专利名称：流体流动进气道的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种防止颗粒材料粘附到进气道内表面的方法和装置。
某些工业由于其特定生产或制造过程的结果而产生有毒废气。例如，与半导体生产有关的化学汽相淀积和蚀刻处理使用强毒和自燃气体。许多这些气体通过处理设备没有发生反应，或者反应形成其它的气体物质和/或颗粒。这些气体或颗粒然后从处理设备排出并在进入大气之前需要处理。这些废气可通过与液体反应而被洗涤。许多情况下，这种反应将形成颗粒，这些颗粒或者被冲洗掉，或者被收集起来并清除。通常，废气被引入穿过一个进气道而进入一个腔室，该腔室内喷射流用液体喷洗所述气体。这些气体材料与液体反应，在许多情况下形成一种固体颗粒。在处理过程中，由于聚集在其上面的潮湿水分，颗粒材料倾向于粘附到所述进气道和腔室的内表面，并且会阻碍气流穿过所述进气道和腔室。已经提出各种各样的方法和装置来防止颗粒材料粘附到进气道和腔室的内表面。
参看
图1，标记号1表示现有技术中有代表性的洗涤腔室。洗涤腔室1具有一个圆柱形腔室2、沿切向的进水口3、一个沿切向的废气入口4和开口5。将水沿切向射入圆柱形腔室2，射入的水沿着圆柱形腔室2的内表面形成一层向下盘旋的壁。圆环6在所述向下盘旋的水壁通道中用作壁架，形成穿过废气开口5的水帘。沿切向将废气引入到圆柱形腔室2中。废气穿过所述水帘扩散并且向上盘旋到所述腔室。在废气中的颗粒材料与水反应，并且通过漏斗形部分7和出口8被水带走。
发明概述在一个实施例中，本发明涉及一种防止颗粒材料粘附到穿过一个进气道形成的通道内表面的方法，所述进气道本体具有一个近端入口端和一个远端出口端，所述方法包括下列步骤在所述进气道本体的近端入口端处的通道内形成一层惰性气体薄膜；在所述进气道本体的远端出口端处的通道内形成一层旋流液体屏障；当旋流液体屏障从进气道本体排出时，形成流体的实心圆锥。
在另一个实施例中，本发明涉及一种防止颗粒材料粘附到穿过一个进气道本体形成的通道内表面的装置，所述进气道本体具有一个近端入口端和一个远端出口端，该装置包括在进气道本体的近端入口端处的通道内形成一层惰性气体薄膜的一个多孔壁，一个出口，在进气道本体的远端出口端处的通道内形成一层旋流屏障的圆周储液容器和溢流坝，当其被排出进气道本体时，所述流体旋流屏障形成流体的实心圆锥。
在又一个实施例中，本发明涉及一种防止颗粒材料粘附到进气道内表面的装置，包括一个进气道本体，该本体具有一个穿过进气道本体而形成的通道内表面，在进气道本体的近端入口端处的通道内的一层惰性气体薄膜，在进气道本体的远端出口端处的通道内的一层旋流屏障，和在进气道本体出口处的流体实心圆锥。
本发明的优点和特点包括下列的一个或多个。沿着进气道近端入口端的内表面的一层惰性气体薄膜和沿着进气道远端出口端内表面的一层旋流屏障防止固体聚集。当旋流屏障排出所述进气道时，形成的流体实心圆锥能够防止水分穿过所述出口的回流。其他优点和特点从以下的说明可以得知。
图2是按照本发明一个实施例的进气道；图3是按照图2所示实施例提供的一层惰性气体的方法和装置的近视图；图4是按照图2所示实施例提供的一个旋涡流体和流体实心锥的方法和装置的特写图。
优选实施例详细说明下面参考图2描述本发明的优选实施例。
参看图2，进气道总体由标记号10表示。进气道有一个进气道本体15。内表面16穿过进气道本体15限定了一个通道。该本体15在上开口17车有螺纹，以便使得该进气道牢固地与一个出气道18配合，该出气道例如连接自一个燃烧室(未示出)。
一个多孔壁段20，其可以是一个烧结陶瓷管，在所述进气道本体15的近入口端被安装在所述管道内。多孔壁段20的外表面21与进气道本体15的内表面16形成了一个外腔25。一个进气口26通过一管道27连接到外腔25。所述外腔25通过进气口26和管道27接收供应的惰性气体，例如，He、Ne、Ar、Kr、Xe、N2和Rn。惰性气体穿过多孔壁段20的外表面21进入进气道本体15的通道，沿着该多孔壁段20的内表面22形成一惰性气体层30。
出气管道35在进气道本体15的排出末端处连接在所述管道内。通过螺纹39将出气管道35拧入进气道本体而将出气管道35固定在进气道本体15上。密封垫43防止泄漏，并且由一个法兰48挤压，所述法兰形成环形支座38的一部分。支座38将所述进气道10连接到一个洗涤腔。出气管道35的外表面36与进气道本体15的内表面16形成一个圆周储液容器40和溢流坝41。储液容器40通过流体入口42沿切向接收连续射入的流体，以便使得所述流体绕存储器40内旋流。当射入较多的流体时，在储液容器40内的流体水平面升高，超过溢流坝41并向下排放到出气管道35，该出气管道35的内表面37覆盖有一层旋流液体45。
现在参看图3，多孔壁段20包括细孔23。可以理解，孔23在多孔壁段20内间隔开，以便允许惰性气体以均匀分布的方式穿过该多孔壁段20。
现在参看图4，旋流液体45形成流体50的一个实心圆锥。当旋流液体45排出出气管道35时，该流体的旋涡运动使得流体50的实心圆锥形成。
工作过程中，进气道10通过出口18接收废气流，所述废气流可能来自例如一个CVD处理腔。通常这些废气严重充满有毒气体材料，在被释放到大气之前必须被清洁或者“洗涤”。一些有毒气体材料与水分反应形成颗粒材料，当与进气道10的内表面接触时，这些颗粒会粘附到进气道上。超过一段时间，一层颗粒材料可在进气道10的内表面形成并会阻塞该进气道10而妨碍废气流。
可是，如在本发明图2所示实施例中看到的那样，通过一层惰性气体薄膜30和一层旋流液体屏障45来防止所述反应物颗粒材料粘附到进气道10的内表面。进入进气道10的废气在进气道本体15的近端入口端将遇到一层惰性气体薄膜30。该层惰性气体30用于冷却所述反应物颗粒材料，并且防止它们被粘附到进气道本体15的近端入口端。
当废气继续穿过进气道10时，在进气道本体15的远端出口端处将遇到一层旋流液体屏障45。该层旋流液体屏障45用于进一步冷却所述颗粒材料，并且防止它们粘附到进气道本体15的远端出口端。与所述旋流液体屏障45接触的颗粒材料将被该流体冲洗掉。
当废气从进气道10排出后，它们通过流体50的实心圆锥扩散。该流体50的实心圆锥用于防止分散的水分向上扩散返回到进气道10并进入出口18。防止气体与水蒸气的过早反应。
应当明白，上面描述的实施例仅仅就本发明的许多具体实施例中的一些进行了说明，在不超出本发明范围的前提下，本领域的普通技术人员可以作出其它的设计和布置。
权利要求
1．一种防止颗粒材料粘附到内表面的方法，该内表面限定了一条穿过进气道本体的通道，所述进气道本体具有一个近端入口端和一个远端出口端，所述方法包括下列步骤在所述进气道本体的所述近端入口端处的所述通道内形成一层惰性气体薄膜；在所述进气道本体的所述远端出口端处的所述通道内形成一层旋流液体屏障；以及当所述旋流液体屏障从所述进气道本体排出时，形成流体的实心圆锥。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成惰性气体薄膜的所述步骤包括将惰性气体供应到由所述进气道本体的所述内表面和一个多孔壁段的外表面形成的一个外部腔室中，所述多孔壁段位于所述进气道本体的所述近端进气端，所述惰性气体穿过所述多孔壁段的所述外表面并进入所述通道，且沿着所述多孔壁段的内表面形成所述惰性气体薄膜。
3．如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成旋流液体屏障的所述步骤包括将液体沿切向喷射到所述进气道本体内的一个圆周储液容器内，使得所述液体在所述储液容器内旋流，并且将所述液体排放到所述通道内，在所述内表面上形成一层旋流液体屏障涂层。
4．一种防止颗粒材料粘附到内表面的装置，该内表面限定了一条穿过进气道本体的通道，所述进气道本体具有一个近端入口端和一个远端出口端，该装置包括用于在所述进气道本体的所述近端入口端处的所述通道内形成一层惰性气体薄膜的装置；用于在所述进气道本体的所述远端出口端处的所述通道内形成一层旋流液体屏障的装置；和当所述旋流液体屏障排出所述进气道本体时，用于形成一个流体实心圆锥的装置。
5．如权利要求4所述的装置，其特征在于，用于形成惰性气体薄膜的所述装置包括安装在所述进气道本体的所述近端入口端的所述通道内的一个多孔壁段；与所述多孔壁段的外表面形成一个外部腔室的所述进气道本体的内表面；适合于将供给的惰性气体容放在其内的所述外部腔室；和穿过所述多孔壁段的所述外表面而进入所述通道、并且沿着所述多孔壁段的内表面形成所述惰性气体薄膜的所述惰性气体。
6．如权利要求4所述的装置，其特征在于，形成所述旋流液体屏障的所述装置包括接合在所述进气道本体的所述远端出口端的所述通道内的一个出口管；与所述出口管一起形成一个圆周储液容器和溢流坝的所述进气道本体的所述内表面；所述储液容器，其适合于沿切向接收流体喷射流并且使得所述流体在所述储液容器内旋流升起并漫过所述溢流坝而沿所述出口管流下，并且在所述出口管的内表面涂覆一层旋流液体屏障。
7．一种防止颗粒材料粘附到一个进气道内表面的装置，该装置包括具有内表面的进气道本体，所述内表面限定了一个穿过所述进气道本体的通道；在所述进气道本体的近端入口端处的所述通道内形成的一层惰性气体薄膜；在所述进气道本体的所述远端出口端处的所述通道内形成的一层旋流液体屏障；和当所述旋流液体屏障排出所述进气道时形成的一个流体实心圆锥。
8．如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述惰性气体薄膜沿着所述多孔壁段的内表面设置；所述多孔壁段被安装在所述进气道本体的所述近端入口端的所述通道内；所述进气道本体的所述内表面与所述多孔壁段的外表面形成外部腔室；以及所述外部腔室适合于接收所供应的惰性气体。
9．如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述旋流液体屏障位于出口管的内表面上；所述出口管接合在所述进气道本体的所述远端出口端处的所述通道内；所述出口管与所述进气道本体的所述内表面形成一个圆周储液容器和溢流坝；以及所述储液容器适合于沿切向接收流体喷射流，并且使得所述流体在所述储液容器内旋流升起并漫过所述溢流坝而沿所述出口管流下，并且在所述出口管的内表面涂覆一层所述的旋流液体屏障。
全文摘要
本发明涉及一种防止颗粒材料粘附到进气道(10)内表面的方法和装置。一个多孔壁段(20)和一个外部腔室(25)适合于接收所供应的惰性气体(26,27),并且沿着所述进气道(10)的近端入口端(15)的一个内表面(22)形成一层惰性气体薄膜(30)。所述惰性气体薄膜(30)防止颗粒材料粘附在所述进气道的近端入口端(15)。一个圆周储液容器(40)和溢流坝(41)适合于沿切向(42)接收流体喷射,并且沿着进气道(10)的远端出口端(35)的内表面(37)提供一层旋流液体屏障(45)。所述旋流液体屏障(45)防止颗粒材料粘附在所述进气道(10)的远端出口端(35)。当所述旋流液体屏障(45)流出所述进气道(10)时,形成一个流体实心圆锥(50)。所述流体实心圆锥(50)与穿过所述流体实心圆锥(50)扩散的颗粒材料起作用,使散逸的潮湿水分免于向上扩散返回到所述进气道(10)。
文档编号B01D53/34GK1299297SQ99805718
公开日2001年6月13日 申请日期1999年3月1日 优先权日1998年3月10日
发明者蒂莫西·L·赫尔曼 申请人:高级技术材料公司