TWI335971B - Co2 source providing device - Google Patents

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TWI335971B
TWI335971B TW96141429A TW96141429A TWI335971B TW I335971 B TWI335971 B TW I335971B TW 96141429 A TW96141429 A TW 96141429A TW 96141429 A TW96141429 A TW 96141429A TW I335971 B TWI335971 B TW I335971B
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Sheng Chung Yang
Kuo Cheng Lee
Yu Shun Cheng
Juan Hong Hong
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Metal Ind Res & Dev Ct
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Description

1335971 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】· 本發明係有關於一種二氧化碳供應系統，詳言之，係一 種可使二氧化碳產生相變之二氧化碳供應系統。 【先前技術】 圖1顯示習知液態二氧化碳供應裝置之示意圖。該習知 液態二氧化碳供應裝置1具有一個二氧化碳鋼瓶丨1、液鮮 二氧化碳12及一輸送管13。該二氧化碳鋼瓶"用以容設該 液態二氧化碳12 ’該二氧化碳鋼瓶η具有一輪出口 m， 該輸送管13之一端連接該輸出口 in,另一端浸設於該液 態一氧化故12中。該液態一氧化碳12利用該二氧化碳鋼瓶 11内之壓力驅使，經該輸送管13由該輸出口 U1輸出，以 供使用。 然而，當該二氧化碳鋼瓶11内之該液態二氧化碳12即將 用盡時’該二氧化碳鋼瓶11内之該液態二氧化碳12轉換為 氣態二氧化碳之量下足，造成該二氧化碳鋼槪丨丨内之壓力 不穩定。或者該液態二氧化碳12之液面低於該輸送管13 時’才發現該液態二氧化碳12已經用盡，而延誤更換該液 態二氧化碳供應裝置1，使得該二氧化碳鋼瓶11内之該液 態二氧化碳12所轉換之氣態二氧化碳氣態，直接經該輸送 管13由該輸出口 ill輸出，而影響該液態二氧化碳12之供 應作業。 由於該習知液態二氧化碳供應裝置1具有壓力不穩定， 且會產生延誤更換該液態二氧化碳供應裝置1之問題，而 125315.doc • 6 - 1335971 造成一氧化^ Ά T1 及費及使用量之增加，故會增加生產成本 及溫室效應。 · 因此#必要提供_創新且具有進步性之二氧化碳供應 系統’以解決上述問題。 【發明内容】 本發明在於提供—種二氧化碳供應系統，其包括：一冷 凝令器及氣態二氧化碳供應源。該冷凝容器具有一容置 二間該氣態一氧化碳供應源連接該容置空間，該氣態二 氧化碳於該容置空間中轉換為液態二氧化碳。 本發明之該冷凝容器可將該氣態二氧化碳轉換為液態二 氧化碳’其可確保容設於該冷凝容器之該容置空間中之二 氧化碳為液態，藉此提供一穩定壓力及流量之液態二氧化 碳，再供應至一喷嘴模組，經由該喷嘴模組以產生大量之 固態及氣態二氧化碳，且應用於鑄造過程中金屬/合金溶 液之保護，藉此減少二氧化碳之使用量，以降低溫室效應 及生產成本。 【實施方式】 參考圖2，其顯示本發明第一實施例二氧化碳供應系統 之示意圖。該第一實施例之二氧化碳供應系統2包括：一 冷凝容器21及一氣態二氧化碳供應源22。該冷凝容器21具 有一容置空間211。在本實施例中，該冷凝容器21包括一 外套部212及一冷卻物質213，該外套部212包覆該容置空 間211，該冷卻物質213設置於該外套部212與該容置空間 211之間，且該冷卻物質213可不斷循環。較佳地，該冷卻 125315.doc 1335971 物質213係為水。
該氣態二氧化碳供應源22連接該容置空間211，該氣態 二氧化礙係於該容置空間211中轉換為液態二氧化碳。較 佳地，該氣態二氧化碳供應源22係為一個二氧化碳鋼瓶或 一個二氧化破儲存槽。在本實施例中，該第一實施例之二 氧化碳供應系統2另包括一第一連接單元23，該第一連接 單兀23連接該冷凝容器21及該氣態二氧化碳供應源22。較 佳地，該第一連接單元23係為一高壓導管。另外，該第一 實施例之二氧化碳供應系統2可另包括一壓力感測單元 24 ’該壓力感測單元24設置於該冷凝容器21與該氣態二氧 化碳供應源22之間’用以感測該氣態二氧化碳供應源22之 屋力狀況’並藉由該第一連接單元23分別連接該冷凝容器 21及該氣態二氧化碳供應源22。
本發明之該冷凝容器21可將該氣態二氧化碳轉換為液態 二氧化碳’其可確保容設於該冷凝容器21之該容置空間 211中之二氧化碳為液態，藉此提供一穩定壓力及流量之 液態二氧化碳。再者，可藉由該壓力感測單元24感測該氣 態二氧化碳供應源22之壓力狀況（即氣態二氧化碳可使用 量之多养）’以作為更換該氣態二氧化碳供應源22之依 據》 參考圖3 ’其顯示本發明第二實施例二氧化碳供應系統 之示意圖。配合參考圖2及圖3,該第二實施例之二氧化碳 供應系統3包括：一第一實施例之二氧化碳供應系統2及一 喷嘴模組4 °該第一實施例之二氧化碳供應系統2已於第一 125315.doc 實施例中詳述’在此不再加以贅述。 該喷嘴模組4連接該第一實施例之二氧化碳供應系統2， 該喷嘴模組4包括：一噴流單元41及一隔熱單元42。其 中，該噴流單元41連接該容置空間211，該喷流單元41具 有一第一流道411。該隔熱單元42連接該喷流單元41，該 隔熱單元42具有一第二流道421，該第二流道421連通該第 一流道411，較佳地，該第二流道421之尺寸係大於該第一 流道411。 在本實施例中，該隔熱單元42包括一隔熱材422及一絕 熱材423，該絕熱材423設置於該隔熱材422之外表面。較 佳地’該隔熱材423係為鐵氟龍材質，該絕熱材423係為發 泡棉材質。其中，該液態二氧化碳經由該喷流單元41之該 第一流道411進入該第二流道421中，使該液態二氧化碳轉 換為固態及氣態之二氧化碳。 在本實施例中’該噴流單元41具有一孔口結構412(例 如：該孔口結構412係為一孔口板），該孔口結構412設置 於該第一流道411中。較佳地，該孔口結構412之孔口之尺 寸為 0.03 mm2至 0.4 mm2。 較佳地’該喷嘴模組4可另包括一電磁閥43，該電磁閥 43設置於該噴流單元41與該冷凝容器21之間，用以控制該 液態二氧化碳進入該喷流單元41，或者停止該液態二氧化 碳進入該喷流單元41。另外，該噴嘴模組4可另包括一控 制裝置44,該控制裝置44電性連接該電磁閥43,用以調節 控制進入該喷流單元41内之該液態二氧化碳之流量。在本 1253l5.d〇c •9- 1335971 實施例中，該冷凝容器21及該電磁閥43之間係利用一第二 連接單元45彼此連接，.在其他應用中，該冷凝容器21、該 電磁閥43、及該喷流單元41之間亦可利用該第二連接單元 45彼此連接。較佳地，該第二連接單元45係為一高壓導 管。 本發明之該冷凝容器21可將氣態二氧化碳轉換為液態二 氡化碳，其可確保容設於該冷凝容器21中之二氧化碳為液 態’藉此提供一穩定壓力及流量之液態二氧化碳。藉由將 該第一實施例之二氧化碳供應系統2所提供穩定壓力及流 量之液態二氧化碳，且藉由該控制裝置44調節控制該液態 二氧化碳進入該喷流單元41内之流量，接著再喷射至該第 二流道421中，以產生大量之固態及氣態二氧化碳，藉此 減少二氧化碳之使用量，以降低溫室效應及生產成本。 圖4顯不本發明該第二實施例之二氧化碳供應系統3應用 於金屬/合金熔融製程之示意圖。要注意的是，本發明該 第一實施例之二氧化碳供應系統3並不限定用於金屬/合金 溶融領域，亦可應用於其他具有^氧化碳需求之任何領 域。 配合參考圖2至圖4,在本實施例中，該第二實施例之二 氧化碳供應系統3係連接至_炫爐5 1於金屬/合金炫液 之保護。其中，該第二實施例之二氧化碳供應系統3係以 該喷嘴模組4之該隔熱單元42遠垃 連接該熔爐5 ’該熔爐5容設 有金屬/合金炫液6(例如：鎮合金）。 該第一實施例之二氧化碳供麻έ ，、應糸統2之該冷凝容器21將 125315.doc -10- 1335971 該氣態一氧化碳轉換為液態二氧化碳，並提供一穩定壓力 及流量之液態二氧化碳至該喷嘴模組4。該噴嘴模組4之該 喷流單元41再將穩定壓力及流量之該液態二氧化碳喷射至 該第二流道421中，以產生大量之固態及氣態二氧化碳， 該固態及氣態二氧化碳由該第二流道421喷灑於該熔爐5 内’用以保護該金屬/合金熔液6。其中，該固態二氧化碳 接觸尚溫之該金屬/合金炫液6表面時昇華為氣體，利用其 快速吸熱能力（573KJ/kg) ’以降低該金屬/合金熔液6表面 溫度’以降低該金屬/合金炫液6之氧化速度。 在本實施例中’另可穿設一熱電耦組7至該熔爐5内，較 佳地，該熱電耦7係連接至一資料處理裝置8(例如：電 腦）。其中’該熱電耦組7包括一第一熱電麵71及一第二熱 電搞72’該第一熱電輕71接觸該金屬/合金炫液6，該第二 熱電耗72位於該金屬/合金炫液6上方且不接觸該金屬/合金 溶液ό ’用以分別量測該金屬/合金熔液6之溫度及該炫爐5 内部氣體之溫度。 要注意的是，針對金屬/合金炫融所需之保護條件，可 對固態及氣態二氧化碳喷濃量多寡進行調整（例如：持續 地喷漢固態及氣態二氧化碳’或者以脈衝方式間斷地喷灌 固態及氣態二氧化碳），以快速降低該熔爐5内之氧氣濃 度’並隔絕該金屬/合金溶液6和空氣接觸，防止該金屬/合 金熔液6燃燒，達到保護的目的。 再者’該贺嘴模組4係以該隔熱单元42連接該炫爐5，因 此該熔爐5所產生之高溫不會傳導至該喷嘴模組4，故該喷 125315.doc 1335971 嘴模組4產生固態及氣態二氧化碳之效能不會降低，且藉 由該控制裝置44可調節控制該液態二氧化碳進入該喷流單 元41内之流量，故可減少二氧化碳之使用量，以降低溫室 效應及生產成本。 上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制 本發明。因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及 變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之 申請專利範圍所列。 【圖式簡單說明】 圖1顯示習知液態二氧化碳供應裝置之示意圖； 圖2顯示本發明第一實施例二氧化碳供應系統之示意 園， 圖3顯示本發明第二實施例二氧化碳供應系統之示意 圖；及 〜 圖4顯示本發明該第一實施例之二氧化碳供應系統及該
第二實施例之二氧化碳供應系統應用於金屬/合金熔融製 程之示意圖。 【主要元件符號說明】 1 習知液態二氧化碳供應裝置 2 本發明第一實施例二氧化碳供應系統 3 本發明第二實施例二氧化碳供應系統 4 喷嘴模組 5 熔爐 6 金屬/合金熔液 7 熱電耦組 125315.doc _ 1335971 8 資料處理裝置 11 二氧化碳鋼瓶 12 液態二氧化碳 13 輸送管 21 冷凝容器 22 氣態二氧化碳供應源 23 第一連接單元 24 壓力感測單元
41 噴流單元 42 隔熱單元 43 電磁閥 44 控制裝置 45 第二連接單元 71 第一熱電耦 72 第二熱電耦 111 輸出口
211 容置空間 212 外套部 213 冷卻物質 411 第一流道 412 孔口結構 421 第二流道 422 隔熱材 423 絕熱材 125315.doc -13-

Claims (1)

1335971 十、申請專利範圍： 1. 一種二氧化碳供應系統，·包括： 一冷凝容器，具有一容置空間；及 一氡態二氧化碳供應源，連接該容置空間，該氣態二 氧化碳於該容置空間中轉換為液態二氧化碳。 2·如β求項1之二氧化碳供應系統，其中該冷凝容器另包 括-外套部及-冷卻物質，該外套部包覆該容置空間， 該冷卻物質設置於該外套部與該容置空間之間。 其中該冷卻物質係為 如請求項2之二氧化碳供應系統， 4·如請求項1之二氧化碳供應系統， 供應源係為一個二氧化碳鋼瓶或— 5.如請求項1之二氧化碳供應系統， 元設置於該冷凝容器與該氣態二 ’其中該氣態二氧化碳 個一氧化碳儲存槽。 6.如請求項1之二氧化碳供應系统， 元’連接該冷凝容器及該氣態二备 ，另包括一壓力感測單 氧化碳供應源之間。 如請求項6之二氧化碳供應系繞， 係為一高壓導管。 统，另包括一第一連接單 二氧化碳供應源。 统，其中該第一連接單元 另包括一噴嘴模組， 其中該喷嘴模組包 8.如請求項丨之二氧化碳供應系统， 該喷嘴模組連接該冷凝容器。 9.如請求項8之二氧化碳供應系統 括：
一流道；及 該噴流單元具有一第 125315.doc 一隔熱單元，連接該喷流單元，該隔熱單元具有一第 二流道’該第二流道連通該第一流道，該第二流道之尺 寸係大於該第一流道； 其中’該液態二氧化碳經由該第一流道進入該第二流 道中’使該液態二氧化碳轉換為固態及氣態之二氧化 碳。 10·如請求項9之二氧化碳供應系統，其中該喷流單元具有 —孔口結構，該孔口結構設置於該第一流道中。 11.如請求項1〇之二氧化碳供應系統，其中該孔口結構係為 —孔口板。 如請求項11之二氧化碳供應系統，其中該孔口結構之孔 口之尺寸為0.03 mm2至0.4 mm2。 如凊求項9之二氧化碳供應系統，其中該喷嘴模組另包 括一電磁閥，設置於該喷流單元與該冷凝容器之間。 如明求項13之一氧化碳供應系統，其中該喷嘴模組另包 括控制裝置’該控制裝置電性連接該電磁閥。 如請求項14之二氧化碳供應系統，另包括一第二連接單 元’連接該冷凝容器、該電磁閥及該控制裝置。 如吻求項丨5之一氧化碳供應系統，其中該第二連接單元 係為一高壓導管。 如:求項9之二氧化碳供應系統，其中該隔熱單元包括 隔熱材及一鉍熱材，該絕熱材設置於該隔熱材之外表 面0 18·如請求項17之二氡化碳供應系統，其中該隔熱材係為鐵 12. 13. 14, 15. 16. 17. 125315.doc -2- 1335971 氟龍材質。 其中該絕熱材係為發 19_如請求項17之二氧化.碳供應系統， 泡棉材質
125315.doc
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