清洗室制造技术

一种清洗室，用于为材料的处理提供受控制的气氛，该清洗室包括其中有要处理的材料通过的外壳，材料受由沿外壳长度布置的多个进口和出口流入和流出的清洗气体交叉流动的作用。流出的气体可循环使用、与新鲜气体混合后又被送入。在实际应用中，待处理材料可在材料周围的气氛连续交换的同时传输通过清洗室。分布在清洗室宽度上的舌门沿待处理材料的移动路径布置，以引导清洗气体的交叉流动并防止不需要的气体流入。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制和交换待处理材料周围气氛的方法和设备。在材料特别是各种电子部件在高温炉中用各种反应性气体处理的热过程中，常常必须清洗该材料及其周围在炉中的高温条件下会产生有害反应的气氛，如空气。为此设计了各种各样的排气系统、清洗室等，用于在材料进入炉子之前或在炉中时清洗该材料，通常设置在炉子的进口区域附近。Phillipossian的美国专利4992044公开了一种采用清洗装置来控制气流的用于高温处理半导体片的炉子。Sarin的美国专利5118286公开了一种在处理半导体片过程中控制气流模式及防止反应废气与周围空气混合的方法和设备。Smith的美国专利5645417公开了一种在热处理炉管中的硅片的热处理工艺，其中其内表面上有很多凹痕，用来提高气流的紊流程度并使硅片表面上的反应更均匀。本专利技术的目的是提供容纳待处理材料的室，该室能被有效清洗，其中所包含的气氛由选定的气氛来更换和替代。另一个目的是提供用于控制受热处理的材料的气体环境的清洗室。还有一个目的是为材料的气体处理提供清洗室，该清洗室可作为固定的独立单元操作，也可用于与热处理单元配合布置。还有一个目的是为连续移动的产品流在进入炉中被热处理之前的气体处理提供两端开口的清洗室。另一个目的是为材料的气体处理提供清洗室，其中的气体是可循环使用的。另一个目的是为移动的产品流在进入或离开进行热处理的炉子前的气体处理提供适宜于与炉子连接的清洗室。根据本专利技术实现了上述和其他的目的，其中包括为材料的处理提供受控的气氛的清洗室。该清洗室包括有一个进口端和一个出口端的外壳、用于传输材料在其中通过的装置、气体进口和出口以及在罩中提供受控气流的内部气体障碍物。在外壳中，第一气体障碍物和第二气体障碍物可分别设置在进口端和出口端附近以阻止不需要的气体进入，并界定一个受控的气流从中流过的清洗区。该气体障碍物为柔性的物理障碍，最好伸展过清洗室的全部宽度并从清洗室的上部垂下。该气体障碍为柔性以让传输穿过清洗室的材料通过。该气体障碍最好为舌门形式，分布在清洗室的宽度上并铰接地从靠近清洗室顶部的支撑架上悬挂下来。当传输经过清洗室的材料接触舌门时，该门可被移动的材料向上推起让材料通过。另外，气体障碍物也可以为柔性条带形式，例如塑性条带、链条或金属箔细条等。这些条带可多排错开的布置，并从清洗室的上部垂下来，这些条带有足够的柔性能让穿过的材料将其推开，并能在材料通过后回复其原来的垂直指向。清洗区进口端处和出口端处的气体障碍物有助于保持室中的略微正压。可任选装设另外的气体障碍物来进一步控制清洗气流并在清洗室内界定另外的清洗区。在一个优选实施例中，该气体障碍物即舌门、柔性条带等从安装在清洗室顶部的可拆卸的框架上垂下来，使得可方便地修改舌门或气体障碍物的数量和位置以适应于不同的工艺要求。该框架可支撑在轨道上或支撑在装在清洗室内上部的悬架上。在清洗区内即在第一和第二气体障碍物之间设有至少一个清洗气体进口和至少一个清洗气体出口，以提供选定气体的交叉流动来清洗和置换该清洗区中的气体。另外最好将正压气体进口靠近第一和第二气体障碍物装设，以在两端提供正压并用作为阻止不需要的气体从清洗区外流入的障碍物。本专利技术的清洗室可用作为材料气体处理的分批操作单元。但在优选实施例中，清洗室装有连续传输要处理材料穿过清洗室的装置。各种传输器或运输系统如辊、轨道、移动带等都可用于此。McCormick的美国专利5848890中公开了这样的一种可采用的运输系统。当一批材料运输通过清洗室时，铰接的舌门被移动的材料推开让材料经过。清洗室可为各种大小和形状，而优选的形状为高度远小于宽度的矩形截面，以提高气体的交叉流动。长度可大范围地变化。一般来说，清洗室越长气体清洗进行得越完全。清洗室可被用作为材料气体处理的独立单元，或用作为炉子或其他设备的附属装置。用于后者时，进口端和出口端最好装设有如法兰这样的装置以便或者在炉子的进口与炉子连接对要处理的材料进行预处理，或在炉子的出口端与炉子连接进行后处理，或两者都有。当清洗室与炉子相连时，传输装置如移动带等可与炉中的传输机构协作地连接，以便连续地运送材料穿过清洗室和穿过炉子。清洗室可在各种温度下工作。其工作温度一般为室温和大约200℃之间。可采用各种材料结构，包括例如钢、石墨、塑料等，这取决于温度及采用的其他工艺条件。本专利技术及其实用形式由附图中进一步示出，图中附图说明图1为根据本专利技术的清洗室的截面侧视图。图2为根据本专利技术的与炉子的进口端相连的清洗室优选实施例的截面侧视图。本专利技术的清洗室如图1所示，包括进口端3装有法兰2、出口端5装有法兰4的外壳1.室中，靠近进口端3的舌门6和靠近出口端5的舌门7铰接地悬挂于支撑架8上。这两个舌门界定了清洗区9，清洗区9中的气体环境是被控制着的。当一批材料10通过室传输装置如线带11传输时，清洗气体的交叉流动可从进口12进入、从出口13离开。另外，正压进口14在靠近进口3的区域提供一个正压，以防止不需要的空气或其他气体进入。从进口14进入的气体可从出口13流出，并经过舌门6和进口3流出。进口15和16让气体进入，在出口端5附近产生一个正压以防止不想要的气体从出口端5进入。从进口15和16流入的气体主要通过出口17和出口5流出，并用于在清洗区9中舌门7处产生一个正压。当清洗室与炉子的进口相连时(图2)，出口17还用于排出可从炉子由出口5进入的任何不想要的气体。为了使进入清洗室的气体均匀分布，进口例如进口12，14，15和16可装设具有数道精密切割的槽26的内表面，这些槽使由此经过的进入气体穿过清洗室均匀分布，并使其增大流动速度提高清洗效率。槽26可以各种模式及构型配置，如交错平行排列或成角度的人字形构型，可放置在气体进口中或作为清洗室外壳的一部分。本专利技术的清洗室可独立地用做材料的气体处理室，也可与进一步处理该材料的炉子或其他装置协同工作。例如它可与窑或炉子的进口相连，对要做进一步热处理的材料进行预处理，或与这种炉子或窑的出口相连，对经过了炉子或窑的材料进行气体的后处理。在这种情况下，传输装置11可在清洗室和炉子中是连续的。可用各种连接装置，包括法兰，如法兰2和4借助于通过螺栓孔18的螺栓连接。在某些情况下，炉子处理可能涉及用气体进行处理，这些气体可能趋向膨胀通过出口端5进入清洗室并污染清洗室中的气氛。这些气体可通过排气出口17排出。在一个优选实施例中，如图2所示，本专利技术的清洗室可包括用于循环清洗室处理中用过的气体及来自相连的炉子的气体的装置。因此例如通过管线20由进口12进入清洗室中的清洗气体可先通过喷射管19与从出口13出来的全部或部分气体混合。如果有必要可在出来的气体循环使用之前对其进行处理。例如，如果在清洗室中要用气体处理去除气体环境中的水分，可让出口气体在被清洗室循环使用之前流经冷凝器或其他除湿设备来对其进行干燥。另外从相连的炉子(如炉子25)进入的气体可同样处理后进入清洗室循环使用。例如，某些电子部件的炉处理要求在加湿的环境中进行加热，来自相连的炉子25的部分加湿气体可能通过出口5流入到清洗室中。在图2所示的实施例中，这种加湿气体可通过出口17排出，在通过喷射管22到进口14循环使用之前流经冷凝器21。虽然是根据某些优选实施例来描述本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于材料气体处理的清洗室，它包括：Ａ）具有一个进口端和一个出口端的外壳；Ｂ）在所述的进口端处防止不想要的外部气体进入的第一气体障碍物，在所述出口端处防止不想要的外部气体进入的第二气体障碍物，所述的第一和第二气体障碍物在所述外壳中 界定了一个清洗区；Ｃ）布置在所述清洗区中的至少一个清洗气体进口和至少一个清洗气体出口，用于提供清洗用的清洗气体的交叉流动并置换所述外壳的所述清洗区中的气体；Ｄ）至少一个在所述清洗区中靠近第一气体障碍物的第一正压气体进口，用于在所述的 进口端防止不想要的外部气体进入所述的清洗区中，还有至少一个在所述清洗区中靠近第二舌门的第二正压气体进口，用于在所述出口端防止不想要的外部气体进入所述的清洗区中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B多弗，CV维德，EV麦科尔米克，
申请(专利权)人：哈珀国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]