CN100393388C - 过滤器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够与排气气体速度成比例地将排气气体中含有的、从粒径大的粒子到粒径小的粒子的微粒加以去除的过滤器装置。包括：具有入口(6)和出口(8)的壳体(2)，具有多个涡旋部并配置在壳体(2)内以形成涡旋状流体通路(11)的隔板(3)，至少在隔板(3)的一面上配置的过滤器构件(4)，位于上述涡旋状流体通路(11)的最外侧的涡旋部(3a)的流体通路宽度(A)比位于其内侧的涡旋部(3b)的流体通路宽度(B)宽。
Description
发明背景
发明技术领域
本发明涉及一种过滤器装置，用于例如在半导体制造过程和液晶制造过程配置的、将排放气体中含有的反应生成物等微粒去除或将液体中含有的雾沫进行回收。
现有技术
在半导体制造过程中，采用包含离子注入法、铝等金属的蚀刻法，CVD法的各种方式，但无论在采用哪种方式的半导体制造过程中，都生成混有氢氟酸、硅烷气体、四乙氧基硅烷、氨等有害气体和反应生成物等杂质、其他雾沫和灰尘等微粒的排气气体。众所周知，特别是在CVD法的半导体制造过程中，混合在排气气体中的微粒的数量多。
为此，在半导体制造过程中，配置有用于去除混合在排气气体中的微粒的除害设备。
现有的除害设备，将排气气体中含有的微粒吸附在离子交换树脂或硅酸盐之类的吸附材料上，或通过水洗涤器使之吸附于水上，或利用燃烧器进行燃烧并分解，采用这样的方法去除排气气体中含有的微粒。
去除排气气体中的微粒时，在利用吸附材料的除害设备中，存在因吸附微粒造成吸附材料每单位面积的压力损失增大的问题，在利用水洗涤器除害的设备中，存在由于通过微粒使吸附液变成胶泥状而有必要进行胶泥处理的问题，在利用燃烧的除害设备中，存在燃烧器的喷嘴堵塞而污染燃烧室的问题。
本申请人开发了在半导体制造过程中配置的除害设备的上游一侧作为前处理装置来配置的，即使半导体制造过程中的排气气体中含有大量微粒时，也能容易进行除害设备的维护的过滤器装置(例如参照特许文献1)。
上述过滤器装置，包括：具有入口和出口的壳体，在壳体内配置的、具有多个涡旋部并形成连续的涡旋状流体通路的隔板，至少在隔板的一面上配置的过滤器构件，当沿涡旋状流体通路使向壳体内导入的排气气体前进时，利用配置在涡旋状流体通路的过滤器构件将排气气体中含有的微粒去除，并从出口将去除了微粒的排气气体送入除害设备中。
特许文献1特开2001-149723号公报(第3页、图3)
上述过滤器装置，由于将涡旋状流体通路的涡旋部的流体通路宽度从外端到内端设定为相同的尺寸宽度，流过涡旋状流体通路的排气气体的线速度在涡旋状流体通路的外侧变快、在内侧变慢，因此不能与排气气体的速度成比例地将排排气气体中含有的、从粒径大的粒子到粒径小的粒子的微粒去除。
发明内容
考虑到上述问题点，本发明的目的在于提供一种过滤器装置，该过滤器装置能通过将流过涡旋状流体通路的排气气体的线速度在外侧涡旋部变慢、在内侧涡旋部变快，与排气气体的速度成比例地去除排气气体中含有的、从粒径大的粒子到粒径小的粒子的微粒。
本发明的过滤器装置的构成为，包括：具有入口和出口的壳体，具有多个涡旋部并配置在壳体内以形成连续的涡旋状流体通路的隔板，至少在隔板的一面上配置的过滤器构件，涡旋状流体通路的最外侧涡旋部的流体通路的宽度比内侧涡旋部的流体通路宽度宽，在突出设置了上述出口的上述壳体的盖体的下表面上安装有阻挡板，并且在上述阻挡板的下方、圆筒状过滤器的上方空间中配置有环状元件。
此外，本发明的过滤器装置是在隔板的内侧空间配置圆筒状过滤器，可使整体结构紧凑。
由于本发明的过滤器装置使流过涡旋状流体通路的排气气体的线速度在外侧涡旋部减慢、在内侧涡旋部增快，所以，通过在涡旋状流体通路的外侧部分捕捉排气气体中含有的粒径大的粒子、在涡旋状流体通路的内侧捕捉粒径小的粒子，能够与排气气体的速度成比例地去除排气气体中含有的、从粒径大的粒子到粒径小的粒子的微粒。
附图说明
图1是本发明优选实施形态的过滤器装置的纵向剖面图。
图2是沿图1的线A-A的剖面图。
图3是表示根据本发明的过滤器装置的其他实施形态的图。
最佳实施形态
下面，根据附图详细说明本发明的过滤器装置。
如图1和图2所示，本发明的过滤器装置包括：圆筒状壳体2，配置在圆筒状壳体2的内部的涡旋状的隔板3，配置在圆筒状壳体2和隔板3内表面上的过滤器构件4，以及配置在隔板3的中央部的圆筒状过滤器5。
如图1所示，上述圆筒状壳体2具有：将入口6设置在侧壁7a的上部的上端开口的圆筒状壳体本体7，在中央部带有出口8并固定在圆筒状壳体本体7的开口端的盖体9。在盖体9的下表面上与出口8相对应地通过固定机构10安装有圆筒状过滤器5。
如图2所示，上述涡旋状隔板3具有3个涡旋部3a、3b、3c。涡旋状隔板3的高度基本上与筒状壳体本体7的高度相一致。在圆筒状壳体2内部配置涡旋状隔板3时，在圆筒状壳体2的内部形成从外向内连续延伸的涡旋状流体通路11。优选地使涡旋状隔板3的表面形成凹凸面、或在涡旋状隔板3上设置阻挡板。
形成于上述涡旋状流体通路11中的圆筒状壳体2的内壁2a与位于最外侧的涡旋部3a之间的涡旋状流体通路11a将其流体通路宽度A设定为，比形成于涡旋部3a与位于其内侧位置的涡旋部3b之间的流体通路11b的流体通路宽度B宽。同样地，将在上述涡旋状流体通路11中的涡旋部3a与涡旋部3b之间形成的流体通路11b的流体通路宽度B设定为，比在涡旋部3b与位于其内侧位置的涡旋部3c之间形成的流体通路11c的流体通路宽度C宽。即，涡旋状流体通路11按排气气体前进方向、由外向内按顺序使流体通路宽度变窄。
上述实施形态中，虽然形成涡旋状流体通路11的涡旋状隔板3由3个涡旋部形成，但根据需要可增减涡旋部的数量。当涡旋部的数量为6个以上时，可使包括最内流体通路的多个流体通路的流体通路宽度为相同的宽度。
上述过滤器构件4是由耐热性和耐药品性优良的纤维材料形成的薄板状成型品，沿涡旋状隔板3的内表面沿涡旋状流体通路11的方向进行配置。过滤器构件4也可配置在涡旋状隔板3的两个表面上。
由于上述过滤器构件4利用磁性纤维成型，所以可有效地回收粉体和液体或液体雾沫。
与上述过滤器构件4相同，上述圆筒状过滤器5由耐热性和耐药品性优良的纤维材料形成。圆筒状过滤器5配置在隔板3的中央部。圆筒状过滤器5将在过滤器构件4中不能充分去除的、特别是粒径细小的微粒去除。圆筒状过滤器5也可利用通过混合纤维材料和金属材料的物质加以形成，也可以仅由金属材料形成。
此外，对应于排气气体的温度升高的情况，为了冷却排气气体，还可包围圆筒状壳体2的外表面地配置冷却用套管12。冷却用套管12是能保持以将过滤器装置1制冷为目的制冷剂或使制冷剂循环的机构。作为制冷剂，并没有特别限定，通常使用的是水。
接下来说明作用。
本发明的过滤器装置1配置在图中未示出的半导体制造过程的除害设备的上游一侧，用于去除从半导体制造过程的处理装置排出的被处理气体即排气气体中的反应生成物等杂质、及含有其他雾沫或灰尘的微粒。
从半导体制造过程排出的排气气体，通过图中未示出的配管，从过滤器装置1的入口6导入到配置在圆筒状壳体2内部的涡旋状流体通路11中。由于涡旋状流体通路11将最外侧流体通路11a的流体通路宽度A设定为比其邻接的内侧流体通路11b的流体通路宽度B宽，所以，在涡旋状流体通路11中前进的排气气体的最外侧流体通路11a的线速度比其内侧的内侧流体通路11b的线速度慢。因此，排气气体中含有的微粒中的粒径大的微粒，因受到与排气气体速度成比例的离心力的作用，与在圆筒状壳体2的内表面上配置的过滤器构件4发生碰撞。与圆筒状壳体2的内表面的过滤器构件4发生碰撞的微粒，附着在过滤器构件4上，或受重力的作用落下而被收集在圆筒状壳体2中。
通过涡旋状流体通路11的最外侧流体通路11a的排气气体，由于排气气体的内侧流体通路11b的线速度比其内侧的内侧流体通路11c的线速度慢，同样地，粒径大的粒子因受到与被处理气体的速度成比例的离心力的作用，与在涡旋状隔板3的内表面上配置的过滤器构件4发生碰撞，与过滤器构件4发生碰撞的微粒附着在过滤器构件上，或落下被收集在圆筒状壳体2内。
通过涡旋状流体通路11的内侧流体通路11b的排气气体受离心力的作用，与在涡旋状隔板3的内表面上配置的过滤器构件4发生碰撞，与过滤器构件4发生碰撞的微粒附着在过滤器构件上，或落下被收集在圆筒状壳体2内。
如此，排气气体中含有的微粒沿涡旋状流体通路11在半径方向内侧运动时，与排气气体的速度成比例，从粒径大的粒子到粒径小的粒子都被去除。在涡旋状流体通路11中未去除的粒径细小的微粒，通过配置在隔板3的中央部的圆筒状过滤器5被去除。
并且，在过滤器装置1中将去除了微粒的排气气体从过滤器装置1的出口8通过未图示的配管导入到除害设备中。
图3表示本发明的另一实施形态。图3表示的过滤器装置20与图1表示的过滤器装置1相比较，差别只在于：隔板3的高度比圆筒状壳体21低、在圆筒状过滤器5的上方形成空间22、在此空间22中配置利用不锈钢网形成的环状元件23。通过圆筒状过滤器5的排气气体直接碰撞到环状元件23后，穿过安装在盖体9下表面上的阻挡板24与圆筒状壳体21之间的间隙，而被导向出口8。由此，更有效地去除了排气气体中含有的微粒。
再有，在上述实施形态中，虽然只对利用过滤器装置1去除排气气体中含有的微粒加以说明，但也能使用在用于回收液体和回收液体中所含有的雾沫上。
通过将本发明的过滤器装置组装在半导体制造过程等的排气气体的流水线中，可减轻除害设备的负载，并且能大幅度地改善除害设备的清扫次数和设备寿命。
Claims (4)
1.一种过滤器装置，包括：具有入口和出口的壳体，具有多个涡旋部并配置在壳体内以形成连续的涡旋状流体通路的隔板，至少在隔板的一面上配置的过滤器构件，其特征在于，位于上述涡旋状流体通路的外端一侧的涡旋部的流体通路宽度比位于其内侧的涡旋部的流体通路宽度宽，在突出设置了上述出口的上述壳体的盖体的下表面上安装有阻挡板，并且在上述阻挡板的下方、圆筒状过滤器的上方空间中配置有环状元件。
2.如权利要求1中记载的过滤器装置，其特征在于，涡旋状流体通路使涡旋部流体通路宽度从外侧向内侧顺序变窄。
3.如权利要求1中记载的过滤器装置，其特征在于，圆筒状过滤器配置在形成于隔板内侧的空间中。
4.如权利要求1中记载的过滤器装置，其特征在于，冷却水套管配置在壳体的外表面上。
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