CN218153630U - 可在线再生的气体纯化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型申请提供的可在线再生的气体纯化器，包括气体管路以及并列在气体管路中的第一纯化罐和第二纯化罐，气体管路包括原料气输入管路、纯化气输出管路、氢气输入管路和再生排气管路；氢气输入管路包括均设有阀门的第一管路、第二管路和第三管路，第一管路和第二管路并列连接在纯化气输出管路上，第三管路与再生排气管路连接。本实用新型提供的可在线再生的气体纯化器通过在至少两个纯化气罐的输出管路上设置多条联通管路，使得联通管路将纯化气罐的输出端与纯化气输出管路和氢气输入管路并联起来，在完成对纯化气罐的再生后，可利用纯化后的气体驱逐残留在管路中的氢气，使得残留氢气通过再生排气管路排出，有效确保纯化气的高纯度。

Description

可在线再生的气体纯化器

技术领域

本实用新型涉及气体纯化器领域，特别是涉及一种可在线再生的气体纯化器。

背景技术

应用于半导体产业的纯化气体，对于纯化度的要求很高，并且越高越能够在更尖端的半导体芯片生产制造过程中得到应用，因此，生产纯化气体的生产单位一直在追求更高效率和更高质量生产纯化气体。

生产纯化气体离不开气体纯化装置，现有的气体纯化装置仍然有大量需要拆解纯化发生器进行再生的。为获取更高质量、纯度更高的纯化气体，需要保持纯化发生器内纯化材料的有效性，使用不久后就需要再生，否则可能造成后续纯化完成度不够，降低纯度。这样的气体纯化装置显然生产效率不够高。

当然，对于已经具有在线再生功能的气体纯化装置(例如申请号为202020293547.6的实用新型专利)，再生时采用氢气，再生完成后氢气会残留在管路当中，对于非纯化氢气的纯化气体产品的气体纯化装置，残留氢气显然会降低纯化气体的纯度，对于纯度要求高的纯化气体，这属于生产事故。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种可在线再生的气体纯化器。

本实用新型申请提供的可在线再生的气体纯化器，包括气体管路以及并列在所述气体管路中的第一纯化罐和第二纯化罐，所述气体管路包括原料气输入管路、纯化气输出管路、氢气输入管路和再生排气管路；所述氢气输入管路包括均设有阀门的第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路和所述第二管路并列连接在所述纯化气输出管路上，所述第三管路与所述再生排气管路连接。

在其中一个实施例中，所述原料气输入管路上设有第一阀门和第二阀门，所述原料气输入管路上的原料气入口通过管路和所述第一阀门和所述第二阀门分别连接在所述第一纯化罐和所述第二纯化罐的进气端。

在其中一个实施例中，所述纯化气输出管路包括第三阀门和第四阀门，所述第一阀门和所述第二阀门的出口端分别通过所述第三阀门和所述第四阀门连接在所述纯化气输出管路的纯净气出口。

在其中一个实施例中，所述再生排气管路包括第五阀门和第六阀门，所述第三管路还分别通过所述第五阀门和所述第六阀门连接在所述第一纯化罐和所述第二纯化罐的进气端。

在其中一个实施例中，所述氢气输入管路还包括加热器、第七阀门和第八阀门，所述第一管路和所述第二管路的交汇点通过所述加热器连接在所述第七阀门和所述第八阀门中间的管路上，所述第七阀门和所述第八阀门分别连接在所述第一纯化罐和所述第二纯化罐的出气端。

在其中一个实施例中，所述第二管路上设有气动调节阀；所述氢气输入管路的注氢口附近设有单向阀。

在其中一个实施例中，所述第一管路和所述第二管路的交汇点与所述纯化气输出管路的纯净气出口之间设置有第九阀门和一个气动调节阀，所述第九阀和所述气动调节阀串联。

本实用新型的实施例中提供的技术方案带来如下有益技术效果：

本实用新型提供的可在线再生的气体纯化器通过在相互并联的至少两个纯化气罐的输出管路上设置多条联通管路，使得联通管路将纯化气罐的输出端与纯化气输出管路和氢气输入管路并联起来，在完成对纯化气罐的再生后，可利用纯化后的气体驱逐残留在管路中的氢气，使得残留氢气通过再生排气管路排出，有效避免输出的纯化气产品受到污染，确保纯化气的高纯度。

本申请附加的方面和优点将在后续部分中给出，并将从后续的描述中详细得到理解，或通过对本实用新型的具体实施了解到。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中可在线再生的气体纯化器的管路结构示意图。

附图标记说明：

110-第一纯化罐，120-第二纯化罐；

200-原料气输入管路，300-纯化气输出管路，400-氢气输入管路，500-再生排气管路；

210-第一阀门，220-第二阀门；310-第三阀门，320-第四阀门；410-第一管路，420-第二管路，430-第三管路，440-加热器，450-第七阀门，460-第八阀门；510-第五阀门，520-第六阀门；

301-第九阀门，302-气动调节阀；401-单向阀。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的可能的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文已经通过附图描述的实施例。通过参考附图描述的实施例是示例性的，用于使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面，而不能解释为对本实用新型的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本实用新型的特征是非必要技术的，则可能将这些技术细节予以省略。

相关领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案以及该技术方案如何解决上述的技术问题进行详细说明。

本实用新型申请提供的可在线再生的气体纯化器，如图1所示，包括气体管路以及并列在气体管路中的第一纯化罐110和第二纯化罐120，气体管路包括原料气输入管路200、纯化气输出管路300、氢气输入管路400和再生排气管路500；氢气输入管路400包括均设有阀门的第一管路410、第二管路420和第三管路430，第一管路410和第二管路420并列连接在纯化气输出管路300上，第三管路430与再生排气管路500连接。

每个管路上都设有至少一个阀门，阀门可根据管路的特点进行合理选择，但多数阀门都可采用能够电控通断的双向阀。可采用现有技术中的常见双纯化罐的气体纯化装置。本申请中，可通过并联分叉的第一管路410、第二管路420和第三管路430，使得从氢气输入管路400进入到纯化罐内的氢气，在合适的时机再通过第三管路430以及再生排气管路500排出，可良好避免残留氢气对纯化气体产品纯度的不良影响。

本实用新型提供的可在线再生的气体纯化器通过在相互并联的至少两个纯化气罐的输出管路上设置多条联通管路，使得联通管路将纯化气罐的输出端与纯化气输出管路300和氢气输入管路400并联起来，在完成对纯化气罐的再生后，可利用纯化后的气体驱逐残留在管路中的氢气，使得残留氢气通过再生排气管路500排出，有效避免输出的纯化气产品受到污染，确保纯化气的高纯度。

可选的，在本实用新型申请的一个实施例中，如图1所示，原料气输入管路200上设有第一阀门210和第二阀门220，原料气输入管路200上的原料气入口通过管路和第一阀门210和第二阀门220分别连接在第一纯化罐110和第二纯化罐120的进气端。

可选的，在本实用新型申请的一个实施例中，如图1所示，纯化气输出管路300包括第三阀门310和第四阀门320，第一阀门210和第二阀门220的出口端分别通过第三阀门310和第四阀门320连接在纯化气输出管路300的纯净气出口。

可选的，在本实用新型申请的一个实施例中，如图1所示，再生排气管路500包括第五阀门510和第六阀门520，第三管路430还分别通过第五阀门510和第六阀门520连接在第一纯化罐110和第二纯化罐120的进气端。

可选的，在本实用新型申请的一个实施例中，如图1所示，氢气输入管路400还包括加热器440、第七阀门450和第八阀门460，第一管路410和第二管路420的交汇点通过加热器440连接在第七阀门450和第八阀门460中间的管路上，第七阀门450和第八阀门460分别连接在第一纯化罐110和第二纯化罐120的出气端。

可选的，在本实用新型申请的一个实施例中，如图1所示，第二管路420上设有气动调节阀302；氢气输入管路400的注氢口附近设有单向阀401。

可选的，在本实用新型申请的一个实施例中，如图1所示，第一管路410和第二管路420的交汇点与纯化气输出管路300的纯净气出口之间设置有第九阀门301和一个气动调节阀302，第九阀和气动调节阀302串联。

为描述本申请提供的可在线再生的气体纯化器的运行原理和技术效果，以下列举该可在线再生的气体纯化器的运行案例：

①第一纯化罐110纯化作业：开启第一阀门210，第三阀门310，其余阀门关闭。

②第二纯化罐120纯化作业：开启第二阀门220和第四阀门320，其余阀门关闭。

③第一纯化罐110再生作业，同时第二纯化罐120纯化作业：

保持第二阀门220和第四阀门320开启，

A.开启第五阀门510，泄压规定时间。

B.开启第九阀门301以及与之串联的气动调节阀302，启动加热器440。

C.第一纯化罐110内温度升高，开启氢气输入管路400，注入氢气，加热规定时间后关闭氢气输入管路400上的双向阀门。

D.继续加热规定时间后停止加热器440。

E.第一纯化罐110的罐壁温度降低，继续冷吹规定时间，再生结束。

F.关闭第五阀门510，保持规定时间，两个纯化罐均压。

G.关闭第七阀门450和第九阀门301。此时第一纯化罐110处于可纯化作业状态。

H.管道内残余氢气吹扫：

a.开启第三管路430上的阀门，泄压规定时间；

b.开启第九阀门301和第二管路420上的双向阀进行管道充压；

c.关闭第九阀门301，开启第三管路430上的阀门泄压；

d.重复b，c步骤8次；

e.关闭第一管路410、第二管路420和第三管路430。

④第二纯化罐120再生作业，同时第一纯化罐110纯化作业：

保持第一阀门210，第三阀门310开启。

A.开启第六阀门520，泄压规定时间。

B.开启第八阀门460和第九阀门301，启动加热器440。

C.第二纯化罐120内温度>150℃，开启氢气输入管路400，注入氢气，加热规定时间后关闭氢气输入管路400上的双向阀门。

D.继续加热规定时间后停止加热器440。

E.第二纯化罐120的罐壁温度<50℃，继续冷吹规定时间，再生结束。

F.关闭第六阀门520，保持规定时间，两个纯化罐均压。

G.关闭第八阀门460和第九阀门301。此时第二纯化罐120处于等待纯化状态。

H.管道内残余氢气吹扫：

a.开启第三管路430泄压规定时间；

b.开启第九阀门301和第二管路420上的双向阀进行管道充压；

c.关闭第九阀门301，开启第三管路430上的阀门泄压；

d.重复b、c步骤8次；

e.关闭第一管路410、第二管路420和第三管路430。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种可在线再生的气体纯化器，其特征在于，包括气体管路以及并列在所述气体管路中的第一纯化罐和第二纯化罐，所述气体管路包括原料气输入管路、纯化气输出管路、氢气输入管路和再生排气管路；所述氢气输入管路包括均设有阀门的第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路和所述第二管路并列连接在所述纯化气输出管路上，所述第三管路与所述再生排气管路连接。

2.根据权利要求1所述的可在线再生的气体纯化器，其特征在于，所述原料气输入管路上设有第一阀门和第二阀门，所述原料气输入管路上的原料气入口通过管路和所述第一阀门和所述第二阀门分别连接在所述第一纯化罐和所述第二纯化罐的进气端。

3.根据权利要求2所述的可在线再生的气体纯化器，其特征在于，所述纯化气输出管路包括第三阀门和第四阀门，所述第一阀门和所述第二阀门的出口端分别通过所述第三阀门和所述第四阀门连接在所述纯化气输出管路的纯净气出口。

4.根据权利要求1所述的可在线再生的气体纯化器，其特征在于，所述再生排气管路包括第五阀门和第六阀门，所述第三管路还分别通过所述第五阀门和所述第六阀门连接在所述第一纯化罐和所述第二纯化罐的进气端。

5.根据权利要求1所述的可在线再生的气体纯化器，其特征在于，所述氢气输入管路还包括加热器、第七阀门和第八阀门，所述第一管路和所述第二管路的交汇点通过所述加热器连接在所述第七阀门和所述第八阀门中间的管路上，所述第七阀门和所述第八阀门分别连接在所述第一纯化罐和所述第二纯化罐的出气端。

6.根据权利要求5所述的可在线再生的气体纯化器，其特征在于，所述第二管路上设有气动调节阀；所述氢气输入管路的注氢口附近设有单向阀。

7.根据权利要求5所述的可在线再生的气体纯化器，其特征在于，所述第一管路和所述第二管路的交汇点与所述纯化气输出管路的纯净气出口之间设置有第九阀门和一个气动调节阀，所述第九阀和所述气动调节阀串联。

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