专利名称：热转换反应密封容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热转换反应密封容器，更为详细地涉及一种能够使反应气体在吸收通过器皿向外部损失的热能而被加热的状态下供给到热区内部，以防止器皿被加热到临界温度以上，且能节省用于保持热区(hot zone)内部温度的加热器的耗电量的热转换反应密封容器。
背景技术：
迄今为止，太阳能电池级(solar grade)硅主要由半导体产业的剩余物获得。然而，一些半导体级硅的制造商采用常规工艺而商业生产太阳能电池级物质。一种常规工艺是将金属级(metallurgical)硅转换为硅烷、聚硅烷或氯硅烷化合物中的一种。所述硅烷、 聚硅烷或氯硅烷在西门子型反应器(Siemens-type reactor)中经过热解而形成高纯度 (highgrade purity)聚娃。在这种西门子工艺中，聚硅芯(rod)在亦被称为细棒(slim rod)的丝状衬底上通过气相硅化合物，例如硅烷、聚硅烷或氯硅烷的热解而制造。这种细棒为了确保生成物的纯度水平，通常被制成高纯度聚硅。在如上在反应器内使三氯硅烷(Trichlorosilane ；TCS，三氯化硅烷(SiHCl3)，下称“TCS”)和氢气进行反应而制造多晶硅时，在多晶硅的析出过程中制得大量的四氯化硅 (Silicon iTetracloride ;STC，四氯化硅(SiCl4)，下称 “STC，，)。所述STC在与氢气(H2)混合的状态下通过热氢化反应还原成TCS并被回收使用。图1是使现有STC进行热转换反应而转换成TCS的转换装置(Converter)的剖视图。如图所示，现有的转换装置在基板10的上面设置有加热器13，用于形成热区(Hot zone) 21的纵型或钟罩型器皿(bell-jar type Vessel) 20组装在所述基板10的上侧。此外，设置有在所述加热器13和器皿20之间防止热区21内部的热量传递到器皿20而向外部损失的罩体(shield)40。在如上所述的组装状态下，若通过在所述基板10的板面上贯通形成的流入孔11 向热区21供给STC和氢气(H2)相混合的气体(下称“反应气体”)，并对所述加热器13施加电源而将热区21的内部温度加热到约900°C到1500°C，则在热区21的内部，反应气体通过在高温下的氢化反应而转换为TCS和氯化氢(HCl)，并通过流出孔12排出。包覆所述热区21的器皿20为金属材质的结构材料，通常由碳钢和不锈钢构成为覆层(Clading)结构。若这种器皿20加热到约500°C以上，则会降低作为结构材料的刚性， 因此在器皿20的外侧配置用于使冷却水循环的冷却水套31，以将器皿20的温度保持在 300°C以下。S卩，在热区21中为了引起反应气体的热转换反应，保持适于反应的较高温度，而包覆热区21的器皿20为了结构稳定而具有构建额外的冷却系统30而进行冷却的结构。这种现有结构由于通过器皿20向外部损失的热能较多，因此热能的使用效率低。另外，需要通过加热器13重新供给从热区传递到器皿而损失的热能，因此存在耗电量上升的问题。
另外，反应气体(STC+H2)为了在热区21内部均勻循环而进行反应，通过在基板10 的中央及外周缘部形成为多个的流入孔11以高压状态提供。此时，反应气体以基于供给压力的STC的气化温度而供给，因此为了将热区21保持在约900°C至1500°c需要较多热能。另外，作为所述冷却系统30，需要在转换装置的周围设置用于通过设置在所述器皿20的外侧的冷却水套31循环冷却水的冷却水循环部32、用于重新冷却在通过所述冷却水套31冷却器皿20的过程中温度上升的冷却水的冷却部33以及用于储存冷却水的箱体等装置。因此需要复杂的配管的同时占有较大空间，且需要驱动用于循环冷却水的水泵等设备，因此增加了电力消耗。此外，还具有对冷却系统的构建和运用，增加巨大的投资费的问题。
发明内容
为了解决上述现有的问题，本发明的目的是提供一种热转换反应密封容器，该热转换反应密封容器通过使反应气体在供给到热区的过程中吸收向器皿外部损失的热能而供给到热区，防止器皿被加热到临界温度以上，因此无需具备用于冷却器皿的额外的冷却系统。此外，本发明的目的在于提供一种热转换反应密封容器，该热转换反应密封容器由于反应气体在吸收热能而被加热的状态下供给到热区，因此不仅能够防止热区温度的急剧下降，还能节省加热器的耗电量。此外，本发明的目的在于提供一种热转换反应密封容器，该热转换反应密封容器将通过构成所述热交换部的多个障壁和形成在障壁的一端或另一端的穿孔而连接流入孔和热区的循环通路配置成之字形形状，从而能够提高热交换效率。此外，本发明的目的在于提供一种热转换反应密封容器，该热转换反应密封容器在连接流入孔和热区的循环通路的气体流入侧设置有喷嘴，从而能够提高热交换效率，所述喷嘴在分散反应气体的喷射压力的同时使反应气体均勻分散到相邻喷嘴之间的区域。此外，本发明的目的在于提供一种热转换反应密封容器，该热转换反应密封容器能够使热交换发生在设置为多个的喷嘴之间的区域及喷嘴所在的循环通路的下部区域，从而能够提高热交换效率。上述目的是通过以下方案来达到的。本发明的热转换反应密封容器，其特征在于， 包括基板；器皿，在与所述基板之间形成密封热区；加热器，配置在所述热区；流入孔和流出孔，向所述热区供给和排出反应气体；以及热交换部，形成在所述器皿的内侧，使得通过所述流入孔供给到热区的反应气体在吸收向所述器皿传递的热能而冷却器皿温度的同时， 以被加热的状态供给到所述热区。其中，所述热交换部优选由循环在所述器皿和热区之间的空间，并将所述流入孔和所述热区连接的循环通路构成。此外，所述循环通路优选包括障壁，用于分开包含流入孔且邻接于器皿内侧面的空间和包含加热器和流出孔的空间；穿孔，从流入孔隔开而在所述障壁的板面上形成，用于使通过所述流入孔供给的反应气体在移动障壁和器皿之间空间的过程中进行热交换，之后供给到热区。此外，所述障壁优选设置为具有不同尺寸的两个以上的筒状结构，从而将包含流入孔且邻接于器皿内侧面的空间与包含加热器和流出孔的空间之间分为多层，且配置成在尺寸大的障壁的内侧插设有尺寸小的障壁的结构。此外，所述两个以上的障壁优选为形成在板面的穿孔以流入孔为基准相互交错而形成，从而转换移动路径的结构。此外，所述障壁优选构成为上侧开口的筒状，且进一步包括用于封堵所述多个障壁的上侧且外周缘部紧贴于所述器皿的内侧面的盖。此外，所述障壁优选由在所设置的位置针对由从热区传递的热能而被加热的温度具有耐热性的材质构成。此外，优选包括喷嘴，所述喷嘴设置在所述流入孔的排气侧，用于分散向所述热交换部供给的气体。此外，所述流入孔优选在与所述障壁和器皿之间的区域对应的基板板面上形成为多个，且彼此间相隔规定间隔。此外，所述喷嘴优选形成有供给管，一端与所述流入孔连接而供给气体，另一端被封堵；至少一个喷孔，从所述供给管侧向形成，用于排出气体。此外，所述喷嘴优选形成有导引部件，从所述喷孔隔开而将侧向喷射的气体引导至下侧方向。此外，所述喷嘴优选形成有供给管，一端与所述流入孔连接而供给气体，另一端被封堵；至少一个喷孔，从所述供给管向下倾斜形成，用于排出气体。根据本发明，提供一种热转换反应密封容器，该热转换反应密封容器通过使反应气体在向热区供给的过程中吸收向器皿外部损失的热能后供给到热区，以防止器皿被加热至临界温度以上，因此无需设置用于冷却器皿的额外的冷却系统。此外，提供一种热转换反应密封容器，该热转换反应密封容器由于反应气体在吸收热能而被加热的状态下供给到热区，因此不仅防止热区温度的急剧下降，还能节省加热器的耗电量。此外，提供一种热转换反应密封容器，该热转换反应密封容器将通过构成所述热交换部的多个障壁和形成在障壁一端或另一端的穿孔而连接流入孔和热区的循环通路配置成之字形形状，从而能够增加热交换面积，提高热交换效率。此外，提供一种热转换反应密封容器，该热转换反应密封容器在连接流入孔和热区的循环通路的气体流入侧设置有用于分散反应气体的喷射压力，且使反应气体均勻供给到相邻喷嘴之间区域的喷嘴，从而能够提高热交换效率。此外，提供一种热转换反应密封容器，该热转换反应密封容器使得在多个喷嘴之间的区域及喷嘴所在的循环通路的下部区域也能够进行热交换，从而能够提高热交换效率。
图1是基于四氯化硅热转换反应的现有三氯硅烷转换装置的剖视图。图2是本发明的热转换反应密封容器的立体图。图3是本发明的热转换反应密封容器的分解立体图。图4是热转换反应密封容器的正面剖视图。
图5是热转换反应密封容器的俯视剖视图。图6是本发明的热转换反应密封容器第二实施例的局部剖视立体图。图7是本发明的热转换反应密封容器第二实施例的分解立体图。图8是热转换反应密封容器第二实施例的正面剖视图。图9是本发明的热转换反应密封容器第三实施例的立体图。图10是本发明的热转换反应密封容器第三实施例的分解立体图。图11是本发明的热转换反应密封容器第三实施例的正面剖视图。图12是图11中“A”部分的放大图。图13是显示本发明的热转换反应密封容器中喷嘴的另一实施例的剖视图。图14是本发明的热转换反应密封容器第四实施例的剖视图。
具体实施例方式在说明之前需要说明的是，在多个实施例中，对于具有相同结构的构件使用相同的附图标记，并在第一实施例中进行代表性的说明，在其他实施例中针对与第一实施例不同的结构进行说明。下面，参照附图对本发明第一实施例的热转换反应密封容器进行详细的说明。附图中的图2是本发明的热转换反应密封容器的局部剖视立体图，图3是本发明的热转换反应密封容器的分解立体图。如上述图中所表示的本发明的热转换反应密封容器包括基板110、器皿120及设置在所述器皿120侧的热交换部130而构成，在本实施例中，将本发明的热转换反应密封容器举例为通过热转换反应将四氯化硅(Silicon Tetracloride ；STC, SiCl4)转换为三氯硅烷(Trichlorosilane ；TCS, SiHCl3)的 STC-TCS 转换器(STC-TCS converter)，并进行说明。所述基板110在中央形成有流出孔112，在外周缘部沿圆周方向形成有多个流入孔111，且在基板的上面形成有通过施加电源而发热的加热器113。所述器皿120组装于所述基板110，以形成从外部区域密封的热区123，在本实施例中以所述器皿为由侧壁121和用于封住所述侧壁121上侧的盖体122构成的结构为例进行说明。所述热交换部130形成在所述器皿120的侧壁121的内侧面，用于使通过所述基板Iio的流入孔111而流入的反应气体(STC+H2)在从所述器皿120的侧壁121吸收热能而被加热的状态下供给到所述热区123，由用于连接使反应气体流入的流入孔111和热区123 的循环通路131构成。尤其是，在本实施例中具有不同直径的圆筒形障壁132配置成同轴状，形成在各障壁132的一端或另一端的穿孔13 以流入孔111的位置为基准，分别形成在一端或另一端中相互交错的位置上，从而构成之字形的循环通路131。S卩，通过多个障壁132中配置在外侧的障壁132和器皿120的侧壁121之间的流入孔111流入循环通路131的反应气体通过多个障壁132的穿孔13 以之字形循环多个障壁132之间的空间。因此，不仅由于吸收传递到器皿120及障壁132的热能而加热器皿 120，还由于利用向器皿120的外侧损失的热能而加热向热区供给的反应气体，因此提高了热能的使用效率。
另一方面，在本实施例中说明了循环通路131通过障壁132的穿孔13 相互交错而形成为之字形移动路径的情况，但也可以构成为在反应气体经由循环通路的过程中通过分散或转换移动路径而增加热交换面积和热交换时间的多种形式。此外，当如上由多个障壁132构成时，根据障壁132的设置位置，即与加热器113 之间的距离而传递到障壁132的热能不同，因此每个障壁132被加热到不同的温度。例如， 当热区123的温度为约1200°C，通过流入孔111供给的反应气体的温度为80°C时，侧壁121 保持约200°C以下的温度，从与侧壁121相对的障壁132到与热区123相接的障壁132分别被加热到约300°C、50(TC、70(rC左右的温度，因此多个障壁122应由具有与设置位置上的加热温度对应的耐热性的材质而构成。此外，所述基板110的流入孔111为了在器皿120和配置在最外围的障壁132之间的空间，相对于水平方向以均等的压力供给反应气体，以相互邻接的间隔配置为多个。另外，虽然在上述图中显示了在障壁132的板面上贯通形成有穿孔13 的结构， 但也可以形成为障壁132的一端固定于基板110或盖体122侧，另一端从盖体122或基板 110隔开规定间隔，并通过隔开的空间形成穿孔13 等，用于连接障壁132的两侧空间的多种形式。此外，虽然在本实施例中以器皿120由侧壁121和盖体122构成的结构为例进行了说明，但在适用钟罩型器皿120的情况下，设置在所述器皿120内侧的热交换部130也可以由具有与所述器皿120的内侧面对应的形状即与器皿120相同的形状，且从器皿120的内侧面隔开规定间隔的障壁132而构成。此时，亦可将如上的障壁132配置成多层，并交错形成穿孔13 以提高循环通路131的热交换效率。从现在开始说明上述热转换反应密封容器的第一实施例的工作。附图中的图4是本发明热转换反应密封容器的正面剖视图，图5是本发明热转换反应密封容器的俯视剖视图。首先，如图4所示，在基板110的外缘部的上侧配置有器皿120的侧壁121，在所述侧壁121的上端部配置有盖体122，以形成气密性热区123。此外，设置在所述基板110的上侧的加热器113被施加电源，从而热区123的内部温度被加热为适于反应的约900°C到 1500 "C。在如上所述那样热区123的内部温度上升的状态下，若通过基板110的流入孔111 一并供给STC和H2,则在热区123的内部通过热氢化反应转换为TCS和HC1，并通过流出孔 112排出。此时，在所述器皿120的侧壁121的内侧面设置有热交换部130，从而由连接流入孔111和热区123的循环通路131冷却包覆热区123的侧壁121的同时，提升供给到热区 123的反应气体的温度。尤其是，所述循环通路131由在流入孔111和加热器113之间，下端部固定于基板 110，上端部固定于盖体122，在板面上形成有穿孔13 而连接两侧空间的障壁132构成。 所述穿孔13 以所述流入孔111为基准，在障壁132的一端或另一端相互交错而形成，并将所述流入孔111和热区123以之字形形状连接。通过流入孔111流入如上循环通路131的反应气体吸收向器皿120及障壁132传递的热能，从而冷却器皿120，且以被加热的状态供给到热区123。
因此，无需用于冷却器皿120的额外的冷却系统，且防止热能向所述器皿20的外侧损失，所以具有提高热能使用效率的优点。此外，由于反应气体在吸收向器皿120的侧壁121传递的热能而被加热的状态下供给到热区123，因此不仅能够提高热能使用效率，还能减少用于将热区123的温度保持在适于反应的高温温度的加热器113的耗电量。此外，如上所述那样通过以多个障壁132和流入孔111为基准交错配置在一端或另一端的流入孔111，所述循环通路131形成为之字形形状。因此，通过流入孔111流入循环通路131的反应气体和器皿120及障壁132之间的热交换面积增大。另一方面，图5是图4的A-A'向剖视图，如图所示，贯通形成在基板110的外周缘部且位于侧壁121和外侧障壁132之间的流入孔111沿圆周方向等间距形成为多个，反应气体通过各流入孔111供给，并通过循环通路131供给到热区123。此时，所述流入孔111按等间距形成得比较密集，因此对于循环通路131的流入侧全域，反应气体以均等的压力供给。此外，由于反应气体相对于循环通路131的各区域中的水平方向，以均等的压力上升或下降，因此防止侧壁121和多个障壁132的温度在部分区域中集中上升的现象。接下来说明本发明第二实施例的热转换反应密封容器。附图中的图6是本发明的热转换反应密封容器第二实施例的局部剖视立体图，图 7是本发明的热转换反应密封容器第二实施例的分解立体图。如上述图所示的本发明的热转换反应密封容器第二实施例中的器皿120为一侧开口的钟罩型结构，开口侧组装于基板110并在内侧形成热区。此外，设置在所述器皿120的内侧，且用于连接流入孔111和热区123的热交换部 130的循环通路131包含以下结构而构成至少一个筒状障壁132，设置于所述基板110的流入孔111和加热器113之间；穿孔132a，在所述障壁132的板面上形成在所述流入孔111 的相反侧端部；以及盖133，其外周缘部紧贴于所述器皿的内侧面而形成，从而封堵所述筒状障壁132的上侧。此外，如上述实施例所述，为了增加循环通路的热交换效率，也可以设置直径不同的多个筒状障壁，并以流入孔为基准，以彼此间相互交错的方式形成各障壁上的穿孔，从而构成之字形移动路径(参照图6)。另一方面，除了所述器皿和热交换部以外的构件和上述实施例具有相同的结构， 因此省略详细说明。附图中的图8是本发明的热转换反应密封容器第二实施例的正面剖视图。如图8所示，热交换部130包括以下结构筒状障壁132，设置在基板110的流入孔111和钟罩型器皿120之间，且上侧开口 ；穿孔132a，在所述障壁132的板面上形成在从所述流入孔111隔开的位置，用于连接两侧空间；及盖133，封堵所述障壁132的上侧，所述盖的外周缘部紧贴于所述器皿120的内侧面。此外，所述障壁132设置为尺寸不同的多个障壁，其两端由盖133和基板110所支承，将包含邻接于器皿120的内侧面的流入孔111的空间与包含流出孔112和加热器113 的空间之间分为多层。此时，所述多个障壁132以流入孔111为基准，在相互交错的位置上形成有穿孔132a，从而将连接流入孔111和热区123之间的循环通路131构成为之字形形状。S卩，在包覆热区123的器皿120的内侧配置有热交换部130的状态下，通过流入孔111供给到保持约900°C至1500°C温度的热区123的反应气体以远低于保持约900°C至 1500°C温度的热区温度的STC的气化温度供给。此时，所述反应气体在通过连接流入孔111 和热区123的之字形循环通路131的过程中吸收向器皿120及障壁132传递的热能，因此无需如现有技术，为了冷却器皿120而设置额外的冷却系统。而且，如上以远低于热区温度的STC的气化温度供给的反应气体在通过热交换部 130的循环通路131的过程中在被加热到约500°C至900°C左右温度的状态下供给到热区 123，因此能够防止热区123的温度由于反应气体的流入而急剧下降，能够进一步减少加热器113的耗电量。另一方面，鉴于向热区供给的反应气体的供给温度、向器皿120的外部损失的热量和基于障壁132的材质的热交换效率等，可以调节如上构成所述循环通路131的多个障壁132的数量。下面，参照附图对本发明第三实施例的热转换反应密封容器进行详细的说明。附图中的图9是本发明的热转换反应密封容器第三实施例的立体图，图10是本发明的热转换反应密封容器第三实施例的分解立体图。如上述图所示的本发明热转换反应密封容器的第三实施例包括基板110、器皿 120、热交换部130及喷嘴140而构成，由于本实施例在基板110的流入孔111设置有喷嘴 140这一点上与上述实施例具有区别，因此省略对除了喷嘴140以外的其他结构的说明。如上所述的喷嘴140设置在所述流入孔111的排气侧，用于分散反应气体的喷射方向，且包括以下结构而构成供给管141，一端连接于所述流入孔111，另一端被封堵；至少一个喷孔142，在所述供给管141的另一端侧向形成以排出反应气体；以及导引部件143， 从所述喷孔142隔开规定间隔而设置，用于将通过所述喷孔142而侧向喷射的反应气体引导至下侧方向。从现在开始说明上述热转换反应密封容器第三实施例的工作。附图中的图11是本发明的热转换反应密封容器第三实施例的正面剖视图，图12 是图11的“A”部分的放大图。首先，如图11所示，通过设置在器皿120的内侧的热交换部130，形成有用于连接流入孔111和热区123之间的循环通路131。此外，通过构成所述热交换部130的多个障壁132和形成在所述障壁的穿孔13 而连接流入孔111和热区123之间的循环通路131构成为之字形的移动路径。在这种状态下通过流入孔111以远低于热区123的温度的STC的气化温度供给的反应气体在通过流入孔111经过之字形循环通路131的过程中吸收向器皿120及障壁132 传递的热能而被加热的状态下供给到热区123。尤其是，在所述多个流入孔111的排出侧分别组装有喷嘴140，从而分散通过流入孔111供给到热交换部130的循环通路131的反应气体，防止喷射压力集中到某一区域。此外，通过使反应气体向循环通路131的下部区域喷射，反应气体供给至相邻喷嘴140之间的区域，并进行热交换，因此提高热交换效率。S卩，通过流入孔111供给的反应气体通过设置在流入孔111的排气侧的喷嘴140的供给管141和在供给管141的另一端朝向侧面方向而贯通形成为多个的喷孔142分别被排出，从而分散供给压力。此外，通过设置在距所述喷孔142规定间隔的位置上的导引部件 143，反应气体向基板110的底面喷射。因此，由于反应气体从循环通路131的下部区域到上部区域以均等的压力移动， 因此延长吸收向障壁132及器皿120传递的热能的时间。此外，由于从两侧喷嘴140，转换了供给方向的反应气体供给至与相邻喷嘴140之间的区域中并进行热交换，因此具有热交换效率得到提高的优点。接下来，说明本发明的热转换反应密封容器中的喷嘴的另一实施例。附图中的图13是表示本发明的热转换反应密封容器中的喷嘴的另一实施例的剖视图。如上述附图所示的另一实施例的喷嘴140'形成有供给管141，一端连接于流入孔111，另一端被封堵；以及至少一个喷孔142，从所述供给管141的另一端向下倾斜而形成，以排出反应气体。从这一点上和前述实施例的喷嘴140具有区别。若在如上构成的本发明热转换反应密封容器的另一实施例的喷嘴140'设置在位于器皿120和障壁132之间区域的流入孔111的反应气体排出侧的状态下，通过流入孔111 供给反应气体，则通过在喷嘴140'的供给管141的另一端向下倾斜形成的多个喷孔142， 反应气体排出至循环通路131的下部区域。此时，由于喷孔142为多个，因此反应气体向多个方向分散，同时由于喷孔142向下倾斜而形成，反应气体的供给方向从循环通路131的下部区域向下倾斜而供给，因此反应气体由于在循环通路131的下部区域集中的压力而均勻移动至上部区域，由此，具有不仅延长吸收向障壁132及器皿120传递的热能的时间，还使反应气体供给至相邻一对喷嘴 140'之间的空间以在障壁132和器皿120之间的全域中进行热交换，等等热交换效率得到提高的优点。附图中的图14是本发明的热转换反应密封容器第四实施例的剖视图，在本实施例中，以本发明的热转换反应密封容器为用于生产高纯度多晶硅的化学气相沉积反应器 (CVD reactor)为例进行说明。如图14所示，本发明第四实施例的热转换反应密封容器包括基板110、器皿120、 热交换部130及喷嘴140而构成。在此，设置在所述基板110的加热器113适用通过电源供给而进行电阻发热，并诱导硅在外表面沉积的种子丝(Seed filament)。此外，所述热交换部130的循环通路131包括钟罩型障壁132，包覆所述加热器 113和流出孔112而配置，用于分开包含加热器113和流出孔112的空间与包含流入孔111 且与器皿120的内侧面相邻的空间；以及穿孔132a，以所述流入孔111为基准，形成在所述障壁132的相对侧。除了如上加热器113及循环通路131以外的结构与上述实施例的结构相同。此外， 设置在图14中用“A”所示部分的所述喷嘴140具有与上述实施例中图13所示的喷嘴140 或图14所示的喷嘴140'具有相同的形状，因此省略对与上述实施例相同的结构的说明。本发明的热转换反应密封容器第四实施例的作用如下若对加热器113施加电源，使加热器113的表面温度保持在常规反应温度即约1100°C后，通过流入孔111供给反应气体(TCS^l2)，则反应气体中的硅成分沉积在所述加热器113的外侧表面，经过反应后残留的氯化氢(3HC1)通过流出孔112排出。此时，通过所述流入孔111供给的反应气体由障壁132和器皿120之间的空间流入，并由于供给压力沿所述循环通路131的移动路径循环的同时吸收传递到器皿120和障壁132的热能，之后在通过从所述流入孔111隔开配置的穿孔13 供给到热区123的过程中，吸收向器皿120的障壁132传递的热能。因此，由于以低于反应温度的温度供给的反应气体在被加热的状态下供给至热区，因此能够减少用于将热区123的温度保持在高温的加热器113的耗电量。此外，反应气体吸收向器皿120和障壁132传递的热能且冷却器皿120，因此具有能够省略为了冷却器皿120而在器皿120的外侧另行设置的冷却系统，或者最大限度地减少冷却系统的容量或驱动量的优点。此外，在所述多个流入孔111的排出侧分别设置有喷嘴140，因此通过流入孔111 供给到热交换部130的循环通路131的反应气体的供给压力得到分散，同时反应气体向循环通路131的下部区域而喷射，因此反应气体供给至循环通路131的下部区域及相邻的一对喷嘴140之间的区域并进行热交换，因此提高了热交换效率。本发明的权利范围不限于上述实施例，在所附的权利要求书的范围内能够实现为多种形式的实施例。在不脱离权利要求书所请求保护的本发明宗旨的基础上，所述技术领域中具有一般知识的人均能进行变形的各种范围亦属于本发明的保护范围。产业上的可应用性根据本发明，提供一种热转换反应密封容器，使得反应气体在向热区供给的过程中吸收向器皿外部损失的热能并供给到热区，以防止器皿被加热至临界温度以上，因此无需设置用于冷却器皿的额外的冷却系统。
权利要求
1.一种热转换反应密封容器，其特征在于，包括基板；器皿，在与所述基板之间形成密封热区；加热器，配置在所述热区；流入孔和流出孔，向所述热区供给和排出反应气体；以及热交换部，形成在所述器皿的内侧，使得通过所述流入孔向所述热区供给的反应气体在吸收向所述器皿传递的热能而冷却器皿温度的同时，以被加热的状态供给到所述热区。
2.根据权利要求1所述的热转换反应密封容器，其特征在于，所述热交换部由循环在所述器皿和所述热区之间的空间，并将所述流入孔和所述热区连接的循环通路构成。
3.根据权利要求2所述的热转换反应密封容器，其特征在于，所述循环通路包括障壁，用于分开包含流入孔且邻接于器皿的内侧面的空间与包含加热器和流出孔的空间；穿孔，从流入孔隔开而在所述障壁的板面上形成，用于使通过所述流入孔供给的反应气体在移动于障壁和器皿之间空间的过程中进行热交换，之后供给到热区。
4.根据权利要求3所述的热转换反应密封容器，其特征在于，所述障壁设置为具有不同尺寸的两个以上的筒状结构，从而将包含流入孔且邻接于器皿的内侧面的空间与包含加热器和流出孔的空间之间分成多层，且配置为在尺寸大的障壁的内侧插设有尺寸小的障壁的结构。
5.根据权利要求4所述的热转换反应密封容器，其特征在于，所述两个以上障壁为，形成在板面的穿孔以流入孔为基准相互交错而形成，以转换移动路径。
6.根据权利要求5所述的热转换反应密封容器，其特征在于，所述障壁构成为上侧开口的筒状，且进一步包括用于封堵所述多个障壁的上侧且外周缘部紧贴于所述器皿的内侧面的盖。
7.根据权利要求6所述的热转换反应密封容器，其特征在于，所述障壁由在所设置的位置上，针对被从热区传递的热能所加热的温度具有耐热性的材质构成。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的热转换反应密封容器，其特征在于，包括喷嘴，所述喷嘴设置在所述流入孔的排气侧，用于分散供给到所述热交换部的气体。
9.根据权利要求8所述的热转换反应密封容器，其特征在于，所述流入孔在与所述障壁和器皿之间的区域对应的基板板面上形成为多个，且彼此间相隔规定的间隔。
10.根据权利要求9所述的热转换反应密封容器，其特征在于，所述喷嘴形成有供给管，一端与所述流入孔连接而供给气体，另一端被封堵；至少一个喷孔，从所述供给管侧向形成，用于排出气体。
11.根据权利要求10所述的热转换反应密封容器，其特征在于，所述喷嘴形成有导引部件，所述导引部件从所述喷孔隔开而将侧向喷射的气体引导至下侧方向。
12.根据权利要求11所述的热转换反应密封容器，其特征在于，所述喷嘴形成有供给管，一端与所述流入孔连接而供给气体，另一端被封堵；以及至少一个喷孔，从所述供给管向下倾斜而形成，用于排出气体。
全文摘要
本发明涉及一种热转换反应密封容器，其特征在于，包括用于设置实用工具的基板；器皿，在与所述基板之间形成密封热区；加热器，配置在所述热区；流入孔和流出孔，向所述热区供给和排出反应气体；以及热交换部，形成在所述器皿的内侧，使得通过所述流入孔供给到热区的反应气体在吸收传递到所述器皿的热能而冷却器皿温度的同时，以被加热的状态供给到所述热区。由此，提供一种热转换反应密封容器，使得反应气体在通过设置在器皿内侧的热交换部向热区供给的过程中，向热区供给的反应气体吸收向器皿外部损失的热能，因此防止器皿被加热到临界温度以上，且由于反应器吸收向器皿外侧损失的热能而被加热后供给到热区，因此能够节省加热器的耗电量。
文档编号C01B33/107GK102361688SQ201080012982
公开日2012年2月22日 申请日期2010年3月18日 优先权日2009年3月20日
发明者刘宜一, 尹焞鑛, 郑在哲, 金京浩, 金泰亨, 金泰秀 申请人:株式会社水星技术, 韩国Silicon株式会社