CN108050390B - 气体分阀箱及气体输送设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体分阀箱及气体输送设备，属于气体输送技术领域。所述气体分阀箱包括箱体，箱体的顶部设置有风阀、多个进气孔和出气孔，箱体的侧面上设置有进风口和控制面板，内部设置有阀门面板，阀门面板上设置有进气管路，进气管路与进气孔连通，进气管路上设置有常闭式的气动总阀，气动总阀与气动执行机构连接，气动执行机构包括与气动总阀连接的气管，气管远离气动总阀的一端连接有电磁阀，电磁阀与控制面板连接，能够通过控制面板上的按键的开闭来控制电磁阀的通断电，进而控制气动总阀的开闭，这样能够通过控制面板上按键的通断电来控制气体的流通与否的状况，本发明智能程度高、结构紧凑、成本低廉、可靠性高且安全性好。

Description

气体分阀箱及气体输送设备

技术领域

本发明涉及气体输送技术领域，尤其涉及一种气体分阀箱及气体输送设备。

背景技术

在现代工业及高新科技的发展中，几乎所有的智能器件都离不开半导体，而半导体的加工包括像金属、介电和半导体材料的化学气相沉积(CVD)这样的沉积处理，表面层的蚀刻，光刻胶掩膜层的抛光等等。在半导体的这些加工过程中，需要用到大量气体进行反应，需要引入多种气体，这些气体各自通过气体分阀箱(Valve Manifold Box，VMB)来进行分流输送。

上述用来进行半导体处理气体的输送的气体分阀箱对于安全的要求非常严格，在尽可能地减少安全事故的发生，以取得高效、稳定、不断提高的产业利润是半导体制造行业的追求目标。现有的上述气体分阀箱不够智能、结构不够紧凑、成本高且安全性不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体分阀箱及气体输送设备，其智能程度高、结构紧凑、成本低廉、可靠性和安全性好。

为实现上述目的，提供以下技术方案，

本发明提供的气体分阀箱，包括箱体，所述箱体的顶部设置有风阀、多个进气孔和出气孔，所述箱体的一侧面的中部设置有进风口；

所述箱体的一侧面上设置有控制面板，所述箱体的内部还设置有阀门面板，所述阀门面板上设置有进气管路，所述主进气管路的进气端与所述进气孔连接，出气端与所述出气孔连接，所述进气管路上设置有常闭式的气动总阀，所述气动总阀与气动执行机构连接，所述气动执行机构包括与所述气动阀连接的气管，所述气管远离所述气动总阀的一端连接有电磁阀，所述电磁阀与所述控制面板连接，能够通过所述控制面板上的按键的开闭来控制所述电磁阀的通断电，进而控制所述气动总阀的开闭。

进一步的，所述箱体的下端设置有支架，所述箱体为长方体状结构，所述箱体长度为560mm，宽度为380mm，所述箱体的高度为1600mm，所述风阀顶端到所述箱体顶端的高度为230mm；

所述阀门面板的长度为710mm，宽度为480mm。

进一步的，所述阀门面板上设置有总进气管路、预留管路、主进气管路、分流管路和辅助气流管路，所述总进气管路的进气端与所述进气孔连通，所述总进气管路的进口端设置有三通接头，向上连接所述预留管路，所述预留管路的长度范围为60mm-100mm，其上端连接面密封接头；所述三通接头向下连接所述主进气管路，所述主进气管路上连接有隔膜阀，所述隔膜阀后面并联有四组所述分流管路，每一组所述分流管路自下向上依次连接有气动分阀、减压阀、压力表和隔膜阀，所述分流管路的上端连接有面密封接头，所述气动分阀的结构与所述气动总阀相同，且所述气动分阀分别与所述控制面板的相对应的按键连接；

所述辅助气流管路的进气端连接有面密封接头，向下依次连接隔膜阀、第一单向阀和压力表，所述第一单向阀向下为开启状态，再在所述减压阀的下方分别与四组所述分流管路连通，在所述分流管路的上端的隔膜阀的下方分别与出气管路通过隔膜阀连通，所述出气管路的外端与真空发生器连接，所述真空发生器的上端通过阀门与废气装置连通，下端与驱动机构连通。

进一步的，所述真空发生器的下端通过第二单向阀与氮气驱动机构连接，所述第二单向阀向上为开启状态，所述氮气驱动机构向所述真空发生器输入氮气，所述真空发生器则对所述辅助气流管路进行抽真空。

进一步的，所述阀门面板上还设置有紧急停止按键，所述紧急停止按键与所述阀门面板上是所有电磁阀电连接，所述紧急停止按键设置为向所述箱体内侧凹陷的结构，能够防止被碰触；所述进风口为进风栅栏。

进一步的，所述箱体的一侧面设置有箱门，所述箱门、所述控制面板和所述进风口均设置在所述箱体的同一侧面上；

在所述侧面上还设置有观测面板，能够透过所述观测面板观测到所述箱体内部；

进一步的，所述观测面板包括设置在所述箱体侧面上部的观测开口和封闭所述观测开口的金属网格防爆玻璃。

进一步的，所述进气孔和所述出气孔均为敲落孔；所述金属网格防爆玻璃的四周设置的箱体上还设置有内衬门板，所述内衬门板的颜色能够指示进气孔内通入的气体性质；

所述箱体内部设置有检测装置，所述箱体外部设置有报警装置，所述检测装置与所述报警装置通信连接；所述报警装置为三色塔灯。

进一步的，所述箱门上设置有门锁，所述门锁兼具把手的功能；

所述箱门上安装有闭门器，使所述箱门能够自动吸合。

进一步的，所述箱体上还设置有压差计，所述压差计的一端伸入所述箱体内部，另一端在所述箱体外部，能够显示箱体内外的压强差。

本发明还提供一种气体输送设备，包括上述任意一项技术方案所述的气体分阀箱。

与现有技术相比，本发明提供的气体分阀箱，其上增加了控制面板，控制面板上的按键通过电磁阀与阀门面板上的进气管路上的气动总阀的开闭，这样能够通过控制面板上按键的通断电来控制气体的流通与否的状况；本发明的箱体的进气孔和出气孔为多个敲落孔，可以根据需要进行选择进气口和出气口的位置，阀门面板上所有的阀门构件均通过特殊的焊接技术焊接上去，减小了死角的尺寸和各部件之间的空隙尺寸，使得阀门面板的尺寸大大减小，进而箱体的尺寸大大减小；本发明中的阀门面板上的阀门的结构的设计可靠性好、安全性高，且设计一条辅助气流系统，因为减压阀易出现故障，需要维修，该辅助气流系统是用在减压阀维修后进行排除系统管路内的空气的，使得本发明的功能更完善、安全性更好。本发明智能程度高、结构紧凑、成本低廉、可靠性高且安全性好。

附图说明

图1为本发明实施例一中的气体分阀箱的结构示意图一。

图2为本发明实施例一中的气体分阀箱的结构示意图二。

图3为本发明实施例一中的气体分阀箱的俯视图。

图4为本发明实施例一中的阀门面板的结构示意图一。

图5为本发明实施例一中的阀门面板的结构示意图二。

附图标记：1-箱体；2-风阀；3-敲落孔；4-进风栅栏；5-金属网格防爆玻璃；6-控制面板；7-三色塔灯；8-压差计；9-支架；10-螺栓；11-阀门面板；12-总进气管路；13-主进气管路；14-辅助气流管路；15-隔膜阀；16-压力表；17-分流管路；18-气动分阀；19-减压阀；20-面密封接头；21-第一单向阀；22-出气管路；23-真空发生器；24-第二单向阀；25-氮气驱动机构；61-紧急停止按键；1011-箱门；1012-门锁；1013-内衬门板；1101-通孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1-3所示，本发明提供的气体分阀箱，包括箱体1，箱体1的顶部设置有风阀2、多个进气孔和出气孔，箱体1的一侧面的中部设置有进风口。具体地，箱体1的下端为一体式焊接的支架9，整个箱体1为长方体状结构，箱体1长度为560mm，宽度为380mm，箱体1的高度为1600mm，风阀2顶端到箱体1顶端的高度为230mm，风阀2通过螺栓10连接在箱体1顶部，螺栓10伸入箱体1内部的下端连接有消防喷淋头，当内部发生火灾时，可以进行灭火；进气孔和出气孔均为敲落孔3，这样可以根据装配需要选择进气口和出气口的位置，方便灵活；进风口为进风栅栏4，风阀2与抽风装置的进风口连通，因为箱体1内是负压，所以可以通过进风栅栏4自动进风，再通过与风阀2连接的抽风装置完成箱体1内空气的流通。进一步的，箱体1上还设置有压差计8，压差计8的一端伸入箱体1内部，另一端在箱体1外部，能够显示箱体1内外的压强差，因为在工作过程中，箱体1内必须保持负压状态，这样发生气体泄漏或者火灾时，毒气等有害气体不会外排，而会从风阀2被抽走，火势也会往低压方向蔓延，不会蔓延到箱体1外部造成更大的灾害。

进一步的，如图1和图2所示，箱体1的设置进风口的侧面上设置有箱门1011，在侧面上还设置有观测面板，观测面板包括设置在箱体1侧面上部的观测开口和封闭观测开口的金属网格防爆玻璃5，能够透过观测面板观测到箱体1内部。进一步的，金属网格防爆玻璃5的四周设置的箱体1上还设置有内衬门板1013，内衬门板1013的颜色能够指示进气孔内通入的气体性质，例如：红色表示气体为易燃、易爆或氧化性气体，黄色表示气体为有毒或腐蚀性气体，蓝色表示其它性质的气体。进一步的，箱体1内部还设置有检测装置，箱体1外部设置有报警装置，检测装置和报警装置均与控制器通信连接。在本实施例中检测装置包括火焰侦测器、高温探头、气体泄露侦测器和负压开关，报警装置为三色塔灯7，火焰侦测器能够检测箱体1内是否有火焰，高温探头能够检测箱体1内的温度是否过高，气体检测传感探头能够感应箱体1内空气和气体的比例，负压开关用于检测箱体1内外的压差是否达到最低值，如果有火焰、温度超过预设温度或者进气管路有泄漏，则均会发送危险信号给控制器，控制器控制三色塔灯7闪烁红灯和其上的蜂鸣鸣响，为二级报警；如果箱体1内的负压不够，则负压开关会发送警告信号给控制器，控制器控制三色塔灯7闪烁黄灯和其上的蜂鸣鸣响，为一级报警。

进一步的，如图1所示，箱门1011上设置有门锁1012，门锁1012也可以作为把手打开箱门1011；箱门1011上安装有闭门器，使箱门1011能够自动吸合，可以保证在人员忘记关闭箱门1011的情况下消除安全隐患。具体地，闭门器为液压闭门器，液压闭门器的基本构件有支承导向件、传动齿轮、复位弹簧、单向阀、齿条柱塞、节流阀芯和壳体、端盖、密封圈以及连杆，壳体和连杆起着固定闭门器和连接门扇和门框的作用。闭门器的工作原理是:当开门时，门体带动连杆动作，并使传动齿轮转动，驱动齿条柱塞向右方移动。在柱塞右移的过程中弹簧受到压缩，右腔中的液压油也受压。柱塞左侧的单向阀球体在油压的作用下开启，右腔内的液压油经单向阀流到左腔中。当开门过程完成后，由于弹簧在开启过程中受到压缩，所积蓄的弹性势能被释放，将柱塞往左侧推，带动传动齿轮和闭门器连杆转动，使门关闭。在弹簧释放过程中，由于闭门器左腔的液压油受到压缩，单向阀被关闭，液压油只能通过壳体与柱塞之间的缝隙流出，并经过柱塞上的小孔以及两条装有节流阀芯的流道回流到右腔。因此液压油对弹簧释放构成了阻力，即通过节流达到了缓冲的效果，使门关闭的速度得到了控制。阀体上的节流阀可以调节，可控制不同行程段的、可变化的闭门速度。

进一步的，箱体1的一侧面上设置有控制面板6，具体地，控制面板6上设置一个紧急停止按键61、一对相对应的主进气路的开启和关闭按键、四组分流管路17的相对应的四对开启和关闭按键、上述五对按键相对应的远程关断按键、一个复位按键和一个静音按键，其中，紧急停止按键61长度较长，因此其设置的位置为向箱体1内侧凹陷的结构，来防止该按键在不使用时被其他事物碰触。

进一步的，箱体1的内部还设置有阀门面板11，具体地，如图4和图5所示，阀门面板11的四角各有一个通孔1101，通过螺栓穿过通孔1101螺纹连接在箱体1内部的侧壁上，阀门面板11的长度为710mm，宽度为480mm，尺寸足够小，结构紧凑。阀门面板11上设置有总进气管路12、与总进气管路12连通的预留管路、与总进气管路12连通的主进气管路13、与主进气管路13连通的的四组分流管路17和辅助气流管路14，总进气管路12末端设置有三通接头，向上连接预留管路，预留管路的长度范围为60mm-100mm，可以为60mm80mm或者100mm，本实施例设计为60mm。其上端连接面密封接头20；三通接头向下连接主进气管路13，主进气管路13上设置有常闭式的气动总阀，气动总阀与气动执行机构连接，气动执行机构包括与气动总阀连接的气管，气管远离气动总阀的一端连接有电磁阀，电磁阀与控制面板6上的主进气管路13的开启按键连接，能够通过控制面板6上的按键的开闭来控制电磁阀的通断电，进而控制气动执行机构的进气动作，达到控制气动总阀的开闭的目的。主进气管路13上还依次连接有隔膜阀15，隔膜阀15后面连接有压力表16，再往后并联有四组分流管路17，每一组分流管路17自下向上依次连接有气动分阀18、减压阀19、压力表16和隔膜阀15，分流管路17的上端连接有面密封接头20。其中，各气动分阀18的结构与气动总阀相同，分别与各自的气动执行机构连接，且气动执行机构分别与控制面板6的相对应的按键连接，该气动执行机构的结构及与控制面板6的连接方式均与气动总阀的相同，在此不再赘述。此外，控制面板6上的紧急停止按键61与所有的电磁阀均电连接，在紧急突发状况下，能够采取按下去紧急停止按键61以达到所有的电磁阀均断电，整个控制面板6停止进气的目的。

辅助气流管路14的进气端连接有面密封接头20，向下依次连接隔膜阀15、第一单向阀21和压力表16，第一单向阀21向下为开启状态，在减压阀19的下方分别与四组分流管路17连通，在分流管路17的上端的隔膜阀15的下方分别与出气管路22通过隔膜阀15连通，出气管路22的外端与真空发生器23连接，真空发生器23的上端与废气装置连通，下端通过第二单向阀24与氮气驱动机构25连接，第二单向阀24向上为开启状态，氮气驱动机构25向真空发生器23输入氮气，真空发生器23则对辅助气流管路14进行抽真空。其中上述隔膜阀15均采用手动隔膜阀，由EPDM隔膜材料制成，为精密铸造不锈钢阀体，具有抛光直通无死角通道，还具有开、关限位及状态显示功能，并且耐酸、耐碱、无外漏、不染菌、易消毒以及维护方便。上述所有的阀门部件均采用swagelok焊机使用8H或者8M型号机器焊接制备。

本发明提供的气体分阀箱，其上增加了控制面板6，控制面板6上的按键通过电磁阀与阀门面板11上的进气管路上的气动总阀的开闭，这样能够通过控制面板6上按键的通断电来控制气体的流通与否的状况；本发明的箱体1的进气孔和出气孔为多个敲落孔3，可以根据需要进行选择进气口和出气口的位置，阀门面板11上所有的阀门构件均通过特殊的焊接技术焊接上去，减小了死角的尺寸和各部件之间的空隙尺寸，使得阀门面板11的尺寸大大减小，进而箱体1的尺寸大大减小；本发明中的阀门面板11上的阀门的结构的设计可靠性好、安全性高，且设计一条辅助气流系统，因为减压阀19易出现故障，需要维修，该辅助气流系统是用在减压阀19维修后进行排除系统管路内的空气的，使得本发明的功能更完善、安全性更好。本发明智能程度高、结构紧凑、成本低廉、可靠性高且安全性好。

实施例二

本发明还提供一种气体输送设备，包括上述任意一项技术方案的气体分阀箱。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气体分阀箱，包括箱体（1），所述箱体（1）的顶部设置有风阀（2）、多个进气孔和出气孔，所述箱体（1）的一侧面的中部设置有进风口；

其特征在于，所述箱体（1）的一侧面上设置有控制面板（6），所述箱体（1）的内部还设置有阀门面板（11），所述阀门面板（11）上设置有主进气管路（13），所述主进气管路（13）的进气端与所述进气孔连接，出气端与所述出气孔连接，所述主进气管路（13）上设置有常闭式的气动总阀，所述气动总阀与气动执行机构连接，所述气动执行机构包括与所述气动总阀连接的气管，所述气管远离所述气动总阀的一端连接有电磁阀，所述电磁阀与所述控制面板（6）连接，能够通过所述控制面板（6）上的按键的开闭来控制所述电磁阀的通断电，进而控制所述气动总阀的开闭；

所述阀门面板（11）上设置有总进气管路（12）、预留管路、主进气管路（13）、分流管路（17）和辅助气流管路（14），所述总进气管路（12）的进气端与所述进气孔连通，所述总进气管路（12）的进口端设置有三通接头，向上连接所述预留管路，所述预留管路的长度范围为60mm-100mm，其上端连接面密封接头（20）；所述三通接头向下连接所述主进气管路（13），所述主进气管路（13）上连接有隔膜阀（15），所述隔膜阀（15）后面并联有四组所述分流管路（17），每一组所述分流管路（17）自下向上依次连接有气动分阀（18）、减压阀（19）、压力表（16）和隔膜阀（15），所述分流管路（17）的上端连接有面密封接头（20），所述气动分阀（18）的结构与所述气动总阀相同，且每个所述气动分阀（18）分别与所述控制面板（6）的相对应的按键连接；

所述辅助气流管路（14）的进气端连接有面密封接头（20），向下依次连接隔膜阀（15）、第一单向阀（21）和压力表（16），所述第一单向阀（21）向下为开启状态，再在所述减压阀（19）的下方分别与四组所述分流管路（17）连通，在所述分流管路（17）的上端的隔膜阀（15）的下方分别与出气管路（22）通过隔膜阀（15）连通，所述出气管路（22）的外端与真空发生器（23）连接，所述真空发生器（23）的上端通过阀门与废气装置连通，下端与驱动机构连通；

所述箱体（1）的一侧面设置有箱门（1011），所述箱门（1011）、所述控制面板（6）和所述进风口均设置在所述箱体（1）的同一侧面上；

在所述侧面上还设置有观测面板，能够透过所述观测面板观测到所述箱体（1）内部。

2.根据权利要求1所述的气体分阀箱，其特征在于，所述箱体（1）的下端设置有支架（9），所述箱体（1）为长方体状结构，所述箱体（1）长度为560mm，宽度为380mm，所述箱体（1）的高度为1600mm，所述风阀（2）顶端到所述箱体（1）顶端的高度为230mm；

所述阀门面板（11）的长度为710mm，宽度为480mm。

3.根据权利要求1所述的气体分阀箱，其特征在于，所述真空发生器（23）的下端通过第二单向阀（24）与氮气驱动机构（25）连接，所述第二单向阀（24）向上为开启状态，所述氮气驱动机构（25）向所述真空发生器（23）输入氮气，所述真空发生器（23）则对所述辅助气流管路（14）进行抽真空。

4.根据权利要求1所述的气体分阀箱，其特征在于，所述控制面板（6）上还设置有紧急停止按键（61），所述紧急停止按键（61）与所述阀门面板（11）上的所述气动总阀的所述电磁阀电连接，所述紧急停止按键（61）设置为向所述箱体（1）内侧凹陷的结构，能够防止被碰触；所述进风口为进风栅栏（4）。

5.根据权利要求1所述的气体分阀箱，其特征在于，所述进气孔和所述出气孔均为敲落孔（3）；

所述观测面板包括设置在所述箱体（1）侧面上部的观测开口和封闭所述观测开口的金属网格防爆玻璃（5）；

所述金属网格防爆玻璃（5）的四周设置的箱体（1）上还设置有内衬门板（1013），所述内衬门板（1013）的颜色能够指示进气孔内通入的气体性质；

所述箱体（1）内部设置有检测装置，所述箱体（1）外部设置有报警装置，所述检测装置与所述报警装置通信连接；所述报警装置为三色塔灯（7）。

6.根据权利要求1所述的气体分阀箱，其特征在于，所述箱门（1011）上设置有门锁（1012），所述门锁（1012）兼具把手的功能；

所述箱门（1011）上安装有闭门器，使所述箱门（1011）能够自动吸合。

7.根据权利要求1-6任一项所述的气体分阀箱，其特征在于，所述箱体（1）上还设置有压差计（8），所述压差计（8）的一端伸入所述箱体（1）内部，另一端在所述箱体（1）外部，能够显示箱体（1）内外的压强差。

8.一种气体输送设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的气体分阀箱。