TW464635B - Method and device for filling a pressure tank with a fluid - Google Patents

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464635 Α7 Β7 修正補充 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1_ ) 第89105368號專利案發明說明修正本 本發明係關於一種將流體充填進壓力槽之方法及裝 置。 此類別之方法及裝置係出現於基板，例如光碟（CD) 之塗漆系統中。 在此系統中，在一壓力槽内既存之漆料，係藉壓力槽 内既存之壓力’經一上升管路運動至一塗漆站。在塗漆站 上，經一輸出閥，將漆料運送至欲塗漆之光碟上。為使光 碟具均勻及連續之塗漆，其準備之漆料在輸出閥之壓力係 最好具一固定、預設為〇之值。 ” 在目y習知之系統，當充填或加注漆料至壓力槽時， 光碟未具均勻及連續之塗漆，因此在加注過程中，塗漆會 被中斷。當充填或加注漆料至壓力槽時，其漆料在環境& 力下排出，之後漆料係經一充填開口被導入槽内。因此塗 漆之過程係不希望產生中斷，此外氮氣之消耗量很大，其 氮氣通常係用於使壓力槽在充填後回復希望之壓力。 本發明之任務係將流體充填進壓力槽，而残中斷壓 力槽之使用。 根據本發明所提出之任務，係藉—從—較高位f之加 注槽，將流體充填進壓力槽之方法，其二槽係經―氣體連 接管路及-流體充填管路相互連接，此方法係藉—在壓力 槽氣體輸入管路内既存之比例閥控制壓力槽内之壓力加以 解決’此時當加注槽之連接管路為關閉時，其控制加注槽 χ 297 公釐 1 ---- -4- ---------I----裝--- rttit''閱讀背面之注专？事項铤寫本頁) 訂. .線· 4 6 4 6? 5 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明說明（2.) 内之壓力係與壓力槽内之壓力相同，且開放在加注槽與壓 力槽間之連接管路。藉將加注槽内之壓力拉平至壓力槽之 壓力，其壓力槽不需先將壓力釋放即可加注流體。因此在 壓力槽内之壓力關係係不會藉加注過程而變化，因為在二 槽内具有相同之壓力，因而壓力槽之功能及使用不會受到 影響，其中，加注槽之位置較壓力槽為高，係形成一靜壓 差，如此流體流入壓力槽，而不會改變壓力槽内之氣體壓 力。 在一較佳之發明實施形式中，在比例閥及壓力槽間之 氣體輸入管路’其在控制加注槽内之壓力前被關閉，且加 注槽之壓力控制所用之比例閥，與控制壓力槽壓力所用之 比例閥為同一閥。如此產生之好處係控制加注槽之壓力， 與控制壓力槽之壓力是使用同一元件，但不影響壓力槽内 之壓力。雖然在控制加注槽之壓力時，不能控制壓力槽内 之壓力，但在壓力槽内係出現明顯限制壓力槽功能之壓力 變化’其所需之時間較加注槽内之壓力回復至壓力槽内之 壓力所費之時間為長。在加注槽内到達同樣之壓力後，氣 體輸入管路係可再開啟，使此短暫之關閉不會影響整個系 統。 壓力槽内之壓力最好係控制在一壓力設定值，其壓力 設定值藉設置在壓力槽輸出管路内之第一壓力感測器之量 測結果而變化，使系統能自動適應變動之干擾值，例如槽 内之流體充填高度及設在輸出管路内既存之過濾器之過濾 器壓力損失。此時，只要關閉比例閥及壓力槽間之氣體輸 本斌張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） r* 裝--------訂---------線 (靖λ·閱讀背面之注意事項％寫本頁) 464635 A7 ______ _B7 ---------- 五、發明說明（3.) 入管路，最好不要改變此壓力設定值，因為壓力槽内之壓 力控制此時不可能跟隨壓力設定值變化，若改變壓力設定 值，會使加注槽調整至另一壓力值，例如壓力槽在加注槽 及壓力槽間之連接管路被啟用時，係會造成不希望之壓力 變化。 最好量出氣體輸入管路内之壓力，以得到控制壓力槽 内之壓力或加注槽内之壓力所需之實際壓力。量測氣體輸 入管路内之實際壓力係具以下之好處，壓力槽及加注槽可 使用同一壓力感測器’因而具較高之精確度’且節省額外 之壓力感測器費用。除此之外，在氣體輸入管路内不會出 現動態之管路及/或過濾器壓力損失，因而比例閥控制特性 係具穩定’不出現振盛。 在另一較佳之發明實施形式中’只要在加注槽及壓力 槽間之連接管路開放，壓力設定值係藉壓差感測器得出， 其壓差感測器係設置在壓力槽内氣體輸入管路及輸出管路 間。藉使用壓力槽内氣體輸入管路及輸出管路間之壓差感 測器’係會考慮在加注時變動之充填高度，並依其設定壓 力設定值。除此之外，使用壓差感測器可自動顯示充填過 程何時結束。 本發明之任務亦藉一從一較高位置之加注槽，將流體 充填進壓力槽之裝置，其二槽係經一氣體輸入管路及一流 體充填管路相互連接，此裝置係包括一設置在氣體輸入管 路内之比例閥’用以將具壓力之氣體輸入壓力槽，一設置 在比例閥及壓力槽間之第一閥，設置在比例閥及加注槽間 --------------裝--- (請t閱讀背面之注意事項‘寫本頁)

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-6 - 464635 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明（4.) 之第二閥，及設置在流體充填管路内之第三閥。藉此上述 之裝置係可將加注槽内之壓力提升至與壓力槽相同之壓 力’但卻不影響壓力槽内之壓力。隨後可連接加注槽與壓 力槽’使在加注槽内既存之流體，由於靜壓差流進壓力槽。 壓力槽内之氣體一壓力關係皆維持不變。 最好係在壓力槽之輸出管路内設置第一壓力感測器， 其與一控制單元相連接’此控制單元藉由第一壓力感側器 之里測結果算出比例閥之壓力設定值。則如上所述，系統 可適應變化之干擾值，例如槽之充填狀態及過漉器壓力損 失。其裝置最好係具一設置於氣體輸入管路内之第二壓力 感測器，用以得到控制比例閥之壓力實際值，其並不受動 態之管路及過濾器壓力損失之影響。 此裝置最好係在氣體輸入管路及輸出管路間設置一壓 差感測器，用以在壓力槽充填流體時可自動適應系統參數 變化之槽充填高度。 在另一較佳之發明實施形式中，加注槽經離合元件與 氣體輸入管路及流體加注管路連接。則加注槽之加注係可 與壓力槽分開，且加注槽可使用多個壓力槽依序充填。其 離合元件最好具有感測器，當離合元件封閉時，其感測器 係可自動顯示。在一發明實施形式中，第二及第三閥可藉 離合7C件《放鬆自動關，麟合元件錯誤之放鬆，不致 損害壓力槽之系統。其離合元件最好係快速離合器。 以下藉-較佳之實施例，以圖示說明本發明，各 顯示之内容如下： -------------I--------^----t----線 (請t閱讀背面之注音¥項-.‘寫本頁) 297公釐） 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 4 63 5 A7 ------B7_____ 五、發明說明（5.) 圖一係根據本發明用以充填流體進壓力槽之裝置； 圖二係用以充填流體進壓力槽之另一形式裝置； 圖三係加注過程之流程圖。 圖一顯示光碟用之塗漆系統1。其塗漆系統1係具一 壓力槽4，其具一氣體輸入管路5、一輸出管路6及一流體 充填管路7。氣體輸入管路係開放於壓力槽4之上部範圍， 而輸出管路6及流體充填管路7開放且延伸至壓力槽之下 部範圍。壓力槽4内部分裝有光碟塗漆用之漆料8 D由於 漆料8之重量充滿壓力槽4之下部範圍。在漆料上既存之 範園係充滿壓力氣體10，例如氮氣。 氮氣10係從氮氣供應源12，與輸入管路5相連接， 充填進歷力槽4。在氮氣供應源12及壓力槽4間之輸入管 路5内設置一閥單元Η，其具一比例閥15及一在内部之 壓力感測态I6，其壓力感測器係設置在比例閥及壓力 槽4之間。 在閥單元14及壓力槽4間，在氣體輸入管路5内，設 有一閥17，用以關閉或開啟氣體輸入管路。 與壓力槽4之上側相鄰，在輸入管路5及輸出管路6 間，设一壓差感測器18，其係量出二管路間之壓力差。 在輸出管路6内’從壓力槽4起，在壓差感測器^之 後’設置-韻器22及-與輸峰路6相連接之壓力感測 器24 ’及-輸出閥26。在其輸出閥26之後（從壓力槽* 向外看），係輸出管路6通向—塗漆站28，在此站内， 當閥26開啟後，即可將漆料8塗在光碟上。 ---------------------訂---------線 (請it·閲讀背面之注意事項V寫本頁)

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五、發明說明（6·) 在氣體輸入管路5内另外設置一閥3〇，其係設計成一/ 一位置閥，且不直接連接閥單元14及壓力槽4。閥30係 氣體輸入管路5之-部分，其管路終止於〜快速離合器32 之離合元件。閥30係將氣體輸入管路5之離合器端與閥單 几連接，或將其封閉，且將氣體輸入管路5之離合器端與 大氣連接。 ” 連接管路35可經快速離合器32與氣體輸入管路相連 接’連接管路35則與一加注槽36相連接。加注槽36係充 填漆料8，且其可經氣體輸入管路5及連接管路35與具壓 力之氣體接通，其中連接管路35係開口在加注槽36之上 部範圍。 壓力槽36位在一輪車38上’並可與其運動。加注槽 36之位置較壓力槽4為高。 加注槽36具一流體輸出管路4〇，其終止一快速離合 器42之離合元件内，且藉其快速離合器42與壓力槽4之 流體充填管路7之另一端相連接。在快速離合器42及壓力 槽4間，在流體充填管路7内，係設有一閥44，用以開啟 及關閉此流體充填管路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 塗漆系統係具一控制單元45，其與塗漆系統各個元件 相連接及通訊。為簡化之故，在圖一中有多個標示為SW 之方塊，其係代表控制單元45。 輪車38係藉一快速離合器47與控制單元45電子連 接’用以顯示出加注槽何時依順序與塗漆系統1接合。 控制單元45之輸入終端機48係可用來輸入系統之例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵0 297公爱3------ -9- 4 6 4 635 A7 B7 五、發明說明（7.) 如壓力設定值。 控制單元45與閥單元14内部之壓力感測器16相連 接，且從其壓力感測器係獲得在氣體輸入管路5内所量得 之壓力Pint。控制單元45從壓差感測器18獲得—壓差值Δ ρ ’此值為在氣體輸入管路5及輸出管路6間所量得之壓力 差。控制單元45從壓力感測器24獲得在輸出管路6内量 出之壓力值Pext。 從量測出之壓力值及經輸入終端機48設定之壓力設定 值’控制單元45算出修正之壓力設定值psc"，-，並送給閥 單元14之比例閥15以控制氣體輸入管路5内之壓力。在 氣體輸入管路5内量出之壓力Pinl ’係由壓力感測器16量 出，並作為壓力實際值送至比例閥15進行控制。 算出修正之壓力設定值P喊korr後，在屬同一申請人， 及在同一天提出專利申請，標題係以「從壓力槽供給流體 之方法及裝置」中有詳細之說明。為避免重複，此文獻亦 被用為申請專利之部分。 控制單元45經適當之連接，係控制閥17、26、30及 44之開放及封閉。 圖二同樣係顯示一光碟用之塗漆系統1。相同或似之 元件，在圖二及圖一中係具相同之標號。 為避免重複，以下只說明圖二與圖一之不同處。 此時不用如圖一中所示之一/二位置閥30，在圖二中則 是使用二個獨立之閥50、51，其二者係交互啟動，以氣體 輸入管路5之離合器端元件，經閥50與氣體輸入管路5之 本紙張尺度適财關家標準（CNS)A4規格⑵0 X 297公爱） -10- -------------裝 i — (請^閱讚背面之注意事項-^寫本頁) 訂. -線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 46 4 635 A7 _______ B7 五、發明說明（8.) 其他部分相連接，或經閥51放氣至大氣。 控制單元45具一輸入部分54，以輸入内部壓力感測 器16、壓差感測器18及壓力感測器24之壓力值。控制單 元另外具一處理器單元55，不同之控制參數在此單元中進 行計算。控制單元45係經一輸出單元56控制各個閥Π、 26、44、50及51之開放及關閉。此外控制單元45送出一 壓力設定值P喊^給閥單元14，尤其給比例閥15，其壓 力設定值係藉量得之内部壓力感測器16、壓差感測器18 及壓力感測器24之壓力值而算出。 以下依圖三之流程圖來說明塗漆系統1之操作方式。 在方塊60所顯示之系統出發點，閥44係被關閉，且閥3〇 對大氣開放或閥50關閉，且閥51則開放。加注槽尚未與 塗漆系統1連接。閥17係開啟，且在塗漆站内既存之 光碟’藉閥26之開放及關閉進行塗漆，其中在壓力槽4内 既存之漆料係由壓力槽4内之壓力壓至塗漆站28。此塗漆 過程及系統内之壓力控制，為避免重複，係可參見上述已 提過’由同一申請人提出之專利申請「從壓力槽供給流體 之方法及裝置j，其内容亦被用為此申請書之一部分。 當壓力槽4内漆料8之液面高度降至需要加注漆料一各 之高度時’在方塊62内具一充滿漆料8之加注槽36，係 經一快速離合器32、42 ’與氣體輸入管路5及流體充填管 路7末端相連接。此快速離合器32、42設有電容感測器， 若快速離合器連接錯誤’會立刻顯示出，且必要時閥3〇或 50及44會被關閉° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' *------ -11 - "* --------------裝--------訂---.--I----線 (請it·閲讀背面之注意事項> V寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 4 635 A7 I -—--—__ 五、發明說明（9.) — —奴後，在方塊64内閥17係關閉，使壓力槽4與閥單 兀Η隔離。同時在控制單元45内修正之壓力設定值 5計算被中斷，且輸人終端機48 ^值發生變化。在壓力槽4内之壓力，即使氣體供應源被 中斷係仍維持科，其時_料會有調節作用。光碟在 塗漆站28内之塗漆過程仍細續，因在壓力槽内之壓力， 在約5〇個供料週期後才會大降，然後才引發調節作用。 在方塊66内，閥30或閥50係開放，則閥51關閉， 用，在閥單元14及加注槽36間，經氣體輸入管路5及連 接管路35形成通路，後加注槽％内之壓力係控制到前 -個在關_ 17前所得之壓力設定值p_k。〆 當到達此壓力時，方塊68内之閥17係又開放。此時 壓力槽4及加注槽36内之壓力經閥單元丨4同時進行控制。 任何小之壓力差均將排除，而不會影響到系統，其壓力差 之來源係在壓力槽内之壓力無調節控制，只要閥17係關閉 的。在此時修正壓力設定值卩喊^之計算係又啟動。 隨後在方塊70内，流體充填管路7之閥44係開放。 由於在加注槽36内之漆料8與壓力槽4内之漆料8間之靜 壓差’漆料從加注槽36流至壓力槽4内。由於此時在壓力 槽4内之漆料8充填高度之變化’在此過程，係根據壓差 感測器18之量測結果，算出修正之壓力設定值，因此值對 槽充填高度之變化極為敏感。因此系統係再適應變化之槽 充填高度。 在方塊72内，係藉壓差感測器18之量測結果決定加 本纸張尺度適用_國國家標準（CNS>A4規格（210 x 297公釐） -12- -* 裝--------訂----------線 (請先閲婧背面之注*事項-埃寫本頁) 464635 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 ------------- 五、發明說明（10.) 注過程何時結束。加注過程在下列公式滿足時即要結束： d( Δ p)/ dt = 0. 此式表示，其壓差感測器之屢差變化量係為零，亦即漆料 不再流入壓力槽，因而充填狀態不再改變。 若知道槽充填高度未能到達，其在方塊74内之閥44係保 持開放，且修正之壓力設定值Psdi _係繼續由壓差Δρ算 出。只要槽充填高度未到達即保持在此狀態内。若槽充填 而度未在一定時間内到達，亦即超過正常之充填時間，系 統係可送出一警告信號’以顯示壓力槽4充填出現錯誤。 若槽充填高度在一定時間内完成，在方塊76内閥44 係關閉。隨後在方塊78内，首先將閥17關閉，然後不是 將/一位置閥30 (根據圖一）設定為放氣，或（根據圖二) 關閉閥50 ’並開放閥51。閥17在此轉換時係應關閉，以 對壓力槽隔離可能在氣體輸入管路5内出現之壓力脈衝。 必要時’在閥30或閥50及51轉換後，在氣體輸入管路5 内之壓力係進行調節控制。之後閥17係又開放，且控制單 元又再回到正常計算修正之設定值。 之後控制單元45回到正常計算修正之壓力控制值ρ喊 〇 korr 最後，在方塊80内加注槽36係被分離。 以上藉一較佳之實施例說明了本發明，但並不限制於 此例。例如，並不要求加注槽36係可分離，其亦可係常態 使用’且與氣體輸入管路5或流體充填管路7相連接。 本紙張尺度適用中國國豕知=準（CNS)A4規格do χ 297公爱） -13 - *> 1 ------------ —------- (請t閱讀背面之注意事項^寫本頁) 464635 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（11.) 元件符號說明 1 塗漆系統 4 壓力槽 5 氣體輸入管路 6 輸出管路 7 流體充填管路 8 漆料 10 氮氣 12 氮氣供應源 14 閥單元 15 比例閥 16 壓力感測器 18 壓差感測器 22 過濾器 24 壓力感測器 26 輸出閥 28 塗漆站 30 閥 32 快速離合器 35 連接管路 36 加注槽 38 輪車 40 流體輸出管路 (請先閲讀背面之注意事項-V寫本頁) 國國家標準（CNS)A4規格（210 297公釐） -14- /16^635 A7 B7 五、發明說明（12.) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 42 快速離合器 44 閥 45 控制單元 47 快速離合器 48 輸入終端機 50、51 閥 55 處理器單元 56 輸出單元 62 方塊 64 方塊 66 方塊 68 方塊 70 方塊 72 方塊 74 方塊 76 方塊 78 方塊 80 方塊 -------------裝--------訂------ί _線 (請t閱讀背面之注t事項：嶮寫本頁) 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -15-

Claims (1)

1. 4 6 4 6 3 5 as B8 C8 D8 ♦曰 六、申請專利範圍 第8910S368號專利案申請專利範圍修正本 1. 一種將流體充填進壓力槽之方法，其係從一位置較高之 加注槽（36)，將流體（8)充填進壓力槽⑷之方法， 其加注槽（36)與壓力槽（4)係經一氣體輸入管路（5) 及一流體充填管路（7)相互連接，此方法具下列程序 步驟： -當加注槽（36)之氣體輸入管路（5)及流體充填管路 (7)關閉時，經一設置於壓力槽（4)(^氣體輸入管路 (5)内既存之比例閥（15)，控制壓力槽内之壓 力； / -控制加注槽（36)内之壓力係與壓力槽内之壓力相同； 及 -開放在加注槽（36)及壓力槽（4)間之氣體輸入管路 (5)及流體充填管路（7)。 2. 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，在控制加 注槽（36)内之壓力前，係關閉在比例閥（15)及壓力 槽（4)間之氣體輸入管路（5)， 3. 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，加注槽（％〉 内之壓力控制係藉比例閥（15)達成。 4. 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，壓力槽（4) 内之壓力係控制至一壓力設定值（P喊k(m)，其係依設置 於壓力槽（4)輸出管路（6)内之第一壓力感測器（24) 量測結果而算出。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297_公釐) " ----—-- -------I ! I ---^-— — — — — 1— (請先閱讀背面之注意事項再广烏本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 4 63 5 六、申請專利範圍 5·根據申請專利範圍弟4項所述之方法，其中，只要在比 例閥（15)及壓力槽（4)間之氣體輸入管路（5)係關 閉的，即不改變其壓力設定值（PSdUcOT)。 6.根據申請專利範圍第1項所述之方法’其中，只要在加 注槽（36)與壓力槽（4)間之氣體輸入管路（5)及流 體充填管路（7)呈開放狀態’即依壓差感測器（18) 之量測結果算出壓力設定值（PS(3ll，kcrr)’其壓差感測器 〇8)係設置在壓力槽（4)之氣體輸入管路（5)及輸 出管路（6)間。 7‘根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，係量測氣 體輸入管路（5)内之壓力。 8· —種將流體充填進壓力槽之裝置’其係從一位置較高之 加注槽（36)，將流體（8)充填進壓力槽（4)之裝置， 其加注槽（36)與壓力槽（4)係經一氣體輸入管路（5) 及一流體充填管路（7)相互連接，此裝置具 -一在氣體輸入管路（5)内之比例閥（15)，用以將壓 力氣體（10)導入壓力槽（4)内； -一設置在比例閥（15)及壓力槽（4)間之第一閥（丨7); -—設置在比例閥（15)及加注槽（36)間之第二閥（30、 50);及 -一設置在流體充填管路（7)内之第三閥（44)。 9.根據申請專利範圍第8項所述之裳置，其中’在壓力槽 (4)之輸出管路内有一第一壓力感測器（24)，其與控 制單元（45)相連接’此控制單元藉第一壓力感測器 本紙張尺度適用中關家標準(CNS)A4規格（21G x 297公髮） -- _____________裝--------訂！ —線 (請先Mtl背面之注意事項再—X本頁) _ -17- 4 6 4 63 5 b Oo D8 、申請專利範圍 之量測結果算出比例閥（15)之壓力設定值（Ρ__)。 10. 根據申請專利範圍第8項所述之裝置，其中，在氣體輸 入管路（5)内設置一第二壓力感測器（16)。 11. 根據申請專利範圍第8項所述之裝置，其中，在氣體輸 入管路（5)及輸出管路（6)間設置一壓差感測器（18)。 12. 根據申請專利範圍第8項所述之裝置，其中，加注槽（36) 係經離合元件（32、42)與氣體輸入管路（5)及流體 充填管路（7)相連接。 13. 根據申請專利範圍第12項所述之裝置，其中，離合元 件（32、42)設有感測器。 14. 根據申請專利範圍第12項所述之裝置，其中，第二及 第三閥（30、50、44)係藉離合元件（32、42)之分離 自動關閉。 15. 根據申請專利範圍第12項所述之裝置，其中，離合元 件（32、42)係快速離合器。 <請先閱讀背面之注意事項再j為本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18-