一种氦气循环冷却系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种氦气循环冷却系统，包括：氦气瓶、过滤减压单元、低压缓冲设备、增压装置、高压缓冲设备、待冷却设备和换热器，其中：所述氦气瓶的输出端经过所述过滤减压单元与低压缓冲设备氦气补给输入侧连接；所述换热器的冷气输出端与低压缓冲设备循环气体输入侧连接；所述低压缓冲设备、增压装置、高压缓冲设备依次连接对氦气并依次进行相应处理；所述待冷却设备热氦气输出端与所述换热器的气体输入端连接。本实用新型专利技术氦气在循环气路中循环使用，节约了氦气的使用量，降低了成本；所述氦气瓶设置为两个，一用一备保证了氦气的连续供应；气动阀和/或质量流量计的气体压力自检和压力调节，方便操作并提高调整及时性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及加工冷却
，更具体地说，涉及一种氦气循环冷却系统。
技术介绍
蓝宝石长晶是LED等器件常用的原材料之一，在进行蓝宝石长晶生产加工的过程中，需要对蓝宝石长晶设备的产热部位进行降温，例如，切割部位的温度在正常工作状态下可达到800℃以上，一般采用氦气进行降温。现有的氦气降温冷却系统是氦气从氦气瓶中导出经过减压阀后与产热部位进行热交换，氦气带走热量后排入大气完成冷却。然而，现有的氦气冷却系统至少存在如下缺点，由于氦气从高压氦气瓶中导出在进行了热交换以后排入大气未能循环利用而造成冷却成本高的问题，现有氦气冷却系统采用单瓶氦气供应模式，当氦气用尽时冷却系统需暂时停止工作进行氦气瓶更换，不能保证连续冷却。其次，现有进行氦气气路开/关操作均采用手动形式，在进行气路压力及温度调节时，由于不能及时自动调整，不仅给操作和加工带来了不便，且影响了蓝宝石长晶的加工质量。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种氦气循环冷却系统，以实现氦气冷却系统节约氦气、保证氦气连续供应和提高气流调整及时性的目的。一种氦气循环冷却系统，包括：氦气瓶、过滤减压单元、低压缓冲设备、增压装置、高压缓冲设备、待冷却设备和换热器，其中：所述氦气瓶的输出端经过所述过滤减压单元与低压缓冲设备氦气补给输入侧连接；所述换热器的冷气输出端与低压缓冲设备循环气体输入侧连接；所述低压缓冲设备、增压装置、高压缓冲设备依次连接对氦气并依次进行相应处理；所述待冷却设备热氦气输出端与所述换热器的气体输入端连接。为了完善上述方案：所述氦气瓶设有两个，分别为第一氦气瓶和第二氦气瓶，所述第一氦气瓶和第二行氦气瓶气体输出端口分别与一过滤减压单元连接，其中一个氦气瓶进行当前供气，另一个备用。所述过滤减压单元具体为按照氦气从所述氦气瓶中输出的方向依次连接的减压阀、压力表和过滤器。所述系统还包括：连接于所述低压缓冲设备与所述增压装置之间的压力传感器。按照氦气从所述过滤减压单元到所述低压缓冲设备氦气补给输入侧的方向，在所述过滤减压单元和所述低压缓冲设备之间依次连接的补气阀和单向阀。按照氦气从所述高压缓冲设备到所述待冷却设备输入侧的方向，依次连接于所述高压缓冲设备与所述待冷却设备之间的质量流量计和气动阀。与所述质量流量计和气动阀组合并联的备用气动阀。优选地：所述补气阀具体为气动阀。所述增压装置为增压泵。所述低压缓冲设备和所述高压缓冲设备具体为低压缓冲罐和高压缓冲罐。从上述的技术方案可以看出，将低压缓冲设备、增压装置、高压缓冲设备、待冷却设备和换热器组建为可重复利用的循环气路，所述氦气在经过低压缓冲、增压、高压缓冲、高温和换热冷却后在循环气路中循环使用，节约了氦气的使用量，降低了成本；所述氦气瓶设置为两个，一用一备保证了氦气的连续供应；所述系统中设置气动阀和/或质量流量计的气体压力自动检测及调整组合，不仅方便操作和加工并提高了气流调整的及时性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例公开的一种氦气循环冷却系统结构示意图；图2为本技术又一实施例公开的一种氦气循环冷却系统结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例公开了一种氦气循环冷却系统，以实现氦气冷却系统节约氦气、保证氦气连续供应和提高气流调整及时性的目的。图1示出了一种氦气循环冷却系统，包括：氦气瓶11、过滤减压单元12、低压缓冲设备13、增压装置14、高压缓冲设备15、待冷却设备16和换热器17，其中：所述氦气瓶11的输出端经过所述过滤减压单元12与低压缓冲设备13氦气补给输入侧连接；需要说明的是，所述过滤减压单元12具体为从所述氦气瓶11中输出的方向依次连接的减压阀、压力表和过滤器，当然上述组合形式并不局限。所述换热器17的冷气输出端与低压缓冲设备13循环气体输入侧连接；所述低压缓冲设备13、增压装置14、高压缓冲设备15依次连接并对氦气依次进行相应处理；所述待冷却设备16热氦气输出端与所述换热器17的气体输入端连接。该实施例将低压缓冲设备13、增压装置14、高压缓冲设备15、待冷却设备16和换热器17组建为可重复利用的循环气路，所述氦气在经过低压缓冲、增压、高压缓冲、高温和换热冷却后在循环气路中循环使用，节约了氦气的使用量，降低了成本。图2示出了又一种氦气循环冷却系统，包括：两个氦气瓶，包括：第一氦气瓶21和第二氦气瓶22，所述第一氦气瓶21和第二氦气瓶22气体输出端口分别与一过滤减压单元连接，其中一个氦气瓶进行当前供气，另一个备用，图中所标识的是第一氦气瓶21进行供气，第二氦气瓶22备用。如图所示：在所述氦气瓶(以第一氦气瓶21为例)与过滤减压单元(所述低压缓冲设备具体为从所述氦气瓶21中输出的方向依次连接的减压阀211、压力表212和过滤器213，并在第一氦气瓶和第二氦气瓶气体输出口出安装有压力表、过滤器GF和开关阀HPG，以便更为精确控制进行压力和气路流畅：打开第一氦气瓶21中开关阀及其连接的HPI(L)阀，氦气流过垫片式过滤器GF(L)(垫片式过滤器)，减压阀211入口端，经过减压后向低压缓冲设备24补充氦气。当第一氦气瓶21氦气用完(在循环过程中会有气体泄露或损耗，以及通路氦气的整体更换)后，关闭第一氦气瓶21开关阀和连接的HPI(L)阀，打开第二氦气瓶22的开关及其连接的HPI(R)阀，继续进入减压阀211入口端，从而保证了气源的连续供应。按照氦气从所述过滤减压单元到所述低压缓冲设备24氦气补给输入侧的方向，在所述过滤减压单元与低压缓冲设备24之间依次连接的补气阀214单向阀215、所述补气阀214和单向阀215，上述阀门与连接于所述低压缓冲设备24与增压装置25之间的压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氦气循环冷却系统，其特征在于，包括：氦气瓶、过滤减压单元、
低压缓冲设备、增压装置、高压缓冲设备、待冷却设备和换热器，其中：
所述氦气瓶的输出端经过所述过滤减压单元与低压缓冲设备氦气补给输
入侧连接；
所述换热器的冷气输出端与低压缓冲设备循环气体输入侧连接；
所述低压缓冲设备、增压装置、高压缓冲设备依次连接对氦气并依次进
行相应处理；
所述待冷却设备热氦气输出端与所述换热器的气体输入端连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氦气瓶设有两个，分
别为第一氦气瓶和第二氦气瓶，所述第一氦气瓶和第二行氦气瓶气体输出端
口分别与一过滤减压单元连接，其中一个氦气瓶进行当前供气，另一个备用。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述过滤减压单元具体为
按照氦气从所述氦气瓶中输出的方向依次连接的减压阀、压力表和过滤器。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐力，蒋渊，陈盛云，
申请(专利权)人：上海至纯洁净系统科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：