[发明专利]低温分子筛吸附泵装置

说明书

技术领域

本发明属于真空泵技术领域，具体涉及一种低温吸附泵装置，尤其涉及一种靠分子筛进行物理冷却吸附实现抽气的真空泵组。本发明主要应用于粉末样品制备时，需要对粉末原料进行真空抽气密封的苛刻环境。

背景技术

本发明的科研课题组在进行样品合成制备过程中，常常涉及需要对配置的粉末原料进行真空抽气密封，然后再将密封完成的原料放置在设定的温度环境进行反应生长。这种在样品生长前期的密封对真空度的需求高于机械泵的极限真空（10^-1 Pa量级），因此无法单纯使用机械泵得以实现。虽然目前市场上用于高真空获得的泵组种类繁多，在结构和功能方面也比较完善；但这些真空泵组系统一般采用分子泵作为高真空抽气，这在常规原料的制备中，尤其是制备粉末原料时，受到极大的限制：1、分子泵组在对粉末样抽气时损耗比较厉害，大大降低其寿命而提高应用成本；2、使用其它离子泵、冷凝泵等高真空泵在这种比较恶劣的坏境下使用，很容易达到工作极限，降低其使用寿命，这给科研工作带来了极大的不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种不易损耗、低成本、操作便捷的低温分子筛吸附泵装置；该装置能最大限度地提高分子筛快速吸附的能力以及快速升温活化循环利用的能力。

本发明所提供的低温分子筛吸附泵装置，是利用低温分子筛吸附泵，并结合预抽气的前级机械泵、波纹管、整体抽气管路、电阻/电离复合型真空计等部件搭建一种低温分子筛吸附泵装置；

其结构主要包括机械泵1、波纹管2、低温分子筛吸附泵3、真空管路4、电阻/电离复合型真空计5和复合型真空计控制器6；其中:

所述机械泵1通过波纹管2与真空管路4连接；所述低温分子筛吸附泵3与真空管路4连接；所述电阻/电离复合型真空计5与真空管路4连接，并且通过配套的电线同复合型真空计控制器6连接；

所述的低温分子筛吸附泵3包括低温吸附泵腔体9和液氮杜瓦10；所述低温吸附泵腔体9主要由一个圆柱桶形的真空腔11和一个圆柱形的多孔网12组成；所述多孔网12嵌套在真空腔11内，多孔网12网外与真空腔11内壁之间区域放置分子筛；所述真空腔11的主体浸泡在液氮杜瓦10的液氮中，真空腔11的开口端伸出液氮杜瓦10外；低温分子筛吸附泵3通过真空腔11的开口端同真空管路4连接；

所述的真空管路4上还设置有一个用于连接待抽样品的样品管路接口18，一个用于控制样品管路接口18开合的第一直通阀门14，一个控制低温分子筛吸附泵3与真空管路4连通/断开的开关角阀15，以及一个用于控制波纹管2与真空管路4连通/断开的第二直通阀门17。

本发明中，真空管路4上还设有一个用于调节进气的vent阀门16，可以释放真空管路4内的真空状态。

本发明中， 在所述待抽样品管路接口18处安装需要抽真空的样品，机械泵1运转，打开第二直通阀门17对真空管路4抽气，缓慢打开第一直通阀门14，样品内的空气通过样品管路接口18进入真空管路4中，电阻/电离复合型真空计5用于测量真空管路4中真空度，电阻/电离复合型真空计5将测量的相关信息反馈到复合型真空计控制器6并实时显示出来，当真空管路4中的真空度达到机械泵的极限真空条件后，关闭第二直通阀门17；在低温吸附泵腔体9通过液氮杜瓦10内液氮预冷的前提下，打开开关角阀15，通过低温吸附泵腔体9内的分子筛对气体进行吸附，实现对真空管路4的进一步抽气。

本发明中，完成样品制备的抽气操作后，打开vent阀门释放真空状态，当整个装置内外压强相同后，便可以进行各个组件的拆卸。

本发明的优点在于制备粉末原料时，低温分子筛吸附泵与前级的机械泵相结合，满足了粉末样品在抽气密封过程中对高真空的需求，并且能在较长的时间内持续性地获得高真空状态；且在对粉末样抽气时损耗比较小，延长了寿命降低应用成本；并能在任意工作坏境下使用，工作极限高，操作方便。

附图说明

图1 为本发明的整体结构图示。

图2 为本发明的分子筛吸附泵体和真空管路结构图示。

图3 为本发明的低温吸附泵腔体的结构图示。

图中标号：1为机械泵、2为波纹管、3为低温分子筛吸附泵，4为真空管路，5为电阻/电离复合型真空计，6为复合型真空计控制器，7为支架，8为铝板，9为低温吸附泵腔体，10为液氮杜瓦，11为真空腔，12为多孔网，13为转接法兰，14为第一直通阀门，15为开关角阀，16为vent阀门，17为第二直通阀门，18为样品管路接口。

具体实施方式