[發明專利]氣體充裝系統及充裝方法

有效

• 申請號: 201911355853.6
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110966518B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 馬棟梁;陳意橋;張國禎;于天
• 申請（專利權）人: 蘇州焜原光電有限公司
• 主分類號: F17C5/06
• 分類號: F17C5/06;F17C13/00;F17C13/02;F17C13/04
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 蘇芳玉

本發明針對采用現有技術氦氣充裝方法和設備進行氦氣充裝時使得氦氣的純度降低，造成氦氣壓縮機性能低、壽命低，運行成本高的不足，提供一種氣體充裝系統及充裝方法，該發明在供氣管道的與供氣容器相連接的一端設置有調壓閥、過濾器和隔離閥一，在與被充裝裝置相連接的一端設置有隔離閥五，過濾器位于隔離閥一和調壓閥間，還設置有高真空泵和真空規，以及加熱裝置和溫度檢測裝置，加熱裝置的加熱器件與溫度控制裝置的輸出端電連接，溫度檢測裝置與溫度控制裝置的輸入端電連接；采用本發明方法及系統充裝氣體，可以比較徹底地抽出殘余氣體，同時運用RGA監控氣體成份，對氣體成份進行實時掃描監測，以達到空間內殘余氣體含量的最低化。

技術領域

本發明涉及氣體充裝技術領域,特別涉及高純或超高純氣體的充裝系統和充裝方法。

背景技術

氦氣是國防及軍工以及高科技研究領域不可或缺的重要稀缺資源之一,由于氦氣的特殊物理和化學性質使其在一些領域例如低溫超導體的研究、 醫療核磁共振技術研究、航空航天領域、導彈武器工業領域有著不可替代的地位。同時氦氣壓縮機也一同被廣泛的應用于以上的各個領域中.人們通過氦氣壓縮機做工的方式來獲得超低的溫度從而實現各類的研究.由于需要獲得超低的溫度,因此對氦氣壓縮機內的氦氣純度要求很高，通常壓縮機內氦氣的高純氦氣瓶1純度是99.999%，充裝時采用直接充裝或者低真空充裝的方式來實現快速大量充裝。直接充裝或者低真空充裝的方法主要有以下幾點缺陷：1、充裝時極易造成氣體污染,原來高純的氦氣變成不純的氦氣， 直接充裝或者低真空充裝方式無法避免充裝管道內以及壓縮機內的空氣,使的充裝入壓縮機內的氦氣純度偏低,如此氦氣壓縮機將無法得到相對理想的工作條件,使得其性能受到影響,最終無法獲得所需的低溫環境。2、氦氣浪費較多，在發現壓縮機工況欠佳或者壓縮機內氦氣壓力偏低時,需要及時給壓縮機補充或者置換高純氦氣，采用常規或者低真空的方式補充和置換氦氣，需要將管道內的空氣排出或者用低真空泵將氦氣抽走,被排出的氦氣和被抽走的氦氣由于受到收集方法及成本的限制,都被直接排放到空氣中,幾乎未被重復利用，氦氣在空氣中含量很低,因此自然資源比較稀缺，我國氦氣長期依賴進口,這勢必照成一種巨大浪費。3、壓縮機性能和壽命均降低，氦氣壓縮機能穩定高性能工作,純凈的氦氣是基本保證，當氦氣純度不達標時無法提供符合氦氣壓縮機安全穩定運行的媒介,壓縮機性能將無法得到良好發揮，且不純凈的氦氣會加重氦氣壓縮機的負荷，使得壓縮機內油氣分離不充分,造成工況不穩定，使壓縮機的功能受到破壞，氦氣壓縮機造價昂貴,維護成本高昂,造成不必要的成本上升。

另外，目前去除管道內的殘余氣體的方式有兩種，一種為吹掃或稱置換，另一種是抽真空。以上方式只除去管道空間內的氣體，無法使吸附在管道內壁的殘余氣體析出，因此，即使抽真空或進行吹掃也無法真正實現超高純氣體充裝。

實際應用中，往往對于氮氣、氧氣、氫氣及其他混合氣體的純度要求同樣很高，現有技術在充裝上述氣體時無法保證充裝氣體的純度。

發明內容

本發明的目的是，針對采用現有技術氦氣充裝方法和設備進行氦氣充裝時使得氦氣的純度降低，造成氦氣壓縮機性能低、壽命低，使壓縮機運行成本高的不足，提供一種氣體充裝系統及充裝方法。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

氣體充裝系統，包括一端連接供氣容器、另一端連接被充裝裝置的供氣管道，在供氣管道的與供氣容器相連接的一端設置有調壓閥、過濾器和隔離閥一，在與被充裝裝置相連接的一端設置有隔離閥五，過濾器位于隔離閥一和調壓閥間，供氣管道經由調壓閥連接供氣容器，在供氣管道上位于隔離閥一和隔離閥五間設置有高真空泵和真空規，高真空泵和真空規的進氣端均通過隔離閥與的供氣管道連接，在供氣管道上設置加熱裝置和溫度檢測裝置，加熱裝置的加熱器件與溫度控制裝置的輸出端電連接，溫度檢測裝置與溫度控制裝置的輸入端電連接；

在供氣管道上位于隔離閥一和隔離閥五間設置殘余氣體分析儀，殘余氣體分析儀的進氣端通過隔離閥與供氣管道連接；