多级减压装置和方法 本发明涉及于1997年9月3日提出的美国专利申请No.08/922,396的发明,本文引用它作为参考。
本发明涉及一种多级减压装置和方法,更具体地说,涉及用于需要抽真空的模件内的多级减压的装置和方法,它能使模件的内压快速达到一理想的真空度。
一个空调器一般地包括一热交换器和一压缩机。热交换器或压缩机内基本上是真空状态。保留在热交换器或压缩机内的湿气或杂质通过减压工序来排除。图1和图2示出了降低热交换器或压缩机内压的装置。
图1是传统减压装置10的透视图,图2示出了图1中所示的真空泵。如图1和图2所示,传统的减压装置10包括:一输送器14,用于以恒定的速度输送多个模件12;多个真空泵16,用以降低模件12的内压,其同时以与模件12的输送速度相同的速度移动;和一泵输送装置20,用于输送真空泵16。
如图2所示,各个真空泵16包括一真空软管18和一连接器19,连接器19用于将真空软管18连接到各个模件12上。真空软管18从真空泵16向外延伸,模件12中的空气和杂质通过它排放到模件12的外面。
泵输送装置20配有一履带22。泵输送装置20使真空泵16以和模块12的输送速度相同的速度沿履带22循环运动。
下面介绍在传统的减压装置中降低模件12内压的工序。
首先,模件12通过输送器14送至输送器14的前端,真空泵16通过泵输送装置20送至泵输送装置20的前端。此时,一操作者将真空软管18连接到模件12上。接着,真空泵16降低模件12的内压,所以,在以和模件12输送速度相同地速度输送的同时,其中的杂质被排除。
模件12的内部通过真空泵16变成一真空状态,当模件12和真空泵16到达泵输送装置20的后边时,操作者拆开真空软管18和模件12。
接着,模件12被输送到下一生产线,真空泵16沿泵输送装置20的履带22返回到其前端。
然而,根据上述所谓的连续减压法,生产率很低,由于取得一理想的真空度需要很长时间,所需减压生产线很长,所需真空泵数量多,所以制造成本增加。
另外,还有一种多级减压法,它通过重复连接和拆开真空泵16来取得一理想的真空度。
然而,根据这种多级减压方法,由于真空泵与模件的连接和拆开是手工操作,所以,需要多个操作者,从而降低了生产率。
本发明旨在克服先有技术中的上述问题,因此,本发明的目的是提供一种多级减压装置,它可以在短时间内,将模件内抽成真空,可以减少操作者数量,并提高生产率。
本发明的另一目的是提供一种多级减压方法,它可以在短时间内,将模件内抽成真空,可以减小操作者数量,提高生产率。
为了实现上述目的,本发明提供了一种多级减压装置,它包括:一输送器,用于以一恒定速度输送需要抽成真空的模件;多个多级减压部件,它们和模件连接,在和模件一起输送时,用以降低模件内压;一输送部件,用于以与模件相同的速度输送多级减压部件;和一控制部件,用以控制输送器、多级减压部件和输送部件。
根据本发明,每个多级减压部件包括一真空泵和一增压泵,真空泵用于模件内的一级降压,增压泵用于模件内的二级降压。当模件内压达到一第一预定压力时,增压泵开始操作。
模件内压通过一传感器来检测并显示在一压力计上。当模件和多级减压部件拆开时,将模件内压和一第二预定压力进行比较,所以,显示出模件的真空状态。
为了实现本发明的另一目的,本发明提供了一种多级减压方法,它包括以下步骤:连接减压部件和模件;对模件内部进行一级降压;当模件内压达到一第一预定压力时,在模件内进行二级减压,并显示第一预定压力。
根据本发明的特征,减压后可以在模件内得到一理想真空度,模件内的杂质可以有效地排除。
另外,通过自动降低模件内压力可以提高生产率,操作者的减少可以降低制造成本,还可以降低制造装备的成本。
参考附图,通过下面的详细说明,就能更好地理解本发明,其各项目的及优点也就更为明显。这些附图包括:
图1是传统连续减压装置的透视图;
图2是用于说明图1中所示的真空泵的简图;
图3是本发明一优选实施例中多级减压装置的透视图;
图4是用于说明图3中所示的多级真空泵的简图;
图5是从真空模件中提取湿气的一装置的简图。
图3是本发明一优选实施例中多级减压装置100的透视图,图4是用于说明图3中所示的多级减压部件110的结构的简图。
如图3和图4所示,本发明的一优选实施例中的多级减压装置100包括多级减压部件110和一输送部件130。多级减压装置100分别和将被抽成真空的模件102(如压缩机)连接,从而将其内部抽成真空;输送部件130用于输送彼此间隔一定距离的多级减压部件110。
模件102彼此间隙一定距离,通过输送器104以一恒速进行输送,多级减压部件110之间的间隙和模件102之间的间隙相同,通过输送部件130以与输送模件102相同的速度进行输送。输送器104和输送部件130由一控制器140同步控制,以使模件102和多级减压部件110之间以相同的速度输送。
各减压部件110均由控制器140控制,它包括一真空泵112、一连接器114和一增压泵116。真空泵112通过排放模件102中的空气和杂质来对模件102内进行一级减压,连接器114连接真空泵112和模件102,增压泵116和真空泵112连接,当模件102中内压达到一第一预定压力时,它对模件102内进行二级减压。
空气、湿气和杂质通过真空泵112的真空软管118排出。真空软管118上安装有一传感器119,用于检测模件102内的上述第一预定压力和一第二预定压力。增压泵116设置在真空软管118和真空泵112之间,并互相连接,当传感器119检测到第一预定压力(最好为50Torr)时,它开始操作。当增压泵116和真空泵112一起操作时,模件102中的压力急剧降低,基本上达到一真空状态,最好为第二预定压力,在如0.2Torr到0.4Torr之间更好。
减压部件110上配有一压力计120和多个灯122,压力计120用于显示由传感器119检测到的第一和第二预定压力,灯122用于显示模件的真空状态是否正常。当模件102的内压高于第二预定水平时(也就是说,未得到预定的真空状态),灯122通过打开一红灯来显示一不正常真空状态,当模件102的内压低于或等于第二预定水平时(也就是,已达到所需真空状态),灯122通过打开一蓝灯来显示一正常真空状态。所以,操作者可以识别模件102的真空状态是否正常。
此处略去对用于输送减压部件110的输送部件130的介绍,因为它在1997年9月3日提出的美国专利申请No.08/922,396中已进行了说明,此处引用上述专利申请作为参考。
利用本发明一优选实施例中的多级减压装置100来对模件102减压的方法包括以下步骤:以彼此相同的速度输送模件102和减压部件110;将减压部件110的真空软管118与模件102连接;通过使用真空泵112将模件102的内压降低到一第一预定压力;当模件102的内压达到第一预定压力,同时显示第一预定压力时,通过操作增压泵116在模件102内进行二级减压,将减压部件110与模件102拆开;当减压部件110和模件102拆开时,通过有选择地打开各个灯112来显示模件102的真空状态。
下面将参考本发明的优选实施例来介绍多级减压装置100的操作。
待抽成真空的模件102以一定的间隔和速度通过输送器104来输送,减压部件110以与各模件102相同间隔和与模件102输送速度相同的速度通过输送部件130进行输送。操作者通过连接器114连接减压部件110和模件102。此时,真空泵112开始操作,在模件102内进行一级减压。
当传感器119检测到模件102的内压达到第一预定压力时,压力计120显示第一预定压力,然后,增压泵116开始操作。模件102通过增压泵116进行二级减压,所以模件102中的杂质被排出。
经过一预定时间以后,模件102和减压部件110拆开,模件102的内压显示在压力计120上。此时,将模件102的内压和第二预定压力进行比较,然后,灯122上显示出模件的真空状态。
接着,已完成减压工序的模件102被输送至后续工序,例如加冷却剂。此时,安装在输送部件130上的多级减压部件110通过输送部件130,送至下一个将要抽真空的模件102旁边待用。
本说明书最后的表1和表2分别示出了用本发明中的多级减压装置100和传统的减压装置进行减压时所测得的实验数据。
在这些表中,表1中的试样1和试样2是大容量的模件,表2中的试样3,试样4和试样5是低容量模件。
如表1和表2所示,本发明的多级减压装置100减少了降低模件100内压所需时间,同时,它还改进了模件的致冷容量、能量消耗、有效系数和模件的真空度。
图5示出了在一抽出器150,在通过传统的连续减压方法、传统的多级减压法、非真空法和本发明的多级减压法对模件进行减压以后,抽出器150用于抽出保留在模件中的湿气。抽出每个模件中残余湿气的实验是通过将各模件和抽出器150连接来执行的,如图5所示。
首先,已通过本发明的多级减压法、传统的连续减压法、传统的多级减压法和传统的非真空法进行降压的各模件在130℃的干燥炉152中加热两个小时。为了抽出湿气,各加热的模件在真空泵154中降压一小时,则湿气由-70℃的冷冻器156中的第一、第二、第三和第四耐热件(PYREX)158抽出。
本说明书最后的表3示出了从已通过本发明的多级减压法、传统的多级降压法、传统的连续降压法和传统的非真空法抽真空的各模件中抽出的湿气量数据。
如表3所示,从通过本发明的多级减压法抽真空的模件中抽出的湿气量少于从通过其它方法抽真空的模件中抽出的湿气量。它表明通过本发明的多级减压法排除杂质的能力高于其它减压法排除杂质的能力。
如上所述,根据本发明,当抽真空的模件降压以后,可以在短时间内得到理想的真空度,并有效地排除模件中的杂质。
另外,自动模件减压法提高了生产率,操作者数量的减少降低了制造成本,制造设备的成本也得以降低。
尽管已详细介绍并示出了本发明,必须清楚的是它们仅用来作为示例,而不是作为本发明的局限,其中,本发明的精神和范畴是由所附权利要求来限定的。
表1 试样1 试样2 传统的9.5分钟 本发明5分钟 传统的9.5分钟 本发明5分钟 SPL1 SPL2 SPL1 SPL2 SPL1 SPL2 SPL1 SPL2 致冷容量 千卡/小时 6263 6254 6335 6256 7033 7061 7104 7105 % 102.7 102.5 103.9 102.6 99.1 99.5 100.1 98.1 能量消耗(瓦) 2248 2238 2258 2230 2657 2664 2660 2662 E.E.R千卡/瓦小时 2.787 2.795 2.806 2.806 2.647 2.65 2.67 2.635 真空度 (Torr) 高压 0.18 0.06 0.021 0.026 0.028 0.31 0.022 0.015 低压 0.63 0.72 0.042 0.056 0.059 0.68 0.049 0.033
表2 试样3 试样4 试样5 传统的15分钟 本发明5分钟 传统的15分钟 本发明5分钟 传统的15分钟 本发明5分钟 SPL1 SPL2 SPL1 SPL2 SPL1 SPL2 SPL1 SPL2 SPL1 SPL2 SPL3 SPL1 SPL2 致冷容量千卡/小时 1762 1744 1806 1795 2968 3012 2989 3018 3468 3443 3478 3456 3491 % 97.9 96.9 100.4 99.7 106.0 107.6 106.8 107.8 97.7 97.0 98.0 97.4 98.4 能量消耗(W) 2049 2028 2100 2087 1013 1008 1013 1017 1331 1326 1323 1321 1328 千卡/瓦小时 2.666 2.656 2.768 2.746 2.929 2.987 2.952 2.968 2.605 2.596 2.629 2.616 2.628 真空度 (Torr) 高压 0.18 0.08 0.024 0.021 0.13 0.04 0.025 0.028 0.13 0.13 0.14 0.028 0.024 低压 0.03 0.01 0.013 0.008 0.01 0.05 0.014 0.013 0.12 0.01 0.04 0.013 0.012
表3单位:克