尾气处理冷凝器以及尾气处理系统的制作方法

本实用新型涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种尾气处理冷凝器以及尾气处理系统。

背景技术：

在半导体、太阳能、LED、平板显示和光纤行业快速发展的今天，MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉积)工艺使用范围越来越广泛，MOCVD工艺大部分都涉及到使用有毒材料、易燃易爆材料或腐蚀性原材料，有些物质分解后会在MOCVD的真空反应腔室内或真空排气管道内产生大量沉积，还有一些反应后的低熔点副产物也大量沉积。这些物质很容易沉积在阀门的缝隙、真空规的检验入口处或者真空泵内，造成真空管道堵塞、真空阀门开启失效或关闭不严、真空规读数误差、真空泵失效等，最终造成整个工艺产线停机的严重后果，从而影响工艺生产的正常进行。

为了解决上述问题，业内多采用过滤器进行过滤，目前广泛使用于半导体行业的通用型过滤器工作原理见图1所示，MOCVD工艺反应的尾气从高温反应炉出来后通入通用型过滤器的进口管道1内，通用型过滤器外壳2内安装有4～6个耐高温的不锈钢滤芯4，不锈钢滤芯4通过压板9和滤芯安装板5密封固定到过滤腔前室3内。含有颗粒的尾气先经过过滤腔前室3，颗粒在过滤前室3内沉积，经沉积后的气体通过不锈钢滤芯4的滤材部分，进入滤芯的芯部8内，过滤后的气体再汇聚到过滤腔后室7内，然后再通过排出管道6排出。热屏蔽层10通过螺钉安装在过滤筒外壳2和滤芯之间，防止热气体直接接触过滤器外壳2，避免过热的外壳烫伤操作人员。

上述通用型过滤器是目前国内市场上常见的过滤器，过滤精度可以选择不同精度的滤芯来实现。但通用型过滤器一般是仅有一级过滤精度，也就是说每次过滤仅能选用同一过滤精度的滤芯，从而保证所有的滤芯同时达到预计的使用寿命周期。要实现二级过滤，先进行粗过滤，然后再进行精过滤，需选用两个不同过滤精度的过滤器串联使用，操作比较困难，且成本比较高。

另外，通用型过滤器没有冷却功能，冷却仅依靠过滤器的外壳散热，热屏蔽层10的设计使外壳散热更加困难。从原理上来讲通用型过滤器仅仅是一个过滤器而已，要想把易挥发的副产物尽量冷却、沉积和充分过滤，通常的做法是在通用型过滤器的入口之前连接通用型冷阱。

通用型冷阱的工作原理见图2所示，高温尾气通过冷阱进气口12进入冷阱腔室14内，冷阱腔室14内有冷却盘管15，对进入冷阱腔室14内的气体进行冷却，冷却后的气体再由冷阱排气口16排出。冷却液体从冷却液体入口13进入，从冷却液体出口11流出，冷却液体可以是水或其他媒介。

由于MOCVD工艺容易产生大量有毒灰尘和挥发废弃物，这些物质很容易造成排气管道、阀门、真空泵的堵塞或损坏，一般在真空泵的前面需要配置冷阱和多个单级的过滤器。在真空泵后仍然需要配置冷阱和两个或多个单级的过滤器，以免真空泵后的阀门和管道堵塞。这样的配置占地面积大、需要串联的设备多、管道的接口多、泄露风险大、设备投资大，而且这些设备的清洗非常麻烦，增加了操作人员与剧毒物质接触和吸入体内的机会。如果使用上述的通用做法，大量的粉尘会沉积在过滤器中，由于过滤器本身精度很高，大尺寸的粉尘堆积会很快堵塞滤芯，造成过滤器失效。更换滤芯操作十分复杂，费时费力，除了滤芯本身成本的因素，还会造成设备停机，减少设备有效工作时间，降低产能。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种尾气处理冷凝器以及尾气处理系统，以解决上述问题，降低滤芯的消耗速度，减少滤芯所需成本，尤其是废弃滤芯的处理成本，延长设备的维护周期，提高设备产能。

本实用新型提供的尾气处理冷凝器，包括：

处理腔室，所述处理腔室的侧壁上设置有冷却管路；所述处理腔室相对的两侧壁上分别预留有进气口和出气口；

多个过滤网，所述过滤网安装于所述处理腔室中，且相邻的所述过滤网的网眼相互错开。

如上所述的尾气处理冷凝器，其中，优选的是，所述进气口连接有进气管路，所述进气管路上设置有进气阀门；

所述出气口连接有出气管路，所述出气管路上设置有出气阀门。

如上所述的尾气处理冷凝器，其中，优选的是，还包括旁通管路，所述旁通管路的一端连接所述进气管路，另一端连接所述出气管路；

且所述旁通管路的两端分别设置有旁通入口阀和旁通出口阀。

如上所述的尾气处理冷凝器，其中，优选的是，与所述进气口所在侧壁相垂直的侧壁上设置有安装口，所述安装口上设置有可开闭或拆卸的遮挡件。

如上所述的尾气处理冷凝器，其中，优选的是，所述遮挡件为插板阀，所述插板阀装配在所述安装口上。

如上所述的尾气处理冷凝器，其中，优选的是，所述遮挡件为护板，所述护板密封安装在所述安装口上。

如上所述的尾气处理冷凝器，其中，优选的是，多个所述过滤网等间距的分布于所述进气口和所述出气口之间。

如上所述的尾气处理冷凝器，其中，优选的是，多个所述过滤网的网眼形状均为同一形状，相邻的所述过滤网的网眼的面积相同或相异。

如上所述的尾气处理冷凝器，其中，优选的是，相邻的所述过滤网的网眼形状按照第一形状、第二形状、第一形状、第二形状的顺序交错设置。

本实用新型还提供一种尾气处理系统，包括：

冷阱，所述冷阱的入口与尾气的出口连接；

本实用新型任一尾气处理冷凝器，所述尾气处理冷凝器的进气口与所述冷阱的出口连接；

过滤器，所述过滤器的入口与所述尾气处理冷凝器的出气口连接。

本实用新型提供的尾气处理冷凝器，包括处理腔室和多个过滤网，其中，处理腔室的侧壁上设置有冷却管路；处理腔室相对的两侧壁上分别预留有进气口和出气口；过滤网安装于处理腔室中，相邻的过滤网的网眼相互错开。在尾气进入通用型过滤器之前，先使用带有过滤网的尾气处理冷凝器将MOCVD的尾气进行处理，降低了通用型过滤器的滤芯的消耗，有效的解决有毒物质沉积较多的问题，且可以将有毒沉积物进行有效的收集，保证真空泵、真空阀门和真空规正常工作。由于尾气得到良好的处理，因此，整个设备的损伤率降低，因此设备的维护周期也相应地缩短，增加了设备的产能。

附图说明

图1为现有技术中的通用型过滤器的工作原理示意图；

图2为现有技术中的通用冷阱的工作原理示意图；

图3为本实用新型实施例提供的尾气处理冷凝器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的尾气处理冷凝器的过滤网的结构示意图。

附图标记说明：

现有技术：

1-进口管道 2-外壳 3-过虑腔前室 4-不锈钢滤芯

5-滤芯安装板 6-排出管道 7-过虑腔后室 8-芯部

9-压板 10-热屏蔽层 11-冷却液体出口 12-冷阱进气口

13-冷却液体入口 14-冷阱腔室 15-冷却盘管 16-冷阱排气口

本实用新型：

100-处理腔室 110-进气口 120-出气口 130-遮挡件

140-进气管路 150-进气阀门 160-出气管路 170-出气阀门

200-过滤网 300-旁通管路 310-旁通入口阀 320-旁通出口阀

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

实施例1

请参考图3和图4，本实用新型实施例提供的尾气处理冷凝器，包括处理腔室100和多个过滤网200。

其中，处理腔室100的侧壁上设置有冷却管路；处理腔室100相对的两侧壁上分别预留有进气口110和出气口120；过滤网200安装于处理腔室100中，相邻的过滤网200的网眼相互错开。

优选地，冷却管路中可以采用水进行冷却，并且冷却管路优选布置在处理腔室100的内侧壁上。过滤网200优选为采用金属丝网，优选地，过滤网200为不锈钢网。水和不锈钢网的造价较为便宜，节省了成本。冷却管路中也可以采用其他冷却介质进行冷却。

请参考图3，可见，进气口110设置在处理腔室100的左侧壁上，出气口120设置在处理腔室100的右侧壁上，尾气沿着图3中箭头所示方向，从进气口11进入处理腔室100，经过过滤的气体从出气口120流出处理腔室100。

进一步地，进气口110连接有进气管路140，进气管路140上设置有进气阀门150；出气口120连接有出气管路160，出气管路160上设置有出气阀门170。在进行检修，或者需要拆卸或者安装过滤网200时，可以将进气阀门150和出气阀门170关闭，从而提高操作便利性。

过滤网200的网眼相互错开可以采用任意方式进行，优选地，为了便于加工，且又能够达到良好的过滤效果，过滤网200的网眼形状均为同一形状，例如：正方形(如图4)，相邻的过滤网200的网眼的面积相同或相异。例如可以将过滤网200分为两种型号的网眼，第一种型号的为网眼大小为5mm×5mm大小，另外一种可以为例如3mm×3mm大小，那么安装时按照第一种型号、第一种型号、第二种型号、第二种型号或者第一种型号、第二种型号、第一种型号、第二种型号这种方式进行排列。当然，也可以加工三种、四种或者五种等更多类型的过滤网200，从而进一步增加过滤效果。例如：三种型号的过滤网200可以按照6mm×6mm、4mm×4mm、2mm×2mm、6mm×6mm、4mm×4mm、2mm×2mm这种顺序排列。

优选地，过滤网200的网眼形状还可以按照第一形状、第二形状、第一形状、第二形状的顺序交错设置。例如：第一形状为正方形，第二形状为菱形。当然第一形状也可以为矩形、圆形或者椭圆等其他形状，而第二形状也可以为正方形或者梯形等其他形状。

另外，也可以加工三种、四种或者五种形状等更多类型的过滤网200，以加强过滤效果。例如：三种形状的过滤网200按照矩形、圆形、梯形、矩形、圆形、梯形……的顺序排列。

优选地，为了提高安装和加工的便利性，多个过滤网200等间距的分布于进气口110和出气口120之间。本实用新型实施例中，在尾气进入通用型过滤器之前，先使用带有过滤网200的尾气处理冷凝器将MOCVD的尾气进行处理，降低了通用型过滤器的滤芯的消耗，有效的解决有毒物质沉积较多的问题，且可以将有毒沉积物进行有效的收集，保证真空泵、真空阀门和真空规正常工作。由于尾气得到良好的处理，因此，整个设备的损伤率降低，设备的维护周期也相应地缩短，增加了设备的产能。

实施例2

在上述实施例1的基础上，本实用新型实施例2所提供的尾气处理冷凝器处理腔室100与进气口110所在侧壁相垂直的侧壁上设置有安装口，安装口上设置有可开闭的遮挡件130。请参考图3，安装口设置在处理腔室100的顶部，其上遮盖有遮挡件130。

遮挡件130的设置，使得过滤网200的安装和拆卸极为方便，需要安装或者拆卸过滤网200时，仅需要将遮挡件130打开或卸下，完成操作后，再将遮挡件130关闭或安上即可。操作简单方便，效率高。

遮挡件130可以通过任意方式可开闭或拆卸地设置在安装口上，优选地，遮挡件130可以为插板阀，插板阀装配在安装口上。进行过滤时，阀门处于关闭状态，需要更换过滤网时，可以打开阀门更换即可。

优选地，遮挡件130可以为一个护板，该护板可拆卸地安装在安装口上；该护板也可以通过铰接件将护板的一侧铰接于安装口的侧边上，另一侧能沿铰接件旋转。遮挡件130的另一侧沿着铰接件旋转可以打开或者封闭上述安装口，从而便于过滤网200的更换等操作。铰接件可以为合页或者转轴等工件，当然，本领域技术人员可以理解的是，该护板与安装口之间也需要设置密封圈，以进行密封，避免气体泄漏。

本领域技术人员可以理解的是，遮挡件130也可以通过螺栓等常规紧固件密封安装在安装口上。

实施例3

在上述实施例的基础上，进一步地，为了不影响MOCVD设备的正常工作，确保检修时，或者拆卸安装过滤网200时，MOCVD设备正常工作，废气可以正常排出，本实用新型实施例3所提供的尾气处理冷凝器还包括旁通管路300，旁通管路300的一端连接进气管路140，另一端连接出气管路160；且旁通管路300的两端分别设置有旁通入口阀310和旁通出口阀320。

在进行检修，或者需要拆卸或者安装过滤网200时，将进气阀门150和出气阀门170关闭，打开旁通入口阀310和旁通出口阀320，从而使得废气暂时从旁通管路300排出。可以理解的是，正常情况下，进气阀门150和出气阀门170处于打开状态，旁通入口阀310和旁通出口阀320处于关闭状态，从而将废气进行正常冷凝吸附和过滤。

实施例4

本实用新型实施例4提供了一种尾气处理系统，包括冷阱、本实用新型任意实施例提供的尾气处理冷凝器以及过滤器，其中冷阱的入口与尾气的出口连接；尾气处理冷凝器的进气口与冷阱的出口连接；过滤器的入口与尾气处理冷凝器的出气口连接。简单来讲，也即尾气处理冷凝器连接在通用型过滤器和通用型冷阱之间。

在MOCVD设备工作时，产生的有毒灰尘和挥发性废气物经过通用型冷阱之后，则可以从进气口110进入处理腔室100中，此时冷却管路对进入的废气进行冷却，在废气经过层层过滤网200时，过滤网200对废气中的颗粒进行过滤和收集，过滤和冷却相结合，可以充分将毒灰尘和挥发性废气物进行过滤，降低了通用型过滤器的滤芯的消耗，提升了过滤效率，有效的解决有毒物质沉积较多的问题，且可以将有毒沉积物进行有效的收集，保证真空泵、真空阀门和真空规正常工作。由于尾气得到良好的处理，因此，整个设备的损伤率降低，设备的维护周期也相应地缩短，增加了设备的产能。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。