專利名稱：多級(jí)式抽真空裝置及其抽真空方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抽真空裝置及其抽真空方法，特別是涉及一種多級(jí)式抽真空裝置及其抽真空方法。
背景技術(shù)：
如圖1所示，現(xiàn)行的真空氧脫碳(Vacuum OxygenDecarburization，VOD)技術(shù)可對(duì)鋼材進(jìn)行二次精煉(SecondaryRefining)，利用真空技術(shù)，可使熔融的鋼液脫除其內(nèi)含的雜質(zhì)元素，如氫(H)、氮(N)、硫(S)、碳(C)…等元素及雜質(zhì)并可進(jìn)行除氣，以獲得純凈度更高的合金鋼。VOD制程大致上可分成三個(gè)階段第一階段，吹氧(Oxygen blowing)，其環(huán)境要求為壓力在1～2×104(N/m2，Pa)之間并保持30～60分鐘。第二階段，除氣(Degassing)，其環(huán)境要求為壓力在100～500Pa之間并保持約10分鐘。第三階段，還原(Reduction)，其環(huán)境要求為壓力100～500Pa之間并保持約40分鐘。
一般的VOD設(shè)備包含一熔爐1、一貯放于該熔爐1中的鋼液11、一連通該熔爐1的儲(chǔ)氣瓶12、一用于控制該儲(chǔ)氣瓶12輸出氣體的閥件單元13、及一用于使該熔爐1產(chǎn)生真空的真空裝置10。該真空裝置10包含一可產(chǎn)生蒸氣的蒸氣鍋爐14、一連通蒸氣鍋爐14的管路單元15、一連通該熔爐1與管路單元15的連接管16、一設(shè)于該管路單元15氣體出口的過(guò)濾器17，及一介于該連接管16與過(guò)濾器17之間的冷卻器18。利用持續(xù)燃燒燃油以加熱該蒸氣鍋爐14，使?fàn)t內(nèi)盛置的液體達(dá)沸騰，以產(chǎn)生大量蒸氣，在這些蒸氣快速流過(guò)該管路單元15時(shí)，可對(duì)該熔爐1產(chǎn)生一吸力，使該熔爐1內(nèi)的氣體會(huì)被抽出而呈一近真空狀態(tài)，得以對(duì)該鋼液11進(jìn)行精煉作業(yè)。過(guò)程中，為保持一定的真空度并維持一段時(shí)間，需不斷地加熱該蒸氣鍋爐14，以產(chǎn)生足夠的蒸氣。通過(guò)該管路單元15的蒸氣會(huì)帶有該熔爐1內(nèi)氣體中的雜質(zhì)，此時(shí)可利用該冷卻器18先予以冷凝成液體，再使液體通過(guò)該過(guò)濾器17來(lái)濾除雜質(zhì)。在完成該鋼液11精煉作業(yè)后，可控制該閥件單元13，使該儲(chǔ)氣瓶12內(nèi)的氣體輸入處于近真空狀態(tài)的熔爐1中，使其壓力恢復(fù)至一大氣壓，以便進(jìn)行開(kāi)啟該熔爐1。
從上述說(shuō)明可知，現(xiàn)行的真空裝置10在實(shí)際操作上有下列幾項(xiàng)缺點(diǎn)1.抽氣速度慢由于該真空裝置10是利用該蒸氣鍋爐14所產(chǎn)生的蒸氣快速通過(guò)該管路單元15，而形成一相對(duì)低于該熔爐1壓力的低壓狀態(tài)，用以抽出該熔爐1內(nèi)的氣體。然而，此低壓狀態(tài)是受到蒸氣流通速度的限制，當(dāng)該熔爐1的壓力慢慢接近該低壓狀態(tài)時(shí)，該熔爐1內(nèi)部氣體被抽走的速度會(huì)變慢許多，因此，往往需要長(zhǎng)時(shí)間的等待其達(dá)到可運(yùn)作的真空度，另一個(gè)變通的辦法則是再采購(gòu)數(shù)組相同的設(shè)備以輪替使用，來(lái)節(jié)省等待的時(shí)間，增加不少的制造成本。
2.耗費(fèi)大量能源由于該真空裝置10是利用該蒸氣鍋爐14所產(chǎn)生的蒸氣，如第1點(diǎn)所述。當(dāng)需要加快抽氣速度，勢(shì)必要加大火力，提供更多的熱量以增加蒸氣流量，再加上制程的每一個(gè)階段的真空度要求不一定相同，若要保持適用的真空度，則必須維持足夠的蒸氣流量，以上都需要大量消耗能源。
3.有安全上的疑慮由于是利用沸騰該蒸氣鍋爐14中的液體，以產(chǎn)生高溫高壓的蒸氣，并于該管路單元15內(nèi)快速流動(dòng)，而VOD設(shè)備常常是長(zhǎng)時(shí)間的使用，當(dāng)該蒸氣鍋爐14使用不慎或是該管路單元15某處發(fā)生阻塞，就容易因壓力過(guò)高而引起爆炸、起火，威脅著操作人員的生命與財(cái)產(chǎn)安全。
4.污染環(huán)境由于該蒸氣鍋爐14是借由燃燒大量重油或天然氣，來(lái)加熱而產(chǎn)生大量蒸氣，過(guò)程中必然會(huì)有排出廢氣污染環(huán)境空氣，尤其是在該蒸氣鍋爐14一開(kāi)始自冷爐加熱時(shí)，廢氣產(chǎn)生特別多，嚴(yán)重影響空氣品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了提供一種多級(jí)式抽真空裝置及其抽真空方法，可快速抽氣以降低壓力、減少能源消耗、避免污染環(huán)境，并可確保操作人員的安全。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種多級(jí)式抽真空裝置，適用于降低一容室的壓力，其特征在于該抽真空裝置包含數(shù)個(gè)腔體、一抽氣單元、一控制閥單元，及一連通該控制閥單元與抽氣單元的管路單元，該抽氣單元用于抽取每一腔體內(nèi)的氣體，以降低每一腔體的壓力，該控制閥單元連接每一腔體，用以控制氣體進(jìn)出每一腔體，利用該抽氣單元先行抽取每一腔體內(nèi)的氣體而呈近真空狀態(tài)，再控制該控制閥單元，使每一腔體分別與該容室相連通。
所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該抽氣單元是由數(shù)個(gè)真空泵所組成。
所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該控制閥單元是由數(shù)個(gè)控制閥所組成，每一控制閥是透過(guò)電路設(shè)計(jì)的方式來(lái)進(jìn)行開(kāi)啟與關(guān)閉的控制。
本發(fā)明還提供一種多級(jí)式抽真空裝置，適用于降低一容室的壓力并具有氣體回饋的功能，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置包含數(shù)個(gè)腔體、一用于吸取每一腔體內(nèi)的氣體以降低每一腔體的壓力抽氣單元、數(shù)個(gè)第一控制閥、一第一管路單元、數(shù)個(gè)第二控制閥、及一第二管路單元，每一第一控制閥分別連接每一腔體的一端，用以控制氣體進(jìn)出每一腔體，該第一管路單元，連通每一第一控制閥與該抽氣單元，每一第二控制閥，分別連接每一腔體的另一端，用于控制氣體進(jìn)出每一腔體，該第二管路單元，連通每一第二控制閥與該容室，控制每一第一、二控制閥，先使該抽氣單元抽出每一腔體內(nèi)的氣體，接著，再令每一腔體分別與該容室相通并達(dá)到壓力平衡，借此使該容室的壓力逐次降低，最后，再控制每一第二控制閥，使每一腔體相反于上述順序分別與該容室相通并達(dá)到壓力平衡。
所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該抽氣單元是由數(shù)個(gè)真空泵所組成。
所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置還包含一設(shè)置在該第二管路單元的過(guò)濾器。
所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該抽氣單元具有一將抽吸的氣體排出的排氣口，該多級(jí)式抽真空裝置還包含一連接在該抽氣單元的排氣口的過(guò)濾器。
所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置還包含一連接該第一、二管路單元的第三管路單元，及一設(shè)于該第三管路單元上的旁通限流閥，該旁通限流閥可用于控制流通于該第三管路單元內(nèi)氣體的流量。
本發(fā)明還提供一種多級(jí)式抽真空方法，用于降低一容室的壓力，其特征在于該多級(jí)式抽真空方法包含一抽氣步驟及一減壓步驟，該抽氣步驟是開(kāi)啟每一第一控制閥而關(guān)閉每一第二控制閥，再利用一抽氣單元，將每一腔體內(nèi)的氣體予以抽出，該減壓步驟是關(guān)閉每一第一控制閥并再控制每一第二控制閥，使每一腔體依序分別與該容室相通并達(dá)到壓力平衡。
所述的多級(jí)式抽真空方法，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置還包含一回壓步驟，借由控制每一第二控制閥，使每一腔體相反于該減壓步驟的順序分別與該容室相通。
本發(fā)明還提供一種多級(jí)式抽真空裝置，適用于降低一容室的壓力，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置包含數(shù)個(gè)腔體、一抽氣單元、數(shù)個(gè)第一控制閥、一第二控制閥，及一管路單元，該抽氣單元用于吸取每一腔體內(nèi)的氣體，以降低每一腔體的壓力，每一第一控制閥分別連接每一腔體與該容室，用于控制氣體進(jìn)出每一腔體，該第二控制閥連接該容室并用于控制氣體進(jìn)出該容室，該一管路單元連通每一第一控制閥、該第二控制閥與該抽氣單元，控制該第二控制閥與每一第一控制閥，先使該抽氣單元抽出每一腔體內(nèi)的氣體，再使每一腔體分別與該容室相通并達(dá)到壓力平衡，借此使該容室的壓力逐次降低，最后，再控制每一第一控制閥，使每一腔體相反于上述順序分別與該容室相通并達(dá)到壓力平衡。
所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該抽氣單元是由數(shù)個(gè)真空泵所組成。
所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置還包含一設(shè)置在該管路單元的過(guò)濾器。
所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該抽氣單元具有一將抽吸的氣體排出的排氣口，該真空裝置還包含一連接在該抽氣單元的排氣口的過(guò)濾器。
所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該第二控制閥還可控制流通該管路單元的氣體流量。
綜上所述，本發(fā)明多級(jí)式抽真空裝置及其抽真空方法，適用于快速降低一容室的壓力，該多級(jí)式抽真空裝置包含數(shù)個(gè)腔體、一用于抽取每一腔體內(nèi)氣體以降低每一腔體的壓力的抽氣單元、一連接每一腔體并控制氣體進(jìn)出每一腔體的控制閥單元，及一連通該控制閥單元與抽氣單元的管路單元。
利用該抽氣單元先行抽取內(nèi)每一腔體的氣體而呈近真空狀態(tài)，再控制該控制閥單元，使每一腔體分別與該容室相連通，以吸取該容室內(nèi)的氣體，借此快速降低該容室的壓力。
本發(fā)明的多級(jí)式抽真空方法，適用于快速降低一容室的壓力，并包含一抽氣步驟及一減壓步驟，該抽氣步驟是開(kāi)啟每一第一控制閥而關(guān)閉每一第二控制閥，利用一抽氣單元抽出每一腔體內(nèi)的氣體，使每一腔體呈近真空狀態(tài)，該減壓步驟是關(guān)閉每一第一控制閥并再控制每一第二控制閥，使每一腔體分別與該容室相通，借此使該容室的壓力逐次降低。
本發(fā)明借由多個(gè)近真空狀態(tài)的腔體分別與該容室連通并達(dá)到壓力平衡，可快速降低該容室的壓力。由于并非采用高溫高壓的蒸氣流經(jīng)該管路單元，來(lái)對(duì)該容室形成一吸力的真空方式，所以無(wú)須耗費(fèi)大量的能源來(lái)加熱液體以獲取蒸氣。另外，由于該容室連通后的腔體，仍保有某個(gè)程度的真空度，在下一次進(jìn)行每一腔體的抽氣作業(yè)時(shí)，也可縮短抽氣的時(shí)間與節(jié)省能源的耗費(fèi)。同樣地，因?yàn)椴皇遣捎酶邏焊邷氐臍怏w來(lái)進(jìn)行抽氣作業(yè)，所以不會(huì)有爆炸的情況發(fā)生，確實(shí)能保障操作人員的安全。
綜合上述，本發(fā)明的多級(jí)式抽真空裝置及其抽真空方法在實(shí)際操作上確實(shí)有以下優(yōu)點(diǎn)1.抽氣速度快速，達(dá)到快速降壓利用多個(gè)已抽真空的腔體分別與該容室相連通，而能快速地將該容室內(nèi)的氣體抽出，比現(xiàn)行利用蒸氣快速經(jīng)過(guò)而產(chǎn)生真空的方法快速許多。再者，對(duì)于下一次進(jìn)行每一腔體的抽氣作業(yè)，更能快速完成，因?yàn)槊恳磺惑w均已具有某個(gè)程度的真空度，可以更少的時(shí)間，達(dá)到所設(shè)定的真空度。同時(shí)，也無(wú)須再采購(gòu)數(shù)組相同的設(shè)備以輪替使用，減少制造成本。
2.節(jié)省能源由于不是采用高溫的蒸氣流經(jīng)該容室以抽取內(nèi)部氣體的抽真空方式，無(wú)須耗費(fèi)大量的能源來(lái)加熱液體以獲取蒸氣。同時(shí)，由于每一腔體均已具有某個(gè)程度的真空度，減少使用該抽氣單元的使用時(shí)間，減少能源的消耗。
3.確保人員安全因抽氣的方式不是采用高壓高溫的氣體來(lái)進(jìn)行作業(yè)，無(wú)須燃燒液體與設(shè)置存放高壓高溫蒸氣的儲(chǔ)存容器，減少潛在的危險(xiǎn)因素，因此，較能保障操作人員的安全。
4.避免環(huán)境污染由于本發(fā)明的抽氣方式是采用真空泵進(jìn)行抽氣，而非采用需燃燒燃料以產(chǎn)生蒸氣來(lái)進(jìn)行抽氣的方式，無(wú)排放廢煙的問(wèn)題，因此，不會(huì)污染環(huán)境。

下面通過(guò)較佳實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明多級(jí)式抽真空裝置及其抽真空方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，附圖中圖1是一局部剖面示意圖，說(shuō)明現(xiàn)行真空裝置連接一熔爐，用以抽取該熔爐內(nèi)的氣體。
圖2是一局部剖面示意圖，說(shuō)明本發(fā)明抽真空裝置的一第一較佳實(shí)施例連接該熔爐，用以抽取該熔爐內(nèi)的氣體。
圖3是一流程圖，說(shuō)明本發(fā)明抽真空方法的一較佳實(shí)施例。
圖4是一局部剖面示意圖，說(shuō)明本發(fā)明抽真空裝置的一第二較佳實(shí)施例連接該熔爐，用以抽取該熔爐內(nèi)的氣體。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明被詳細(xì)描述之前，要注意的是，在以下的說(shuō)明中，類似的元件是以相同的編號(hào)表示。
如圖2所示，本發(fā)明多級(jí)式抽真空裝置的一第一較佳實(shí)施例，可應(yīng)用在VOD精煉設(shè)備上，該精煉設(shè)備包含一熔爐21，一連通該熔爐21的真空裝置22、一連接該熔爐21的儲(chǔ)氣瓶23，及一用于控制該儲(chǔ)氣瓶23輸出氣體的閥件單元24，其中，該熔爐21具有一容室211并用于貯放一盛有鋼液212的容器。
該真空裝置22用于抽取該熔爐21的容室211內(nèi)的氣體并包含數(shù)個(gè)腔體31～34、一抽氣單元4、數(shù)個(gè)第一控制閥51～54、數(shù)個(gè)第二控制閥55～58、一旁通限流閥59、一第一管路單元61、一第二管路單元62、一第三管路單元63，及一過(guò)濾器64。在本實(shí)施例中，每一腔體31～34的容積是相等的，但是也可以視需求而定，將每一腔體31～34的容積設(shè)定成不相等。
該抽氣單元4用于抽出每一腔體31～34內(nèi)的氣體，用以使每一腔體31～34呈近真空狀態(tài)，該抽氣單元4具有一可排出氣體的排氣口42。在本實(shí)施例中，該抽氣單元4是由數(shù)個(gè)真空泵41所組成，每一次使用于抽氣時(shí)，啟動(dòng)數(shù)量可視需求而定，可以全部啟動(dòng)，也可只啟動(dòng)其中的幾個(gè)。常見(jiàn)的真空泵41可達(dá)到的壓力為約為10-2Pa，甚至可以更低。
所述第一、二控制閥51～58對(duì)應(yīng)地分別連接每一腔體31～34的兩處(圖中顯示在每一腔體的兩端)，用以控制氣體進(jìn)出每一腔體31～34。在本實(shí)施例中，每一第一、二控制閥51～58是透過(guò)電路設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行開(kāi)啟與關(guān)閉的控制，但是也可以利用氣壓或液壓的作用，來(lái)進(jìn)行控制上述控制閥的動(dòng)作。
該第一管路單元61連通每一第一控制閥51～54與該抽氣單元4。該第二管路單元62連通每一第二控制閥55～58與該容室211。該第三管路單元63連通該第一、二管路單元61、62。
該旁通限流閥59則設(shè)于該第三管路單元63上，可用于控制流通于該第三管路單元63內(nèi)氣體的流量，使該容室211得以保持適當(dāng)?shù)恼婵斩?，供制程需要利用。在?shí)際使用上，可依需求啟動(dòng)一個(gè)或數(shù)個(gè)所述真空泵41，并控制該旁通限流閥59，除了可維持該熔爐21的容室211的真空度之外，還可節(jié)省能源的消耗。該過(guò)濾器64可用以濾除氣體中的雜質(zhì)。在本實(shí)施例中，該過(guò)濾器64是設(shè)置在該第二管路單元62上，但是也可以將該過(guò)濾器64設(shè)置在該抽氣單元4的排氣口42上，以得到潔凈的氣體。
以下說(shuō)明本實(shí)施例如何達(dá)到快速抽氣的功效。為方便說(shuō)明，特將所述腔體31～34與第一、二控制閥51～58分成第一、二、三、四組，如圖2中從左而右所示的順序，使每一組均有一腔體31～34及連接該腔體31～34的第一、二控制閥51～58。在說(shuō)明之前有幾項(xiàng)假設(shè)1.該熔爐21是在常壓下運(yùn)作，也就是該容室211的壓力為一大氣壓，相當(dāng)于1.013×105Pa。
2.每一腔體31～34的容積為該熔爐21的容室211容積的3倍。
3.由于該第一、二、三管路單元61～63的容積遠(yuǎn)小于該容室211及每一腔體31～34的容積，所以可忽略其影響。
首先，令所述第一控制閥51～54打開(kāi)而所述第二控制閥55～58關(guān)閉，使該抽氣單元4抽出每一腔體31～34內(nèi)的氣體而呈近真空狀態(tài)，也就是每一腔體31～34的壓力均可達(dá)10-2Pa。
接著，關(guān)閉所有第一控制閥51～54。當(dāng)只打開(kāi)第一組的第二控制閥55時(shí)，因該容室211的壓力(1.013×105Pa)大于該腔體31的壓力(10-2Pa)，因此該容室211內(nèi)的氣體會(huì)快速地流動(dòng)至該第一組的腔體31中，直到該容室211與該第一組的腔體31的壓力相等，也就是該容室211的壓力從1.013×105Pa快速降至2.5×104Pa。而該第一組的腔體31的壓力從10-2Pa增加至2.5×104Pa。
再關(guān)閉第一組的第二控制閥55，并打開(kāi)第二組的第二控制閥56，此時(shí)，該容室211的壓力會(huì)從2.5×104Pa快速降至6.3×103Pa。而該第二組的腔體32的壓力從10-2Pa增加至6.3×103Pa。
類似上述情況，先關(guān)閉第二組的第二控制閥56，再打開(kāi)第三組的第二控制閥57，該容室211的壓力會(huì)再?gòu)?.33×103Pa快速降至1.58×103Pa。而該第三組的腔體33的壓力則從10-2Pa增加至1.58×103Pa。
同樣地，關(guān)閉該第三組的第二控制閥57并打開(kāi)第四組的第二控制閥58時(shí)，該容室211的壓力會(huì)再?gòu)?.58×103Pa快速降至395Pa。而該第四組的腔體34的壓力則從10-2Pa增加至395Pa，借此達(dá)到分級(jí)降壓的功效。此時(shí)，該容室211的壓力也就是符合VOD制程的第二及第三階段的壓力要求(100～500Pa)，得以對(duì)該鋼液212進(jìn)行脫除雜質(zhì)元素。
當(dāng)該容室211的真空度漸漸不滿足制程需求時(shí)，可使該抽氣單元4作動(dòng)，并透過(guò)該旁通限流閥59用以控制其抽氣的流量，來(lái)維持該容室211所需的真空度。
當(dāng)需要打開(kāi)該熔爐21時(shí)，需要先使該熔爐21回復(fù)壓力，此時(shí)需反向操作上述順序。當(dāng)只打開(kāi)該第三組的第二控制閥57時(shí)，由于該第三組的腔體33內(nèi)的壓力(1.58×103Pa)大于該容室211的壓力(395Pa)，因此，該第三組的腔體33內(nèi)的氣體會(huì)快速地流動(dòng)至該容室211內(nèi)，直到該容室211與該第一組的腔體31的壓力相等，也就是該容室211的壓力從395Pa增加至1.28×103Pa。而該第三組的腔體33的壓力從1.58×103Pa下降至1.28×103Pa。
當(dāng)關(guān)閉該第三組的第二控制閥57而打開(kāi)該第二組的第二控制閥56時(shí)，該容室211的壓力從1.28×103Pa增加至5.06×103Pa。而該第二組的腔體32的壓力從6.3×103Pa下降至5.06×103Pa。
同樣的道理，當(dāng)關(guān)閉該第二組的第二控制閥56而打開(kāi)該第一組的第二控制閥55時(shí)，該容室211的壓力從5.06×103Pa增加至2.0×104Pa。而該第一組的腔體31的壓力從2.5×104Pa下降至2.0×104Pa。
該容室211的壓力大約可以回復(fù)一半(約0.5大氣壓)，因此，只需要再利用該閥件單元24，使該儲(chǔ)氣槽23輸出氣體至該熔爐21中，以補(bǔ)足壓力至一大氣壓，也就是可開(kāi)啟該熔爐21，也可以節(jié)省該儲(chǔ)氣槽23的氣體使用量，減少成本的支出。
當(dāng)欲進(jìn)行下一爐的VOD制程時(shí)，由于每一腔體31～34仍保有某個(gè)程度的真空度，如該第一～四組的腔體31～34的壓力分別為2.0×104Pa、5.06×103Pa、1.28×103Pa，及395Pa。因此，欲將每一腔體31～34再抽成壓力為10-2Pa時(shí)，除了可縮短完成抽氣時(shí)間之外，并可節(jié)省能源的消耗。
如圖3所示，再配合圖2，本發(fā)明多級(jí)式抽真空方法的一較佳實(shí)施例，用于快速降低該容室211的壓力，該多級(jí)式抽真空方法包括一抽氣步驟101、一減壓步驟102，及一回壓步驟103。
該抽氣步驟101是關(guān)閉每一第二控制閥55～58而開(kāi)啟每一第一控制閥51～54，利用該抽氣單元4抽出每一腔體31～34內(nèi)的氣體。
該減壓步驟102，關(guān)閉每一第一控制閥51～54并再控制每一第二控制閥55～58，使每一腔體31～34依照順序分別與該容室211相通并達(dá)壓力平衡，借此使該容室211的壓力快速地降低。
該回壓步驟103是控制每一第二控制閥55～58，使每一腔體31～34相反于該減壓步驟102的順序分別與該容室211相通并達(dá)壓力平衡，而將氣體回饋于該容室211內(nèi)，而讓該容室211的壓力逐次回復(fù)。
如圖4所示，本發(fā)明多級(jí)式抽真空裝置的一第二較佳實(shí)施例，同樣可應(yīng)用于VOD精煉設(shè)備中，該精煉設(shè)備所組成的元件與該第一較佳實(shí)施例相同，在此不予以詳述。該多級(jí)式抽真空裝置包含數(shù)個(gè)腔體71～74、一抽氣單元8、數(shù)個(gè)第一控制閥91～94、一管路單元95、一過(guò)濾器96，及一第二控制閥97。
該抽氣單元8可用于抽取每一腔體71～74內(nèi)的氣體并具有一可排出氣體的排氣口82。在本實(shí)施例中，該抽氣單元是由數(shù)個(gè)真空泵81所組成，而常見(jiàn)的真空泵可達(dá)到的壓力為約為10-2Pa，甚至可以更低。
所述第一控制閥91～94分別連接每一腔體71～74與該抽氣單元8，用于控制氣體進(jìn)出每一腔體71～74。
該過(guò)濾器96可用以濾除氣體中的雜質(zhì)。在本實(shí)施例中，該過(guò)濾器96是設(shè)置在該管路單元95上并于該熔爐21與該腔體71之間，但是也可以設(shè)置在該抽氣單元8的排氣口82上。
該第二控制閥97設(shè)于該管路單元95并介于該熔爐21與該過(guò)濾器96之間，可用于控制流通于該管路單元95內(nèi)氣體的流量，使該容室得以保持適當(dāng)?shù)恼婵斩取?br> 控制該第二控制閥97與每一第一控制閥91～94，先使該抽氣單元8抽出每一腔體71～74內(nèi)的氣體而呈近真空狀態(tài)，再使每一腔體71～74依照順序分別與該容室211相通并達(dá)壓力平衡，借此使該容室211的壓力逐次降低。最后，再控制每一第一控制閥91～94，使每一腔體71～74相反于上述順序分別與該容室211相通并達(dá)壓力平衡，而將氣體回饋于該容室211內(nèi)，而讓該容室211的壓力逐次回復(fù)。
歸納上述，本發(fā)明多級(jí)式抽真空裝置及其抽真空方法，確實(shí)能達(dá)到本發(fā)明的功效目的。
權(quán)利要求
1.一種多級(jí)式抽真空裝置，適用于降低一容室的壓力，其特征在于該抽真空裝置包含數(shù)個(gè)腔體、一抽氣單元、一控制閥單元，及一連通該控制閥單元與抽氣單元的管路單元，該抽氣單元用于抽取每一腔體內(nèi)的氣體，以降低每一腔體的壓力，該控制閥單元連接每一腔體，用以控制氣體進(jìn)出每一腔體，利用該抽氣單元先行抽取每一腔體內(nèi)的氣體而呈近真空狀態(tài)，再控制該控制閥單元，使每一腔體分別與該容室相連通。
2.如權(quán)利要求1所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該抽氣單元是由數(shù)個(gè)真空泵所組成。
3.如權(quán)利要求1所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該控制閥單元是由數(shù)個(gè)控制閥所組成，每一控制閥是透過(guò)電路設(shè)計(jì)的方式來(lái)進(jìn)行開(kāi)啟與關(guān)閉的控制。
4.一種多級(jí)式抽真空裝置，適用于降低一容室的壓力并具有氣體回饋的功能，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置包含數(shù)個(gè)腔體、一用于吸取每一腔體內(nèi)的氣體以降低每一腔體的壓力抽氣單元、數(shù)個(gè)第一控制閥、一第一管路單元、數(shù)個(gè)第二控制閥、及一第二管路單元，每一第一控制閥分別連接每一腔體的一端，用以控制氣體進(jìn)出每一腔體，該第一管路單元，連通每一第一控制閥與該抽氣單元，每一第二控制閥，分別連接每一腔體的另一端，用于控制氣體進(jìn)出每一腔體，該第二管路單元，連通每一第二控制閥與該容室，控制每一第一、二控制閥，先使該抽氣單元抽出每一腔體內(nèi)的氣體，接著，再令每一腔體分別與該容室相通并達(dá)到壓力平衡，借此使該容室的壓力逐次降低，最后，再控制每一第二控制閥，使每一腔體相反于上述順序分別與該容室相通并達(dá)到壓力平衡。
5.如權(quán)利要求4所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該抽氣單元是由數(shù)個(gè)真空泵所組成。
6.如權(quán)利要求4所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置還包含一設(shè)置在該第二管路單元的過(guò)濾器。
7.如權(quán)利要求4所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該抽氣單元具有一將抽吸的氣體排出的排氣口，該多級(jí)式抽真空裝置還包含一連接在該抽氣單元的排氣口的過(guò)濾器。
8.如權(quán)利要求4所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置還包含一連接該第一、二管路單元的第三管路單元，及一設(shè)于該第三管路單元上的旁通限流閥，該旁通限流閥可用于控制流通于該第三管路單元內(nèi)氣體的流量。
9.一種多級(jí)式抽真空方法，用于降低一容室的壓力，其特征在于該多級(jí)式抽真空方法包含一抽氣步驟及一減壓步驟，該抽氣步驟是開(kāi)啟每一第一控制閥而關(guān)閉每一第二控制閥，再利用一抽氣單元，將每一腔體內(nèi)的氣體予以抽出，該減壓步驟是關(guān)閉每一第一控制閥并再控制每一第二控制閥，使每一腔體依序分別與該容室相通并達(dá)到壓力平衡。
10.如權(quán)利要求9所述的多級(jí)式抽真空方法，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置還包含一回壓步驟，借由控制每一第二控制閥，使每一腔體相反于該減壓步驟的順序分別與該容室相通。
11.一種多級(jí)式抽真空裝置，適用于降低一容室的壓力，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置包含數(shù)個(gè)腔體、一抽氣單元、數(shù)個(gè)第一控制閥、一第二控制閥，及一管路單元，該抽氣單元用于吸取每一腔體內(nèi)的氣體，以降低每一腔體的壓力，每一第一控制閥分別連接每一腔體與該容室，用于控制氣體進(jìn)出每一腔體，該第二控制閥連接該容室并用于控制氣體進(jìn)出該容室，該一管路單元連通每一第一控制閥、該第二控制閥與該抽氣單元，控制該第二控制閥與每一第一控制閥，先使該抽氣單元抽出每一腔體內(nèi)的氣體，再使每一腔體分別與該容室相通并達(dá)到壓力平衡，借此使該容室的壓力逐次降低，最后，再控制每一第一控制閥，使每一腔體相反于上述順序分別與該容室相通并達(dá)到壓力平衡。
12.如權(quán)利要求11所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該抽氣單元是由數(shù)個(gè)真空泵所組成。
13.如權(quán)利要求11所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該多級(jí)式抽真空裝置還包含一設(shè)置在該管路單元的過(guò)濾器。
14.如權(quán)利要求11所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該抽氣單元具有一將抽吸的氣體排出的排氣口，該真空裝置還包含一連接在該抽氣單元的排氣口的過(guò)濾器。
15.如權(quán)利要求11所述的多級(jí)式抽真空裝置，其特征在于該第二控制閥還可控制流通該管路單元的氣體流量。
全文摘要
一種多級(jí)式抽真空裝置及其抽真空方法，適用于快速降低一容室的壓力，該抽真空裝置包含數(shù)個(gè)腔體、一用于抽取每一腔體內(nèi)的氣體以降低每一腔體內(nèi)壓力的抽氣單元、一連接每一腔體并用于控制氣體進(jìn)出每一腔體的控制閥單元，及一連通該控制閥單元與抽氣單元的管路單元，利用該抽氣單元先行抽取每一腔體內(nèi)的氣體而呈近真空狀態(tài)，再控制該控制閥單元，使每一腔體分別與該容室相連通，用以抽取該容室內(nèi)的氣體，使該容室快速降低壓力。本發(fā)明可快速抽氣以降低壓力、減少能源消耗、避免污染環(huán)境，并可確保操作人員的安全。
文檔編號(hào)C21C7/10GK1888426SQ20051008111
公開(kāi)日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2005年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月27日
發(fā)明者徐佳銘 申請(qǐng)人:建國(guó)科技大學(xué)