[实用新型]一种多通道控速的液氮缓冲补液装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及低温技术领域，更具体地，涉及一种多通道控速的液氮缓冲补液装置。

背景技术

在常压下，液氮的温度为-196℃，属于制冷剂。液氮由于其温度低，稳定性强，无毒无污染等特点被广泛应用于工业、医疗、生物等诸多领域，例如：迅速冷冻食品，储存和冷冻生物组织，医学实验切除病态组织及冷冻治疗等等。液氮一般储存在容量百升的大型杜瓦罐中，使用液氮时需要将杜瓦罐中的液氮引流到待使用的目标容器中。由于大型杜瓦罐内部压力高，液氮从其中流出时具有压力过大、反应剧烈、流速不可控等特点，无法实现对待使用容器进行稳定补液。对需添加指定容量液氮的待使用容器直接进行补液时，容易造成所添加的液氮超出指定容量，甚至由于液氮流速极快极易导致液氮与容器中非抗低温材料接触而损坏容器。因此需要建立一种液氮缓冲的方法，使得液氮的加液量以及流速均稳定可控。

目前市场上的成套的液体缓冲方法和控速装置绝大多数是针对常温液体，而在液氮-196℃的极低温度下，由于很多固体材料以及电子元器件无法承受这样的低温，因此还没有成熟的液氮缓冲方法与装置的出现。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种多通道控速的液氮缓冲装置，其目的在于通过在缓冲罐内设置缓冲挡板，用于缓冲高速、高压液氮；通过在缓冲罐顶部设置排气降压口，降低缓冲罐内液氮的压力，并通过设置多条出液管道，实现多通道液氮控速输出，由此解 决现有技术对于极低温度的液氮缺乏成熟的缓冲装置和方法，大多依靠人工操作，直接从大型杜瓦罐流出时剧烈且流速不可控、不能持续稳定输出液氮的技术问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种多通道控速的液氮缓冲补液装置，包括缓冲罐以及分别设置在所述缓冲罐的两侧底部的进液管道和出液管道，其中：

所述进液管道一端设置有进液口，用于向所述缓冲罐引入液氮，另一端与缓冲罐入口相连接；

所述缓冲罐内设置有缓冲挡板，所述缓冲挡板用于降低高速液氮的流速；所述缓冲罐顶端设置有排气降压口，所述排气降压口处设置有可调阀门，所述可调阀门用于调节排气降压口开口大小；

所述出液管道一端设置有出液口，用于输出液氮；另一端与缓冲罐出口相连接；所述出液管道有若干条，所述若干条出液管道由所述缓冲罐出口引出并分为若干条分支管道，或者由若干个设置在所述缓冲罐上的缓冲罐出口分别各自引出一条出液管道。

优选地，所述缓冲挡板包括第一挡板、第二挡板以及第三挡板，所述第一挡板设置于所述缓冲罐入口附近，且垂直于所述缓冲罐底面，所述第一挡板的上方水平设置有第二挡板，所述第二挡板的一端连接在所述缓冲罐的侧壁上，另一端连接有向下垂直设置的第三挡板；所述第三挡板的底部高于所述缓冲罐出口的高度，且低于所述第一挡板顶部的高度。

优选地，所述进液口与所述缓冲罐入口之间、所述缓冲罐出口与所述出液口之间均设置有电控单元，所述电控单元用于实现进液口和出液口的开关控制。

优选地，所述缓冲罐外围设置有隔热夹层，所述隔热夹层内的填充材料为聚氨酯。

优选地，所述缓冲罐为铝合金材质。

优选地，所述缓冲挡板为铝合金材质。

运用上述液氮缓冲补液装置进行液氮缓冲补液的方法，包括如下步骤：

将盛有液氮的容器与进液管道的进液口连接，将需要补液的目标容器与所述出液口连接；通过设置在所述进液管道和所述出液管道上的电控单元，实现液氮缓冲补液的开关控制，使液氮进入缓冲罐，在缓冲罐内缓冲挡板的作用下，高速液氮的流速得以降低，通过调节缓冲罐顶端排气降压口的开口大小，释放缓冲罐内的压力，同时控制从缓冲罐出口流出、进入各出液管道的出液口以及最终进入目标容器内的液氮的流量和流速。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果。

(1)本实用新型的多通道控速的液氮缓冲补液装置，包括进液管道、缓冲罐和出液管道，缓冲罐以及其内部设置的缓冲挡板，用于对高速液氮进行缓冲减速，而设置在缓冲罐顶部的排气降压口，开口大小可调，通过调节其开口大小从而对液氮的流速进行控制，出液通道可以设置多个，从而实现分别或者同时对多个目标容器的控速补液。

(2)本实用新型通过在缓冲罐内设置三块缓冲挡板，通过三次改变液氮流向，局部压力损失使得液氮流速显著降低，达到缓冲效果。