專利名稱：低壓化學(xué)氣相淀積系統(tǒng)用可防止返油的水汽隔離油過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種改進的用于低壓化學(xué)氣相淀積尾氣處理系統(tǒng)中的水汽隔離油過濾器，特別是一種能夠防止自身返油的水汽隔離油過濾器。
目前，隨著電子工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各類半導(dǎo)體材料制備手段得到了飛速發(fā)展，特別是各種半導(dǎo)體材料的低壓氣相外延系統(tǒng)被工廠、科研院所、大專院校實驗室廣泛使用。在各類低壓氣相外延設(shè)備中，反應(yīng)后的廢氣處理是事關(guān)操作人員人身安全，環(huán)境保護的大事，在廢氣處理系統(tǒng)中都必不可少地包含有水過濾處理過程。由于水具有較高的蒸汽壓，為防止水汽進入化學(xué)氣相淀積系統(tǒng)，需要在系統(tǒng)與水過濾器之間加入采用低蒸汽壓油脂作介質(zhì)的水汽隔離器。同時該隔離器自身又構(gòu)成了一級廢氣的過濾，特別是對固態(tài)顆粒的過濾是有效的。通常的水汽隔離油過濾器的結(jié)構(gòu)是在一密閉容器中加入一定量具有較低蒸汽壓的硅油，廢氣的進氣管插入油中，出氣管在油液面以上。這樣在化學(xué)氣相淀積系統(tǒng)排出廢氣的壓力作用下，廢氣在油內(nèi)生成氣泡并浮出液面，然后通過高于液面的出氣管路排出，并進入下一級廢氣處理系統(tǒng)。如果后一級廢氣處理系統(tǒng)中的水汽通過出氣管路倒流回來，由于與化學(xué)氣相淀積系統(tǒng)連接的管路口浸泡在油中，水汽將受到油的阻截而不能進入淀積系統(tǒng)，故可起到水汽隔離作用。但在低壓化學(xué)氣相淀積系統(tǒng)中，由于誤操作或系統(tǒng)故障，往往會導(dǎo)致處于低壓狀態(tài)的系統(tǒng)與廢氣處理系統(tǒng)直接相聯(lián)，此時由于系統(tǒng)內(nèi)是低壓，在大氣壓力作用下氣體會反向流動，從而把隔離器中的油壓入化學(xué)氣相淀積系統(tǒng)(通常稱之為返油)，污染整個系統(tǒng)使之不能正常工作。誤操作或系統(tǒng)故障引起的返油一直是困擾人們的問題。防止系統(tǒng)被返油污染的方法之一是在系統(tǒng)與水汽隔離油過濾器之間加入一個單向閥門，這可有效解決誤操作問題，但單向閥的開啟需要一定的壓力，這就使系統(tǒng)排氣不甚順暢，甚至?xí)淖兿到y(tǒng)的壓力。此外，附加單向閥又增加了額外經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明的目的是提供一種在低壓化學(xué)氣相淀積尾氣處理系統(tǒng)中使用的可防止自身返油的水汽隔離油過濾器，這種水汽隔離油過濾器具有結(jié)構(gòu)簡潔，成本低廉，容易制造的優(yōu)點。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)返油的機理，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是設(shè)計進氣空間采用多級擋油板水汽隔離油過濾器防止自身返油。這種水汽隔離油過濾器是把一密閉容器分為上下兩部分，上半部分為進氣空間，下半部分為出氣與隔離、過濾空間。出氣與隔離、過濾空間中盛有適量的低蒸汽壓油。在密閉容器的上蓋開一孔并與進氣管聯(lián)接。采用隔離板把進氣空間分成若干個子空間，所分的每一子空間體積應(yīng)不小于所用油的體積。隔離板上僅留一尺寸適宜的通氣孔以供氣體流動。相鄰兩隔離板上的通氣孔的位置要錯開關(guān)應(yīng)盡量遠。在每一層隔離板的通氣孔上附加一個擋油板。擋油板的尺寸要大于通氣孔尺寸。擋油板靠三根細(xì)桿支撐于隔離板上，留出的空間供氣體流動。擋油板與隔離板的距離應(yīng)盡可能小，但擋油板與隔離板之間所留出的空間應(yīng)不小于通氣孔的尺寸，可以是1～1.5倍，以使氣體順暢通過。進氣空間裝入大量表面光滑的金屬絲，既可使氣體順利通過，又可阻擋油蒸汽。
下面結(jié)合附圖與實施例進一步說明本發(fā)明。
附

圖1是本發(fā)明的示意圖，圖中1外密封桶；2下底板；3上蓋板；4隔離板；5進氣管；6出氣管；7擋油板；8進氣導(dǎo)管；9油；10漆包線團；11通氣孔；12出氣管聯(lián)接孔；13進氣管聯(lián)接孔；14擋油板柱。
實施例帶有三層隔離板附加擋油板的可防止自身返油的水汽隔離油過濾器。整個水汽隔離油過濾器可采用全有機玻璃結(jié)構(gòu)，由于有機玻璃具有多種產(chǎn)品規(guī)格的板材、管材，且易于粘接。采用三氯甲烷作粘接劑，并采用側(cè)壁粘接方法。這樣可以減少所必需的機械加工過程。另外，有機玻璃是透明的，便于觀察氣體流動狀況。水汽隔離油過濾器的外密封桶1為截取一適當(dāng)長度的粗有機玻璃管材。再選厚度合適的有機玻璃板，切割成直徑與外密封桶1內(nèi)徑相同的五塊圓盤分別作為密封桶下底板2，上蓋板3和隔離板4。在上蓋板3靠近邊緣處相對稱位置鉆兩個孔，即進氣管聯(lián)接孔13和出氣管聯(lián)接孔12，以備分別聯(lián)接進氣管5和出氣管6。在三塊隔離板4上，與上蓋板3出氣管聯(lián)接孔12相同位置處分別鉆一孔，孔徑與上蓋板3上的出氣管聯(lián)接孔12相同，以備插入出氣管6。在每一隔離板上再鉆一供氣體流動用的孔，即通氣孔11，并以出氣管聯(lián)接孔為12基準(zhǔn)，相鄰兩隔離板4上的通氣孔11位置應(yīng)盡量遠。通氣孔4上置擋油板7。擋油板7是切割成圓形的有機玻璃板，尺寸略大于通氣孔11。擋油板7用三根等長的細(xì)有機玻璃棒即擋油板柱14支撐并粘牢在隔離板4通氣孔11邊緣。選擇一隔離板，在出氣管聯(lián)接孔12位置、擋油板7一側(cè)粘接出氣管6，在通氣孔11位置、擋油板7另一側(cè)粘接進氣導(dǎo)管8作為最下一層隔離板。把底板粘在外密封桶一端，進氣導(dǎo)管向下粘接上最下一層隔離板。進氣導(dǎo)管末端與底板間要留出一定距離。然后粘接上一個隔離板，出氣管聯(lián)接孔12套入出氣管6，擋油板向上，與下面隔離板距離不小于將要注入油9的液面高度。同樣方法固定第三隔離板。在粘接上蓋板前，裝入亂繞成團的漆包線10并盡量充滿此空間。然后粘接上蓋板，并粘接進氣管。最后注入油，油液面應(yīng)高于進氣導(dǎo)管末端。
正常工作時，氣體由進氣孔進入，經(jīng)第一層隔離板上三根桿支撐擋油板留出的空間與通氣孔進入下一空間。同理，氣體流動直至進氣導(dǎo)管，在油中形成氣泡后浮出油面經(jīng)出氣管排出。由于誤操作或系統(tǒng)故障，如果進氣端氣壓低于出氣端，氣體將反向流動，油會通過進氣導(dǎo)管進入上一空間，但在此過程中受到擋油板阻截及重力作用下，一部分油會回流，經(jīng)過數(shù)級隔離板作用，油就不會返回到系統(tǒng)。對于油蒸汽，由于遇到光滑金屬絲阻攔，很容易凝聚在金屬絲表面并流回出氣空間，這樣又可有效消除油蒸汽污染。
權(quán)利要求
1.一種用于低壓化學(xué)氣相淀積尾氣處理系統(tǒng)中的水汽隔離油過濾器，是在密閉容器中加入定量的硅油，進入管插入油內(nèi)，出氣管在油液面上，其特征是將密閉容器(1)用多層隔離板(4)把進氣空間分割成若干子空間，每一個隔離板(4)上開有通氣孔(11)和出氣管聯(lián)接孔(12)，上蓋板(3)上開有出氣管聯(lián)接孔(12)和進氣管聯(lián)接孔(13)，在通氣孔(11)上方用三根等長的擋油板柱(14)支撐擋油板(7)，擋油板(7)尺寸大于通氣孔(11)，進氣管聯(lián)接孔(13)同進氣管(5)聯(lián)接，上蓋板(3)和隔離板(4)上的每一個出氣管聯(lián)接孔(12)同出氣管(6)聯(lián)接，最下面的隔離板(4)的通氣孔(11)的下面聯(lián)接有進氣導(dǎo)管(8)，進氣導(dǎo)管(8)的下端高于下底板(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低壓化學(xué)氣相淀積尾氣處理系統(tǒng)中的水汽隔離油過濾器，其特征是相鄰隔離板(4)上的通氣孔(11)的位置是彼此錯開的，距離應(yīng)盡量遠。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于低壓化學(xué)氣相淀積尾氣處理系統(tǒng)中的水汽隔離油過濾器，其特征是進氣空間內(nèi)的隔離板(4)上裝入大量表面光滑的金屬絲(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于低壓化學(xué)氣相淀積尾氣處理系統(tǒng)中的水汽隔離油過濾器，其特征是每一個子空間的體積不小于所用油(9)的體積。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于低壓化學(xué)氣相淀積尾氣處理系統(tǒng)中的水汽隔離油過濾器，其特征是擋油板(7)與隔離板(4)之間的距離為通氣孔(11)尺寸的1～1.5倍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在低壓化學(xué)氣相淀積尾氣處理系統(tǒng)中使用的可防止自身返油的水汽隔離油過濾器,采用進氣空間多層隔離板附加擋油板及光滑表面金屬絲的結(jié)構(gòu)。正常工作時,氣體可以自由通過,如果系統(tǒng)故障或誤操作使出氣端壓力高于進氣端,在返油過程中,油滴遇到擋油板阻攔,部分回落,部分存留于最低子空間,通過多級子空間,可消除油滴返入系統(tǒng)。對于油蒸汽,由于設(shè)計中采用進氣空間中加入表面光滑的金屬絲,氣體中的油汽很容易在其表面凝聚滴落。這樣可以有效地防止水汽隔離油過濾器自身返油。
文檔編號C23C16/00GK1354034SQ0013359
公開日2002年6月19日 申請日期2000年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月16日
發(fā)明者宋航, 周天明, 蔣紅, 金億鑫, 張寶林, 繆國慶 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所