CN105424893A - 用于小型密封腔的换气***及其换气方法 - Google Patents

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张步康
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Abstract

用于小型密封腔的换气***及其换气方法，所述换气***包括充排气单元、新气充气单元和控制单元，充排气单元包括密封腔、柔性气囊、充气装置、气囊收回装置、气囊收纳装置和排气管，密封腔的顶部安装气囊收回装置以及气囊收纳装置，柔性气囊安装在气囊收回装置上；排气管的一端与密封腔的排气口密封连通，另一端的转换接头通过气管连接件分别与外部废气出口以及控制单元的气体纯度分析仪连通；所述的换气方法，包括以下步骤：接通电源，调节调压元件，使得柔性气囊缓慢膨胀；通入新气体，通过气囊收回装置以及新气体对气囊的正压力，压缩气囊；检测气管中新气浓度。本发明的有益效果是：适用于需要气氛保护或者换气的工作状况。

Description

用于小型密封腔的换气***及其换气方法
技术领域
本发明涉及一种用于小型密封腔的换气***及其换气方法。
背景技术
在金属加工、再制造金属材料或陶瓷材料烧结等需要气氛保护的邻域，材料加工需要在特定的惰性气体气氛保护下进行，如果加工气氛控制不当，氧含量过高，被加工金属会与环境中的微量氧气发生反应，形成脆性金属氧化物，严重损害金属的性能，极大地降低被加工零件的质量，严重时还会造成加工零件材料的报废，大大地了降低工作效率，提高了成本。因此，金属材料加工过程中的惰性气氛对于被加工零件的质量起着非常重要的作用。
在现有的技术中，传统的方法以对流方式进行气氛保护；亦或者把气氛保护腔进行抽真空处理，再通入新气进行气氛保护；新型的方法为通过循环对流对内部氧气进行氧化还原反应进行净化氧处理，最终起到气氛保护效果。但这些操作方法存在耗气量大、成本高、耗时长、气氛保护不到位、新气含量不可监控等缺点，不利于材料的加工，效率低，具有一定的局限性。
发明内容
为了克服现有气氛保护装置气氛环境制备方法耗气量大、成本高、耗时长、气氛保护不到位、新气含量不可监控等缺点，本发明提供一种耗气量小、成本低、耗时短的用于小型密封腔的换气***及其换气方法。
本发明所述的用于小型密封腔的换气***，其特征在于：包括充排气单元、新气充气单元和控制单元，所述的充排气单元包括密封腔、柔性气囊、充气装置、气囊收回装置、气囊收纳装置和排气管，所述的密封腔上设置密封箱门、废气排气口和新气进气口，所述的密封腔的顶部安装气囊收回装置以及用于收纳柔性气囊的气囊收纳装置，所述的柔性气囊安装在所述的气囊收回装置上，所述的柔性气囊通过气囊充气连接管与布置在密封腔外部的气囊充气装置连通；所述的排气管的一端与所述的密封腔的排气口密封连通，另一端的转换接头通过气管连接件分别与外部废气出口以及控制单元的气体纯度分析仪连通；所述的新气充气单元的气瓶通过保护气进气管与所述的密封腔连通；所述的控制单元包括气体纯度分析仪、调压元件和电源总线，所述的调压元件与所述的气囊充气装置的控制端电连，所述的气囊充气装置的供电端电源线与所述的电源总线电连。
所述的气囊收回装置安装在密封腔的其中一个顶角处。
所述的气囊收纳装置包括固定件和收纳件，所述的收纳件通过固定件安装在设置气囊收回装置的所述的密封腔的顶角附近，所述的收纳件的收纳部与所述的密封腔的侧壁、顶板共同围成用于收纳柔性气囊的空间，并且收纳件与密封腔的侧壁之间留有用于柔性气囊进出的间隙。
所述的收纳件为折板，其中折板包括用于贴合在密封腔顶板的贴合面和用于阻挡柔性气囊的阻挡板，所述的折板的转折处通过固定件铰接在所述的密封腔内部，并且所述的阻挡板的底部向同侧的密封腔侧壁倾斜形成收口。
所述的排气管的末端通过气管接头与外部废气出口连通，并且所述的排气管的末端配有废气出口气阀。
所述的气管连接件为三通，所述的气管连接件的第一头端通过转换接头与所述的排气管连通，气管连接件的第二头端与排气支管连通，气管连接件的第三个头端与气体纯度分析仪的进气口管路连通。
所述充气装置为气泵。
所述柔性气囊为可压缩膨胀的密封袋。
所述调压元件可以采用用来控制充气装置流量的流量计，也可为具有同样功能的调压装置或者气阀。
利用本发明所述的用于小型密封腔的换气***的换气方法，包括以下步骤：
1)实验前准备：打开密封腔门，完成实验前准备，关闭箱门，然后进行充排气来达到换气效果，电源总线接头接通外部电源，新气充气单元的气瓶的新气进口接头与外部新气气瓶连接；
2)调节调压元件，使得气囊充气装置开始工作，使得柔性气囊膨胀；3)待柔性气囊充盈之后关闭调压元件，闭合废气出口气阀，打开外部新气充气单元的气瓶的阀门，通过保护气进气管输送新气进入密封腔，通过气囊收回装置，因为拉力和气体压力作用使得气囊最终被压缩在气囊收纳装置中；
4)打开废气出口气阀，打开气体纯度分析仪，检测气管中的新气浓度即为密封腔的新气含量，达到所需工作要求后闭合废气出口气阀，完成新气气氛保护效果，若新气含量未达到要求，重复上述步骤再做一次气体充排气。
本发明的有益效果是：适用于需要气氛保护或者换气的工作状况；新气耗气量少，气体含量可监控，达到所需气氛要求的时间短，可以提高加工质量和效率。整个***成本低，安装拆卸方便，操作方便，便于搬运。
附图说明
图1是本发明的工作原理流程图。
图2是本发明的内部结构图。
图3是本发明的内部废气排气原理图(箭头代表内部气体流向)。
图4是本发明的气囊充气原理图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明
参照附图：
实施例1本发明所述的用于小型密封腔的换气***，包括充排气单元、新气充气单元和控制单元12，所述的充排气单元包括密封腔1、柔性气囊2、充气装置3、气囊收回装置4、气囊收纳装置5和排气管6，所述的密封腔1上设置密封箱门、废气排气口11和新气进气口，所述的密封腔1的顶部安装气囊收回装置4以及用于收纳柔性气囊的气囊收纳装置，所述的柔性气囊安装在所述的气囊收回装置4上，所述的柔性气囊2通过气囊充气连接管7与布置在密封腔外部的充气装置3连通；所述的排气管6的一端与所述的密封腔1的排气口密封连通，另一端的转换接头61通过气管连接件62分别与外部废气出口以及控制单元的气体纯度分析仪连通；所述的新气充气单元的气瓶8通过保护气进气管81与所述的密封腔1连通；所述的控制单元包括气体纯度分析仪9、调压元件10和电源总线，所述的调压元件10与所述的充气装置3的控制端电连，所述的充气装置3的供电端电源线与所述的电源总线电连。
所述的气囊收回装置4安装在密封腔的其中一个顶角处。
所述的气囊收纳装置5包括固定件和收纳件，所述的收纳件通过固定件安装在设置气囊收回装置的所述的密封腔的顶角附近，所述的收纳件的收纳部与所述的密封腔的侧壁、顶板共同围成用于收纳柔性气囊的空间，并且收纳件与密封腔的侧壁之间留有用于柔性气囊进出的间隙。
所述的收纳件为折板，其中折板包括用于贴合在密封腔顶板的贴合面和用于阻挡柔性气囊的阻挡板，所述的折板的转折处通过固定件铰接在所述的密封腔内部，并且所述的阻挡板的底部向同侧的密封腔侧壁倾斜形成收口。
所述的排气管6的末端通过气管接头64与外部废气出口连通，并且所述的排气管6的末端配有废气出口气阀63。
所述的气管连接件62为三通，所述的气管连接件的第一头端通过转换接头61与所述的排气管6连通，气管连接件的第二头端与排气支管连通，气管连接件的第三个头端与气体纯度分析仪的进气口管路连通。
所述充气装置3为气泵。
所述柔性气囊2为可压缩膨胀的密封袋。
所述调压元件10可以采用用来控制充气装置流量的流量计，也可为具有同样功能的调压装置或者气阀。
所述的新气指的是：所需要换进去的气体，例如：把原本内部的空气置换成氮气，那么氮气就是新气体，如果置换成氩气，那氩气就是新气体。
实施例2利用实施例1所述的用于小型密封腔的换气***的换气方法，包括以下步骤：
1)实验前准备：打开密封腔门，完成实验前准备，关闭箱门，然后进行充排气来达到换气效果，电源总线接头接通外部电源，新气充气单元的气瓶的新气进口接头与外部新气气瓶连接；
2)调节调压元件，使得气囊充气装置开始工作，使得柔性气囊膨胀；3)待柔性气囊充盈之后关闭调压元件，闭合废气出口气阀，打开外部新气充气单元的气瓶的阀门，通过保护气进气管输送新气进入密封腔，通过气囊收回装置，因为拉力和气体压力作用使得气囊最终被压缩在气囊收纳装置中；
4)打开废气出口气阀，打开气体纯度分析仪，检测气管中的新气浓度即为密封腔的新气含量，达到所需工作要求后闭合废气出口气阀，完成新气气氛保护效果，若新气含量未达到要求，重复上述步骤再做一次气体充排气。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (9)

1.用于小型密封腔的换气***，其特征在于：包括充排气单元、新气充气单元和控制单元，所述的充排气单元包括密封腔、柔性气囊、充气装置、气囊收回装置、气囊收纳装置和排气管，所述的密封腔上设置密封箱门、废气排气口和新气进气口，所述的密封腔的顶部安装气囊收回装置以及用于收纳柔性气囊的气囊收纳装置，所述的柔性气囊安装在所述的气囊收回装置上，所述的柔性气囊通过气囊充气连接管与布置在密封腔外部的充气装置连通；所述的排气管的一端与所述的密封腔的排气口密封连通，另一端的转换接头通过气管连接件分别与外部废气出口以及控制单元的气体纯度分析仪连通；所述的新气充气单元的气瓶通过保护气进气管与所述的密封腔连通；所述的控制单元包括气体纯度分析仪、调压元件和电源总线，所述的调压元件与所述的充气装置的控制端电连，所述的充气装置的供电端电源线与所述的电源总线电连。
2.如权利要求1所述的用于小型密封腔的换气***，其特征在于：所述的气囊收回装置安装在密封腔的其中一个顶角处。
3.如权利要求2所述的用于小型密封腔的换气***，其特征在于：所述的气囊收纳装置包括固定件和收纳件，所述的收纳件通过固定件安装在设置气囊收回装置的所述的密封腔的顶角附近，所述的收纳件的收纳部与所述的密封腔的侧壁、顶板共同围成用于收纳柔性气囊的空间，并且收纳件与密封腔的侧壁之间留有用于柔性气囊进出的间隙。
4.如权利要求3所述的用于小型密封腔的换气***，其特征在于：所述的收纳件为折板，其中折板包括用于贴合在密封腔顶板的贴合面和用于阻挡柔性气囊的阻挡板，所述的折板的转折处通过固定件铰接在所述的密封腔内部，并且所述的阻挡板的底部向同侧的密封腔侧壁倾斜形成收口。
5.如权利要求1所述的用于小型密封腔的换气***，其特征在于：所述的排气管的末端通过气管接头与外部废气出口连通，并且所述的排气管的末端配有废气出口气阀。
6.如权利要求5所述的用于小型密封腔的换气***，其特征在于：所述的气管连接件为三通，所述的气管连接件的第一头端通过转换接头与所述的排气管连通，气管连接件的第二头端与排气支管连通，气管连接件的第三个头端与气体纯度分析仪的进气口管路连通。
7.如权利要求1所述的用于小型密封腔的换气***，其特征在于：所述充气装置为气泵。
8.如权利要求5所述的用于小型密封腔的换气***，其特征在于：所述柔性气囊为可压缩膨胀的密封袋。
9.利用权利要求1所述的用于小型密封腔的换气***的换气方法，包括以下步骤：
1)实验前准备：打开密封腔门，完成实验前准备，关闭箱门，然后进行充排气来达到换气效果，电源总线接头接通外部电源，新气充气单元的气瓶的新气进口接头与外部新气气瓶连接；
2)调节调压元件，使得气囊充气装置开始工作，使得柔性气囊膨胀；3)待柔性气囊充盈之后关闭调压元件，闭合废气出口气阀，打开外部新气充气单元的气瓶的阀门，通过保护气进气管输送新气进入密封腔，通过气囊收回装置，因为拉力和气体压力作用使得气囊最终被压缩在气囊收纳装置中；
4)打开废气出口气阀，打开气体纯度分析仪，检测气管中的新气浓度即为密封腔的新气含量，达到所需工作要求后闭合废气出口气阀，完成新气气氛保护效果，若新气含量未达到要求，重复上述步骤再做一次气体充排气。
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