專利名稱：石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置及方法及石英玻璃真空脫羥爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石英玻璃真空脫羥領(lǐng)域的抽真空裝置，尤其涉及一種石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置，以及一種石英玻璃真空脫羥用抽真空方法，以及一種石英玻璃真空脫羥爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，石英玻璃管真空脫羥的抽真空設(shè)備，要獲得中、高真空，需要由三級(jí)真空機(jī)組，以前的三級(jí)一般主要包括擴(kuò)散泵、羅茨泵和旋片泵。由于三級(jí)真空系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)行、維護(hù)成本高，真空內(nèi)部環(huán)境、外部環(huán)境都很差，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量運(yùn)行較大，而新型抽真空裝置能夠解決這些問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置，本石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置能夠降低抽氣功率，提高極限真空度， 降低生產(chǎn)成本,改善工作環(huán)境。本發(fā)明還提供了石英玻璃真空脫羥用抽真空方法,本石英玻璃真空脫羥用抽真空方法能夠降低抽氣功率，提高極限真空度，降低生產(chǎn)成本，改善工作環(huán)境。本發(fā)明還提供了一種石英玻璃真空脫羥爐，本石英玻璃真空脫羥爐能夠降低抽氣功率， 提高極限真空度，降低生產(chǎn)成本，改善工作環(huán)境。
針對(duì)石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種新型石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置，其特征在于包括直聯(lián)旋片泵和與直聯(lián)旋片泵相連并且在低于200Pa的壓強(qiáng)下能夠啟動(dòng)的分子增壓泵；當(dāng)直聯(lián)旋片泵首先啟動(dòng)并且將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下時(shí)，分子增壓泵開始啟動(dòng)并將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10_3Pa以下。分子增壓泵采用的是是新型中真空、高真空兼用真空泵，是目前其它真空泵所沒有的特性，其圓盤式葉輪是其技術(shù)的核心，抗大氣沖擊能力強(qiáng)，抽氣速度快。作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，當(dāng)直聯(lián)旋片泵首先啟動(dòng)并且將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下時(shí)，分子增壓泵開始啟動(dòng)并將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10_3Pa_10_4Pa。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，還包括連接在分子增壓泵和直聯(lián)旋片泵之間的電磁壓差閥。電磁壓差閥開啟，旋片泵與分子增壓泵聯(lián)通；電磁壓差閥關(guān)閉，則旋片泵與分子增壓泵斷開。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，還包括一端與分子增壓泵相連接的高真空閥，聞?wù)婵臻y的另一端用于連接爐體。聞?wù)婵臻y開啟，真空室與真空系統(tǒng)聯(lián)通；聞?wù)婵臻y關(guān)閉，則真空室與真空系統(tǒng)斷開。
針對(duì)石英玻璃真空脫羥爐，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種石英玻璃真空脫羥爐， 包括爐體和與爐體相連接的上述的石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置。
針對(duì)石英玻璃真空脫羥用抽真空方法，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種石英玻璃真空脫羥爐用抽真空方法，包括以下步驟首先，開啟直聯(lián)旋片泵，將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下；然后，開啟分子增壓泵，將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10_3Pa以下。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，開啟分子增壓泵，將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至 11 (T3Pa-1 (T4Pa。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在開啟直聯(lián)旋片泵之前，還包括開啟連接在分子增壓泵和直聯(lián)旋片泵之間的電磁壓差閥和連接在爐體和分子增壓泵之間的高真空閥的步驟。
本發(fā)明在原三級(jí)真空機(jī)組的基礎(chǔ)上將石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置改為由直聯(lián)旋片泵和分子增壓泵組成的二級(jí)真空機(jī)組。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠；工作范圍寬，在200Pa—10_5Pa壓強(qiáng)范圍內(nèi)，甚至在200Pa—10_7Pa壓強(qiáng)范圍內(nèi)能連續(xù)運(yùn)行，可作中、高真空兩臺(tái)泵使用；中真空抽速高，比傳統(tǒng)的中真空系統(tǒng)高出3-5倍，是目前抽速最高的中真空系統(tǒng)；能獲得清潔真空；節(jié)能顯著，能耗僅為傳統(tǒng)中真空系統(tǒng)的5%，油擴(kuò)散泵的 10%，分子泵+羅茨泵機(jī)組的30% ;抽氣效率高，大部分場(chǎng)合能在幾分鐘內(nèi)獲得10_3Pa高真空；轉(zhuǎn)速低，比現(xiàn)有分子泵的轉(zhuǎn)速低30%，軸承壽命顯著延長；維護(hù)方便?？傊?，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，設(shè)備使用安全系數(shù)高，運(yùn)行成本低；改善了石英玻璃的脫羥效果，優(yōu)于傳統(tǒng)的真空系統(tǒng)，石英玻璃管的光透、表面質(zhì)量、理化性能、等都有大幅度的提高，特別是去除氫氧根的效果極佳，能夠做到小于O. lppm。滿足電光源、半導(dǎo)體、光纖等行業(yè)的特殊需求；能夠降低抽氣功率，提高極限真空度，降低生產(chǎn)成本，改善工作環(huán)境。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1參見圖1，本新型石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置，包括直聯(lián)旋片泵和與直聯(lián)旋片泵相連并且在低于200Pa的壓強(qiáng)下能夠啟動(dòng)的分子增壓泵；還包括連接在分子增壓泵和直聯(lián)旋片泵之間的電磁壓差閥；還包括一端與分子增壓泵相連接的高真空閥，高真空閥的另一端用于連接爐體；當(dāng)直聯(lián)旋片泵首先啟動(dòng)并且將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下時(shí)，分子增壓泵開始啟動(dòng)并將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10_3Pa_10_4Pa。
本新型石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置工作時(shí)，首先開啟高真空閥和電磁壓差閥；然后開啟直聯(lián)旋片泵，將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下；最后開啟分子增壓泵，將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10_3Pa以下。本實(shí)施例中，使用分子增壓泵，從而變成兩級(jí)，分子增壓泵是新型中真空、高真空兼用真空泵，是目前其它真空泵所沒有的特性，其圓盤式葉輪是其技術(shù)的核心，抗大氣沖擊能力強(qiáng)，抽氣速度快。電磁壓差閥開啟，旋片泵與分子增壓泵聯(lián)通；電磁壓差閥關(guān)閉，則旋片泵與分子增壓泵斷開。高真空閥開啟，真空室與真空系統(tǒng)聯(lián)通；高真空閥關(guān)閉，則真空室與真空系統(tǒng)斷開。
高真空閥是指符合高真空技術(shù)要求的主要在該真空區(qū)域內(nèi)使用的一種真空閥。分子增壓泵是在真空系統(tǒng)中用于獲得高真空的真空泵。旋片泵是分子增壓泵的前級(jí)泵。分子增壓泵工作原理分子增壓泵的抽氣機(jī)理是基于全拖動(dòng)的原理。氣體分子在與其他分子或物體碰撞時(shí)，可以發(fā)生動(dòng)量交換，若氣體分子能始終獲得定向動(dòng)量，便能實(shí)現(xiàn)抽氣作用。當(dāng)氣體分子與高速定向運(yùn)動(dòng)的蒸汽流碰撞時(shí)，氣體分子是與單個(gè)油蒸汽分子之間發(fā)生動(dòng)量交換。而氣體分子與聞速運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)生碰撞時(shí)，則是氣體分子與剛性表面之間發(fā)生動(dòng)量交換。分子增壓泵就是屬于后者。該泵的抽氣單元為圓盤上分割出的從邊緣指向中心的螺旋通道，吸氣級(jí)具有兩個(gè)平行的拖動(dòng)面，而壓縮級(jí)僅有一個(gè)拖動(dòng)面，且壓縮級(jí)是由多個(gè)拖動(dòng)面串接而成，氣體沿著螺旋通道依次由中心流向外緣，再由外緣流向中心，多級(jí)迂回后最終流向排氣口。高速旋轉(zhuǎn)的圓盤平面?zhèn)鬟f給碰撞其上的氣體分子的動(dòng)量應(yīng)沿著切線方向，由于分割出的螺旋通道與半徑方向有一夾角，故氣體分子所獲得的切向動(dòng)量沿著螺旋通道方向有一分量，該分量迫使氣體分子沿著通道從圓盤的外緣向中心運(yùn)動(dòng)(壓縮)，同樣改變螺旋方向，也能迫使氣體分子從中心向外緣運(yùn)動(dòng)(壓縮)。正是多級(jí)的壓縮通道串接起來，使得分子增壓泵可以形成巨大的壓縮比(對(duì)N2而言可達(dá)108)。這樣巨大的壓縮比可以保證處于泵的前級(jí)部分潤滑裝置產(chǎn)生的油蒸汽難于返流至高真空一側(cè)，這就是分子增壓泵能夠獲得清潔真空的關(guān)鍵所在。本實(shí)施例中，高真空閥采用⑶Q200\OTQ300\OTQ400 ;分子增壓泵采用 MB200D的；旋片泵采用XZ-18。
實(shí)施例2參見圖1，本石英玻璃真空脫羥爐，包括爐體和與爐體相連接的石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置，所述新型石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置包括直聯(lián)旋片泵和與直聯(lián)旋片泵相連并且在低于200Pa的壓強(qiáng)下能夠啟動(dòng)的分子增壓泵；還包括連接在分子增壓泵和直聯(lián)旋片泵之間的電磁壓差閥；還包括一端與分子增壓泵相連接的高真空閥，高真空閥的另一端用于連接爐體；當(dāng)直聯(lián)旋片泵首先啟動(dòng)并且將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下時(shí)，分子增壓泵開始啟動(dòng)并將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10_3Pa_10_4Pa。
本石英玻璃真空脫羥爐工作時(shí)，首先開啟高真空閥和電磁壓差閥；然后開啟直聯(lián)旋片泵，將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下；最后開啟分子增壓泵，將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10_3Pa 以下。本實(shí)施例中，使用分子增壓泵，從而變成兩級(jí)，分子增壓泵是新型中真空、高真空兼用真空泵，是目前其它真空泵所沒有的特性，其圓盤式葉輪是其技術(shù)的核心，抗大氣沖擊能力強(qiáng)，抽氣速度快。電磁壓差閥開啟，旋片泵與分子增壓泵聯(lián)通；電磁壓差閥關(guān)閉，則旋片泵與分子增壓泵斷開。高真空閥開啟，真空室與真空系統(tǒng)聯(lián)通；高真空閥關(guān)閉，則真空室與真空系統(tǒng)斷開。
高真空閥是指符合高真空技術(shù)要求的主要在該真空區(qū)域內(nèi)使用的一種真空閥。分子增壓泵是在真空系統(tǒng)中用于獲得高真空的真空泵。旋片泵是分子增壓泵的前級(jí)泵。分子增壓泵工作原理分子增壓泵的抽氣機(jī)理是基于全拖動(dòng)的原理。氣體分子在與其他分子或物體碰撞時(shí)，可以發(fā)生動(dòng)量交換，若氣體分子能始終獲得定向動(dòng)量，便能實(shí)現(xiàn)抽氣作用。當(dāng)氣體分子與高速定向運(yùn)動(dòng)的蒸汽流碰撞時(shí)，氣體分子是與單個(gè)油蒸汽分子之間發(fā)生動(dòng)量交換。而氣體分子與聞速運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)生碰撞時(shí)，則是氣體分子與剛性表面之間發(fā)生動(dòng)量交換。分子增壓泵就是屬于后者。該泵的抽氣單元為圓盤上分割出的從邊緣指向中心的螺旋通道，吸氣級(jí)具有兩個(gè)平行的拖動(dòng)面，而壓縮級(jí)僅有一個(gè)拖動(dòng)面，且壓縮級(jí)是由多個(gè)拖動(dòng)面串接而成，氣體沿著螺旋通道依次由中心流向外緣，再由外緣流向中心，多級(jí)迂回后最終流向排氣口。高速旋轉(zhuǎn)的圓盤平面?zhèn)鬟f給碰撞其上的氣體分子的動(dòng)量應(yīng)沿著切線方向，由于分割出的螺旋通道與半徑方向有一夾角，故氣體分子所獲得的切向動(dòng)量沿著螺旋通道方向有一分量，該分量迫使氣體分子沿著通道從圓盤的外緣向中心運(yùn)動(dòng)(壓縮)，同樣改變螺旋方向，也能迫使氣體分子從中心向外緣運(yùn)動(dòng)(壓縮)。正是多級(jí)的壓縮通道串接起來，使得分子增壓泵可以形成巨大的壓縮比(對(duì)N2而言可達(dá)108)。這樣巨大的壓縮比可以保證處于泵的前級(jí)部分潤滑裝置產(chǎn)生的油蒸汽難于返流至高真空一側(cè)，這就是分子增壓泵能夠獲得清潔真空的關(guān)鍵所在。本實(shí)施例中，高真空閥采用⑶Q200\OTQ300\OTQ400 ;分子增壓泵采用 MB200D的；旋片泵采用XZ-18。
實(shí)施例3參見圖1，本石英玻璃真空脫羥爐用抽真空方法，包括以下步驟首先，開啟直聯(lián)旋片泵，將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下；然后，開啟分子增壓泵，將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10_3Pa_10_4Pa。
作為優(yōu)選的方案，在開啟直聯(lián)旋片泵之前，還包括開啟連接在分子增壓泵和直聯(lián)旋片泵之間的電磁壓差閥和連接在爐體和分子增壓泵之間的高真空閥的步驟。本實(shí)施例中，使用分子增壓泵，從而變成兩級(jí)，分子增壓泵是新型中真空、高真空兼用真空泵，是目前其它真空泵所沒有的特性，其圓盤式葉輪是其技術(shù)的核心，抗大氣沖擊能力強(qiáng)，抽氣速度快。電磁壓差閥開啟，旋片泵與分子增壓泵聯(lián)通；電磁壓差閥關(guān)閉，則旋片泵與分子增壓泵斷開。高真空閥開啟，真空室與真空系統(tǒng)聯(lián)通；高真空閥關(guān)閉，則真空室與真空系統(tǒng)斷開。
高真空閥是指符合高真空技術(shù)要求的主要在該真空區(qū)域內(nèi)使用的一種真空閥。分子增壓泵是在真空系統(tǒng)中用于獲得高真空的真空泵。旋片泵是分子增壓泵的前級(jí)泵。分子增壓泵工作原理分子增壓泵的抽氣機(jī)理是基于全拖動(dòng)的原理。氣體分子在與其他分子或物體 碰撞時(shí)，可以發(fā)生動(dòng)量交換，若氣體分子能始終獲得定向動(dòng)量，便能實(shí)現(xiàn)抽氣作用。當(dāng)氣體分子與高速定向運(yùn)動(dòng)的蒸汽流碰撞時(shí)，氣體分子是與單個(gè)油蒸汽分子之間發(fā)生動(dòng)量交換。而氣體分子與聞速運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)生碰撞時(shí)，則是氣體分子與剛性表面之間發(fā)生動(dòng)量交換。分子增壓泵就是屬于后者。該泵的抽氣單元為圓盤上分割出的從邊緣指向中心的螺旋通道，吸氣級(jí)具有兩個(gè)平行的拖動(dòng)面，而壓縮級(jí)僅有一個(gè)拖動(dòng)面，且壓縮級(jí)是由多個(gè)拖動(dòng)面串接而成，氣體沿著螺旋通道依次由中心流向外緣，再由外緣流向中心，多級(jí)迂回后最終流向排氣口。高速旋轉(zhuǎn)的圓盤平面?zhèn)鬟f給碰撞其上的氣體分子的動(dòng)量應(yīng)沿著切線方向，由于分割出的螺旋通道與半徑方向有一夾角，故氣體分子所獲得的切向動(dòng)量沿著螺旋通道方向有一分量，該分量迫使氣體分子沿著通道從圓盤的外緣向中心運(yùn)動(dòng)(壓縮)，同樣改變螺旋方向，也能迫使氣體分子從中心向外緣運(yùn)動(dòng)(壓縮)。正是多級(jí)的壓縮通道串接起來，使得分子增壓泵可以形成巨大的壓縮比(對(duì)N2而言可達(dá)108)。這樣巨大的壓縮比可以保證處于泵的前級(jí)部分潤滑裝置產(chǎn)生的油蒸汽難于返流至高真空一側(cè)，這就是分子增壓泵能夠獲得清潔真空的關(guān)鍵所在。本實(shí)施例中，高真空閥采用⑶Q200\OTQ300\OTQ400 ;分子增壓泵采用 MB200D的；旋片泵采用XZ-18。
權(quán)利要求
1.一種新型石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置，其特征在于包括直聯(lián)旋片泵和與直聯(lián)旋片泵相連并且在低于200Pa的壓強(qiáng)下能夠啟動(dòng)的分子增壓泵；當(dāng)直聯(lián)旋片泵首先啟動(dòng)并且將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下時(shí)，分子增壓泵開始啟動(dòng)并將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10_3Pa以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置，其特征在于當(dāng)直聯(lián)旋片泵首先啟動(dòng)并且將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下時(shí)，分子增壓泵開始啟動(dòng)并將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至 10 3Pa-1O 4Pa0
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置，其特征在于還包括連接在分子增壓泵和直聯(lián)旋片泵之間的電磁壓差閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置，其特征在于還包括一端與分子增壓泵相連接的高真空閥，高真空閥的另一端用于連接爐體。
5.一種石英玻璃真空脫羥爐，包括爐體和與爐體相連接的權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置。
6.一種石英玻璃真空脫羥爐用抽真空方法，包括以下步驟首先，開啟直聯(lián)旋片泵，將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下；然后，開啟分子增壓泵，將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10_3Pa以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石英玻璃真空脫羥爐用抽真空方法，其特征在于開啟分子增壓泵，將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至110_3Pa_10_4Pa。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的石英玻璃真空脫羥爐用抽真空方法，其特征在于在開啟直聯(lián)旋片泵之前，還包括開啟連接在分子增壓泵和直聯(lián)旋片泵之間的電磁壓差閥和連接在爐體和分子增壓泵之間的高真空閥的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置，包括直聯(lián)旋片泵和分子增壓泵；當(dāng)直聯(lián)旋片泵首先啟動(dòng)并且將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下時(shí)，分子增壓泵開始啟動(dòng)并將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10-3Pa以下。本發(fā)明還公開了一種石英玻璃真空脫羥爐，包括爐體和與爐體相連接的上述的石英玻璃真空脫羥用抽真空裝置。本發(fā)明還公開了一種石英玻璃真空脫羥爐用抽真空方法，首先開啟直聯(lián)旋片泵，將爐體內(nèi)的壓強(qiáng)抽至200Pa以下；然后開啟分子增壓泵，將爐體內(nèi)壓強(qiáng)抽至10-3Pa以下。本發(fā)明能夠降低抽氣功率，提高極限真空度，降低生產(chǎn)成本，改善工作環(huán)境。
文檔編號(hào)C03B20/00GK102992596SQ20121038093
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者陳士斌, 周明強(qiáng), 徐同根, 寧井班 申請(qǐng)人:江蘇太平洋石英股份有限公司