CN217503333U

CN217503333U - 一种液态气体供应加热控制装置

Info

Publication number: CN217503333U
Application number: CN202221190974.7U
Authority: CN
Inventors: 郑世明; 童华宁; 刘霞
Original assignee: Changxing Yunteng New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Changxing Yunteng New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2032-05-18

Abstract

本实用新型公开了一种液态气体供应加热控制装置，旨在提供一种能维持所供应气体的压力稳定性的液态气体供应加热控制装置，它包括气体供应站和至少一个加热控制系统，加热控制系统包括加热控制站和供气瓶，供气瓶上设有气体管路，供气瓶通过气体管路与气体供应站相连接，气体管路内设有温度传感器一，温度传感器一与加热控制站电连接，温度传感器一与气体管路可拆卸连接，供气瓶的底部设有加热装置，加热装置与供气瓶可拆卸连接，加热装置与加热控制站电连接。本实用新型的有益效果是：达到了能维持所供应气体的压力稳定性的目的；具有多种防护系统，能提供更完善的安全性；能有效控制双供气瓶同步供应。

Description

一种液态气体供应加热控制装置

技术领域

本实用新型涉及加热控制装置相关技术领域，尤其是指一种液态气体供应加热控制装置。

背景技术

在半导体制程领域中，例如晶圆、面板、发光二极管或者太阳能光电产品，往往需要使用一些气体，例如氮、氧、氦以及氩等，来参与制程反应。对于以液态储存之气体，例如氦气，一般的方式是购买储存于供氧瓶（gas cylinder）的液态气体作为供氧源，将供气瓶接上预设的气体输送管路，并对供气瓶进行加热，以使液态气体受热气化，经气体输送管路先输送气体供应站端进行使用。

中国专利授权公告号为CN107543031B，授权公告日为2021年11月05日，公开了一种液化气体供给系统的加热控制系统和方法，包含：液态气体气罐放置在平台重量秤上，平台重量秤读取储存在气罐里的液态气体的重量，加热器放置在气罐底部与气罐外壁直接接触，根据需要加热气罐，可编程逻辑控制器应用蒸发气体温度，加热器产生的温度，环境温度和液态气体重量来计算加热器用于加热气罐所需电能，加热器具有多个温度设定点，依据预定的液态气体重量范围的设置设定，加热器在每个温度设定点恒温加热气罐，由此形成阶梯式温度控制模式。

同时，现有技术中，既有的加热系统，如第1图所示，是采于供气瓶体10外周围设置一加热结构12，并搭配设于供气瓶体10外的温度感测器14的方式，来对供气瓶体10的供气状态进行监控。但这样的方式并无法得知供气瓶体10内气体的真正温度，无法准确预知供气瓶体10内压力状态。此外，当气体供应系统16所需气体用量增加时，加入反应过慢易造成气体压力降低。当气体供应系统16所需的气体用量减少或停止时，持续受到加热中的供气瓶体10会因为内部压力过高，而导致危险。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中因无法预知供气瓶内的气体压力状态导致无法维持所供应气体的压力稳定性的不足，提供了一种能维持所供应气体的压力稳定性的液态气体供应加热控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种液态气体供应加热控制装置，它包括气体供应站和至少一个加热控制系统，所述加热控制系统包括加热控制器和供气瓶，所述供气瓶上设有气体管路，所述供气瓶通过气体管路与气体供应站相连接，所述气体管路内设有温度传感器一，所述温度传感器一与加热控制器电连接，所述温度传感器一与气体管路可拆卸连接，所述供气瓶的底部设有加热装置，所述加热装置与供气瓶可拆卸连接，所述加热装置与加热控制器电连接，所述气体管路的一端与供气瓶可拆卸连接，所述气体管路的另一端与气体供应站可拆卸连接，所述温度传感器一位于气体管路与供气瓶可拆卸连接的一端内。

所述加热控制系统包括加热控制器和供气瓶，所述供气瓶上设有气体管路，所述供气瓶通过气体管路与气体供应站相连接，所述气体管路内设有温度传感器一，所述温度传感器一与加热控制器电连接，所述温度传感器一与气体管路可拆卸连接，所述供气瓶的底部设有加热装置，所述加热装置与供气瓶可拆卸连接，所述加热装置与加热控制器电连接，所述气体管路的一端与供气瓶可拆卸连接，所述气体管路的另一端与气体供应站可拆卸连接，所述温度传感器一位于气体管路与供气瓶可拆卸连接的一端内，便于提高温度传感器一检测气体管路内的气体温度的准确度。本实用新型利用温度传感器一检测气体管路内的气体温度，并将信号传递给加热控制器，加热控制器根据所接收到的信号，驱动加热装置进行适当调整，从而达到了能维持所供应气体的压力稳定性的目的，有效避免了现有技术中利用设置于供气瓶外温度感测器时，因供气瓶的热阻与外在环境等因素所导致的供气瓶气体温度状态判定误差和与其所引起的供气压力震荡。

作为优选，所述加热装置包括加热毯和定位片，所述定位片的形状为弧形且与供气瓶的底部相匹配，所述加热毯通过定位片与供气瓶可拆卸连接，所述加热毯与加热控制器电连接。加热装置采用软式的加热毯，并通过定位片将其紧密贴合于供气瓶底部的表面上，有利于提高其与供气瓶的贴合度，提高加热效率；定位片可由铁片等材质制成；此外，鉴于供气瓶内所盛装的液态气体一般只有供气瓶内部容置空间的一半，以及供气瓶最后的残存量的两个因素，因此如图3所示，加热装置的主要加热区域集中设置于加热毯的底端区域a，从而能够有效地加热液态气体。

作为优选，所述加热控制系统还包括断电控制器，所述气体管路上设有压力感测器，所述压力感测器与气体管路可拆卸连接，所述压力感测器通过断电控制器与加热控制器电连接。压力感测器实时监测气体管路内的气体压力，并将信号传送给断电控制器，由断电控制器判断压力是否过高或过低，如果是，则传递断电信号给加热控制器，以避免当温度传感器一运作失灵时，供气瓶因压力过大产生危险或空瓶干烧现象，从而有利于提高安全性能。

作为优选，所述供气瓶上设有温度传感器二，所述温度传感器二与供气瓶表面可拆卸连接，所述温度传感器二与加热控制器电连接。温度传感器二用于同步监测供气瓶表面的温度，并将信号传递给加热控制器，以避免加热装置的过度加热导致超出供气瓶所能负载的温度，从而利于提高安全性能。

作为优选，所述加热装置内可拆卸安装有过热保护开关，所述过热保护开关通过断电控制器与加热控制器电连接。过热保护开关用以判断加热装置是否超过其所能负载的温度，如果是，则传递信号给加热控制器，以避免加热装置因温度过高而被烧毁，从而利于提高安全性能。

作为优选，还包括可编辑逻辑控制器，所述加热控制系统的数量为两个，两个加热控制系统上供气瓶的底部均设有与可编辑逻辑控制器电连接的重量监控器，所述供气瓶放置于重量监控器上，所述可编辑逻辑控制器与其中一个加热控制系统上的加热控制器电连接。可编辑逻辑控制器根据两个重量监控器（例如磅秤）所传递的信号，能够运算出两个供气瓶的重量差，并将其与预设的重量差异值（重要差异值可以设定为不超出正负5%）进行比较，故可程式逻辑控制器是以供气瓶剩余液态气体的重量为判断依据，驱动调节加热控制器的升温或降温瓶，以控制供气瓶内液态气体的挥发量，以缩小两个供气瓶的重量差异，达到更有效控制两个供气瓶内的气体能够同一时间结束，能有效控制多个供气瓶同步供应。

本实用新型的有益效果是：达到了能维持所供应气体的压力稳定性的目的，有效避免了现有技术中利用设置于供气瓶外温度感测器时，因供气瓶的热阻与外在环境等因素所导致的供气瓶气体温度状态判定误差和与其所引起的供气压力震荡；有利于提高加热装置与供气瓶的贴合度，提高加热效率；具有多种防护系统，利于提高安全性能的同时能提供更完善的安全性；能有效控制多个供气瓶同步供应。

附图说明

图1是现有的加热系统的结构示意图；

图2是本实用新型中液态气体供应加热控制系统的实施例示意图一；

图3是加热装置的结构示意图；

图4是液态气体供应加热控制系统的实施例示意图二。

图中：10. 供气瓶体，12. 加热结构，14 温度感测器，16.气体供应系统，20. 供气瓶，22. 气体供应站，24. 气体管路，26. 温度传感器一，28. 加热控制器，30. 加热装置，32. 压力感测器，33. 定位片，34. 断电控制器，36.过热保护开关，37. 温度传感器二，38.可编辑逻辑控制器，40. 重量监控器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图2所述的实施例中，一种液态气体供应加热控制装置，它包括气体供应站22和至少一个加热控制系统，加热控制系统包括加热控制器28和供气瓶20，供气瓶20上设有气体管路24，供气瓶20通过气体管路24与气体供应站22相连接，气体管路24内设有温度传感器一26，温度传感器一26与加热控制器28电连接，温度传感器一26与气体管路24可拆卸连接，供气瓶20的底部设有加热装置30，加热装置30与供气瓶20可拆卸连接，加热装置30与加热控制器28电连接。

如图2所示，气体管路24的一端与供气瓶20可拆卸连接，气体管路24的另一端与气体供应站22可拆卸连接，温度传感器一26位于气体管路24与供气瓶20可拆卸连接的一端内。

如图3所示，加热装置30包括加热毯和定位片33，定位片33的形状为弧形且与供气瓶20的底部相匹配，加热毯通过定位片33与供气瓶20可拆卸连接，加热毯与加热控制器28电连接。

如图2所示，加热控制系统还包括断电控制器34，气体管路24上设有压力感测器32，压力感测器32与气体管路24可拆卸连接，压力感测器32通过断电控制器34与加热控制器28电连接。

如图2所示，供气瓶20上设有温度传感器二37，温度传感器二37与供气瓶20表面可拆卸连接，温度传感器二37与加热控制器28电连接。

如图2所示，加热装置30内可拆卸安装有过热保护开关36，过热保护开关36通过断电控制器34与加热控制器28电连接。

如图4所示，还包括可编辑逻辑控制器38，加热控制系统的数量为两个，两个加热控制系统上供气瓶20的底部均设有与可编辑逻辑控制器38电连接的重量监控器40，供气瓶20放置于重量监控器40上，可编辑逻辑控制器38与其中一个加热控制系统上的加热控制器28电连接。

本实用新型所涉及的供气瓶20加热控制法的具体步骤如下：

步骤一，供气瓶20供气过程中，温度传感器一26实时监测供气瓶20输出的气体温度；

步骤二，温度传感器一26采集到的温度信息传递给加热控制器28；

步骤三，加热控制器28根据所接收到的信息，驱动加热装置30进行适当调整。

安全防护控制法共有三种，第一种安全防护控制法是通过断电控制器34接收压力感测器32所采集的气体管路24内的气体压力值，并判断供气瓶20内的压力是否正常，如果压力不正常，则传递断电信号给加热控制器28；第二种安全防护控制法是通过温度传感器二37监测供气瓶20表面温度，并将信号传递给加热控制器28，加热控制器28根据所接收到的信号，驱动加热装置30进行适当调整；第三种安全防护控制法是通过过热保护开关36对加热装置30进行实时监控，并判断是否超过加热装置30所能负载的最高温度，如果所监控到的温度超过加热装置30所能负载的最高温度，过热保护开关36则传递信号给断电控制器34，断电控制器34传递断电信号给加热控制器28，加热控制器28驱动加热装置30停止加热。

供气瓶20重量调节法的具体步骤如下：

步骤A，重量监控器40实时监测相应供应瓶的重量，并将信号传递给可编辑逻辑控制器38；

步骤B，可编辑逻辑控制器38根据两个加热控制系统上供气瓶20内剩余的液态气体重量，对两个供气瓶20的重量差进行计算，并与预设的重量差异值进行比较；

步骤C，当两供气瓶20的重量差超出预设的重量差异值时，可编辑逻辑控制器38传递信号于其中一个加热控制系统上的加热控制器28，通过该加热控制器28驱动调节加热装置30。

本实用新型利用液态气体在饱和状态时，饱和压力与温度相依的特性下，借由控制饱和温度的稳定性，进而获得稳定的饱和压力，以供气给气体供应站22。如图2所示，本实用新型利用温度传感器一26及时获知供气瓶20的所输出的气体温度，并进而将信号传递给加热控制器28加热控制器28将依据所接受到的信号，驱动加热装置30进行适当调整，以维持所供应气体压力稳定性。

本实用新型为避免设置于气体管路24的温度传感器一26运作失当时可能产生的危险，提供了三个进阶的防护装置。第一种防护装置通过压力感测器32实时监测气体管路24内的气体压力，并将信号传送给断电控制器34，由断电控制器34判断压力是否过高或过低，如果是，则传递断电信号给加热控制器28，以避免当温度传感器一26运作失灵时，供气瓶20因压力过大产生危险或空瓶干烧现象，从而有利于提高安全性能。

第二种防护装置通过温度传感器二37同步监测供气瓶20表面的温度，并将信号传递给加热控制器28，以避免加热装置30的过度加热导致超出供气瓶20所能负载的温度，从而利于提高安全性能。第三种防护装置通过过热保护开关36判断加热装置30是否超过其所能负载的温度，如果是，则传递信号给加热控制器28，以避免加热装置30因温度过高而被烧毁，从而利于提高安全性能。

如图4所示的实施例中，本实用新型还可采用两个具有相同气体的供气瓶20，来供应气体给气体供应站22。此时为有效监控各供气瓶20内剩余液态气体重量，以进行各供气瓶20、加热温度调配，本实用新型中的液态气体供应加热控制系统更包含有一供气调节系统。此供气调节系统通过可编辑逻辑控制器38根据两个重量监控器40所传递的信号，运算出两个供气瓶20的重量差，并将其与预设的重量差异值（重要差异值可以设定为不超出正负5%）进行比较，故可编辑逻辑控制器38是以供气瓶20剩余液态气体的重量为判断依据，驱动调节加热控制器28的升温或降温瓶，以控制供气瓶20内液态气体的挥发量，以缩小两个供气瓶20的重量差异，达到更有效控制两个供气瓶20内的气体能够同一时间结束，能有效控制双供气瓶20同步供应。综上所述，本创作提出一种崭新的液态气体供应加热控制系统，其是借由一用以侦测气体管路24内气体温度的温度传感器一26、加热控制器28与加热装置30的相互配合，以提供稳定的供应气体压力。再者，本实用新型的液态气体供应供应加热控制系统更包含有三种防护装置与多个供气瓶20使用时的供气调节系统能提供更完善的安全性与有效降低成本。

Claims

1.一种液态气体供应加热控制装置，其特征是，包括气体供应站（22）和至少一个加热控制系统，所述加热控制系统包括加热控制器（28）和供气瓶（20），所述供气瓶（20）上设有气体管路（24），所述供气瓶（20）通过气体管路（24）与气体供应站（22）相连接，所述气体管路（24）内设有温度传感器一（26），所述温度传感器一（26）与加热控制器（28）电连接，所述温度传感器一（26）与气体管路（24）可拆卸连接，所述供气瓶（20）的底部设有加热装置（30），所述加热装置（30）与供气瓶（20）可拆卸连接，所述加热装置（30）与加热控制器（28）电连接，所述气体管路（24）的一端与供气瓶（20）可拆卸连接，所述气体管路（24）的另一端与气体供应站（22）可拆卸连接，所述温度传感器一（26）位于气体管路（24）与供气瓶（20）可拆卸连接的一端内。

2.根据权利要求1所述的一种液态气体供应加热控制装置，其特征是，所述加热装置（30）包括加热毯和定位片（33），所述定位片（33）的形状为弧形且与供气瓶（20）的底部相匹配，所述加热毯通过定位片（33）与供气瓶（20）可拆卸连接，所述加热毯与加热控制器（28）电连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种液态气体供应加热控制装置，其特征是，所述加热控制系统还包括断电控制器（34），所述气体管路（24）上设有压力感测器（32），所述压力感测器（32）与气体管路（24）可拆卸连接，所述压力感测器（32）通过断电控制器（34）与加热控制器（28）电连接。

4.根据权利要求3所述的一种液态气体供应加热控制装置，其特征是，所述供气瓶（20）上设有温度传感器二（37），所述温度传感器二（37）与供气瓶（20）表面可拆卸连接，所述温度传感器二（37）与加热控制器（28）电连接。

5.根据权利要求4所述的一种液态气体供应加热控制装置，其特征是，所述加热装置（30）内可拆卸安装有过热保护开关（36），所述过热保护开关（36）通过断电控制器（34）与加热控制器（28）电连接。

6.根据权利要求5所述的一种液态气体供应加热控制装置，其特征是，还包括可编辑逻辑控制器（38），所述加热控制系统的数量为两个，两个加热控制系统上供气瓶（20）的底部均设有与可编辑逻辑控制器（38）电连接的重量监控器（40），所述供气瓶（20）放置于重量监控器（40）上，所述可编辑逻辑控制器（38）与其中一个加热控制系统上的加热控制器（28）电连接。