内壁上。
3.根据权利要求2所述的模拟零下温度深冷环境云室，其特征在于，所述云室换热盘管(2)和所述外壁之间填充有保温层。
4.根据权利要求1所述的模拟零下温度深冷环境云室，其特征在于，所述换热盘管出口端的第三管路(9)上设有与所述控制器相连的泄压阀(15)。
5.根据权利要求1所述的模拟零下温度深冷环境云室，其特征在于，所述换热盘管呈螺旋状结构的设于所述载冷罐(3)内。
6.根据权利要求1所述的模拟零下温度深冷环境云室，其特征在于，所述液氮进口(8)处、汽化器(13)的出口处设有与所述控制器相连的温度仪。
7.根据权利要求1所述的模拟零下温度深冷环境云室，其特征在于，所述换热盘管进口端的第四管路(10)上和所述换热盘管出口端的第三管路(9)之间设有带开关阀的第六管路(17)。
8.根据权利要求1所述的模拟零下温度深冷环境云室，其特征在于，所述第一管路(4)和所述第二管路(5)之间设有带开关阀的第五管路(16)。
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