CN104624001B - 一种适用于复杂工作介质的真空过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空系统中过滤介质的设备，具体地说是一种适用于复杂工作介质的真空过滤器。包括壳体、捕集阱和静电吸附装置，其中壳体的一端及侧壁上分别设有排气口和进气口，所述捕集阱和静电吸附装置均设置于壳体内，并且捕集阱设置于壳体的靠近排气口的一端，所述静电吸附装置设置于壳体内远离排气口的一端。本发明还包括设置于壳体外部的冷却装置和加热装置，所述冷却装置和加热装置分别设置于所述壳体的进气口和排气口上。本发明清除了从真空系统出口处排出的介质中的粉尘颗粒，提高了真空管道和真空元器件的洁净度和使用寿命，可避免泵的损害，从而提高了泵的使用寿命，减少了设备维修时间和成本。

Description

一种适用于复杂工作介质的真空过滤器

技术领域

本发明涉及真空系统中过滤介质的设备，具体地说是一种适用于复杂工作介质的真空过滤器。

背景技术

真空系统中的工作介质一般都含有各种各样的成分，其中介质中还可能有粉尘颗粒、水蒸汽等杂质，出于对真空系统的保护和保护环境的考虑，尽量减少真空系统中工作介质的杂质，使工作介质在流通工作管路、真空泵、尾气处理系统并排放的时候尽量清洁。在系统管路中真空泵前端或者尾气处理前端进行过滤处理，将影响泵使用、影响系统使用的杂质过滤是非常必要的。

目前，行业内采用的介质处理方法一般都为过滤，采用真空介质通过滤芯的方式，将介质中固体颗粒的直径大于滤芯内部孔道直径的颗粒从工作介质中分离出来，达到净化真空工作介质的作用。该方法只能处理固体颗粒和在过滤阶段和过滤阶段前形成的颗粒，但是真空介质中含有的成分比较复杂，比如PECVD工作介质中含有大量的硫单质，在过滤阶段是以气态形式存在的，但是当一定条件下会形成粉尘，比如温度降低、压力变化导致硫蒸汽的分压力高于饱和蒸气压的时候，硫单质会在过滤阶段的后段形成粉尘颗粒，并继续随着工作介质进入系统，从而影响真空系统的洁净度和使用寿命。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于复杂工作介质的真空过滤器。该过滤器清除了从真空系统出口处排出的介质中的粉尘颗粒，提高了真空管道和真空元器件的洁净度和使用寿命，可避免泵的损害，从而提高了泵的使用寿命，减少了设备维修时间和成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于复杂工作介质的真空过滤器，包括壳体、捕集阱和静电吸附装置，其中壳体的一端及侧壁上分别设有排气口和进气口，所述捕集阱和静电吸附装置均设置于壳体内，并且捕集阱设置于壳体的靠近排气口的一端，所述静电吸附装置设置于壳体内远离排气口的一端。

所述壳体包括内壳体和外壳体，其中外壳体的底部设有开口，侧壁设有所述进气口，所述内壳体的两端为敞开式，内壳体的一端从外壳体底部的开口插入外壳体内、并与外壳体的上端内壁留有距离，所述内壳体的另一端为所述排气口，所述内壳体的外壁与外壳体的内壁之间留有用于气体流通的空隙，所述捕集阱设置于外壳体的底部，所述静电吸附装置设置于内壳体与外壳体之间、并位于进气口的上方。

本发明还包括设置于壳体外部的冷却装置和加热装置，所述冷却装置和加热装置分别设置于所述壳体的进气口和排气口上。所述冷却装置为套式冷却装置，所述加热装置为加热管式加热装置。

所述壳体内还设有稳流装置，所述稳流装置设置于进气口处。所述稳流装置为板式栅格稳流装置。所述壳体内还设有颗粒间隙过滤装置，所述颗粒间隙过滤装置设置于内壳体的一端与外壳体的上端内壁之间。所述颗粒间隙过滤装置为管式烧结滤芯。所述捕集阱为容积式的捕集阱。所述静电吸附装置为二级静电吸附装置。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明清除了从真空系统出口处排出的介质中的粉尘颗粒，提高了真空管道和真空元器件的洁净度和使用寿命，可避免泵的损害，从而提高了泵的使用寿命，减少了设备维修时间和成本。

2.本发明在保证介质过滤的效果的条件下可以尽可能的减小过滤装置对于真空系统真空度、抽速的影响，保证抽速的条件下可以尽可能的提高过滤的效果，并且安装方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1为冷却装置，2为稳流装置，3为捕集阱，4为静电吸附装置，5为颗粒间隙过滤装置，6为加热装置，7为进气口，8为排气口，9为内壳体，10为外壳体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明包括壳体、冷却装置1、稳流装置2、捕集阱3、静电吸附装置4、颗粒间隙过滤装置5及加热装置6，其中壳体包括内壳体9和外壳体10，其中外壳体10的底部设有开口，侧壁设有所述进气口7。所述内壳体9的两端为敞开式，内壳体9的一端从外壳体10底部的开口插入外壳体10内、并与外壳体10的上端内壁留有距离，所述内壳体9的另一端为所述排气口8，所述内壳体9的外壁与外壳体10的内壁之间留有用于气体流通的空隙。所述稳流装置2、捕集阱3及静电吸附装置4设置于内壳体9和外壳体10之间的空隙内，所述捕集阱3设置于外壳体10的底部，所述稳流装置2设置于进气口7处，所述静电吸附装置4设置于进气口7的上方，所述颗粒间隙过滤装置5设置于内壳体9的一端与外壳体10的上端内壁之间。所述冷却装置1和加热装置6设置于壳体的外侧，冷却装置1设置于进气口7上，加热装置6设置于排气口8上。

所述冷却装置1可以将工作介质中的由温度影响的组分分离出来，比如还含有水蒸汽，水蒸汽在20℃条件下的饱和蒸气压为2340Pa，当处于真空系统中时，需要将介质的温度降低到20℃以下就可以将介质中的水分析出，以达到净化介质的目的。冷却装置1的形式可以有很多种，如套式、百叶窗式或冷却管式等，本实施例采用套式冷却装置，冷却介质为水、液氮或液氦等

所述稳流装置2与捕集阱3可以合用达到沉积粉尘的作用。悬浮在空气中的粉尘，之所以悬浮大多是因为气体分子附着在粉尘颗粒表面，形成悬浮状态，并且在较高真空条件下粉尘也会随着高速流动的工作介质流动。稳流装置2与捕集阱3处于真空系统中，介质中的气体含量比较少，粉尘形成悬浮状态的几率远远低于低真空状态，稳流装置2将真空管路中的高速介质流态改变，速度降低，由原来的同一方向改变为朝向各个方向，并达到较高真空度，将粉尘表面的气体分子去除，由重力或其他捕集方式捕集在捕集阱3中。稳流装置2可以是稳流板(起将稳流区隔离、或更改工作介质流态的作用)、稳流器或稳流罩等，捕集阱3可以为容器式、冷却式或分子筛式等，本实施例采用板式栅格稳流装置和容积式的捕集阱。

所述静电吸附装置4的工作原理是：当一个带有静电的物体靠近另一个不带静电的物体时，由于静电感应，没有静电的物体内部靠近带静电物体的一边会产生与带电物体所携带电荷相反极性的电荷(另一侧产生相同数量的同极性电荷)，由于异性电荷互相吸引，就会表现出“静电吸附”现象。在工作介质捕集的方面也同样可以利用静电吸附的原理，将工作介质中的粉尘、水等在物理上表现为电学方面的极性分子的介质去除。静电吸附的形式为二级状态(一正一负)、单极状态(一正或一负)或射频状态(单极或双极)等，静电吸附的压力为20V、220V或380V等。本实施例采用二级静电吸附装置。

所述颗粒间隙过滤装置5可以过滤介质中颗粒直径大于过滤装置间隙的颗粒，该装置的形状可以为平面、锥形或圆柱形等，该装置形成间隙的方式为网状、烧结滤芯或滤纸等，本实施例采用管式烧结滤芯。

所述加热装置6可以将经过前面冷却、捕集、吸附的工作介质重新加热恢复到工作介质进入该系统的状态，将无法捕集的和在捕集阶段后形成的水蒸汽或者工作介质分子重新变成气态，避免在后面阶段沉积成粉尘。加热装置6可以为加热带、加热套或加热管等，加热方式可以为电加热、感应加热、煤气加热等，加热的温度可以是80摄氏度、150摄氏度，包含但是不限于以上温度。本实施例采用加热管式加热装置。

本发明的工作工程是：

将工作介质完成真空工艺介质后由进气口7进入过滤装置，介质在进气口7内通过冷却装置1冷却，冷却后的介质经过稳流装置2稳流后进入内壳体9和外壳体10之间的空隙内，介质中重量较大的颗粒沉积入捕集阱3中，介质再经过静电吸附装置4，介质中容易被静电吸附的粉尘将被吸附在静电吸附装置4上，比较小的物质才可以通过的颗粒间隙过滤装置5，将介质中的粉尘去除，过滤后的介质通过加热装置6加热，将工艺介质的温度状态恢复到刚进入过滤系统时的状态，最后由排气口8排出。

本发明可根据实际情况增减壳体内外的的过滤装置，本发明清除了从真空系统出口处排出的介质中的粉尘颗粒，提高了真空管道和真空元器件的洁净度和使用寿命，可避免泵的损害，从而提高了泵的使用寿命，减少了设备维修时间和成本。

Claims (9)

1.一种适用于复杂工作介质的真空过滤器，其特征在于：包括壳体、捕集阱(3)和静电吸附装置(4)，其中壳体的一端及侧壁上分别设有排气口(8)和进气口(7)，所述捕集阱(3)和静电吸附装置(4)均设置于壳体内，并且捕集阱(3)设置于壳体的靠近排气口(8)的一端，所述静电吸附装置(4)设置于壳体内远离排气口(8)的一端；

所述壳体包括内壳体(9)和外壳体(10)，其中外壳体(10)的底部设有开口，侧壁设有所述进气口(7)，所述内壳体(9)的两端为敞开式，内壳体(9)的一端从外壳体(10)底部的开口插入外壳体(10)内、并与外壳体(10)的上端内壁留有距离，所述内壳体(9)的另一端为所述排气口(8)，所述内壳体(9)的外壁与外壳体(10)的内壁之间留有用于气体流通的空隙，所述捕集阱(3)设置于外壳体(10)的底部，所述静电吸附装置(4)设置于内壳体(9)与外壳体(10)之间、并位于进气口(7)的上方。

2.按权利要求1所述的适用于复杂工作介质的真空过滤器，其特征在于：还包括设置于壳体外部的冷却装置(1)和加热装置(6)，所述冷却装置(1)和加热装置(6)分别设置于所述壳体的进气口(7)和排气口(8)上。

3.按权利要求2所述的适用于复杂工作介质的真空过滤器，其特征在于：所述冷却装置(1)为套式冷却装置，所述加热装置(6)为加热管式加热装置。

4.按权利要求2所述的适用于复杂工作介质的真空过滤器，其特征在于：所述壳体内还设有稳流装置(2)，所述稳流装置(2)设置于进气口(7)处。

5.按权利要求4所述的适用于复杂工作介质的真空过滤器，其特征在于：所述稳流装置(2)为板式栅格稳流装置。

6.按权利要求4所述的适用于复杂工作介质的真空过滤器，其特征在于：所述壳体内还设有颗粒间隙过滤装置(5)，所述颗粒间隙过滤装置(5)设置于内壳体(9)的一端与外壳体(10)的上端内壁之间。

7.按权利要求6所述的适用于复杂工作介质的真空过滤器，其特征在于：所述颗粒间隙过滤装置(5)为管式烧结滤芯。

8.按权利要求1所述的适用于复杂工作介质的真空过滤器，其特征在于：所述捕集阱(3)为容积式的捕集阱。

9.按权利要求1所述的适用于复杂工作介质的真空过滤器，其特征在于：所述静电吸附装置(4)为二级静电吸附装置。