用于电子束辐射固化的氮气保护装置及其应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于电子束辐射固化的氮气保护装置及其应用方法，包括：至少一个电子束引出窗；设置在引出窗下方的窗膜压板；设置在引出窗与窗膜压板之间的窗膜；设置在窗膜压板下方的传动组件，其上设置有待辐射固化的辐照物；所述窗膜压板、窗膜、辐照物在空间上构成辐照区；其中，窗膜压板设置有至少一条与供气装置连通的主通道，各主通道上分别设置内部出风口以及外部出风口。本发明专利技术提供一种用于电子束辐射固化的氮气保护装置及其应用方法，其能够通过结构设置压缩真正需要高纯氮气环境的电子束与辐照物表面发生作用的狭小局部空间，并对其中的高纯氮气分布进行精准控制，减少氮气环境的建立时间，降低运行过程中的氮气消耗量。

【技术实现步骤摘要】
用于电子束辐射固化的氮气保护装置及其应用方法
本专利技术涉及电子加速器领域。更具体地说，本专利技术涉及一种用在电子束辐射固化情况下使用的氮气保护装置及其应用方法。
技术介绍
电子束辐射固化一般需要在高纯氮气(或其他惰性气体)环境下进行，氧气的含量必须低于规定值，通常需要小于50-200ppm，以避免氧阻聚的发生。高纯氮气的耗量直接关系到制氮机投资费用和运行费用的高低。目前采用的高纯氮气保护技术，见中国专利见专利CN107971191A《一种用于涂层固化的电子加速器》，CN110553146A《为电子加速器提供氮气的供气装置》，都是将整个电子加速器束下空间做成高纯氮气环境，高纯氮气进入后，排除整个束下空间的氧气，保证整个空间的氧气含量低于规定值。由于束下空间尺寸较大，结构通常比较复杂，存在很多微小的含气空间结构，表面积很大，需要较长时间才能完全排除内部氧气，造成开机准备时间较长，效率低。同时，由于束下空间体积大，结构复杂，内部高纯氮气的流场分布难以精准控制，辐照物进出口进入的氧气流动不受控制，需要大流量高纯氮气进行整体稀释，消耗量巨大，已经成为阻碍电子束辐射固化技术的工业化应用的瓶颈，急需找到解决方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种用于电子束辐射固化的氮气保护装置，其能够通过结构设置压缩真正需要高纯氮气环境的电子束与辐照物表面发生作用的狭小局部空间，并对其中的高纯氮气分布进行精准控制，减少高纯氮气环境的建立时间，降低运行过程中的高纯氮气消耗量。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种用于电子束辐射固化的氮气保护装置，包括：至少一个电子束引出窗；设置在引出窗下方，并与其在空间上相配合的窗膜压板；设置在引出窗与窗膜压板之间的窗膜；设置在窗膜压板下方的传动组件，其上设置有待辐射固化的辐照物；所述窗膜压板、窗膜、辐照物在空间上构成辐照区，所述辐照物与窗膜压板之间具有预定距离，以在二者之间限定得到四个方向的溢出口；其中，窗膜压板在与传动组件相配合的方向上，设置有至少一条紧贴窗膜吹风的内部出风口，以及向辐照物吹风的两条外部出风口；所述窗膜压板内或窗膜压板外侧的风管上设置有与内部出风口、外部出风口连通，以向辐照区输入氮气的主通道。优选的是，所述窗膜压板内设置有与外部水冷循环系统连通的第一冷却水通道，且所述窗膜压板的厚度被配置在10-35mm内。优选的是，所述传动组件被配置为包括至少一个冷却辊筒，其内设置有与外部水冷循环系统连通的第二冷却水通道；其中，所述冷却辊筒与窗膜压板之间的间隙构成辐照物的进出辐照区的通道，且该通道的高度被配置为1-10mm。优选的是，各内部出风口被分别配置为条形结构或间隔预定距离排列的多个通孔结构。优选的是，窗膜压板在辐照物的输入或输出侧设置有氮气测量点。优选的是，所述引出窗铜板、引出窗支撑格栅在空间上限定至少一个引出窗口；引出窗支撑格栅两侧的引出窗铜板上设置有第三冷却水通道，且各引出窗口的宽度被配置为60-100mm，在引出窗口大于两个时，各引出窗口的间距被配置为15-30mm。优选的是，在引出窗被配置为一个时，内部出风口被配置为一个，且其氮气的流动方向配置为与辐照物的运动方向相反，以部分抵消辐照物表面高速运动产生的气压。一种应用氮气保护装置的方法，包括：通过外部设备将氮气注入至窗膜压板内部的主通道；主通道内的氮气一部分通过内部出风口对辐照区注入固化用氮气，同时对窗膜进行冷却；另一部分氮气在外部出风口的作用下，垂直于辐照物注入氮气形成风帘，阻止外部氧气进入高纯氮气辐照区，以通过向不同方向流动的氮气对辐照区的流场和流量分布进行控制，保证辐照区氮气的浓度。优选的是，还包括，在对辐照物进行电子束辐照之前或之后，通过在氮气测量点抽取相应气体，通过外部检测仪检测氮气浓度或者氧气含量，以保证辐照物表面在被电子束处理时，处于氧含量达标的状态。优选的是，位于辐照物输入侧的外部出风口，其氮气流量被配置为大于另一侧，且其氮气流量被配置为至少能抵消掉辐照物表面高速运动带来的气压，以阻止外部氧气随辐照物的运动进入辐照区。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术采用将氮气管道和冷却水管道集成到窗膜压板的一体化窗膜压板结构，氮气从窗膜压板内侧高纯氮气出口紧贴窗膜注入高纯氮气辐照区，缩短窗膜与辐照物表面之间的距离，减少需要高纯氮气的空间高度，再通过缩短两个冷却辊筒的间距，减少需要高纯氮气辐照区的空间宽度，大幅度降低高纯氮气辐照区的空间尺寸。缩短两个冷却辊筒的间距，使得辐照物在滚筒上的跨度减小，辐照物表面的抖动幅度减小，可以降低辐照物表面与一体化窗膜压板之间的缝隙，减少了高纯氮气从高纯氮气辐照区溢出和外部氧气进入高纯氮气辐照区的通道截面积。并在高纯氮气辐照区的辐照物进出口位置设置高纯氮气出风口，与一体化窗膜压板内侧高纯氮气出风口一起，对高纯氮气辐照区的流场分布进行精准控制，有效阻止外部氧气进入高纯氮气辐照区，减少高纯氮气环境的建立时间，降低运行过程中的高纯氮气消耗量。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的一个实施例中用于电子束辐射固化的氮气保护装置的结构示意图；图2为图1的局部放大结构示意图；图3为在氮气保护装置中的氮气流场分布图；图4为图1的局部放大结构示意图；图5为本专利技术中窗膜压板进风的其中一种结构布局方式；图6为本专利技术中窗膜压板进风的其中一种结构布局方式；图7为本专利技术中窗膜压板进风的其中一种结构布局方式；图8为本专利技术中双窗单个大辊筒配合的结构布局示意图；图9为本专利技术中单窗单个大辊筒配合的结构布局示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，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。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，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，可以具体情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电子束辐射固化的氮气保护装置，其特征在于，包括：/n至少一个电子束引出窗；/n设置在引出窗下方，并与其在空间上相配合的窗膜压板；/n设置在引出窗与窗膜压板之间的窗膜；/n设置在窗膜压板下方的传动组件，其上设置有待辐射固化的辐照物；/n其中，所述窗膜压板、窗膜、辐照物在空间上构成辐照区；/n所述辐照物与窗膜压板之间具有预定距离，以在二者之间限定得到四个方向的溢出口；/n窗膜压板在与传动组件相配合的方向上，设置有至少一条紧贴窗膜吹风的内部出风口，以及向辐照物吹风的两条外部出风口；/n所述窗膜压板内或窗膜压板外侧的风管上设置有与内部出风口、外部出风口连通，以向辐照区输入氮气的主通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电子束辐射固化的氮气保护装置，其特征在于，包括：
至少一个电子束引出窗；
设置在引出窗下方，并与其在空间上相配合的窗膜压板；
设置在引出窗与窗膜压板之间的窗膜；
设置在窗膜压板下方的传动组件，其上设置有待辐射固化的辐照物；
其中，所述窗膜压板、窗膜、辐照物在空间上构成辐照区；
所述辐照物与窗膜压板之间具有预定距离，以在二者之间限定得到四个方向的溢出口；
窗膜压板在与传动组件相配合的方向上，设置有至少一条紧贴窗膜吹风的内部出风口，以及向辐照物吹风的两条外部出风口；
所述窗膜压板内或窗膜压板外侧的风管上设置有与内部出风口、外部出风口连通，以向辐照区输入氮气的主通道。


2.如权利要求1所述的用于电子束辐射固化的氮气保护装置，其特征在于，所述窗膜压板内设置有与外部水冷循环系统连通的第一冷却水通道，且所述窗膜压板的厚度被配置在10-35mm内。


3.如权利要求1所述的用于电子束辐射固化的氮气保护装置，其特征在于，所述传动组件被配置为包括至少一个冷却辊筒，其内设置有与外部水冷循环系统连通的第二冷却水通道；
其中，所述冷却辊筒与窗膜压板之间的间隙构成辐照物的进出辐照区的通道，且该通道的高度被配置为1-10mm。


4.如权利要求1所述的用于电子束辐射固化的氮气保护装置，其特征在于，各内部出风口被分别配置为条形结构或间隔预定距离排列的多个通孔结构。


5.如权利要求1所述的用于电子束辐射固化的氮气保护装置，其特征在于，窗膜压板在辐照物的输入或输出侧设置有氮气测量点。

【专利技术属性】
技术研发人员：贾朝伟，罗德坤，曾利，李琦，
申请(专利权)人：四川智研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51