至少三氣混合方法及混合系統的製作方法
2023-07-11 17:39:11
專利名稱：至少三氣混合方法及混合系統的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種氣體混合方法。特別是關於至少三種以上的氣體的混合，其中一氣體為相對低混合量，且具高分子量。
然而，鎂合金材料在熔融狀態下，是屬相當活潑的金屬。當鎂合金熔融材料與空氣接觸時會產生氧化，燃燒反應。為了保護鎂合金熔融材料，其可用SF6/CO2/空氣的混合氣體保護於其表面。特別是，在極低濃度的狀態下(0.04％SF6)，就能有效形成保護膜，保護鎂合金熔融材料。但是，近來環保因素，及市場結構變更，特別針對全球氟衍生物的市場變動，使得SF6的價格高漲。另外，SF6的溫室效應(GlobalWarming Potential)是CO2的22,200倍。因此有必需降低其使用量。
為了使有效保護鎂合金熔融材料，又能考慮環保因素，SF6/CO2/空氣需有適當混合比例。然在其混合過程中，因SF6的混合量必需降低，但是SF6的分子量又遠比CO2及空氣(Air)大。當三者氣體直接混合時，特別是SF6不容易均勻混合。
本發明的一種三氣以上混合方法包括，進行一初步三氣以上混合步驟。此初步三氣以上混合步驟的一混合量大約為預計總混合量的一小部分，例如10％。經此初步三氣混合，再與其它二氣體混合成預計的總混合量比例。
上述的初步三氣以上混合步驟，包括SF6/CO2/空氣的混合，其中SF6有相對較低的含量比例。
上述的初步三氣以上混合步驟，SF6的含量為低於總混合量的1％，其中目標為0.03％。
上述的初步三氣以上混合方法，其中CO2與空氣的比例約為1∶3。
本發明另外提供一種至少三氣以上混合統包括一第一氣體源，一第二氣體源，一第三氣體源，一第一混合器，一第二混合器，以及一混合氣緩衝槽。第一氣體源，第二氣體源，與第三氣體源連接於第一混合器，進行一初步混合。第三氣體源提供一氣體為相對低混合量，且相對高分子量。第一混合器混合的一第一混合量佔一預計總混合量的一較小部分。另外，第一氣體源與一第二氣體源連接於第二混合器，得到一第二混合量。第一混合量與第二混合量會合於混合氣緩衝槽，以提供預計總混合量。
上述的第一氣體源，第二氣體源，與第三氣體源，分別提供空氣，CO2，及SF6的氣體，其中SF6有相對較低的含量比例。
上述的SF6的含量為低於總混合量的1％，其中目標為0.03％。
上述的CO2與空氣的比例約為1∶3。
為讓本發明的上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合附圖，作詳細說明。
圖1B為依照本發明混合的氣體的另一混合路徑的流程方塊圖。
圖1C為依照本發明二混合路徑會合後，其檢測及應用的流程方塊圖。
圖2為依照本發明一種三氣以上混合系統的方塊圖。標號說明102，110 氣體混合機104，112 氣體流量控制200，202，204 氣體源106 混合氣緩衝槽206 SF6分析儀208 混合氣應用單元(鎂廢料回收爐)210 混合氣應用單元(壓鑄機)
氣體的混合是靠氣體分子的運動，一熱力學氣體定律，擴散以得到混合效果。然而氣體分子的運動速率，會受本身分子質量影響。當少成分具有高分子量的分子，欲與其它氣體均勻混合，將是一個問題。為了有效得到均勻混合效果，本發明的方法取兩階段混合步驟。
圖1A繪示依照本發明，在初步混合的氣體混合路徑的流程方塊圖。圖1B繪示依照本發明，混合的氣體的另一混合路徑的流程方塊圖。圖1C繪示依照本發明，二混合路徑會合後，其檢測及應用的流程方塊圖。請參閱圖1A，本實施例以三種氣體，空氣/CO2/SF6為例，然實際上一般可包括含三種以上的氣體混合。在步驟100，三種氣體匯集。在步驟102，進行一初步混合。在步驟104，初步混合後的氣體，以一流量輸出，例如是總混合量的10％。在步驟106，將初步混合後的氣體暫時儲存於一氣體緩衝儲存槽。在圖1A的流程中，SF6不與其它氣體，以預計的混合比進行混合。雖然SF6較重，但是相互之間的混合比，在此初步混合過程中，不至於有太大的懸殊比例。相對而言，就較容易達成均勻混合。
請參閱圖1B，在步驟108，110，其另一混合路徑為將其它異於SF6的氣體，例如空氣與CO2進行混合。然後在步驟112，以適當的流量輸出空氣與CO2的混合氣體。其流量控制，已不足圖1A中初步混合後的氣體，以達到預計的總混合比例。由於初步混合步驟102，其流量為總混合量的約10％，由圖1B提供的空氣與CO2的混合氣體，需佔總混合量的約90％。
請參閱圖1C，由圖1A與圖1B中的流程，所輸出的混合氣體，接著輸到氣體緩衝儲存槽106，以得到預計的總混合量。其可由一分析儀114，測量確定。經另一流量計，分送給壓鑄機鎔爐118的使用。
圖1C所示的流程是本發明混合氣的使用。特別是鎂合金的壓鑄機鎔爐，需要低SF6含量，及適當比例的CO2的混合氣，如此可有效保護鎂合金熔融，避免其氧化甚或燃燒。
本發明就一系統而言，圖2繪示依照本發明，一種三氣以上混合系統的方塊圖。在圖2中，三氣以上混合系統主要包括一第一氣體源200，一第二氣體源202，一第三氣體源204，一第一混合器102，一第二混合器104，以及一混合氣緩衝槽106。氣體的數量，並不限於三種。其僅一實施例便於說明。
第一氣體源200，一第二氣體源202及一第三氣體源204例如分別為空氣，CO2及SF6的氣體源。其中空氣，CO2及SF6同時輸入給第一混合器102，作初步的混合。如圖1A的流程，第一混合器102的混合量為預計總混合量的相對較小一部分。如此，由於SF6與空氣及CO2的目前比例並沒有太大的懸殊，SF6較易與空氣及CO2均勻混合。
當第一混合器102進行初步的三氣混合時，第二混合器104也同時接收，空氣與CO2的輸入，進行混合。此第二混合器104的混合量，設定使當與第一混合器102的混合氣又混何時，可得到預計總混合量比例。實際上操作的分量條件，可隨實際需求改變。但是第二混合器104的混合量要比第一混合器102的混合量大。
由第一混合器102與第二混合器104混合的二階段混合氣體，同時輸入一緩衝槽106，又得到最後的混合，以達到預計的混合氣體。此預計的混合氣體可由一SF6分析儀偵測。而由緩衝槽106混合後的氣體，就可輸送到其它機臺的使用。例如壓鑄機210或回收爐208。
本發明得混合方法，其氣體混合效果，已有顯著的效果，能使很低的SF6(＜1％)有均勻的混合效果。SF6的混合量，約可以為小於1％，其中還可約1％-0.1％之間，而實際操作條件較佳例如為約0.03％。至於，空氣與CO2的比例也約可3∶1。
本發明利用二流程的氣體混合。一流程如圖1A中，以一低混合量，進行所有氣體的混合，使高分子量的SF6較易均勻混合。一流程如圖1B，其它不包含SF6氣體，進行另一混合流程。而最後再一次混合，得到預計混合氣體，使SF6有較佳的均勻度。
綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例公開如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視申請專利範圍所界定為準。
權利要求
1.一種至少三氣以上混合方法，其中包括一第一氣體為一相對較低混合量，且相對一高分子量，其特徵在於該方法包括進行一初步三氣以上混合步驟得到一初步混合氣體，其中該初步混合氣體的一第一混合量為一預計總混合量的一相對較小部分；進行混合該初步混合氣體與異於該第一氣體的數種其它氣體，使混合成為該預計總混合量的一預定比例。
2.如權利要求1所述的至少三氣以上混合方法，其特徵在於其中該初步三氣以上混合步驟，包括一SF6氣體，一CO2氣體及一空氣的混合，其中該SF6氣體有一相對較低的含量比例。
3.如權利要求2所述的至少三氣以上混合方法，其特徵在於其中該初步三氣以上混合步驟中，該SF6氣體的含量為低於該總混合量的約1％。
4.如權利要求3所述的至少三氣以上混合方法，其特徵在於其中該初步三氣以上混合步驟中，該SF6氣體的含量為該總混合量的約0.03％。
5.如權利要求4所述的至少三氣以上混合方法，其特徵在於其中該CO2氣體與該空氣的比例約為1∶3。
6.如權利要求1所述的至少三氣以上混合方法，其特徵在於其中該第一氣體的該混合量為該預計總混合量的約1％-0.01％之間。
7.如權利要求1所述的至少三氣以上混合方法，其特徵在於其中該初步混合氣體的該第一混合量為該預計總混合量的約10％。
8.如權利要求1所述的至少三氣以上混合方法，其特徵在於其中異於該第一氣體的該些種其它氣體，為二種氣體。
9.一種至少三氣以上混合系統，其特徵在於包括至少一第一氣體源，一第二氣體源，及一第三氣體源，其中該第三氣體源提供一氣體有相對較低的一混合比例，且相對較高分子量；一第一混合器，接收該第一氣體源，該第二氣體源，與該第三氣體源，進行一初步混合，得到一初步混合氣體，有一第一混合量；一第二混合器接收該第一氣體源與該第二氣體源，用以混合得到一第二混合氣體，有一第二混合量；一混合氣緩衝槽，用以混合該第一混合氣體與該第二混合氣體，得到一總合混氣體，具有一預計總混合量其中第一混合量比第二混合量小。
10.如權利要求9所述的至少三氣以上混合系統，其特徵在於其中該第一氣體源，該第二氣體源，與該第三氣體源，分別提供一空氣，一CO2氣體，及一SF6氣體，其中該SF6氣體有該較低的該含量比例。
11.如權利要求10所述的至少三氣以上混合系統，其特徵在於其中該SF6氣體的含量比例約為低於該總混合量的1％。
12.如權利要求11所述的至少三氣以上混合系統，其特徵在於其中該SF6氣體的含量比例約為該總混合量的0.03％。
13.如權利要求12所述的至少三氣以上混合系統，其特徵在於其中該上述的CO2與空氣的比例約為1∶3。
14.如權利要求9所述的至少三氣以上混合系統，其特徵在於其中於該第一混合氣中，該第三氣體源提供的該氣體的該混合量為該預計總混合量的約1％-0.01％之間。
15.如權利要求9所述的至少三氣以上混合方法，其特徵在於其中該初步混合氣體的該第一混合量為該預計總混合量的約10％。
全文摘要
一種三氣混合方法及混合系統，適用於混合三種氣體的混合，其中一氣體為相對低混合量，例如約小於1％，且具高分子量。三氣混合方法先進行一初步三氣混合。初步三氣混合的一流量約為預計總流量的10％。經此初步三氣混合，再與其它二氣體混合成預計的混合比例。
文檔編號B01F15/04GK1433836SQ02102388
公開日2003年8月6日 申請日期2002年1月24日 優先權日2002年1月24日
發明者鄭百種 申請人:敬得科技股份有限公司