一种用于电子级三氟化氯制备的自动增压系统技术方案

本发明专利技术属于气体增压技术领域，公开了一种用于电子级三氟化氯制备的自动增压系统，包括依次连接的气化增压模块和多级增压模块；气化增压模块包括壳体以及与壳体连通的进料管路，壳体的内部还设置有加热装置；多级增压模块包括驱动装置和围绕驱动装置设置的环形的增压管路，增压管路上接设有至少两个增压装置，驱动装置与增压装置传动连接。通过多级增压模块对三氟化氯气体进行多级活塞增压，通过环形增压管路的结构设计减小了增压系统的整体占地面积，通过多级增压可以确保三氟化氯高压气体的稳定输出，提高了增压系统的增压效率。提高了增压系统的增压效率。提高了增压系统的增压效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电子级三氟化氯制备的自动增压系统


[0001]本专利技术属于气体增压
，涉及一种用于电子级三氟化氯制备的自动增压系统。

技术介绍

[0002]高纯度的三氟化氯主要应用于半导体、液晶、太阳能和LED等领域的化学气相沉积工艺室及其管道的清洗。目前虽有工业级三氟化氯的工艺合成方法，但尚不能制备电子级三氟化氯，研发电子级三氟化氯成为了重中之重。而电子级三氟化氯制备工艺过程中，多个流程单元需要正压，精馏是其中必不可少的环节。精馏系统前需要提供一定动力，由于三氟化氯本身的氧化性，市面上尚没有三氟化氯的增压设备，因此需专利技术一种安全的增压系统解决三氟化氯气体的动力问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于电子级三氟化氯制备的自动增压系统，尤其适用于电子级三氟化氯的增压操作，首先借助气化增压模块，使得三氟化氯液体转换为气体，并使三氟化氯气体在壳体内不断积聚以升高压力，进而实现了气化增压的目的。通过多级增压可以确保三氟化氯高压气体的稳定输出，提高了增压系统的增压效率。
[0004]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种用于电子级三氟化氯制备的自动增压系统，所述自动增压系统包括依次连接的气化增压模块和多级增压模块；所述气化增压模块包括壳体以及与所述壳体连通的进料管路，通过所述进料管路向所述壳体内输入三氟化氯液体，所述壳体的内部还设置有加热装置，所述加热装置用于对所述壳体加热以使所述三氟化氯液体气化形成三氟化氯气体；所述多级增压模块包括驱动装置和围绕所述驱动装置设置的环形的增压管路，增压管路上呈空间错位设置有至少两个增压装置，所述驱动装置与所述增压装置传动连接，所述增压装置用于对进入所述增压管路内的三氟化氯气体增压。
[0005]更进一步地，所述气化增压模块和所述多级增压模块之间的连接管路上设置有电磁阀，所述壳体的内部设置有压力传感器，所述压力传感器和所述加热装置电性连接控制器，所述控制器反馈控制所述电磁阀，所述控制器根据所述壳体内的气压而自动控制所述加热装置和所述电磁阀；所述增压管路内沿周向设置有隔板，所述隔板将所述增压管路内分隔为相对独立的进气通道和增压通道，所述进气通道的一端敞口且另一端封口，所述进气通道的敞口端通过所述连接管路连通所述气化增压模块；所述增压通道的一端敞口且另一端封口，所述增压通道的敞口端外接排气管路；所述增压装置的吸气口连通所述进气通道，所述增压装置的排气口连通所述增压通道；所述气化增压模块排出的三氟化氯气体进入所述进气通
道，由所述增压装置吸入后增压，增压后的三氟化氯气体由所述增压装置排入所述增压通道，并由所述增压通道的敞口端经所述排气管路排出；所述增压装置包括气缸和位于所述气缸内的活塞组件，所述驱动装置包括电机和至少两个连杆，所述连杆沿所述电机的输出轴的轴向呈空间错位设置，所述连杆与呈空间错位设置的增压装置相适配，所述连杆的一端固定于所述电机的输出轴的外周面，另一端与所述活塞组件的一端铰接；所述电机在一定圆心角范围内往复转动，以带动其外周的各所述连杆绕铰接点摆动，从而推动所述活塞组件在所述气缸内往复移动，以将进气通道内的三氟化氯气体抽入所述气缸内并增压。
[0006]更进一步地，所述壳体的外周包裹有夹套，所述夹套外接介质管路，所述介质管路上设置有进液阀，通过所述介质管路向所述夹套内通入液态的换热介质，所述换热介质用于对所述壳体内的三氟化氯液体进行制冷，使得至少部分三氟化氯维持液态；所述介质管路伸入所述夹套内部，所述介质管路的出口端位于所述夹套的内腔下部；所述夹套的顶部开设有出气口，液态的所述换热介质与三氟化氯换热后气化形成气态的换热介质，经所述出气口排出；所述夹套的底部设置有排液口，所述夹套内的液态的换热介质由所述排液口排出，所述排液口处设置有排液阀；所述壳体内设置有第一液位传感器，所述第一液位传感器用于监测所述壳体内的三氟化氯液体的液位高度，所述第一液位传感器电性连接所述控制器，所述控制器通过连接控制所述进液阀、所述排液阀、所述加热装置和所述电磁阀；当所述壳体内的三氟化氯液体到达所述第一液位传感器的监测设定值时，触发所述控制器发出控制指令，控制所述进液阀关闭，所述排液阀、所述加热装置和所述电磁阀开启，停止向所述夹套内通入液态的冷却介质，所述夹套内残留的液态的冷却介质经由所述排液阀排出；所述加热装置对所述壳体内的三氟化氯液体进行加热使其气化，形成的三氟化氯气体由所述壳体顶部逸出后经所述连接管路进入所述多级增压模块；当所述壳体内的三氟化氯液体未达到所述第一液位传感器的监测设定值时，所述进液阀常开，所述排液阀、所述加热装置和所述电磁阀常闭，液态的换热介质通过所述介质管路通入所述夹套内，对所述壳体内的三氟化氯液体进行制冷，使得至少部分三氟化氯维持液态；所述夹套内设置有第二液位传感器，所述液位传感器用于监测所述夹套内的液态的换热介质的液位高度，所述第二液位传感器被设定有监测上限和监测下限，所述第二液位传感器电性连接所述控制器，所述控制器反馈控制所述进液阀，所述控制器根据所述夹套内的换热介质的液位高度控制所述进液阀的开度。
[0007]更进一步地，所述气缸包括沿第一方向依次对接且同轴设置的第一气缸和第二气缸，所述第一气缸和所述第二气缸的对接处设置有封板，所述封板用于分隔所述第一气缸和所述第二气缸，所述第一气缸的内径小于所述第二气缸的内径，所述第一气缸的腔体体积小于所述第二气缸的腔体体积；其中，所述第一方向为沿所述增压管路的径向并朝向所述驱动装置的方向，相对的第二方向为沿所述增压管路的径向并背离所述驱动装置的方向；所述活塞组件包括沿第一方向依次连接的第一活塞组件和第二活塞组件，所述第一气缸的内部沿轴向设置有所述第一活塞组件，所述第二气缸的内部沿轴向设置有所述第
二活塞组件；所述第二活塞组件包括第二活塞杆和第二活塞头，所述第二活塞杆的一端与所述第二活塞头铰接，所述第二活塞杆的另一端与所述连杆铰接；所述第一活塞组件包括第一活塞杆和第一活塞头，所述封板上开设有贯通所述封板的槽孔，所述第一活塞杆的一端固定有所述第一活塞头，所述第一活塞杆的另一端穿过所述槽孔后固定于所述第二活塞头的端面，所述第一活塞杆在所述第二活塞组件的带动下在所述槽孔内往复移动；所述第一活塞头远离所述第二活塞组件的一端面与所述第一气缸的内端面之间的轴向空间为腔体体积可变的第一压缩腔，所述第一活塞头靠近所述第二活塞组件的一端面与所述封板之间的轴向空间为腔体体积可变的第二压缩腔，所述第二活塞头靠近所述第一活塞组件的一端面与所述封板之间的轴向空间为腔体体积可变的第三压缩腔；随着所述第一活塞组件和所述第二活塞组件的往复移动，所述第一压缩腔和所述第三压缩腔的腔体体积同步同向变化，所述第一压缩腔的腔体体积和所述第二压缩腔的腔体体积同步反向变化。
[0008]更进一步地，所述第二气缸的端面沿轴向开设有至少两个吸气通道，所述吸气通道的两端分别连通所述进气通道和所述第三压缩腔，所述吸气通道的中部设置有单向吸气结构，所述单向吸气结构具有阻断状态和连通状态；当所述第二活塞组件带动所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电子级三氟化氯制备的自动增压系统，其特征在于，所述自动增压系统包括依次连接的气化增压模块和多级增压模块；所述气化增压模块包括壳体以及与所述壳体连通的进料管路，通过所述进料管路向所述壳体内输入三氟化氯液体，所述壳体的内部还设置有加热装置，所述加热装置用于对所述壳体加热以使所述三氟化氯液体气化形成三氟化氯气体；所述多级增压模块包括驱动装置和围绕所述驱动装置设置的环形的增压管路，增压管路上呈空间错位设置有至少两个增压装置，所述驱动装置与所述增压装置传动连接，所述增压装置用于对进入所述增压管路内的三氟化氯气体增压。2.根据权利要求1所述的用于电子级三氟化氯制备的自动增压系统，其特征在于，所述气化增压模块和所述多级增压模块之间的连接管路上设置有电磁阀，所述壳体的内部设置有压力传感器，所述压力传感器和所述加热装置电性连接控制器，所述控制器反馈控制所述电磁阀，所述控制器根据所述壳体内的气压而自动控制所述加热装置和所述电磁阀；所述增压管路内沿周向设置有隔板，所述隔板将所述增压管路内分隔为相对独立的进气通道和增压通道，所述进气通道的一端敞口且另一端封口，所述进气通道的敞口端通过所述连接管路连通所述气化增压模块；所述增压通道的一端敞口且另一端封口，所述增压通道的敞口端外接排气管路；所述增压装置的吸气口连通所述进气通道，所述增压装置的排气口连通所述增压通道；所述气化增压模块排出的三氟化氯气体进入所述进气通道，由所述增压装置吸入后增压，增压后的三氟化氯气体由所述增压装置排入所述增压通道，并由所述增压通道的敞口端经所述排气管路排出；所述增压装置包括气缸和位于所述气缸内的活塞组件，所述驱动装置包括电机和至少两个连杆，所述连杆沿所述电机的输出轴的轴向呈空间错位设置，所述连杆与呈空间错位设置的增压装置相适配，所述连杆的一端固定于所述电机的输出轴的外周面，另一端与所述活塞组件的一端铰接；所述电机在一定圆心角范围内往复转动，以带动其外周的各所述连杆绕铰接点摆动，从而推动所述活塞组件在所述气缸内往复移动，以将进气通道内的三氟化氯气体抽入所述气缸内并增压。3.根据权利要求2所述的用于电子级三氟化氯制备的自动增压系统，其特征在于，所述壳体的外周包裹有夹套，所述夹套外接介质管路，所述介质管路上设置有进液阀，通过所述介质管路向所述夹套内通入液态的换热介质，所述换热介质用于对所述壳体内的三氟化氯液体进行制冷，使得至少部分三氟化氯维持液态；所述介质管路伸入所述夹套内部，所述介质管路的出口端位于所述夹套的内腔下部；所述夹套的顶部开设有出气口，液态的所述换热介质与三氟化氯换热后气化形成气态的换热介质，经所述出气口排出；所述夹套的底部设置有排液口，所述夹套内的液态的换热介质由所述排液口排出，所述排液口处设置有排液阀；所述壳体内设置有第一液位传感器，所述第一液位传感器用于监测所述壳体内的三氟化氯液体的液位高度，所述第一液位传感器电性连接所述控制器，所述控制器通过连接控制所述进液阀、所述排液阀、所述加热装置和所述电磁阀；当所述壳体内的三氟化氯液体到达所述第一液位传感器的监测设定值时，触发所述控制器发出控制指令，控制所述进液阀关闭，所述排液阀、所述加热装置和所述电磁阀开启，停止向所述夹套内通入液态的冷却介质，所述夹套内残留的液态的冷却介质经由所述排液
阀排出；所述加热装置对所述壳体内的三氟化氯液体进行加热使其气化，形成的三氟化氯气体由所述壳体顶部逸出后经所述连接管路进入所述多级增压模块；当所述壳体内的三氟化氯液体未达到所述第一液位传感器的监测设定值时，所述进液阀常开，所述排液阀、所述加热装置和所述电磁阀常闭，液态的换热介质通过所述介质管路通入所述夹套内，对所述壳体内的三氟化氯液体进行制冷，使得至少部分三氟化氯维持液态；所述夹套内设置有第二液位传感器，所述液位传感器用于监测所述夹套内的液态的换热介质的液位高度，所述第二液位传感器被设定有监测上限和监测下限，所述第二液位传感器电性连接所述控制器，所述控制器反馈控制所述进液阀，所述控制器根据所述夹套内的换热介质的液位高度控制所述进液阀的开度。4.根据权利要求2所述的用于电子级三氟化氯制备的自动增压系统，其特征在于，所述气缸包括沿第一方向依次对接且同轴设置的第一气缸和第二气缸，所述第一气缸和所述第二气缸的对接处设置有封板，所述封板用于分隔所述第一气缸和所述第二气缸，所述第一气缸的内径小于所述第二气缸的内径，所述第一气缸的腔体体积小于所述第二气缸的腔体体积；其中，所述第一方向为沿所述增压管路的径向并朝向所述驱动装置的方向，相对的第二方向为沿所述增压管路的径向并背离所述驱动装置的方向；所述活塞组件包括沿第一方向依次连接的第一活塞组件和第二活塞组件，所述第一气缸的内部沿轴向设置有所述第一活塞组件，所述第二气缸的内部沿轴向设置有所述第二活塞组件；所述第二活塞组件包括第二活塞杆和第二活塞头，所述第二活塞杆的一端与所述第二活塞头铰接，所述第二活塞杆的另一端与所述连杆铰接；所述第一活塞组件包括第一活塞杆和第一活塞头，所述封板上开设有贯通所述封板的槽孔，所述第一活塞杆的一端固定有所述第一活塞头，所述第一活塞杆的另一端穿过所述槽孔后固定于所述第二活塞头的端面，所述第一活塞杆在所述第二活塞组件的带动下在所述槽孔内往复移动；所述第一活塞头远离所述第二活塞组件的一端面与所述第一气缸的内端面之间的轴向空间为腔体体积可变的第一压缩腔，所述第一活塞头靠近所述第二活塞组件的一端面与所述封板之间的轴向空间为腔体体积可变的第二压缩腔，所述第二活塞头靠近所述第一活塞组件的一端面与所述封板之间的轴向空间为腔体体积可变的第三压缩腔；随着所述第一活塞组件和所述第二活塞组件的往复移动，所述第一压缩腔和所述第三压缩腔的腔体体积同步同向变化，所述第一压缩腔的腔体体积和所述第二压缩腔的腔体体积同步反向变化。5.根据权利要求4所述的用于电子级三氟化氯制备的自动增压系统，其特征在于，所述第二气缸的端面沿轴向开设有至少两个吸气通道，所述吸气通道的两端分别连通所述进气通道和所述第三压缩腔，所述吸气通道的中部设置有单向吸气结构，所述单向吸气结构具有阻断状态和连通状态；当所述第二活塞组件带动所述第一活塞组件向第一方向平移时，所述第三压缩腔的腔体体积增大，所述单向吸气结构进入连通状态，所述进气通道内的三氟化氯气体经所述单向吸气结构单向流入所述第三压缩腔内；
当所述第二活塞组件带动所述第一活塞组件向第二方向平移时，所述第三压缩腔的腔体体积减小，所述单向吸气结构进入阻断状态，切断所述进气通道与所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉磊，吴强，陈碧灵，郑丽莎，
申请(专利权)人：福建德尔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：