[实用新型]金属浴冷量传导装置

说明书

一种金属浴冷量传导装置包含冷头盘，使用特殊耐折叠高导热材料，具有特殊几何造型，使之大面积紧密贴合冷头盘和容器。本实用新型冷腔具有敞开结构方便容器取放，相同冷头可以连接不同尺寸的冷头盘，同时也可以使用柔性导冷(热)材料兼容不同尺寸的容器。同时侧壁安装耐低温发热电阻，具有加热功能。本实用新型使用不同冷源产生冷量，并用高导冷(热)材料沿冷腔侧壁将冷量传输给被冷却的容器外壁实现高效率降温和精准的温度控制。多个冷头盘可以布在同一导热板上，各自连接冷腔，实现平行温控。本实用新型避免使用任何有机介质冷媒，达到二次冷媒循环冷却所不能达到的低温温度。

技术领域：

无冷媒接触式导冷(热)装置。

背景技术：

很多化学反应需要在反应中或者反应后对反应物进行降温。与升温反应不同，大多数反应物在反应容器底部冷却时，自然对流形成较弱，所以兼顾冷却功能的容器温度控制装置，需要外加导冷系统从底部冷源，将冷量传导至侧壁以增强冷却效率。通常冷却的作法是低沸点冷媒夹套循环或内置盘管循环，也可以将被冷却容器直接放入循环冷媒中。然而冷媒除了造成环境污染，对人员产生伤害之外，对容器内反应物温度也形成了温度缓冲，不能及时控制反应温度，容易形成超调和过冷现象。使用导冷管冷却，同样有冷媒外泄的风险和温度控制延时的缺点。

金属浴虽然摈弃了冷媒，然而所用金属颗粒也是潜在污染源，并且金属微粒在低温下导热系数也随之降低。仅仅将容器放入金属底座中紧密贴合传导冷量，效率不高，还会造成冷却后容器难以取出。

发明内容：

本发明使用冷机产生冷量，并用柔性导热材料沿冷腔侧壁将冷(热)量传输给被冷却的容器外壁，实现高效率降温和精准的温度控制。本发明是一种接触式冷量传导装置包含冷头盘，柔性导热层，其与冷头盘和容器相匹配的几何造型，使之大面积连续紧密结合冷头盘和容器。

冷头3冷量产生机制可以是斯特林冷机，半导体制冷板，或是其他平面冷源。冷头盘5具有不同尺寸方便与容器尺寸匹配，不同尺寸的冷头盘5可以倚靠螺口，替换安装在相同冷头3 上。为了减小温度控制的延迟，导冷盘5的体积应尽量控制。本发明从冷头有限表面积内垂直导冷(热)到容器外壁。冷头盘中间开一个或多个圆环状冷头盘空槽8，其上下表面有防冻结表面处理，在冷腔关闭时与冷腔侧壁伸出导热层凸起夹层7贴合。冷头盘5侧壁有光滑弧度的凹凸，关闭冷腔时与柔性导热层贴合，以增大接触面积。冷腔侧壁可选安装耐低温加热电阻，具有加热温控功能。内部可使用相同结构嵌套，或导热毡垫兼容更小容器。

冷腔可以使用敞开结构方便容器取放，因冷凝冰冻或容器收缩造成冷冻后容器难以取出，腔体从侧面打开可以克服此种弊端。保温层分成两个半圆管或半球容器，可以从侧面开合，拼成一个圆管或球型的冷腔。放入容器前，卡箍11使两个半圆管处于连接并留有间隙，方便放入容器，又有限位作用，此时可以启动冷机使系统降温到一定温度后；放入容器后，再将卡箍11拧紧，使冷腔内壁紧密贴合被冷却容器，造成迅速降温的效果。卡箍11有机械限位，保证不至于过紧造成冷腔内壁因挤压受损。也可以用卡箍11直接固定冷腔直径，冷腔侧壁开有放气槽10方便容器从上部放入时排出冷腔内空气。

本发明实现容器底部侧壁均匀迅速导冷(热)，操作简单，节能环保，同时避免使用任何二次冷媒，并可以达到常规二次冷媒循环难以企及的低温温度。

附图说明：

图1：冷腔和冷头盘，冷腔敞开透视图，柱形容器为例

图2：冷腔和冷头盘，左侧冷腔半闭合侧视图

图3：冷腔和冷头盘，冷腔闭合侧视图，球型容器为例

图4：多冷头板透视图

注：2.高导冷(热)层和4.导冷(热)接触层合称导热层