CN102889791B - 炉体排风控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体工艺热处理领域，尤其是涉及一种炉体排风控制装置，包括气压驱动单元、开关机构和风口结构单元，所述的开关机构设置有开关主体，所述的气压驱动单元可驱动该开关主体，使该开关主体直线往复运动，从而执行对风口结构单元的开启和关闭动作。本发明对炉体排风的开关机构进行有效控制，使炉体排风控制可靠安全；同时能够有效阻挡炉体热量的逸出，具有良好的隔热效果；本发明的炉体排风控制装置结构简单，能够进行精确运作，且成本较低。

Description

炉体排风控制装置

技术领域

本发明涉及半导体工艺热处理领域，尤其是涉及一种炉体排风控制装置。

背景技术

目前在半导体工艺热处理领域中，炉体排风控制装置的结构较复杂，现有排风控制装置的开关机构，多采用轮式往复运动结构或绕固定点旋转式结构，这些结构需要较大的安装及操作空间，结构复杂，缺乏稳定性，对炉体的隔热效果不理想，成本较高，安全隐患较多。

为了解决以上问题，本发明做了有益改进。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种通过气动单元，准确有效地实现炉体冷却排风的开关控制，并能够实时监控气动单元的动作状态的炉体排风控制装置。

（二）技术方案

本发明是通过以下技术方案实现的：一种炉体排风控制装置，其包括气压驱动单元、开关机构和风口结构单元，所述的开关机构设置有开关主体，所述的气压驱动单元可驱动该开关主体，使该开关主体直线往复运动，从而执行对风口结构单元的开启和关闭动作。

进一步，所述的开关机构还包括开关连接部，所述的开关主体与该开关连接部相连；所述的气压驱动单元包括气缸，所述的气缸与所述的开关连接部相连，该气缸通过该开关连接部带动所述的开关主体运动；所述的气缸处于其行程的两个终点位置时，所述的开关主体处于对风口结构单元的开启状态和关闭状态。

此外，所述的开关主体为耐高温隔热材料制成。

再进一步，所述的气压驱动单元还包括气缸连接部，所述的气缸与气缸连接部相连；所述的气缸连接部的端部设置有柱形安装销；所述的开关连接部设有长圆孔，该长圆孔的长度方向为竖直方向，所述的柱形安装销横向地安装在所述的长圆孔中，所述的开关连接部与气缸连接部通过该柱形安装销相连。

此外，所述的气压驱动单元还包括气缸固定架，所述的气缸固定架的端部设有安装通孔，且所述的气缸通过螺母固定在所述的气缸固定架上；旋松所述的螺母，可调整该气缸在气缸动作方向上的位置。

进一步，所述的开关机构还包括开关罩板，所述的开关罩板设置在开关主体上；所述的开关连接部与该开关罩板固定连接。

进一步，还包括开关状态监控单元；所述的开关状态监控单元上设置有第一位置信号开关、第二位置信号开关和开关触板；所述的开关连接部与所述的开关触板连接，在所述的气缸行程的两个终点，所述的开关连接部带动所述的开关触板，使该开关触板分别触发所述的第一位置信号开关和第二位置信号开关。

此外，所述的风口结构单元包括风口隔热板和风口隔热罩，所述的风口隔热罩设在所述的风口隔热板上；所述的风口隔热板和风口隔热罩上分别设有第一通孔和第二通孔；所述的风口隔热板和风口隔热罩之间形成半密封空间，用于容纳开关主体，用于容纳开关主体；所述的半密封空间的侧部设有一个开口，用于通过开关主体，所述的开关主体穿过该开口并可在所述的半封闭空间直线往复移动；在开关机构开启状态下，所述的第一通孔和第二通孔形成通路；在开关机构关闭状态下，所述的开关主体完全隔断第一通孔和第二通孔。

其中，所述的开关机构在开关主体的两侧设置有导向杆，所述的开关主体两侧设有导向杆安装部，所述的风口结构单元设置有与所述的导向杆相对应的导向座；所述的导向杆一端与所述的导向杆安装部固定相连，该导向杆的另一端置于所述的导向座内且可沿该导向座移动。

所述风口结构单元还包括隔热罩固定板，所述隔热罩固定板安装在风口隔热罩外部，该隔热罩固定板将风口隔热罩与风口隔热板固定连接在一起。

进一步，所述导向座与所述隔热罩固定板为一体式结构。

进一步，所述的开关主体上设置有上滑条，在所述的风口结构单元的半封闭空间中设置有与所述上滑条相对应的下滑条，且该上滑条可在下该滑条上相对滑动。

其中，所述的上滑条和下滑条的材质为陶瓷。

此外，所述的开关主体在其动作方向上的前、后端分别设有凸缘结构，在所述的开关机构处于开启或关闭状态时，该开关主体前、后端的凸缘结构能够分别卡置于所述的半封闭空间侧部开口的端面。

（三）有益效果

与现有技术和产品相比，本发明有如下优点：

1.本发明能够利用实时的监控单元，有效对炉体排风的开关机构进行控制，使炉体排风控制可靠安全；

2.本发明能够有效阻挡炉体热量的逸出，具有良好的隔热效果；

3.本发明的炉体排风控制装置结构简单，能够进行精确运作，且成本较低。

附图说明

图1是本发明的立体结构图；

图2是本发明的结构俯视图；

图3是本发明的开关机构与风口结构单元的连接结构图；

图4是图3的剖面示意图；

图5是本发明的开关机构的结构图；

图6是图5的剖面示意图；

图7是本发明的气压驱动单元和开关状态监控单元连接的结构图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1、气压驱动单元；2、开关状态监控单元；3、开关机构；4、风口结构单元；11、气缸连接部；12、气缸安装架；21、位置信号开关；22、开关触板；23、固定架；31、开关主体；32、罩板；33、开关连接部；34、导向杆安装部；35、上滑条；36、导向杆；41、风口隔热板；42、风口隔热罩；43、隔热罩固定板；44、下滑条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1和图2所示的一种炉体排风控制装置，主要由气压驱动单元1、开关状态监控单元2、开关机构3和风口结构单元4构成。所述的气压驱动单元1与开关机构3相连，并驱动开关机构3对风口结构单元4进行关闭和开启动作；所述的开关状态监控单元2能够对开关机构3实时的监控，监控开关机构3的位置状态。

如图7所示，气压驱动单元1由气缸、气缸固定架12、气缸连接部11等构成，当然也可以是由其他气压驱动设备构成；开关状态监控单元2由位置信号开关21、开关触板22、固定架23等构成；

如图3所示，开关机构3由开关主体31、罩板32、上滑条35、开关连接部33、导向杆安装部34等构成；如图3和图4所示，风口结构单元4由风口隔热板41、风口隔热罩42、隔热罩固定板43、下滑条44等构成。

如图7所示，气缸连接部11与开关连接部33连接，同时该开关连接部33与开关触板22相连接，当气缸动作时，通过气缸连接部11可以带动开关机构3执行开启和关闭风口结构单元4的动作，开关触板22则会随着开关机构3的开启或关闭变换位置。气缸行程中，由于开关触板22的一端与上述的开关连接部33相连，该气缸可带动开关触板22，使其另一端可在开关状态监控单元2的固定架23上部相应变换位置，并且开关触板22将会触发安装在固定架23上的位置信号开关21。在固定架23上，可在开关触板22的行程上安装多个位置信号开关21，特别如图7所示，可分别在开关触板22的动作的两个终点位置设置位置信号开关21；触发该位置信号开关21，该位置信号开关21将产生电信号，将开关的状态传送到控制终端。

如图1和图5所示，气缸连接部11与开关连接部33相连接，但并非刚性连接，在气缸的活塞杆端部设置一肘接头，肘接头上设置有柱形安装销，柱形安装销在肘接头的安装孔内是可以转动的，在开关连接部33上设置有长圆孔，长圆孔的长度方向竖直设置，气缸连接部11中的柱形安装销被安装在这个长圆孔之中，从而使气缸连接部11与开关连接部33相连。这样做的原因在于：当气缸与开关主体31在高度上出现误差时，长圆孔与柱形安装销的这种配合可以很容易地消除这样的误差，同时又能保证在气缸的动作方向上动作的准确。

另外，如图7所示，气缸的安装在其动作方向上是可以进行调节的，由于通常炉体的安装是固定的，无法调节的，当炉体顶部的风口结构单元4与气缸间出现误差，可通过气缸的这种调节功能，保证气缸安装在合适的位置，从而使得开关机构3的动作准确，不会因为开关机构3的行程不足或超行程而带来不利的影响或部件的损坏。

如图5所示，开关连接部33与罩板32连接固定，罩板32包围固定在开关主体31上，开关主体31由耐高温隔热材料制成，但不耐冲击不耐磨，通过罩板32建立了开关主体31与开关连接部33之间连接的桥梁。

如图4所示，风口结构单元4主要有风口隔热板41和风口隔热罩42；风口隔热板41部件位于炉体的顶部，其上设有用于排风的第一通孔，风口隔热罩42安装到风口隔热板41上，且在第一通孔的周围设置有与风口隔热罩42相配合的密封结构。此外，风口隔热板41与风口隔热罩42之间形成一个半封闭空间，此半封闭空间用于容纳开关主体31；隔热罩固定板43安装在风口隔热罩42外部，同时隔热罩固定板43上设有安装孔，使用螺栓通过该安装孔与风口隔热板41连接固定，这样，隔热罩固定板43就将风口隔热罩42与风口隔热板41连接成一组固定的结构。

在风口隔热罩42上设有第二通孔，此第二通孔与风口隔热板41上的第一通孔之间为前述的半封闭空间。所述的半密封空间的侧部设有一个开口，所述的开关主体31穿过该开口并可在所述的半封闭空间直线往复移动；在开关机构3开启状态下，所述开关主体31的前端卡置于所述的本封闭空间的开口处，所述的第一通孔和第二通孔形成通路，炉体内出来的气体将从此通过；在开关机构3关闭状态下，所述的开关主体31完全隔断第一通孔和第二通孔，对炉体内气体进行封闭。

为了消除开关主体31与风口结构单元4的部件间的摩擦所带来的磨损，如图6所示，在开关主体31上设置有上滑条35，在风口结构单元4中，如图4所示，隔热板41上设置有与之对应的下滑条44，在第一通孔的旁边设置有用于安装下滑条44的安装槽，下滑条44安装在该安装槽内，上滑条35和下滑条44的材料优选为陶瓷。由于光滑陶瓷表面的摩擦系数较小，这样，通过上、下滑条将开关主体31与风口结构单元4部件间的滑动摩擦替换掉，同时也达到了开关主体31在半封闭空间内动作顺畅的效果。这种方式结构简单，效果明显。

如图4所示，由于开关机构3的开启及关闭运动要通过风口结构单元4侧部的开口，这就决定开关主体31的厚度要小于开口，开关主体31与此开口间的间隙将导致炉体内部的热量从风口结构单元4的侧部开口处逸出，这会带来能耗的增加以及危害该开口周围不耐高温的器件；为了避免上述情况，特将开关主体31前、后端分别设有适当形状的凸缘结构，在开关机构3开启或关闭的状态时，开口主体31的前、后端分别能够对侧面开口的端面进行紧密的接触，形成对风口结构单元4的侧部开口的热的阻隔，从而达到良好的隔热效果。

如图3所示，开关机构3在开关主体31的两侧还设置有导向杆36，导向杆36与开关主体31装配在一起。由于开关连接部33与气缸连接部11并非是刚性连接，开关主体31与风口结构单元4的侧面开口也是间隙配合，都起不到导向作用，而通过导向杆36的导向作用，则可以保证开关主体31动作方向的准确。导向杆36安装在开关机构3两侧的导向杆安装部34上。

在风口结构单元4上设置有相应的导向座，导向杆36设置在该导向座内部，并可在导向座内部滑动，起到对导向杆36导向的作用。导向座与隔热罩固定板43可设置为一体式结构，起到导向的同时，也起到固定隔热罩的作用。

在导向座的作用下，开关主体31的动作方向准确度得到保证，与开关连接部33固定连接的开关触板22的动作方向精度也得到了保证，且与开关机构3的运动同步，即相对应于开关机构3闭合与开启的两种状态，开关主体31处于其动作行程的两个终点位置，同时开关触板22在开关状态监控单元2的固定架23上的运动行程中也有两个相对应的特定位置，这两个特定位置的间距即为气缸的行程，也就是开关机构3两种状态的变换过程中所经过的距离。而这两个特定位置的具体位置将与开关触板22的形状大小有直接关系，即可跟据需要合理设置开关触板22的形状及大小来合理布置这两个特定的位置。如图7所示，在上述两个特定位置上将会设置两个位置信号开关21。这样，当开关触板22达到相应的特定位置时，将会触发该位置上的位置信号开关21，产生相应的电信号，并传送到控制终端，以告知设备操作员炉体风口所处的状态。

另外，之所以没有选择可以安装在气缸上的磁性开关，是由于考虑到这里周围环境温度较高，没有满足这样需求的磁性开关，而单独设置的位置信号开关21，同样要求是要耐一定高温的。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (13)

1.一种炉体排风控制装置，其特征在于，其包括气压驱动单元、开关机构和风口结构单元，所述的开关机构设置有开关主体，所述的气压驱动单元可驱动该开关主体，使该开关主体直线往复运动，从而执行对风口结构单元的开启和关闭动作；所述的风口结构单元包括风口隔热板和风口隔热罩，所述的风口隔热罩设在所述的风口隔热板上；所述的风口隔热板和风口隔热罩上分别设有第一通孔和第二通孔；所述的风口隔热板和风口隔热罩之间形成半密封空间，用于容纳开关主体；所述的半密封空间的侧部设有一个开口，用于通过开关主体，所述的开关主体穿过该开口并可在所述的半封闭空间直线往复移动；在开关机构开启状态下，所述的第一通孔和第二通孔形成通路；在开关机构关闭状态下，所述的开关主体完全隔断第一通孔和第二通孔。

2.根据权利要求1所述的炉体排风控制装置，其特征在于，所述的开关机构还包括开关连接部，所述的开关主体与该开关连接部相连；所述的气压驱动单元包括气缸，所述的气缸与所述的开关连接部相连，该气缸通过该开关连接部带动所述的开关主体运动；所述的气缸处于其行程的两个终点位置时，所述的开关主体处于对风口结构单元的开启状态和关闭状态。

3.根据权利要求1所述的炉体排风控制装置，其特征在于，所述的开关主体为耐高温隔热材料制成。

4.根据权利要求2所述的炉体排风控制装置，其特征在于，所述的气压驱动单元还包括气缸连接部，所述的气缸与气缸连接部相连；所述的气缸连接部的端部设置有柱形安装销；所述的开关连接部设有长圆孔，该长圆孔的长度方向为竖直方向，所述的柱形安装销横向地安装在所述的长圆孔中，所述的开关连接部与气缸连接部通过该柱形安装销相连。

5.根据权利要求2所述的炉体排风控制装置，其特征在于，所述的气压驱动单元还包括气缸固定架，所述的气缸固定架的端部设有安装通孔，且所述的气缸通过螺母固定在所述的气缸固定架上；旋松所述的螺母，可调整该气缸在气缸动作方向上的位置。

6.根据权利要求2所述的炉体排风控制装置，其特征在于，所述的开关机构还包括开关罩板，所述的开关罩板设置在开关主体上；所述的开关连接部与该开关罩板固定连接。

7.根据权利要求2所述的炉体排风控制装置，其特征在于，还包括开关状态监控单元；所述的开关状态监控单元上设置有第一位置信号开关、第二位置信号开关和开关触板；所述的开关连接部与所述的开关触板连接，在所述的气缸行程的两个终点，所述的开关连接部带动所述的开关触板，使该开关触板分别触发所述的第一位置信号开关和第二位置信号开关。

8.根据权利要求7所述的炉体排风控制装置，其特征在于，所述的开关机构在所述的开关主体的两侧设置有导向杆，所述的开关主体两侧设有导向杆安装部，所述的风口结构单元设置有与所述的导向杆相对应的导向座；所述的导向杆一端与所述的导向杆安装部固定相连，该导向杆的另一端置于所述的导向座内且可沿该导向座移动。

9.根据权利要求8所述的炉体排风控制装置，其特征在于，所述的风口结构单元还包括隔热罩固定板，所述的隔热罩固定板安装在风口隔热罩外部，该隔热罩固定板将风口隔热罩与风口隔热板固定连接在一起。

10.根据权利要求9所述的炉体排风控制装置，其特征在于，所述的导向座与所述的隔热罩固定板为一体式结构。

11.根据权利要求7所述的炉体排风控制装置，其特征在于，所述的开关主体上设置有上滑条，在所述的风口结构单元的半封闭空间中设置有与所述上滑条相对应的下滑条，且该上滑条可在该下滑条上相对滑动。

12.根据权利要求11所述的炉体排风控制装置，其特征在于，所述的上滑条和下滑条的材质为陶瓷。

13.根据权利要求7所述的炉体排风控制装置，其特征在于，所述的开关主体在其动作方向上的前、后端分别设有凸缘结构，在所述的开关机构处于开启或关闭状态时，该开关主体前、后端的凸缘结构能够分别卡置于所述的半封闭空间侧部开口的端面。