CN212039901U - 一种用于气体混合的混气设备 - Google Patents

Abstract

一种用于气体混合的混气设备，包括：主柜体、电控箱体、气体供应单元、分析单元、缓冲单元、控制显示操作单元和报警单元，电控箱体设于主柜体内左侧上部，气体供应单元与主柜体内部连接，分析单元与气体供应单元连接，缓冲单元与主柜体内部连接，控制显示操作单元与主柜体和电控箱体连接，报警单元与主柜体和控制显示操作单元连接。本实用新型与传统技术相比，通过利用计算机控制技术，实现气体按比例混合流程编好程式，通过程式控制气动阀自己完成气体按比例混合并进行分析，从而避免因人为误操作引起的设备损害和人身危害。

Description

一种用于气体混合的混气设备

技术领域

本实用新型涉及气体输送设备上流体控制的技术领域，具体涉及一种用于气体混合的混气设备。

背景技术

由于全球电子、光伏产业的蓬勃发展，及我国政府大力提倡科技兴国，国内半导体、光伏制造业发展迅猛。据2006年中国半导体产业研究报告指出：“2006年底，中国国内有近50家晶圆制造厂，112家IC封装和IC装配厂，450家IC设计公司。2006年中国国内半导体产业产值807亿元人民币，大约为100亿美元，其中封测350亿元，晶圆制造242亿元，IC设计215亿元。中国国内半导体市场的规模在2006年超过600亿美元。其中前20大厂家就占有300亿美元以上。”光伏产业在近两年快速发展，是未来新能源产业的主力军。

而在半导体、光伏相关产业常用的制程中需要使用带许多特殊气体，其中一种就是混气。

以往的混气都使用的是预先制好的放置在钢瓶中的混气，这就存着要经常更换钢瓶，而对于一些特殊的气体如4％H2/N2的混合气，在经常反复的拆装钢瓶中，可能会因为泄漏给人体甚至整个工厂造成危害；另外因为H2和N2的密度不同，防止较久的钢瓶，可能会造成混气不均匀，从而影响使用效果而造成产品报废。

为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于气体混合的混气设备，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

一种用于气体混合的混气设备，包括：主柜体、电控箱体、气体供应单元、分析单元、缓冲单元、控制显示操作单元和报警单元，所述电控箱体设于主柜体内左侧上部，所述气体供应单元与主柜体内部连接，所述分析单元与气体供应单元连接，所述缓冲单元与主柜体内部连接，所述控制显示操作单元与主柜体和电控箱体连接，所述报警单元与主柜体和控制显示操作单元连接；

其中，所述气体供应单元包括：原料气入口隔离阀、原料气入口气动阀、原料气过滤器、原料气调压阀、支路前隔离阀、质量流量控制器、支路气动阀、支路后隔离阀、吹扫隔离阀、排放隔离阀、背压阀、分析隔离阀、排放气动阀、供应气动阀、缓冲单元隔离阀、调压阀、出口气动阀、出口隔离阀、测试阀、压力传感器、质量流量计、真空发生器和管路，所述原料气入口隔离阀前端通过管路与主柜体外部连接，所述原料气入口隔离阀后端与原料气入口气动阀连接，所述原料气入口气动阀后端与管路连接，所述原料气入口气动阀后端的管路与压力传感器连接，所述原料气过滤器设于原料气入口气动阀后端，所述原料气调压阀设于原料气过滤器后端，所述支路前隔离阀设于原料气调压阀后端的管路上，所述原料气调压阀后端的管路上设有压力传感器，所述支路后隔离阀设于支路气动阀后端的管路上，所述排放隔离阀与支路气动阀后端的管路连接，所述质量流量控制器设于支路前隔离阀后端连接，所述支路气动阀与质量流量控制器后端连接，所述背压阀设于原料气混合之后的管路上，所述原料气混合之后的管路上设有压力传感器和分析隔离阀，所述背压阀后端通过管路与供应气动阀连接，所述背压阀后端的管路中设有排放气动阀，所述排放气动阀后端与排放管路连接，所述供应气动阀后端与缓冲单元隔离阀连接，所述缓冲单元隔离阀后端通过管路与调压阀连接，所述缓冲单元隔离阀后端的管路设有压力传感器和分析隔离阀，所述调压阀后端通过管路与质量流量计连接，所述调压阀后端的管路中设有压力传感器，所述质量流量计后端通过管路与出口气动阀连接，所述质量流量计后端的管路中设有排放阀，所述排放阀与测试阀连接，所述出口气动阀后端与出口隔离阀连接，所述出口隔离阀后端与工艺机台连接，所述真空发生器设于排放管路中，所述真空发生器后端设有排放隔离阀，所述原料气入口气动阀、质量流量控制器、支路气动阀、排放气动阀、供应气动阀、出口气动阀、质量流量计与控制显示操作单元连接。

进一步，所述真空发生器GN2入口设有隔离阀和单向阀，所述隔离阀与单向阀前端连接。

进一步，所述主柜体包括：箱体、门和观察窗，所述门与箱体连接，所述观察窗与门连接，所述观察窗为防爆玻璃窗。

进一步，所述分析单元包括：零气入口隔离阀、标气入口隔离阀、四通阀、分析调压阀、第一压力表、流量计、分析仪、排放出口阀、第一单向阀和球阀，所述零气入口隔离阀前端通过管路与主柜体外部连接，所述零气入口隔离阀后端通过管路与四通阀连接，所述标气入口隔离阀前端通过管路与主柜体外部连接，所述标气入口隔离阀后端通过管路与四通阀连接，所述四通阀的入口与零气管路、标气管路和混气管路连接，所述四通阀的出口通过管路与分析调压阀连接，所述分析调压阀后端通过管路与流量计连接，所述分析调压阀后端的管路中设有第一压力表，所述流量计后端与分析仪连接，所述分析仪后端通过管路与排放出口阀连接，所述排放出口阀后端通过管路与主柜体外部连接，所述第一单向阀与分析单元内的管路连接，所述球阀设于四通阀前端的管路中。

进一步，所述缓冲单元包括：第一压力罐、第二压力罐、连接管和安全阀，所述第一压力罐通过连接管与第二压力罐串联连接，所述安全阀一端与连接管连接，所述安全阀另一端与排放管路连接。

进一步，所述控制显示操作单元包括：微处理器和触摸屏，所述微处理器与电控箱体内部连接，所述触摸屏与主柜体连接，所述微处理器与触摸屏连接。

进一步，所述报警单元包括：气体泄漏传感器、火焰探测器和声光报警器，所述气体泄漏传感器和火焰探测器与主柜体内部连接，所述声光报警器与门连接，所述气体泄漏传感器和声光报警器与微处理器连接。

进一步，所述气体供应单元内还设有第二单向阀、第二压力表和调试直通阀，所述第二单向阀与原料气入口气动阀后端和排放气动阀后端连接，所述第二压力表与两个吹扫隔离阀中间的排放管路连接，所述调试直通阀设于供应气动阀后端的两个缓冲单元隔离阀中间。

进一步，所述分析单元有两套分析系统，一套与两种原料气混合之后的管路上的分析隔离阀的后端连接，一套与调压阀前端的管路中的分析隔离阀之后连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型与传统技术相比，通过利用计算机控制技术，实现气体按比例混合流程编好程式，通过程式控制气动阀自己完成气体按比例混合并进行分析，从而避免因人为误操作引起的设备损害和人身危害。

附图说明：

图1为本实用新型的外部结构示意图。

图2为本实用新型的内部结构示意图。

图3为本实用新型的缓冲单元结构示意图。

附图标记：

主柜体100、箱体110、门120和观察窗130。

电控箱体200、气体供应单元300、原料气入口隔离阀310、原料气入口气动阀320、原料气过滤器330、原料气调压阀340、支路前隔离阀350、质量流量控制器360、支路气动阀370、支路后隔离阀380、吹扫隔离阀390、排放隔离阀3100、背压阀3200、分析隔离阀3300、排放气动阀3400、供应气动阀3500、缓冲单元隔离阀3600、调压阀3700、出口气动阀3800、出口隔离阀3900、测试阀3910、压力传感器3920、质量流量计3930和排放阀3931。

真空发生器3940、隔离阀3941、单向阀3942、管路3950和排放管路3951。

第二单向阀3001、第二压力表3002和调试直通阀3003。

分析单元400、零气入口隔离阀410、标气入口隔离阀420、四通阀430、分析调压阀440、第一压力表450、流量计460、分析仪470、排放出口阀480、第一单向阀490和球阀4100。

缓冲单元500、第一压力罐510、第二压力罐520、连接管530和安全阀540。

控制显示操作单元600、微处理器610和触摸屏620。

报警单元700、气体泄漏传感器710、火焰探测器720和声光报警器730。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的内部结构示意图。图3为本实用新型的缓冲单元结构示意图。

如图1-3所示，一种用于气体混合的混气设备，包括：主柜体100、电控箱体200、气体供应单元300、分析单元400、缓冲单元500、控制显示操作单元600和报警单元700，电控箱体200设于主柜体100内左侧上部，气体供应单元300与主柜体100内部连接，分析单元400与气体供应单元300连接，缓冲单元500与主柜体100内部连接，控制显示操作单元600与主柜体100和电控箱体200连接，报警单元700与主柜体100和控制显示操作单元600连接；

其中，气体供应单元300包括：原料气入口隔离阀310、原料气入口气动阀320、原料气过滤器330、原料气调压阀340、支路前隔离阀350、质量流量控制器360、支路气动阀370、支路后隔离阀380、吹扫隔离阀390、排放隔离阀3100、背压阀3200、分析隔离阀3300、排放气动阀3400、供应气动阀3500、缓冲单元隔离阀3600、调压阀3700、出口气动阀3800、出口隔离阀3900、测试阀3910、压力传感器3920、质量流量计3930、真空发生器3940和管路3950，原料气入口隔离阀310前端通过管路3950与主柜体100外部连接，原料气入口隔离阀310后端与原料气入口气动阀320连接，原料气入口气动阀320后端与管路3950连接，原料气入口气动阀320后端的管路3950与压力传感器3920连接，原料气过滤器330设于原料气入口气动阀320后端，原料气调压阀340设于原料气过滤器330后端，支路前隔离阀350设于原料气调压阀340后端的管路3950上，原料气调压阀340后端的管路3950上设有压力传感器3920，支路后隔离阀380设于支路气动阀370后端的管路3950上，排放隔离阀3100与支路气动阀370后端的管路3950连接，质量流量控制器360设于支路前隔离阀350后端连接，支路气动阀370与质量流量控制器360后端连接，背压阀3200设于原料气混合之后的管路3950上，原料气混合之后的管路3950上设有压力传感器3920和分析隔离阀3300，背压阀3200后端通过管路3950与供应气动阀3500连接，背压阀3200后端的管路3950中设有排放气动阀3400，排放气动阀3400后端与排放管路3951连接，供应气动阀3500后端与缓冲单元隔离阀3600连接，缓冲单元隔离阀3600后端通过管路3950与调压阀3700连接，缓冲单元隔离阀3600后端的管路3950设有压力传感器3920和分析隔离阀3300，调压阀3700后端通过管路3950与质量流量计3930连接，调压阀3700后端的管路3950中设有压力传感器3920，质量流量计3930后端通过管路3950与出口气动阀3800连接，质量流量计3930后端的管路3950中设有排放阀3931，排放阀3931与测试阀3910连接，出口气动阀3800后端与出口隔离阀3900连接，出口隔离阀3900后端与工艺机台连接，真空发生器3940设于排放管路3951中，真空发生器3940后端设有排放隔离阀3100，原料气入口气动阀320、质量流量控制器360、支路气动阀370、排放气动阀3400、供应气动阀3500、出口气动阀3800、质量流量计3930与控制显示操作单元600连接。

真空发生器3940GN2入口设有隔离阀3941和单向阀3942，隔离阀3941与单向阀3942前端连接。

主柜体100包括：箱体110、门120和观察窗130，门120与箱体110连接，观察窗130与门120连接，观察窗130为防爆玻璃窗。

分析单元400包括：零气入口隔离阀410、标气入口隔离阀420、四通阀430、分析调压阀440、第一压力表450、流量计460、分析仪470、排放出口阀480、第一单向阀490和球阀4100，零气入口隔离阀410前端通过管路3950与主柜体100外部连接，零气入口隔离阀410后端通过管路3950与四通阀430连接，标气入口隔离阀420前端通过管路3950与主柜体100外部连接，标气入口隔离阀420后端通过管路3950与四通阀430连接，四通阀430的入口与零气管路、标气管路和混气管路连接，四通阀430的出口通过管路3950与分析调压阀440连接，分析调压阀440后端通过管路3950与流量计460连接，分析调压阀440后端的管路3950中设有第一压力表450，流量计460后端与分析仪470连接，分析仪470后端通过管路3950与排放出口阀480连接，排放出口阀480后端通过管路3950与主柜体100外部连接，第一单向阀490与分析单元400内的管路3950连接，球阀4100设于四通阀430前端的管路3950中。

缓冲单元500包括：第一压力罐510、第二压力罐520、连接管530和安全阀540，第一压力罐510通过连接管530与第二压力罐520串联连接，安全阀540一端与连接管530连接，安全阀540另一端与排放管路3951连接。

控制显示操作单元600包括：微处理器610和触摸屏620，微处理器610与电控箱体200内部连接，触摸屏620与主柜体100连接，微处理器610与触摸屏620连接。

报警单元700包括：气体泄漏传感器710、火焰探测器720和声光报警器730，气体泄漏传感器710和火焰探测器720与主柜体100内部连接，声光报警器730与门120连接，气体泄漏传感器710和声光报警器730与微处理器610连接。

气体供应单元300内还设有第二单向阀3001、第二压力表3002和调试直通阀3003，第二单向阀3001与原料气入口气动阀320后端和排放气动阀3400后端连接，第二压力表3002与两个吹扫隔离阀390中间的排放管路3951连接，调试直通阀3003设于供应气动阀3500后端的两个缓冲单元隔离阀3600中间。

分析单元400有两套分析系统，一套与两种原料气混合之后的管路3950上的分析隔离阀3300的后端连接，一套与调压阀3700前端的管路3950中的分析隔离阀3300之后连接。

本实用新型的工作原理是，采用计算机控制和触摸屏620的人机界面技术，通过气动阀控制工艺气的流向，可有效的解决以前手动、半自动供应柜的各种弊端；利用计算机控制技术，事先按气体换瓶流程编好程式，通过计算机的程式控制，自动按比例混合气体，提高混气效果和效率；采用触摸屏620作为人机界面，操作员只需按操作提示操作触控操作屏即可启动计算机程式自动完成换瓶流程，从而最大可能减少有毒有害气体对人员的危害，除有小流量正压氮气通过来维持管线的洁净度，还新增排风检测、真空发生器3940、气体泄漏传感器710、火焰探测器720、消防喷淋等设施来保证设备正常运转及异常情况下能即时发出报警信息，切断气源。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了说明，但本实用新型并不以此为限，只要不脱离本实用新型的宗旨，本实用新型还可以有各种变化。

Claims (9)

1.一种用于气体混合的混气设备，其特征在于，包括：主柜体(100)、电控箱体(200)、气体供应单元(300)、分析单元(400)、缓冲单元(500)、控制显示操作单元(600)和报警单元(700)，所述电控箱体(200)设于主柜体(100)内左侧上部，所述气体供应单元(300)与主柜体(100)内部连接，所述分析单元(400)与气体供应单元(300)连接，所述缓冲单元(500)与主柜体(100)内部连接，所述控制显示操作单元(600)与主柜体(100)和电控箱体(200)连接，所述报警单元(700)与主柜体(100)和控制显示操作单元(600)连接；

其中，所述气体供应单元(300)包括：原料气入口隔离阀(310)、原料气入口气动阀(320)、原料气过滤器(330)、原料气调压阀(340)、支路前隔离阀(350)、质量流量控制器(360)、支路气动阀(370)、支路后隔离阀(380)、吹扫隔离阀(390)、排放隔离阀(3100)、背压阀(3200)、分析隔离阀(3300)、排放气动阀(3400)、供应气动阀(3500)、缓冲单元隔离阀(3600)、调压阀(3700)、出口气动阀(3800)、出口隔离阀(3900)、测试阀(3910)、压力传感器(3920)、质量流量计(3930)、真空发生器(3940)和管路(3950)，所述原料气入口隔离阀(310)前端通过管路(3950)与主柜体(100)外部连接，所述原料气入口隔离阀(310)后端与原料气入口气动阀(320)连接，所述原料气入口气动阀(320)后端与管路(3950)连接，所述原料气入口气动阀(320)后端的管路(3950)与压力传感器(3920)连接，所述原料气过滤器(330)设于原料气入口气动阀(320)后端，所述原料气调压阀(340)设于原料气过滤器(330)后端，所述支路前隔离阀(350)设于原料气调压阀(340)后端的管路(3950)上，所述原料气调压阀(340)后端的管路(3950)上设有压力传感器(3920)，所述支路后隔离阀(380)设于支路气动阀(370)后端的管路(3950)上，所述排放隔离阀(3100)与支路气动阀(370)后端的管路(3950)连接，所述质量流量控制器(360)设于支路前隔离阀(350)后端连接，所述支路气动阀(370)与质量流量控制器(360)后端连接，所述背压阀(3200)设于原料气混合之后的管路(3950)上，所述原料气混合之后的管路(3950)上设有压力传感器(3920)和分析隔离阀(3300)，所述背压阀(3200)后端通过管路(3950)与供应气动阀(3500)连接，所述背压阀(3200)后端的管路(3950)中设有排放气动阀(3400)，所述排放气动阀(3400)后端与排放管路(3951)连接，所述供应气动阀(3500)后端与缓冲单元隔离阀(3600)连接，所述缓冲单元隔离阀(3600)后端通过管路(3950)与调压阀(3700)连接，所述缓冲单元隔离阀(3600)后端的管路(3950)设有压力传感器(3920)和分析隔离阀(3300)，所述调压阀(3700)后端通过管路(3950)与质量流量计(3930)连接，所述调压阀(3700)后端的管路(3950)中设有压力传感器(3920)，所述质量流量计(3930)后端通过管路(3950)与出口气动阀(3800)连接，所述质量流量计(3930)后端的管路(3950)中设有排放阀(3931)，所述排放阀(3931)与测试阀(3910)连接，所述出口气动阀(3800)后端与出口隔离阀(3900)连接，所述出口隔离阀(3900)后端与工艺机台连接，所述真空发生器(3940)设于排放管路(3951)中，所述真空发生器(3940)后端设有排放隔离阀(3100)，所述原料气入口气动阀(320)、质量流量控制器(360)、支路气动阀(370)、排放气动阀(3400)、供应气动阀(3500)、出口气动阀(3800)、质量流量计(3930)与控制显示操作单元(600)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于气体混合的混气设备，其特征在于：所述真空发生器(3940)GN2入口设有隔离阀(3941)和单向阀(3942)，所述隔离阀(3941)与单向阀(3942)前端连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于气体混合的混气设备，其特征在于：所述主柜体(100)包括：箱体(110)、门(120)和观察窗(130)，所述门(120)与箱体(110)连接，所述观察窗(130)与门(120)连接，所述观察窗(130)为防爆玻璃窗。

4.根据权利要求1所述的一种用于气体混合的混气设备，其特征在于：所述分析单元(400)包括：零气入口隔离阀(410)、标气入口隔离阀(420)、四通阀(430)、分析调压阀(440)、第一压力表(450)、流量计(460)、分析仪(470)、排放出口阀(480)、第一单向阀(490)和球阀(4100)，所述零气入口隔离阀(410)前端通过管路(3950)与主柜体(100)外部连接，所述零气入口隔离阀(410)后端通过管路(3950)与四通阀(430)连接，所述标气入口隔离阀(420)前端通过管路(3950)与主柜体(100)外部连接，所述标气入口隔离阀(420)后端通过管路(3950)与四通阀(430)连接，所述四通阀(430)的入口与零气管路、标气管路和混气管路连接，所述四通阀(430)的出口通过管路(3950)与分析调压阀(440)连接，所述分析调压阀(440)后端通过管路(3950)与流量计(460)连接，所述分析调压阀(440)后端的管路(3950)中设有第一压力表(450)，所述流量计(460)后端与分析仪(470)连接，所述分析仪(470)后端通过管路(3950)与排放出口阀(480)连接，所述排放出口阀(480)后端通过管路(3950)与主柜体(100)外部连接，所述第一单向阀(490)与分析单元(400)内的管路(3950)连接，所述球阀(4100)设于四通阀(430)前端的管路(3950)中。

5.根据权利要求1所述的一种用于气体混合的混气设备，其特征在于：所述缓冲单元(500)包括：第一压力罐(510)、第二压力罐(520)、连接管(530)和安全阀(540)，所述第一压力罐(510)通过连接管(530)与第二压力罐(520)串联连接，所述安全阀(540)一端与连接管(530)连接，所述安全阀(540)另一端与排放管路(3951)连接。

6.根据权利要求3所述的一种用于气体混合的混气设备，其特征在于：所述控制显示操作单元(600)包括：微处理器(610)和触摸屏(620)，所述微处理器(610)与电控箱体(200)内部连接，所述触摸屏(620)与主柜体(100)连接，所述微处理器(610)与触摸屏(620)连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于气体混合的混气设备，其特征在于：所述报警单元(700)包括：气体泄漏传感器(710)、火焰探测器(720)和声光报警器(730)，所述气体泄漏传感器(710)和火焰探测器(720)与主柜体(100)内部连接，所述声光报警器(730)与门(120)连接，所述气体泄漏传感器(710)和声光报警器(730)与微处理器(610)连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于气体混合的混气设备，其特征在于：所述气体供应单元(300)内还设有第二单向阀(3001)、第二压力表(3002)和调试直通阀(3003)，所述第二单向阀(3001)与原料气入口气动阀(320)后端和排放气动阀(3400)后端连接，所述第二压力表(3002)与两个吹扫隔离阀(390)中间的排放管路(3951)连接，所述调试直通阀(3003)设于供应气动阀(3500)后端的两个缓冲单元隔离阀(3600)中间。

9.根据权利要求1所述的一种用于气体混合的混气设备，其特征在于：所述分析单元(400)有两套分析系统，一套与两种原料气混合之后的管路(3950)上的分析隔离阀(3300)的后端连接，一套与调压阀(3700)前端的管路(3950)中的分析隔离阀(3300)之后连接。

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