CN101769247B

CN101769247B - 抽气装置

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Publication number: CN101769247B
Application number: CN2010100028920A
Authority: CN
Inventors: 吴仲尧; 陈振维; 王春盛; 杨胜淼; 廖仁助
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2030-01-14
Also published as: CN101769247A

Abstract

一种抽气装置，包括泵及导管。泵具有槽体，而槽体具有第一进气口、第二进气口以及排气口。导管具有第一末段、第二末段及连接于第一末段与第二末段之间的热交换段，其中热交换段接触槽体的外壁，且第二末段连接至第二进气口。气体可经由导管通入槽体内，且可利用槽体的热能来加热导管内的气体。

Description

抽气装置

【技术领域】

本发明是有关于一种抽气装置，且特别是有关于一种能另外通入气体至泵(pump)内的抽气装置。

【背景技术】

在半导体或光电产业中，许多制程需于真空室内进行，所以需要使用抽真空设备。而且，在制程中常会使用到腐性气体，所以使用抽真空设备将真空室内的这些有毒气体抽至厂务端时，常会利用氮气来稀释并净化(purge)腐性气体。

图1是现有一种抽真空设备的干式泵的示意图。请参照图1，现有干式泵100具有槽体110，而槽体110具有第一进气口112、第二进气口114以及排气口116。第二进气口114的高度位置介于第一进气口112与排气口116之间。真空室内的气体经由第一进气口112而被抽至槽体110内，而氮气经由导管120及第二进气口114而通入槽体110内，以净化来自真空室内的腐性气体。然后，槽体110内的气体经由排气口116而排至厂务端。

表1是于槽体110的九个量测点P1～P9所量测到的槽体110的温度的数值，请参照表1。<表1>

量测点	P1	P2	P3	P4	P5	P6	P7	P8	P9
										摄氏温度(度)	126	120	124	119	119	120	90	82	89

现有技术中，氮气通入槽体110的底部，但由于通入的氮气的温度远低于槽体110的温度，导致槽体110的底部的温度(如量测点P7～P9所测得的温度)远低于槽体110的其它部位的温度(如量测点P1～P6所测得的温度)。由于槽体110内的温差过大，导致未被完全净化的腐性气体在流至槽体的底部时容易凝结成粉末，所以槽体110的底部及排气口116容易堆积粉末。此将导致修缮维护干式泵100的频率增加，产品的生产效率也因而降低。

为了改善上述问题，现有技术提出一种另外使用加热装置对氮气进行加热的方法，以使通入槽体110的氮气的温度升高，进而降低粉末产生量。然而，此方法不仅需花费加热装置的成本，还需另外耗费能源，导致产品的生产成本增加。

【发明内容】

本发明提供一种抽气装置，以降低维护修缮的频率。

为达上述优点，本发明提出一种抽气装置，其包括泵及导管。泵具有槽体，而槽体具有第一进气口、第二进气口以及排气口。导管具有第一末段、第二末段以及连接于第一末段与第二末段的热交换段。热交换段接触槽体的外壁，且第二末段连接至第二进气口。

在本发明的一实施例中，上述的第一进气口设于槽体的顶部，排气口设于槽体的底部，而第二进气口设于第一进气口与排气口之间。

在本发明的一实施例中，上述的热交换段缠绕于槽体的外壁。

在本发明的一实施例中，上述的热交换段呈连续弯折状。

在本发明的一实施例中，上述的导管为金属软管。

在本发明的一实施例中，上述的导管的材质包括不锈钢或铜。

在本发明的一实施例中，上述的导管的导热系数大于16.3瓦特/(公尺克耳文)(W/mK)。

在本发明的一实施例中，上述的导管的材质可为抗腐蚀的材质，以防止导管因特殊气体而受损。所述的特殊气体例如是指腐性气体，如氯气(Cl₂)、氯化氢(HCl)、硅烷(SiH₄)、磷化氢(PH₃)、二氯硅烷(SiH₂Cl₂，又称DCS)等，或是非腐性气体，如氩(Ar)、氮(N₂)、氧(O)、氦(He)等。

在本发明的一实施例中，上述的抽气装置更包括隔热层，其包覆槽体及导管。隔热层的导热系数小于导管的导热系数。

在本发明的一实施例中，上述的隔热层的材质包括铝箔、保温棉或金属。

在本发明的一实施例中，上述的抽气装置更包括至少一固定件，用于将隔热层固定于槽体。

在本发明的一实施例中，上述的固定件为环绕隔热层的束条。

在本发明的一实施例中，上述的抽气装置更包括气体供应装置，而第一末段连接至气体供应装置。

在本发明的一实施例中，上述的气体供应装置适于供应氮气。

在本发明的一实施例中，上述的泵为干式泵。

在本发明的抽气装置中，由于导管的热交换段接触槽体的外壁，所以可利用槽体的热能来提升导管内的气体的温度，使导管内的气体的温度与槽体的温度较为一致。如此，能减少槽体内的粉末在单位时间内的产生量，进而降低本发明的抽气装置维护修缮的频率。此外，由于本发明的抽气装置不需另外使用加热装置，所以能降低成本并节省能源。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

【附图说明】

图1是现有一种抽真空设备的干式泵的示意图。

图2是本发明一实施例的一种抽气装置的示意图。

图3是本发明另一实施例的抽气装置的示意图。

图4是本发明另一实施例的抽气装置的示意图。

图5是图4中导管、隔热层及固定件的立体示意图。

【主要组件符号说明】

100：干式泵

110：槽体

112：第一进气口

114：第二进气口

116：排气口

120：导管

P1～P9：量测点

200、200’、200”：抽气装置

210：泵

211：第一进气口

212：槽体

213：第二进气口

215：排气口

217：顶部

219：底部

220：导管

222：第一末段

224：第二末段

226、226’：热交换段

230：气体供应装置

240：隔热层

250：固定件

P11～P19：量测点

【具体实施方式】

图2是本发明一实施例的一种抽气装置的示意图。请参照图2，本实施例的抽气装置200包括泵210及导管220。泵210具有槽体212，而槽体212具有第一进气口211、第二进气口213以及排气口215。导管220具有第一末段222、第二末段224以及连接于第一末段222与第二末段224的热交换段226。热交换段226接触槽体212的外壁，且第二末段224连接至第二进气口213。

上述的抽气装置200中，泵210例如为干式泵。第一进气口211设于槽体212的顶部217，排气口215设于槽体212的底部219，而第二进气口213设于第一进气口211与排气口215之间。也就是说，第二进气口213的高度位置是位于第一进气口211与排气口215之间。此外，导管220的热交换段226例如是缠绕于槽体212的外壁。更详细地说，本实施例的热交换段226是以螺旋缠绕的方式而与槽体212的外壁接触，以增加热交换段226与槽体212的接触面积。

本实施例的导管220例如是金属软管。导管220的材质包括不锈钢、铜或其它具有高导热系数的材质，以利进行热交换。此处的高导热系数的材质例如是导热系数高于16.3W/mK的材质。此外，导管220可进一步选用耐高温及抗腐蚀的材质，以防止导管220因高温或特殊气体而受损。所选用的耐高温材质其导热系数例如是大于16.3W/mK。所述的特殊气体例如是指腐性气体，如氯气(Cl₂)、氯化氢(HCl)、硅烷(SiH₄)、磷化氢(PH₃)、二氯硅烷(SiH₂Cl₂，又称DCS)等，或是非腐性气体，如氩(Ar)、氮(N₂)、氧(O)、氦(He)等。

在本实施例中，抽气装置200例如更包括气体供应装置230，而导管220的第一末段222连接至气体供应装置230。此气体供应装置230可用于供应用来清洁的气体，如氮气，但不以此为限。

本实施例的抽气装置200应用于抽真空设备时，真空室内的气体可经由第一进气口211而被抽至槽体212内，而气体供应装置230所提供的清洁气体依序流经导管220的第一末段222、热交换段226与第二末段224，并从第二进气口213而流入槽体212内，以净化来自真空室内的腐性气体或其它有毒气体。然后，槽体212内的气体经由排气口215而排至厂务端。

为了避免通入槽体212内的清洁气体的温度过低，导致未被完全净化的腐性气体或其它有毒气体容易凝结成粉末，本实施例利用槽体212的热能来加热导管220内的清洁气体。更详细地说，由于槽体212的温度较高，所以槽体212与热交换段226进行热交换后，能提升热交换段226的温度。热交换段226又可与热交换段226内的清洁气体进行热交换，以提升清洁气体的温度。如此，由于通入槽体212内的清洁气体的温度较接近槽体212的温度，所以可使槽体212的温度较为一致。表2是于槽体212的九个量测点P11～P19所量测到的槽体212的温度的数值，请参照表2。

<表2>

量测点	P11	P12	P13	P14	P15	P16	P17	P18	P19
										摄氏温度(度)	85	82	83	78	79	86	76	73	77

相较于现有技术(请参见表1)，在本实施例中，槽体212的底部的温度(如量测点P17～P19所测得的温度)与槽体212的其它部位的温度(如量测点P11～P16所测得的温度)的差距大幅缩小。如此，能有效改善未被完全净化的腐性气体或其它有毒气体凝结成粉末的情形，进而降低本实施例的抽气装置200的维护修缮的频率。而且，本实施例是直接利用槽体212的热能来提升清洁气体的温度，而非使用加热装置，所以能节省加热装置的成本以及使用加热装置所需耗费的能源。

值得一提的是，若热交换段226与槽体212的接触面积愈大，则热交换段226内的清洁气体的温度将愈接近槽体212的温度，所以本实施例的热交换段226是以螺旋缠绕的方式而与槽体212的外壁接触。但本发明并不限定热交换段226缠绕于槽体212的外壁的方式，且亦不限定热交换段226的形状。举例来说，如图3的抽气装置200’所示，导管220’的热交换段226’并未缠绕于槽体212，而是呈连续弯折状，并固定于槽体212的外壁的一侧。

图4是本发明另一实施例的抽气装置的示意图，而图5是图4中导管、隔热层及固定件的立体示意图。请参照图4与图5，本实施例的抽气装置200”与上述的抽气装置200相似，差别处在于本实施例的抽气装置200”更包括用来包覆槽体212及导管220的隔热层240。隔热层240用于防止槽体212及导管220的热量散逸至外界，所以隔热层240所选用的材质的导热系数小于导管220的材质的导热系数。举例而言，隔热层240的材质包括铝箔、保温棉、导热性不佳的金属或其它非金属材料。

隔热层240的设置，可防止导管220与外界空气进行热交换，所以能提升导管220内的清洁气体的温度，使清洁气体与槽体212的温度更为一致。如此，能进一步降低本实施例的抽气装置200”的维护修缮的频率。此外，本实施例的抽气装置200”例如是通过多个固定件250将隔热层240固定于槽体212。这些固定件250例如是环绕隔热层240的束条。然而，本发明并不限定固定件250的种类，固定件250的数量亦可为一个或多个。

综上所述，本发明的抽气装置至少具有下列优点：

1.由于导管的热交换段接触槽体的外壁，所以槽体可与热交换段进行热交换，且热交换段可与热交换段内的气体进行热交换。如此，能提升导管内的气体的温度，使导管内的气体的温度与槽体的温度较为一致，所以能减少槽体内的粉末在单位时间内产生量，进而降低维护修缮的频率。

2.由于本发明的抽气装置是直接利用槽体的热能来对导管内的气体加热，不需另外使用加热装置，所以能降低成本并节省能源。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种抽气装置，包括：

一泵，具有一槽体，该槽体具有一第一进气口、一第二进气口以及一排气口；以及

一导管，具有一第一末段、一第二末段以及连接于该第一末段与该第二末段的一热交换段，其中该热交换段接触该槽体的一外壁，利用该槽体的热能来提升该导管内的气体的温度，使该导管内的气体的温度与该槽体的温度较为一致，且该第二末段连接至该第二进气口。

2.根据权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，该第一进气口设于该槽体的一顶部，该排气口设于该槽体的一底部，而该第二进气口设于该第一进气口与该排气口之间。

3.根据权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，该热交换段缠绕于该槽体的该外壁。

4.根据权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，该热交换段呈连续弯折状。

5.根据权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，该导管为金属软管。

6.根据权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，该导管的材质为不锈钢或铜。

7.根据权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，该导管的导热系数大于16.3W/mK。

8.根据权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，该导管的材质为抗腐蚀的材质。

9.根据权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，更包括一隔热层，包覆该槽体及该导管，其中该隔热层的导热系数小于该导管的导热系数。

10.根据权利要求9所述的抽气装置，其特征在于，该隔热层的材质为保温棉或金属。

11.根据权利要求9所述的抽气装置，其特征在于，更包括至少一固定件，用于将该隔热层固定于该槽体。

12.根据权利要求11所述的抽气装置，其特征在于，该固定件为环绕该隔热层的束条。

13.根据权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，更包括一气体供应装置，而该第一末段连接至该气体供应装置。

14.根据权利要求13所述的抽气装置，其特征在于，该气体供应装置适于供应一氮气。

15.根据权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，该泵为干式泵。