CN203530422U - 一种真空镀膜机抽气系统低温水汽捕集器的配置结构 - Google Patents

Abstract

一种真空镀膜机抽气系统低温水汽捕集器的配置结构，所述的抽气系统包括真空镀膜机的镀室抽气口及外接的高真空抽气管道（9），高真空抽气管道（9）中设有高真空阀（10），其特征是：所述的高真空抽气管道（9）中设有深冷井（7），深冷井（7）设在镀室抽气口至高真空抽气管道中的高真空阀（10）之间，用深冷井阀(8)与高真空抽气管道（9）隔离，低温水汽捕集器设在深冷井（7）内。本实用新型为节能的、能获得高洁净真空的、更合理的真空镀膜机抽气系统低温水汽捕集器的配置结构。

Description

一种真空镀膜机抽气系统低温水汽捕集器的配置结构

技术领域

本实用新型涉及一种真空镀膜机抽气系统低温水汽捕集器的配置结构。

背景技术

在高真空环境时，真空镀膜机镀室内所残留的气体80%以上是水蒸汽，其余为其它高沸奌蒸汽，若用油扩散泵作主泵则还有油蒸汽。残留气体会污染工件，从而使产品的产量和质量受影响，所以需要设有抽气系统抽除残留气体。但现有抽气系统抽除这些残留气体的能力低、需时长。要提高抽气效率，首要必须提高排除水蒸汽效率，为此，人们采用低温水汽捕集器解决这难题。众所周知，水汽的冷凝温度与水汽分压有关，例如水汽分压1.33x10^-1Pa冷凝温度为-89.6℃；水汽分压1.33x10^-3Pa冷凝温度为-112.2℃。低温水汽捕集器的工作原理就是将一个能冷到-120℃以下的制冷盘管放置到真空室内，通过其表面的低温冷凝效应，迅速捕集真空室里的水汽和其他残余气体，从而大大缩短抽真空的时间和获得洁净真空环境。

现在装有低温水汽捕集器的真空镀膜机一般都把制冷盘管安装在镀室的中央或侧壁上，运作过程是这样的：在抽气阶段当镀室真空度抽至几Pa时，即启动制冷装置，3～5分钟就制冷到-120℃或更低温，低温盘管快速吸附水汽、油蒸汽，真空度快速达到镀膜作业要求的高真空，大大缩短抽气时间；镀膜完成后，在开炉门之前，必须让制冷盘管切换至加热除霜，约5～8分钟则迅速回温恢复至常温，以防止打开炉门后低温盘管从大气中吸附大量水汽结霜，影响下次抽真空。

上述的低温水汽捕集器配置方法不尽合理：1、在镀前抽气阶段也是工件加热阶段，一般由镀室内的发热管辐射热实施，而附近制冷盘管却强制深冷，必然要额外加大制冷功率，浪费能源；2、完成镀膜后己被制冷盘管吸附了水汽油汽杂气又必须回温解吸，再释放回镀室，部分杂气又被镀室壁、夹件和工件吸附而污染。经多次镀膜作业镀室被反复解吸的杂气所污染，污染物会不断积累，镀室的洁净度会不断下降。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提出一种节能的、能获得高洁净真空的、更合理的真空镀膜机抽气系统低温水汽捕集器的配置结构。

解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种真空镀膜机抽气系统低温水汽捕集器的配置结构，所述的抽气系统包括真空镀膜机的镀室抽气口及外接的高真空抽气管道9，高真空抽气管道9中设有高真空阀10，其特征是：所述的高真空抽气管道9中设有深冷井7，深冷井7设在镀室抽气口至高真空抽气管道中的高真空阀10之间，用深冷井阀(8)与高真空抽气管道9隔离，低温水汽捕集器设在深冷井7内。

在上述基础上，本实用新型还可以做进一步的改进：

所述的低温水汽捕集器为安装在深冷井7内的一组或多组制冷盘管，伸出深冷井7外的盘管入口20和出口21与外置制冷系统连接成循环回路。

所述的真空镀膜机的镀室1室内装有用于加热工件4和镀室壁2的电加热棒3、顶部设有充气阀5、侧面开有抽气口，抽气口处装有节流阀6，其后面与装有深冷井前级高真空阀10的真空管道9相连；所述的深冷井7经真空阀23和真空管道15与罗茨泵12和机械泵14连接，高真空抽气管道9还通过高真空阀10、扩散泵冷井18和扩散泵19连接，扩散泵的高气压端口通过扩散泵前级真空管道17和扩散泵前级阀16与罗茨泵12和机械泵14连接；机械泵14自配充气阀13；另外高真空抽气管道9的另一端头通过预抽真空阀11与罗茨泵12和机械泵14机组连接。

有益效果：

1、现有一般的配置方案都是把制冷盘管与电加热管同置到镀室内，制冷盘管直接受到电热管的热辐射，必须加大制冷功率，本实用新型方案将制冷盘管移离镀室，藏在专用的深冷井内，远离电发热管，不直接受热辐射，有效地降低制冷功率，节省能源。

2、现有一般的配置方案制冷盘管安装在镀室内，镀膜作业后于开炉门之前，制冷盘管必须加热恢复常温，否则开炉门后制冷盘管处于深冷状态会大量冷凝吸附大气中的水汽，防碍下一个作业周期抽真空。在回温过程中制冷盘管解吸释放原吸附物，一部份会被抽走，相当部分又被吸附到镀室壁、装夹具和工件上，再次做成污染。特别是油蒸汽残留，在下一作业周期，这些残留油蒸汽重复被冷凝和除霜、吸附----解吸的循环，同时又有新的油蒸汽和其他杂气加入，形成残留污染物积累，导致真空环境洁净度不断下降。本实用新型配置方案令冷凝盘管所处空间与镀室用深冷井阀隔离，冷凝盘管回温除霜释放的污染物只限于深冷井的空间内，不会进入镀室，镀室始终比现有一般配置得到更洁净的真空环境。

3、由于冷凝盘管与镀室隔离在深冷井的真空状态下，只要冷凝吸附物不多，不影响下一轮冷凝效率的话，可以仍保持深冷状态不回温，等待下一周期冷凝作业，无需每炉次都因开炉门而必须回温释放吸附物，随后下一炉又重新制冷，可实现进一步节能。

附图说明

图1为本实用新型的组成结构和连接关系示意图。

图中：1-镀室，2-镀室壁，3-电加热棒，4-工件，5-充气阀，6-节流阀，7-深冷井，8-深冷井阀，9-高真空抽气管道，10-高真空阀，11-预抽真空阀，12-罗茨泵，13-机械泵充气阀，14-机械泵，15-真空管道，16-扩散泵前级阀，17-扩散泵前级真空管道，18-扩散泵冷井，19-扩散泵，20-制冷剂入口，21-制冷剂出口，22-制冷盘管，23-深冷井前级真空阀。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的真空镀膜机抽气系统低温水汽捕集器的配置结构，所述的抽气系统包括真空镀膜机的镀室抽气口及外接的高真空抽气管道9，高真空抽气管道9中设有高真空阀10，其特征是：所述的高真空抽气管道9中设有深冷井7，深冷井7设在镀室抽气口至高真空抽气管道中的高真空阀10之间，用深冷井阀(8)与高真空抽气管道9隔离，低温水汽捕集器设在深冷井7内。

通过深冷井阀可接通或切断深冷井与高真空抽气管道以及镀室的联接，深冷井置于镀室之外。抽镀室高真空时打开深冷井阀让被抽入真空管道的气体进入深冷井，利用制冷盘管表面冷凝效应，吸附其中水气和杂气，大大提高抽气速度。通过不同杂质（含水汽）浓度气体扩散作用，让深冷井内外气体不断交换，实现抽气提速与净化。

低温水汽捕集器为安装在深冷井7内的一组或多组制冷盘管，伸出深冷井7外的盘管入口20和出口21与外置制冷系统连接成循环回路。

真空镀膜机的镀室1室内装有用于加热工件4和镀室壁2的电加热棒3、顶部设有充气阀5、侧面开有抽气口，抽气口处装有节流阀6，其后面与装有深冷井前级高真空阀10的真空管道9相连；所述的深冷井7经真空阀23和真空管道15与罗茨泵12和机械泵14连接，高真空抽气管道9还通过高真空阀10、扩散泵冷井18和扩散泵19连接，扩散泵的高气压端口通过扩散泵前级真空管道17和扩散泵前级阀16与罗茨泵12和机械泵14连接；机械泵14自配充气阀13；另外高真空抽气管道9的另一端头通过预抽真空阀11与罗茨泵12和机械泵14机组连接。

本实用新型获得高洁净真空的低温水汽捕集器配置的运行与应用过程：

准备工作阶段：低真空抽气机组对扩散泵抽前级真空，即先启动机械泵14，随后打开深冷井前级真空阀23抽扩散泵19前级真空和深冷井7低真空，达1000Pa左右后起动罗茨泵12，与机械泵14一起抽扩散泵19前级，预热扩散泵19，完成扩散泵预热予进入待抽高真空状态，同时深冷井7也被抽至低真空状态，此时高真空阀10和深冷井阀8均关闭。

镀膜准备阶段：把工件4装挂入镀室1内，关炉门，暂时关闭深冷井前级真空阀23和扩散泵前级阀16，停止对深冷井7和扩散泵19抽气，暂时关停罗茨泵，打开预抽真空阀11，机械泵14对高真空抽气管道9和镀室1抽预真空，抽至1000Pa左右起动罗茨泵12一起抽预真空，同时让加热棒3加热，促使工件4与镀室壁2所吸附的杂气、水气解吸，有利于抽真空，当镀室1真空度抽至几Pa时，关预抽真空阀11，开扩散泵前级阀16继续对扩散泵前级抽气，随后打开高真空阀10和深冷井阀8，对镀室1和深冷井7抽高真空，同时启动低温水汽捕集器的深冷制冷装置，经3～5分钟制冷，制冷盘管22冷至--120℃以下，通过其表面低温冷凝效应，迅速捕集进入深冷井7气体的水汽、油蒸汽和杂气，快速提高进入深冷井7内的气体的真空度，通过气体的扩散作用，被抽入高真空抽气管道9的气体与深冷井7内的净化了的更高真空度的气体不断交换，从而大大缩短了只靠扩散泵抽高真空的时间，达到规定的高真空后，进入镀膜作业程序。

镀膜作业后，有两种运行操作程式，第一种方式：关闭深冷井阀8和高真空阀10切断它们与镀室1连接。镀室1内进行正常的降温和通过充气阀5对镀室充气，然后开炉门取工件，再进入下一炉作业。而在深冷井7内的制冷盘管22在此作业周期冷凝吸附许多残余水气和杂气，为了对下一炉作业作准备，低温水汽捕集器切换至加热除霜，制冷盘管22经过5～8分钟回温，该过程解吸释放原冷凝吸附物，此时深冷井7内空间真空度下降，故需打开深冷井7前级真空阀23，由低真空机组尽量抽走解吸物，减少对深冷井的污染。即使有抽不走的残留杂气，其污染也只限于深冷井7内，在下一炉次作业时，由于深冷井阀8隔离，在低真空阶段不让污染物进入镀室1，保证镀室1不受重复污染。制冷盘管22充分解吸后停止回温，深冷井7保持低真空状态。第二种方式，如果在上一个作业周期制冷盘管22冷凝吸附物不多，不影响下一作业周期冷凝效率，可以不作回温除霜，即关闭深冷井阀8和高真空阀10，切断它们与镀室1连接，镀室1可进行正常的出炉作业；此时深冷井7仍处在高真空状态，冷制盘管22也保持深冷状态，冷凝物不回温释放，待下一炉次作业镀室真空度预抽至几Pa时，开高真空阀10，对镀室1抽高真空，随后打开深冷井阀8，制冷盘管22再次发挥冷凝吸附杂气的作用。这样再次起到快速抽气又保证不让冷凝物解吸污染真空环境，同时又省去一次回温和再制冷的电能。一直到制冷盘管22冷凝吸附物过多，影响冷凝效果时，再采用上述第一种作业方式，用回温除霜，彻底清除制冷盘管22表面吸附物，恢复冷凝功能。

Claims (3)

1.一种真空镀膜机抽气系统低温水汽捕集器的配置结构，所述的抽气系统包括真空镀膜机的镀室抽气口及外接的高真空抽气管道（9），高真空抽气管道（9）中设有高真空阀（10），其特征是：所述的高真空抽气管道（9）中设有深冷井（7），深冷井（7）设在镀室抽气口至高真空抽气管道中的高真空阀（10）之间，深冷井（7）用深冷井阀(8)与高真空抽气管道（9）隔离，所述的低温水汽捕集器设在深冷井（7）内。

2.根据权利要求1所述的真空镀膜机抽气系统低温水汽捕集器的配置结构，其特征是：所述的低温水汽捕集器为安装在深冷井（7）内的一组或多组制冷盘管，伸出深冷井（7）外的盘管入口（20）和出口（21）与外置制冷系统连接成循环回路。

3.根据权利要求1或2所述的真空镀膜机抽气系统低温水汽捕集器的配置结构，其特征是：所述的真空镀膜机的镀室（1）内装有用于加热工件（4）和镀室壁（2）的电加热棒（3）、顶部设有充气阀（5）、侧面开有抽气口，抽气口处装有节流阀（6），其后面与装有深冷井前级高真空阀（10）的真空管道(9)相连；所述的深冷井（7）经真空阀(23)和真空管道(15)与罗茨泵（12）和机械泵（14）连接，高真空抽气管道（9）还通过高真空阀（10）、扩散泵冷井（18）和扩散泵（19）连接，扩散泵的高气压端口通过扩散泵前级真空管道（17）和扩散泵前级阀（16）与罗茨泵(12)和机械泵（14）连接；机械泵（14）自配充气阀（13）；另外高真空抽气管道（9）的另一端头通过预抽真空阀（11）与罗茨泵（12）和机械泵(14)机组连接。

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