气体纯化物料再生装置及气体纯化器的制作方法

1.本实用新型涉及气体纯化器领域，特别是涉及一种气体纯化物料再生装置及气体纯化器。


背景技术：

2.纯化气体是工业生产和医疗产业中具有重要应用的低杂质气体。而在属于高精尖领域的半导体产业中，对气体的纯化要求则更高。高纯气体大多用于超大规模的集成电路及分离器件、光电子等高科技领域，包括氧气、氮气、氢气、氦气和氩气等(纯度通常都高于99.999％)。这样的高纯度要求使得气体纯化生产设备也须满足苛刻的精细度规范。
3.通常情况下，简单而言，气体纯化的过程是将待纯化的气体送入到气体纯化器中，经过与气体纯化器中填充的纯化材料的物理或化学反应，去除气体中的杂质，得到纯化气体。经过一段时间的工作，纯化材料的有效性大幅度降低，通常是采用再生的方式，恢复纯化材料的使用效力。现有设备大多采用将气体纯化器中包含纯化物料的部分进行加热再生，需要将储存纯化物料的芯组从主设备上拆卸下来，往往较为麻烦。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种气体纯化物料再生装置及气体纯化器。
5.第一个方面，本技术提供了一种气体纯化物料再生装置，包括物料储罐、原料气输入管、氢气输入管、电加热衣和控制器；
6.所述物料储罐包括上盖、隔热棉、密封圈和存料筒，所述上盖和所述存料筒的顶端面之间设置有所述隔热棉和所述密封圈，所述上盖与所述存料筒可拆卸连接；
7.所述电加热衣包裹在所述存料筒的外周壁上；
8.所述原料气输入管和所述氢气输入管分别连接在所述上盖上；
9.所述电加热衣与所述控制器电连接。
10.在第一个方面的某些实现方式中，所述存料筒的外周壁上设有环形凹槽，所述电加热衣设置在所述环形凹槽内。
11.结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述密封圈为金属密封圈，所述隔热棉为玻璃纤维保温棉。
12.结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述存料筒的外周壁为波浪状的曲面壁，所述电加热衣与所述曲面壁贴合。
13.结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述原料气输入管和所述氢气输入管上均设有电磁阀，所述电磁阀分别与所述控制器电连接。
14.结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述氢气输入管上还设有气体电加热器。
15.第二个方面，本实用新型提供了一种气体纯化器，其特征在于，包括原料气输送
管、氢气输送管和至少两组如第一个方面中任一项所述的气体纯化物料再生装置；
16.两组所述气体纯化物料再生装置并联连接在所述原料气输送管和所述氢气输送管上。
17.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：
18.本实用新型提供的气体纯化物料再生装置及气体纯化器通过在盛装纯化物料的物料储罐的至少一端设置隔热棉，以及在物料储罐的外周侧壁上设置电加热衣，可以在再生时，直接对物料储罐进行加热，并且通过隔热棉防止物料储罐的热量传递到再生装置的其他部分，保证加热效率，也免于将物料储罐进行拆卸，提高了气体纯化器的再生效率。
19.本技术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
20.图1为本实用新型一实施例中气体纯化物料再生装置的结构示意图；
21.图2为本实用新型一实施例中存料筒的平面结构示意图；
22.图3为本实用新型另一实施例中存料筒的平面结构示意图；
23.图4为本实用新型一实施例中气体纯化器的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.100-物料储罐，200-原料气输入管，300-氢气输入管，400-电加热衣，500-电磁阀；
26.110-上盖，120-隔热棉，130-密封圈，140-存料筒，150-下盖；141-环形凹槽；
27.310-气体电加热器；
28.10-原料气输送管，20-氢气输送管。
具体实施方式
29.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。
30.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。
31.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，本技术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。
32.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。
33.本技术第一个方面的实施例提供了一种气体纯化物料再生装置，如图1所示，包括物料储罐100、原料气输入管200、氢气输入管300、电加热衣400和控制器；物料储罐100包括上盖110、隔热棉120、密封圈130和存料筒140，上盖110和存料筒140的顶端面之间设置有隔热棉120和密封圈130，上盖110与存料筒140可拆卸连接；电加热衣400包裹在存料筒140的外周壁上；原料气输入管200和氢气输入管300分别连接在上盖110上；电加热衣400与控制器电连接。电加热衣400相当于电热毯，可直接采用市场采购的成品。
34.由于气体纯化物料再生需要进行加热，例如在对氮气进行纯化时，需要将其中的甲烷成分通过纯化物料催化去除，使用一段时间后，需要采用加热到200℃以上的氢气，不断经过催化剂罐，对催化剂进行再生。之前往往需要将催化剂罐拆卸下来放入专门的再生设备上进行。现在可以直接在气体纯化器上进行。通过电加热衣400，可以对储存纯化物料，也即催化剂的物料储罐100进行加热，使得物料储罐100保持在反应温度下，通入氢气后，即可实现再生。
35.然而，由于物料储罐100是整个气体纯化器的一部分，又多是金属材质，导热效率很高，也就使得电加热衣400直接对物料储罐100的加热效率始终较低。本技术通过将物料储罐100设置为可拆解的若干部分，使得上盖110与被加热的存料筒140之间用隔热棉120隔开，形成一定的热量传递中断区，有效提升电加热衣400对存料筒140的加热效率。可选的，可进一步将物料储罐100的下盖150，也即物料储罐100的底部部分，也设置为与上盖110类似的结构，在下盖150与存料筒140之间同样设置隔热棉120和密封圈130，可进一步减少热量向气体纯化器的其他部分传递。
36.从硬件角度，控制器可以是cpu(central processing unit，中央处理器)，通用处理器，dsp(digital signal processor，数据信号处理器)，asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)，fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本实用新型公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。控制器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等。
37.可选的，在第一个方面实施例的某些实现方式中，如图2所示，存料筒140的外周壁上设有环形凹槽141，电加热衣400设置在环形凹槽141内。将电加热衣400设置在环形凹槽141内，可以充分保证电加热衣400贴合在存料筒140的外表面，也能防止电加热衣400滑落。
38.可选的，在第一个方面实施例的另一些实现方式中，密封圈130为金属密封圈130，隔热棉120为玻璃纤维保温棉。金属密封圈130可以具体是钢质密封圈130，既能够保证上盖110与存料筒140之间的良好密封，又能保证密封寿命。金属密封圈130应该设置较小，避免热量铜金属密封圈130出过多传递。
39.可选的，在第一个方面实施例的另一些实现方式中，如图3所示，存料筒140的外周壁为波浪状的曲面壁，电加热衣400与曲面壁贴合。从图3的横截面示意图可以看出，外周壁设置为连续的波浪状，可在相同的直线距离范围内，提高存料筒140外周壁的表面积，确保存料筒140充分吸收电加热衣400的热量。电加热衣400可根据存料筒140的外周壁具体形状
匹配设置。
40.可选的，在本技术第一个方面实施例的又一些实现方式中，原料气输入管200和氢气输入管300上均设有电磁阀500，电磁阀500分别与控制器电连接。另外，氢气输入管300上还设有气体电加热器310。通过设置电磁阀500，可采用控制器控制管路的通断，在需要进行再生时，关闭原料气输入管200上的电磁阀500，打开氢气输入管300上的电磁阀500，将被加热到一定温度的氢气通入到存料筒140内。气体电加热器310可采用现有技术中的相关设备。
41.本实用新型第二个方面的实施例提供了一种气体纯化器，如图4所示，包括原料气输送管10、氢气输送管20和至少两组如本实用新型第一个方面的实施例中任一项的气体纯化物料再生装置；两组气体纯化物料再生装置并联连接在原料气输送管10和氢气输送管20上。采用并联的方式，可确保气体纯化器始终运行，更进一步提高气体纯化器的气体纯化效率。
42.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：
43.本实用新型提供的气体纯化物料再生装置及气体纯化器通过在盛装纯化物料的物料储罐的至少一端设置隔热棉，以及在物料储罐的外周侧壁上设置电加热衣，可以在再生时，直接对物料储罐进行加热，并且通过隔热棉防止物料储罐的热量传递到再生装置的其他部分，保证加热效率，也免于将物料储罐进行拆卸，提高了气体纯化器的再生效率。
44.本技术领域技术人员可以理解，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。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.在本技术的描述中，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技术中的具体含义。
46.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。
47.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。