《用于真空涂层设备的多功能节流真空管道结构及其控制系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用于真空涂层设备的多功能节流真空管道结构及其控制系统.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103173736 A (43)申请公布日 2013.06.26 CN 103173736 A *CN103173736A* (21)申请号 201310086634.9 (22)申请日 2013.03.18 C23C 14/56(2006.01) C23C 14/54(2006.01) (71)申请人 广东世创金属科技有限公司 地址 510450 广东省广州市广州经济技术开 发区青年路 15 号 (72)发明人 董小虹 张中弦 梁航 黄拿灿 (74)专利代理机构 广州广信知识产权代理有限 公司 44261 代理人 张文雄 (54) 发明名称 用于真空涂层设备的多功能。
2、节流真空管道结 构及其控制系统 (57) 摘要 本发明公开用于真空涂层设备的节流型管道 结构及节流控制系统， 节流型管道结构包括真空 管 (3)， 其特征在于 ： 在真空管 (3) 中设有连接法 兰 (1)、 密封圈 (2) 和冷却套 (4)， 在真空管 (3) 内腔设有若干个节流挡板结构 (5)， 节流挡板结 构 (5) 由挡板连接角度调节单元构成， 通过角度 调节单元调节挡板的角度控制真空管内的气体通 过量以稳定抽速 ； 冷却套 (4) 环绕在真空管 (3) 的四周形成对真空管 (3) 的包裹结构， 在冷却套 (4)的内腔设有冷媒， 冷却套(4)的内腔与连接法 兰 (1) 连通 ； 节流控。
3、制系统包括计算机控制系统 (10)、 真空室 (11)、 扩散泵 (12) 和水冷式真空节 流连接管。 本发明具有实现扩散油泵稳速抽气、 持 续保持真空室高真空的有益效果。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103173736 A CN 103173736 A *CN103173736A* 1/1 页 2 1. 用于真空涂层设备的多功能节流型真空管道结构， 包括真空管道 (3)， 其特征在于 ： 在真空管道 (3) 的两端设有连接法。
4、兰 (1) 和密封圈 (2)， 在真空管 (3) 的外侧壁设有冷却 套 (4)， 在真空管道 (3) 的内腔设有若干个节流挡板结构 (5) ； 节流挡板结构 (5) 由挡板连 接角度调节单元构成， 角度调节单元的驱动输出端与挡板活动连接， 通过角度调节单元调 节挡板的角度控制真空管道内的气体通过量以稳定抽速 ； 密封圈 (2) 设置在连接法兰 (1) 端面的环形凹槽内， 冷却套 (4) 环绕在真空管道 (3) 的四周， 形成对真空管道 (3) 的包裹结 构， 冷却套 (4) 的首、 尾端连接到连接法兰 (1) 的端面上， 在冷却套 (4) 的内腔设有冷媒， 冷 却套 (4) 的内腔与连接法兰 。
5、(1) 连通。 2. 根据权利要求 1 所述的用于真空涂层设备的多功能节流型真空管道结构， 其特征在 于 ： 在冷却套(4)的一端设置有冷媒入口(41)， 在冷却套(4)的另一端设有冷媒出口(42)。 3.根据权利要求1或2所述的用于真空涂层设备的节流型真空管道结构， 其特征在于 ： 所述真空管道 (3) 为圆形结构， 节流挡板结构 (5) 中， 挡板为圆形节流板， 角度调节单元由 转轴 (6) 构成 ； 转轴 (6) 的下端在真空管道 (3) 的内腔与圆形节流板活动连接， 转轴 (3) 的 上端穿过真空管道的内腔壁外露、 形成角度调节驱动端。 4.根据权利要求1或2所述的用于真空涂层设备的节。
6、流型真空管道结构， 其特征在于 ： 所述真空管道 (3) 为方形结构， 节流挡板结构 (5) 中， 挡板为方形节流挡板、 由若干片百页 窗帘片构成， 该若干片百页窗帘片与角度调节单元连接构成百页窗式连接结构， 角度调节 单元的调节控制端伸出真空管道外壁、 形成角度调节驱动端。 5.根据权利要求1或2所述的用于真空涂层设备的节流型真空管道结构， 其特征在于 ： 所述冷却套 (4) 的首、 尾两端各通过焊接方式焊接到连接法兰 (1) 端面上。 6. 具有权利要求 1 所述的节流型真空管道结构的用于真空涂层设备的节流控制系统， 其特征在于 ： 包括计算机控制系统 (10)、 真空室 (11)、 油扩。
7、散泵 (12) 和节流型真空管道结 构， 节流型真空管道结构通过两端的连接法兰 (1) 与真空室 (11)、 油扩散泵 (12) 的高真空 挡板阀 (12-1) 连接， 计算机控制系统 (10) 的输入端之一通过真空测量规管 (15-1) 连通真 空室 (11) 内腔， 计算机控制系统 (10) 的输入端之二通过真空测量规管 (15-2) 连接高真空 挡板阀(12-1)即油扩散泵(12)入口端 ； 计算机控制系统(10)的输出端之一通过比例调节 器 (13) 连接节流型真空管道结构的角度调节驱动端， 计算机控制系统 (10) 的输出端之二 连接气体质量流量计 (14)， 控制真空室 (11) 。
8、工艺气体的输入量， 形成智能型油扩散泵的压 力控制系统。 权 利 要 求 书 CN 103173736 A 2 1/4 页 3 用于真空涂层设备的多功能节流真空管道结构及其控制系 统 技术领域 0001 本发明涉及一种用于真空涂层设备的多功能节流型真空管道结构及其控制系统， 属于真空涂层设备技术领域。 背景技术 0002 油扩散泵因为具有结构简单、 造价低、 维护成本低廉等优点， 所以在高真空设备及 真空涂层领域中应用非常广泛。但是， 现有常规油扩散泵的最佳抽速是在油扩散泵入口压 力为 10-1Pa 以下的工况， 如果高于这个压力， 油扩散泵的抽速就会不稳定， 而且抽气能力急 速下降， 这样将。
9、导致涂层工艺操作时， 真空室的压力波动很大。 随着真空涂层工艺技术的发 展， 真空涂层工艺压力已经提升到 101Pa 左右， 现有常规油扩散泵其技术参数已经不能完全 满足真空涂层工艺的需要， 所以如何对真空系统及相关设备进行技术改进， 使真空室压力 符合涂层工艺参数要求， 以实现稳定油扩散泵抽速， 保证涂层工艺压力稳定性， 是本发明要 解决的技术问题之一。 0003 在现有常规的油扩散泵应用上， 在油扩散泵入口处一般设置有水冷冷井， 用于防 止扩散泵的油蒸气返回到真空室。但是实际应用时依然会有微量的油分子越过水冷冷井， 并通过连接管道返回到真空室。如何进一步降低扩散泵油的返油污染问题， 也是本。
10、发明需 要解决的技术问题。 0004 在真空涂层设备工作中， 真空室开门时， 真空室内壁都会暴露在空气中， 这时真空 室内壁会吸附空气中的水气， 当真空室重新关门抽真空时， 所吸附的水气会缓慢地释放出 来， 影响涂层系统抽真空的速度， 降低生产效率。提高真空室的抽真空速度， 也是本发明需 要解决的技术问题。 0005 实验证明， 连接真空室到油扩散泵的管道结构对维持稳定真空室的压力， 降低扩 散泵油的返油污染问题， 同时提高对真空室的抽真空速度， 起着非常重要的作用。为此， 申 请人对用于真空涂层的多功能节流型真空管道结构及其控制系统进行了深入的研究。 发明内容 0006 本发明的目的之一， 。
11、是为了解决上述现有技术的油扩散泵不能满足涂层工艺压力 的问题， 提供一种用于真空涂层设备的多功能节流型真空管道结构， 采用这种真空管道连 接在油扩散泵入口阀门与真空室之间， 通过控制真空管道内的通径， 调节气体通过量以稳 定抽速。具有结构简单、 使用方便、 成本低的特点。 0007 本发明的目的之二， 是为了提供一种用于真空涂层设备的节流控制系统。 0008 本发明的目的之一可以通过采取以下技术方案达到 ： 0009 用于真空涂层设备的多功能节流型真空管道结构， 其结构特点在于 ： 在真空管道 的两端设有连接法兰和密封圈， 在真空管道的外侧壁设有冷却套， 在真空管道的内腔设有 若干个节流挡板结。
12、构。节流挡板结构由挡板连接角度调节单元构成， 角度调节单元的驱动 说 明 书 CN 103173736 A 3 2/4 页 4 输出端与挡板活动连接， 通过角度调节单元调节挡板的角度， 控制真空管道内的气体通过 量以稳定抽速 ； 密封圈设置在连接法兰端面的环形凹槽内， 冷却套环绕在真空管道的四周， 形成对真空管道的包裹结构。 冷却套的首、 尾端连接到连接法兰的端面上， 在冷却套的内腔 设有冷媒， 冷却套的内腔与连接法兰连通。 0010 本发明的目的之一还可以通过采取以下技术方案达到 ： 0011 进一步地， 可以在冷却套的一端设置有冷媒入口、 在冷却套的另一端设有冷媒出 口。 冷媒由外置的超低。
13、温冷媒设备提供， 通过超低温冷媒在冷却套内的蒸发吸热现象， 保持 真空管道的温度在抽真空过程中处于超低温的状态， 把越过油扩散泵水冷冷井的油分子冷 凝在真空管道内， 同时也将真空室内的水气分子冷凝并冻结在真空管道的内壁， 从而达到 降低扩散泵油的返油污染问题， 以及提高真空设备的抽真空速度的目的。 0012 冷媒由外置的超低温冷媒设备提供， 通过超低温冷媒在冷却套内的蒸发吸热现 象， 保持真空管道的温度在抽真空过程中处于超低温的状态， 使真空管道内的油分子和水 气分子被冷凝下来， 从而达到降低扩散泵油的返油污染问题， 以及提高真空设备的抽真空 速度的目的。 0013 进一步地， 所述真空管道为。
14、圆形结构， 节流挡板结构中， 挡板可以为圆形节流板， 角度调节单元可以由转轴构成 ； 转轴的下端在真空管道的内腔与圆形节流板活动连接， 转 轴的上端穿过真空管道的内腔壁外露、 形成角度调节驱动端。 0014 进一步地， 所述真空管道为方形结构， 节流挡板结构中， 挡板可以为方形节流挡 板， 可以由若干片百页窗帘片构成， 该若干片百页窗帘片与角度调节单元连接构成百页窗 式连接结构， 角度调节单元的调节控制端伸出真空管道外壁， 形成角度调节驱动端。 0015 进一步地， 所述冷却套的首、 尾两端可以各通过焊接方式焊接到连接法兰端面上。 0016 本发明的目的之二可以通过采取以下技术方案达到 ： 0。
15、017 用于真空涂层设备多功能节流型真空管道结构的节流控制系统， 其结构特点在 于 ： 包括计算机控制系统、 真空室、 油扩散泵和多功能节流型真空管道结构 ； 多功能节流型 真空管道结构通过两端的连接法兰与真空室、 油扩散泵的高真空挡板阀连接 ； 计算机控制 系统的输入端之一通过真空测量规管之一连通真空室内腔， 计算机控制系统的输入端之二 通过真空测量规管之二连接高真空挡板阀， 即油扩散泵入口端 ； 计算机控制系统的输出端 之一通过比例调节器连接节流型真空管道结构的角度调节驱动端， 计算机控制系统的输出 端之二通过气体流量计连接真空室工艺气体输入端， 形成智能型油扩散泵的压力控制系 统。 00。
16、18 本发明的有益效果 ： 0019 1、 本发明由于在真空管道中气流流动方向上设有一个或多个节流挡板结构， 节流 挡板可根据工艺需要旋转角度调整， 当需要对真空室进行快速抽气时， 挡板调整到与真空 管道气流方向平行位置， 挡板不影响真空系统的抽速。 当需要进行涂层工艺时， 挡板根据工 艺需要可调整到与真空气流呈一定角度， 最大 90 度， 使真空室压力在满足涂层工艺要求的 同时， 保证油扩散泵的入口压力不会超过 10-1Pa。该发明具有结构简单、 使用方便和成本低 等有益效果。 0020 2、 本发明在真空管道圆周上包裹有冷却套， 冷却套连接有超低温冷媒设备， 通过 超低温冷媒在冷却套内的蒸。
17、发吸热现象， 保持真空管道的温度在抽真空过程中处于超低温 说 明 书 CN 103173736 A 4 3/4 页 5 的状态， 使真空管道内的油分子和水气分子被冷凝下来， 从而达到降低扩散泵油的返油污 染问题， 以及提高真空设备的抽真空速度的目的。 该冷却套既冷却两端法兰上的密封圈， 也 可减少油扩散泵的返油现象， 并且提高真空设备的抽真空速度， 兼具实现油扩散泵抽速稳 定的有益效果。 附图说明 0021 图 1 为本发明具体实施例 1 中节流型真空管道结构的结构剖视图。 0022 图 2 是本发明涉及的节流控制系统的一种结构示意图。 0023 图 3 为本发明具体实施例 2 中节流型真空管。
18、道结构的结构剖视图。 具体实施方式 0024 具体实施例 1 0025 参照图 1， 本实施例涉及的用于真空涂层设备的节流型真空管道结构， 包括真空管 道 3， 在真空管道 3 的两端设有连接法兰 1 和密封圈 2， 在真空管道 3 的外侧壁设有冷却套 4， 在真空管道 3 的内腔设有节流挡板结构 5。节流挡板结构 5 由挡板和角度调节单元连接 构成， 角度调节单元的驱动输出端与挡板活动连接， 通过角度调节单元调节挡板的角度控 制真空管道内的气体通过量以稳定抽速。密封圈 2 设置在连接法兰 1 端面的环形凹槽内， 冷却套 4 环绕在真空管道 3 的四周形成对真空管道 3 的包裹结构， 冷却套 。
19、4 的首、 尾端连接 到连接法兰 1 的端面上， 在冷却套 4 的内腔设有冷媒， 冷却套 4 的内腔与连接法兰 1 相接。 冷媒由外置的超低温冷媒设备 17 提供， 通过超低温冷媒在冷却套 4 内的蒸发吸热现象， 保 持真空管道3的温度在抽真空过程中处于超低温的状态， 把越过油扩散泵水冷冷井16的油 分子冷凝在真空管道 3 内， 同时也将真空室 11 内的水气分子冷凝并冻结在真空管道 3 的内 壁， 从而达到降低扩散泵油的返油污染问题， 以及提高真空设备的抽真空速度的目的。 0026 本实施例中 ： 0027 所述节流挡板结构 5 可以设置一个或二个以上， 在冷却套 4 的一端设置有冷媒入 口。
20、 41、 在冷却套 4 的另一端设有冷媒出口 42。所述真空管道 3 为圆形结构， 节流挡板结构 5 中， 挡板为圆形节流板， 角度调节单元由转轴 6 构成 ； 转轴 6 的下端在真空管道 3 的内腔与 圆形节流板活动连接， 转轴 6 的上端穿过真空管道的内腔壁外露， 形成角度调节驱动端。所 述冷却套 4 的首、 尾两各通过焊接方式焊接到连接法兰 1 端面上。 0028 参照图 2， 本实施例 1 涉及的节流型真空管道结构的用于真空涂层设备的节流控 制系统， 包括计算机控制系统10、 真空室11、 油扩散泵12和多功能节流型真空管道结构。 多 功能节流型真空管道结构通过两端的连接法兰1与真空室。
21、11、 油扩散泵12的高真空挡板阀 12-1 连接。计算机控制系统 10 的输入端之一， 通过真空测量规管 15-1 连通真空室 11 内 腔， 计算机控制系统10的输入端之二通过真空测量规管15-2连接高真空挡板阀12-1， 即油 扩散泵 12 入口端 ； 计算机控制系统 10 的输出端之一， 通过比例调节器 13 连接节流型真空 管道结构的角度调节驱动端 ； 计算机控制系统 10 的输出端之二连接气体质量流量计 14， 控 制真空室 11 工艺气体的输入量， 形成智能型油扩散泵的压力控制系统。 0029 实际应用中 ： 0030 位于真空管道 3 两端的法兰 1 分别连接到真空涂层系统的真。
22、空室 11 和油扩散泵 说 明 书 CN 103173736 A 5 4/4 页 6 12 入口处的真空阀门 12-1。真空管道 3 和法兰 1 的直径根据所述真空阀门端的连接法兰 的大小而定， 真空管道 3 内沿气流运动方向上均匀设置有节流挡板结构 5， 本实施例节流挡 板采用圆形结构。 0031 当需要对真空室 11 进行快速抽气时， 旋转角度调节单元使节流挡板处于与真空 管道 3 气流方向平行的位置， 节流挡板不会影响真空系统的抽速。当需要进行涂层工艺时， 旋转角度调节单元， 使节流挡板与真空管道 3 气流方向夹角慢慢变大， 从而增大节流挡板 对气流的阻力， 使真空室 11 的压力满足工。
23、艺要求的同时， 保证油扩散泵的入口压力不会超 过 10-1Pa。 0032 另外， 在抽真空过程中， 通过计算机控制系统 10 的控制， 使超低温冷媒设备 17 为 冷却套4供应冷媒， 通过超低温冷媒在冷却套4内的蒸发吸热现象， 保持真空管道内的温度 在抽真空过程中处于超低温的状态， 使真空管道内的油分子和水气分子被冷凝下来， 从而 达到降低扩散泵油的返油污染问题， 以及提高真空设备的抽真空速度的目的。 0033 具体实施例 2 0034 参见图3， 本具体实施例2的特点是 ： 所述真空管道3为方形结构， 节流挡板结构5 中， 挡板为方形节流挡板， 由若干片百页窗帘片构成， 该若干片百页窗帘片。
24、与角度调节单元 连接构成百页窗式连接结构， 角度调节单元的调节控制端为操作柄 6， 操作柄 6 采用直杆结 构伸出真空管道外壁， 形成角度调节驱动端， 通过操作柄 6 推动或旋转带动挡板进行角度 调整。其余结构同具体实施例 1。 0035 当需要对真空室进行快速抽气时， 通过角度调节单元使节流挡板叶片旋转打开， 节流挡板处于与真空管道 3 气流方向平行的位置， 形成通风形结构， 节流挡板不会影响真 空系统的抽速。当需要进行涂层工艺时， 通过角度调节单元， 使节流挡板 5 与真空管道 3 气 流方向夹角慢慢变大， 最终形成密闭形结构， 从而增大节流挡板对气流的阻力， 使真空室的 压力在满足工艺要。
25、求的同时， 保证油扩散泵的入口压力不会超过10-1Pa， 实现对真空室和油 扩散泵入口压力调节。 0036 应用本发明的目的， 是通过应用上述多功能节流型真空管道结构， 在真空管道冷 却套内通入超低温冷媒， 通过超低温冷媒在冷却套内的蒸发吸热现象， 使真空管道的温度 在抽真空过程中处于超低温的状态， 把越过油扩散泵水冷冷井的扩散泵油分子冷凝在真空 管道内， 进一步减少现有油扩散泵的扩散泵油越过水冷冷井， 并返回真空室的现象。 0037 应用本发明的目的， 也可以是通过应用前述多功能节流型真空管道结构， 在真空 管道冷却套内通入超低温冷媒， 通过超低温冷媒在冷却套内的蒸发吸热现象， 使真空管道 。
26、的温度在抽真空过程中处于超低温的状态， 把真空室里面的水蒸气冷凝在真空管道内， 从 而达到提高抽真空速度的目的。 0038 以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施例， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内， 根据本发明的技术方案及其发明构 思加以等同替换或改变， 都属于本发明的保护范围。 说 明 书 CN 103173736 A 6 1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103173736 A 7 2/3 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103173736 A 8 3/3 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103173736 A 9 。