CN104209076B - 一种氮气综合利用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氮气综合利用装置，包括液氮储罐、高低温试验箱、蒸发器、SMT贴片机和氮气综合利用装置，液氮储罐分别与高低温试验箱和蒸发器相连，氮气综合利用装置分别与高低温试验箱、蒸发器和SMT贴片机相连，液氮储罐中的液氮通过高低温试验箱和蒸发器变为氮气排入氮气综合利用装置储存，氮气综合利用装置储存的氮气可供给SMT贴片机；本发明的氮气综合利用系统，将有氮气排放的工业设备和需要使用氮气的工业设备综合起来，将氮气的使用和排放综合利用起来，能够有效的节约氮气资源、降低成本。
Description
技术领域
本发明属于氮气使用领域，具体涉及一种氮气综合利用装置。
背景技术
氮气是惰性气体，通常状况下是一种无色无味的气体，且通常无毒，在工业中常用来作保护气体，高温物体在空气中容易被氧化，如果用氮气替代空气，避免空气与高温物体接触，那么就能够避免氧化起到保护作用；由于氮气是一种气体，体积比较大运输不方便，氮气生产出来一般是以液氮方式保存；在工业中，液态氮是由空气分馏而得，先将空气净化后，在加压、冷却的环境下液化，借由空气中各组分之沸点不同加以分离，然后以液体方式运输到目的地，液氮温度极低，温度是-196℃，液氮在常压下气化体积会膨胀696.5倍，液氮气化为气体时会大量吸热，可以用于各种需要降温或制冷的地方。
高低温试验箱是环境试验设备里面最常见的温度试验设备一种试验仪器，该仪器适用于工业产品高温、低温的可靠性试验；对电子电工、汽车摩托、航空航天、船舶兵器、高等院校、科研单位等相关产品的零部件及材料在高温、低温循环变化的情况下，检验其各项性能指标；高低温试验箱可以营造一个温度可控的环境，模拟自然环境中可能存在的高低温度环境，方法之一就是利用液氮气化吸热进行制冷，制冷过后的氮气作为废气进行排放，并没有充分利用，造成资源和成本的浪费。
SMT是表面组装技术，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺，它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件，从而实现了电子产品组装的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生产的自动化；SMT是一种使用氮气进行保护的组装工艺技术，通常SMT贴片机使用的氮气是由液氮气化后得到，液氮气化制冷的作用也没有利用起来，造成能源和成本的浪费。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，当使用环境中既有液氮应用又有氮气应用时，提供一种充分利用氮气的装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种氮气综合利用装置，分别与高低温试验箱、蒸发器和SMT贴片机相连，液氮储罐中的液氮通过高低温试验箱和蒸发器变为氮气排入氮气综合利用装置储存，氮气综合利用装置储存的氮气可供给SMT贴片机。
优选地，氮气综合利用装置包括储气腔体、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和压力检测控制装置，储气腔体为封闭空间，储气腔体分别与第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的一端相连；压力检测控制装置与储气腔体相连，压力检测控制装置可以检测储气腔体内部的气压并控制第二阀门和第四阀门的开关；第一阀门的另一端与高低温试验箱相连，第二阀门的另一端与蒸发器相连，第三阀门的另一端与SMT贴片机相连，第四阀门的另一端与外界相通。
优选地，第一阀门为单项阀，只允许气体从高低温试验箱进入储气腔体，只要高低温试验箱开始工作，氮气就会从第一阀门自动进入到储气腔体。
优选地，第一阀门和第二阀门起进气作用，第三阀门和第四阀门起排气作用。
优选地，压力检测控制装置检测到储气腔体内气压低于预定压力时，控制第二阀门打开，对储气腔体充入氮气，当储气腔体内气压增加到预定压力时，控制第二阀门关闭。
优选地，压力检测控制装置检测到储气腔体内气压高于预定压力时，控制第四阀门打开，储气腔体排除氮气，当储气腔体内气压降低到预定压力时，控制第四阀门关闭。
优选地，第三阀门的开关由SMT贴片机控制，SMT贴片机启动时第三阀门打开，SMT贴片机停机时第三阀门关闭。
优选地，储气腔体为盒状封闭空间。
优选地，储气腔体分别通过气管与第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门相连。
优选地，第一阀门通过气管与高低温试验箱相连，第二阀门通过气管与蒸发器相连，第三阀门通过气管与SMT贴片机相连，第四阀门的通过气管与外界相通。
本发明的有益效果：本发明的氮气综合利用装置，通过氮气综合利用装置把有氮气排放的工业设备和需要使用氮气的工业设备综合起来，将氮气的使用和排放综合利用，能够有效的节约氮气资源、降低成本。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例1氮气综合利用装置的结构示意图。
图3是本发明实施例2的结构示意图。
图4是本发明实施例3的结构示意图。
附图标记说明：1、液氮储罐；2、高低温试验箱；3、蒸发器；4、SMT贴片机；5、氮气综合利用装置；51、储气腔体；52、第一阀门；53、第二阀门；54、第三阀门；55、第四阀门；56、压力检测控制装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1
如图1所示，本实施例整个系统的关系，液氮储罐1分别与高低温试验箱2和蒸发器3相连，氮气综合利用装置5分别与高低温试验箱2、蒸发器3和SMT贴片机4相连，液氮储罐1中的液氮通过高低温试验箱2和蒸发器3变为氮气排入氮气综合利用装置5储存，氮气综合利用装置5储存的氮气可供给SMT贴片机4使用。
如图2所示，本实施例的氮气综合利用装置5包括储气腔体51、第一阀门52、第二阀门53、第三阀门54、第四阀门55和压力检测控制装置56，储气腔体51为封闭空间，本实施例中储气腔体51优选为盒状封闭空间；储气腔体51通过气管分别与第一阀门52、第二阀门53、第三阀门54和第四阀门55的一端相连；压力检测控制装置56与储气腔体51相连，压力检测控制装置56检测气压的一端位于储气腔体51内部，压力检测控制装置56可以检测储气腔体51内部的气压并控制第二阀门53和第四阀门55的开关；第一阀门52的另一端通过气管与高低温试验箱2相连，第一阀门52为单项阀，只允许气体从高低温试验箱2进入储气腔体51，只要高低温试验箱2开始工作，氮气就会从第一阀门52自动进入到储气腔体51；第二阀门53的另一端通过气管与蒸发器3相连，第三阀门54的另一端通过气管与SMT贴片机4相连，第四阀门55的另一端通过气管与外界相通，用于排除多余的氮气；第一阀门52和第二阀门53起进气作用，第三阀门54和第四阀门55起排气作用。
当高低温试验箱2工作的时候，氮气通过第一阀门52充入到储气腔体51备用；储气腔体51储存氮气并保证有一定的气压，此气压设为预定压力，压力检测控制装置56检测到储气腔体51内气压低于预定压力时，控制第二阀门53打开，对储气腔体51充入氮气，当储气腔体51内气压增加到预定压力时，控制第二阀门53关闭；压力检测控制装置56检测到储气腔体51内气压高于预定压力时，控制第四阀门55打开，储气腔体51排除氮气，当储气腔体51内气压降低到预定压力时，控制第四阀门55关闭；第三阀门54的开关由SMT贴片机4控制，SMT贴片机4启动时第三阀门54打开，氮气便会通过气管输入到SMT贴片机4供SMT贴片机4使用，SMT贴片机4停机时第三阀门54关闭。
实施例2
如图3所示，本实施例中整个系统的主要部件，包括依次连接的液氮储罐1、高低温试验箱2和氮气综合利用装置5，液氮储罐1的液氮经高低温试验箱2使用后变为氮气并排入氮气综合利用装置5进行储存；氮气综合利用装置5包括储气腔体51、第一阀门52、第三阀门54和压力检测控制装置56，液氮储罐1与高低温试验箱2相连，高低温试验箱2与第一阀门52的一端相连，第一阀门52的另一端与储气腔体51相连，储气腔体51与第三阀门54的一端相连，第一阀门52起进气作用，第三阀门54起排气作用；压力检测控制装置56与储气腔体51相连，压力检测控制装置56检测气压的一端位于储气腔体51内部；储气腔体51为较大的封闭空间，第一阀门52为单项阀，只允许气体从高低温试验箱2进入储气腔体51，只要高低温试验箱2开始工作，氮气就会从第一阀门52自动进入到储气腔体51，第三阀门54由人工控制。
高低温试验箱2在工作制冷过程中产生的氮气通过第一阀门52排入储气腔体51进行储存，压力检测控制装置56可以检测并显示储气腔体51中氮气的气压，该气压预设一个安全值，当压力检测控制装置56检测到气压到达该安全值时，此时更换空的储气腔体51重新进行储气，装满氮气的储气腔体51可运用到其他需要使用氮气的地方；在储气腔体51更换期间第一阀门52直接排放氮气到空气中不影响高低温试验箱2的使用，使用氮气的时候只需将装满氮气的储气腔体51上的第三阀门54与需要使用氮气的设备相连，打开第三阀门54即可输出氮气，使用结束后关闭第三阀门54；当压力检测控制装置56显示储气腔体51中的氮气用尽后可重新对该储气腔体51进行储气。
实施例3
如图4所示，本实施例中整个系统的主要部件，包括依次连接的液氮储罐1、高低温试验箱2、氮气综合利用装置5和SMT贴片机4，氮气综合利用装置5包括储气腔体51、第一阀门52、第三阀门54和压力检测控制装置56；液氮储罐1与高低温试验箱2相连，高低温试验箱2与第一阀门52的一端相连，第一阀门52的另一端与储气腔体51相连；储气腔体51与第三阀门54的一端相连，第三阀门54的另一端与SMT贴片机4相连，第一阀门52起进气作用，第三阀门54起排气作用；压力检测控制装置56与储气腔体51相连，压力检测控制装置56检测气压的一端位于储气腔体51内部；储气腔体51为较大的封闭空间，第一阀门52为单项阀，只允许气体从高低温试验箱2进入储气腔体51，只要高低温试验箱2开始工作，氮气就会从第一阀门52自动进入到储气腔体51，第三阀门54由人工控制。
高低温试验箱2在工作制冷过程中产生的氮气通过第一阀门52排入储气腔体51进行储存，当SMT贴片机4需要使用氮气的时候打开第三阀门54，储气腔体51中的氮气输出到SMT贴片机4供其使用；压力检测控制装置56可以检测并显示储气腔体51中氮气的气压，当压力检测控制装置56显示储气腔体51中的氮气用尽后关闭SMT贴片机4和第三阀门54，循环上述步骤，可实现氮气的循环利用。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种氮气综合利用装置，其特征在于：氮气综合利用装置(5)分别与高低温试验箱(2)、蒸发器(3)和SMT贴片机(4)相连，液氮储罐(1)中的液氮通过高低温试验箱(2)和蒸发器(3)变为氮气排入氮气综合利用装置(5)储存，氮气综合利用装置(5)储存的氮气可供给SMT贴片机(4)；
氮气综合利用装置(5)包括储气腔体(51)、第一阀门(52)、第二阀门(53)、第三阀门(54)、第四阀门(55)和压力检测控制装置(56)，储气腔体(51)为封闭空间，储气腔体(51)分别与第一阀门(52)、第二阀门(53)、第三阀门(54)和第四阀门(55)的一端相连；压力检测控制装置(56)与储气腔体(51)相连，压力检测控制装置(56)可以检测储气腔体(51)内部的气压并控制第二阀门(53)和第四阀门(55)的开关；第一阀门(52)的另一端与高低温试验箱(2)相连，第二阀门(53)的另一端与蒸发器(3)相连，第三阀门(54)的另一端与SMT贴片机(4)相连，第四阀门(55)的另一端与外界相通。
2.根据权利要求1所述的氮气综合利用装置，其特征在于：第一阀门(52)为单项阀，只允许气体从高低温试验箱(2)进入储气腔体(51)，只要高低温试验箱(2)开始工作，氮气就会从第一阀门(52)自动进入到储气腔体(51)。
3.根据权利要求1所述的氮气综合利用装置，其特征在于：第一阀门(52)和第二阀门(53)起进气作用，第三阀门(54)和第四阀门(55)起排气作用。
4.根据权利要求1所述的氮气综合利用装置，其特征在于：压力检测控制装置(56)检测到储气腔体(51)内气压低于预定压力时，控制第二阀门(53)打开，对储气腔体(51)充入氮气，当储气腔体(51)内气压增加到预定压力时，控制第二阀门(53)关闭。
5.根据权利要求1所述的氮气综合利用装置，其特征在于：压力检测控制装置(56)检测到储气腔体(51)内气压高于预定压力时，控制第四阀门(55)打开，储气腔体(51)排除氮气，当储气腔体(51)内气压降低到预定压力时，控制第四阀门(55)关闭。
6.根据权利要求1所述的氮气综合利用装置，其特征在于：第三阀门(54)的开关由SMT贴片机(4)控制，SMT贴片机(4)启动时第三阀门(54)打开，SMT贴片机(4)停机时第三阀门(54)关闭。
7.根据权利要求1所述的氮气综合利用装置，其特征在于：储气腔体(51)为盒状封闭空间。
8.根据权利要求1所述的氮气综合利用装置，其特征在于：储气腔体(51)分别通过气管与第一阀门(52)、第二阀门(53)、第三阀门(54)和第四阀门(55)相连。
9.根据权利要求1所述的氮气综合利用装置，其特征在于：第一阀门(52)通过气管与高低温试验箱(2)相连，第二阀门(53)通过气管与蒸发器(3)相连，第三阀门(54)通过气管与SMT贴片机(4)相连，第四阀门(55)的通过气管与外界相通。
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