CN103715119B - 加湿装置及加湿气体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加湿装置及加湿气体的方法。加湿气体的方法包括：分别通过高压进气单元、高压进液单元向缸体中输入高压气体、高压液体；经高压进气单元、高压进液单元输入的高压气体、高压液体分别经高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元形成高压气体流和高压液体流；经高压液体喷洒单元形成的高压液体流再经高压液体雾化单元处理后形成雾化液体，高压气体收集单元收集经高压气体喷洒单元处理形成的高压气体流并将其导入到缸体中积聚的液体；缸体中积聚的液体对导入的高压气体流进行初级加湿处理，初级加湿后的高压气体流向上运动被高压液体雾化单元处形成的雾化液体再次加湿处理；再次加湿处理后的高压气体流流经加湿气体输出单元排出。

Description

加湿装置及加湿气体的方法

技术领域

本发明涉及加湿技术领域，具体地说，涉及一种加湿装置及加湿气体的方法。

背景技术

在半导体的制造过程中，往往在工艺中需要用到液体的化学物品，例如化学机械研磨工艺需要用到液体的研磨液，在泵送研磨液时，需要用气体注入研磨液缸内，以起到封存的作用，防止研磨液接触空气。然而，使用干燥的气体如氮气，往往会吸收研磨液中水分，导致研磨液出现结晶现象，结晶的研磨液则会影响化学机械研磨的工艺效果。因此，研磨液桶槽中的气体在充入前，通常需要经过加湿处理，以避免干燥气体吸收研磨液中水分导致结晶现象。

现有技术中，常用的加湿装置有在水槽中，通过电能产生超声波来雾化水气来加湿。

由于电致超声波加湿导致经常出现静电吸附现象，影响工艺的研磨效果。再者，由于在上述过程中，需要外接电源等增加了系统的复杂性。

综上，现有技术中提供的加湿装置加湿效率较低、易发生静电吸附以及使用电源等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种加湿装置及加湿气体的方法，用以部分或全部克服、部分或全部解决现有技术存在的上述技术问题。

为了部分或全部克服、部分或全部解决上述技术问题，本发明提供了一种加湿装置，其包括：缸体、高压进气单元、高压进液单元、高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元、高压液体雾化单元、高压气体收集单元、加湿气体输出单元；所述高压进气单元、所述高压进液单元设置在所述缸体的腔体外部上半部分的位置，所述高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元设置在所述缸体的腔体内部上半部分的位置，所述雾化单元设置在所述高压气体喷洒单元的正下方，所述高压气体收集单元设置在所述高压进气单元的正下方，所述加湿气体输出单元设置在所述缸体的顶部位置；所述高压进气单元与所述高压气体喷洒单元相连，所述高压进液单元与所述高压液体喷洒单元相连。

优选地，在本发明的一实施例中，所述加湿装置还包括溢流单元，所述溢流单元在所述缸体上的设置位置参考预定的液位设定。

优选地，在本发明的一实施例中，所述溢流单元为S形溢流管。

优选地，在本发明的一实施例中，所述高压进气单元和高压进液单元在所述缸体的腔体外部上半部分的设置位置处于水平线。

优选地，在本发明的一实施例中，所述高压气体喷洒单元、所述高压液体喷洒单元嵌套设置。

优选地，在本发明的一实施例中，所述高压进气单元包括进气控制阀，所述高压进液单元包括进液控制阀。

优选地，在本发明的一实施例中，所述高压液体雾化单元通过对所述高压液体喷洒单元喷洒的高压液体形成撞击效应以形成雾化的高压液体。

优选地，在本发明的一实施例中，所述加湿装置还包括：液体排放单元，所述液体排放单元设置在所述缸体的底部，所述液体排放单元包括排液控制阀。

优选地，在本发明的一实施例中，所述高压雾化单元包括圆锥刀口。

为了部分或全部克服、部分或全部解决上述技术问题，本发明提供了一种加湿气体的生成方法，其包括：

分别通过高压进气单元、高压进液单元向缸体中输入高压气体、高压液体；

经高压进气单元、高压进液单元输入的高压气体、高压液体分别经高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元形成高压气体流和高压液体流；

经高压液体喷洒单元形成的高压液体流经高压液体雾化单元处理后形成雾化液体，高压气体收集单元收集经高压气体喷洒单元处理形成的高压气体流并将其导入到缸体中积聚的液体；

缸体中积聚的液体对导入的高压气体流进行初级加湿处理，初级加湿后的高压气体流向上运动被高压液体雾化单元处形成的雾化液体再次加湿处理；

再次加湿处理的高压气体流流经加湿气体输出单元排出。

与现有的方案相比，本发明中，分别通过高压进气单元、高压进液单元向缸体中输入高压气体、高压液体；经高压进气单元、高压进液单元输入的高压气体、高压液体分别经高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元形成高压气体流和高压液体流；经高压液体喷洒单元形成的高压液体流经高压液体雾化单元处理后形成雾化液体，高压气体收集单元收集经高压气体喷洒单元处理形成的高压气体流并将其导入到缸体中积聚的液体；缸体中积聚的液体对导入的高压气体流进行初级加湿处理，初级加湿后的高压气体流向上运动被高压液体雾化单元处形成的雾化液体再次加湿处理；再次加湿处理的高压气体流流经加湿气体输出单元排出。

由此可见，本发明实施例中，经过初次加湿处理和再次加湿处理，提高了加湿效率，同时由于无需电源避免了静电吸附以及电源的使用。

附图说明

图1为本发明实施例中加湿装置的结构示意图；

图2所示为本发明实施例中高压气体喷洒单元和高压液体喷洒单元嵌套设置示意图；

图3为本发明实施例中高压气体收集单元和高压液体雾化单元的结构示意图；

图4为本发明实施例中加湿气体的生成方法流程示意图。

具体实施方式

以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本发明的下述实施例中，分别通过高压进气单元、高压进液单元向缸体中输入高压气体如氮气，但不限于此、高压液体；经高压进气单元、高压进液单元输入的高压气体、高压液体分别经高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元形成高压气体流和高压液体流；经高压液体喷洒单元形成的高压液体流经高压液体雾化单元处理后形成雾化液体，高压气体收集单元收集经高压气体喷洒单元处理形成的高压气体流并将其导入到缸体中积聚的液体；缸体中积聚的液体对导入的高压气体流进行初级加湿处理，初级加湿后的高压气体流向上运动被高压液体雾化单元处形成的雾化液体再次加湿处理；再次加湿处理的高压气体流流经加湿气体输出单元排出。

由此可见，本发明实施例中，经过初次加湿处理和再次加湿处理，提高了加湿效率，同时，利用高压气体，激发超声波，来雾化水珠，避免了静电吸附以及电源的使用。

图1为本发明实施例中加湿装置的结构示意图；如图1所示，其可以包括：缸体101、高压进气单元102、高压进液单元103、高压气体喷洒单元104、高压液体喷洒单元105、高压液体雾化单元106、高压气体收集单元107、加湿气体输出单元108。所述高压进气单元102、所述高压进液单元103设置在所述缸体101的腔体外部上半部分的位置。所述高压气体喷洒单元104、高压液体喷洒单元105设置在所述缸体101的腔体内部上半部分的位置。所述雾化单元设置在所述高压气体喷洒单元104的正下方。所述高压气体收集单元107设置在所述高压进气单元102的正下方。所述加湿气体输出单元108设置在所述缸体101的顶部位置。所述高压进气单元102与所述高压气体喷洒单元104相连。所述高压进液单元103与所述高压液体喷洒单元105相连。

本实施例中，如图1所示，所述高压进气单元102和高压进液单元103在所述缸体101的腔体外部上半部分的设置位置处于水平线。

本实施例中，所述高压进气单元102包括进气控制阀112，所述高压进液单元103包括进液控制阀113，通过调节进气控制阀112、液控制阀113控制进气流量、进液流量。

本实施例中，所述高压气体喷洒单元104、所述高压液体喷洒单元105嵌套设置，详细请参加下述图2的描述。

本实施例中，所述高压液体雾化单元106通过对所述高压液体喷洒单元105喷洒的高压液体形成撞击效应以形成雾化的高压液体，详细请参见下述图3的描述。

本实施例中，加湿装置还可以包括溢流单元109，所述溢流单元109在所述缸体101上的设置位置参考预定的液位设定。如图1所示，所述溢流单元109具体为S形溢流管。

本实施例中，加湿装置还可以包括：液体排放单元110，所述液体排放单元110设置在所述缸体101的底部，所述液体排放单元110包括排液控制阀111，通过排液控制阀111控制排液的流量。

以上虽然通过各元器件的名称可以清楚的反应出各个部件的功能作用。但是，为了进一步的明细上述功能和作用，以下将逐一进行说明。

缸体101用于容纳积聚的液体。该缸体101可以但不局限为一圆柱状结构，只要能够容纳积聚的液体即可。

在形成加湿气体的过程中，由于高压进液单元103充入的一部分液体被高压液体雾化单元106雾化形成极小的液体珠，以对从积聚液体中冒出的高压气体流进行再次加湿，高压进液单元103充入的另外一部分液体随着加湿过程的不断重复，收集在缸体101的内腔中，形成缸体101中积聚的液体。

高压进气单元102用于向缸体101的内腔中输送高压处理后的气体，以被高压气体收集单元107收集在缸体101中。

高压进液单元103，用于向缸体101的内腔中输送高压处理后的液体，以被高压液体雾化单元106处理后，形成极小的液体珠，达到对液体的雾化效果，以对从积聚液体中冒出的高压气体流进行再次加湿。

高压气体喷洒单元104用于对高压进气单元102输入的高压气体进行处理高压气体流以被高压气体收集单元107收集。本实施例中，高压气体喷洒单元104可以但不局限于为一高压气体喷嘴，高压气体喷嘴的孔径可以但不局限为2-3毫米。

高压液体喷洒单元105用于对高压进液单元103输入的高压液体进行处理，形成快速流动效果，再被高压液体雾化单元106处理形成极小的液体珠。本实施例中，高压液体喷洒单元105可以但不局限于为一高压液体花洒，该高压液体花洒上设置有花洒微孔（图1中未示出），该花洒微孔的孔径可以但不局限于为2-3毫米。

高压液体雾化单元106用于对高压液体喷洒单元105喷洒的高压液体进行雾化处理，形成极小的液体珠。本实施例中，该高压液体雾化单元106可以但不局限为一产生超声波的圆锥刀口结构（图1中未示出），也可以利用一专门的超声波机构来实现对高压液体的雾化处理。

高压气体收集单元107用于收集经高压气体喷洒单元104进行处理的高压气体流，以将高压气体流充入到缸体101中积聚的液体。本实施例中，该高压气体收集单元107可以具体为一高压气体收集桶，在高压气体收集桶上设置有微气孔（图1中未示出），其孔径可以但不局限为1-3毫米。

加湿气体输出单元108用于输出加湿后的气体，满足后续工艺的使用。

溢流单元109用于当缸体101中积聚液体的液位超过溢流单元109在缸体101上设置位置时，自动排出多余的液体。本实施例中，溢流单元109选用的s形溢流管起到水密作用，保证气体无法从此泄出。

液体排放单元110用于根据缸体101中积聚的液位，手动进行多余液体的排出。

图2所示为本发明实施例中高压气体喷洒单元和高压液体喷洒单元嵌套设置示意图；如图1和2所示，带进气控制阀112的高压进气单元102输入的气体经气体管道122，由作为高压气体喷洒单元104的高压气体喷嘴喷出。进一步的带进液控制阀113的高压进液单元103输入的液体经液体管道123进入喷洒空腔，再由作为高压液体喷洒单元105的高压液体花洒设置的微孔115喷出。

如图2所示，高压液体喷洒单元105一端与高压进液单元103连接，以将高压液体输入到其内腔中，通过微孔115喷出；而另外一端与高压进气单元102连接，以将高压气体输送到高压液体喷洒单元105的内腔中，再通过气体管道112输入到设置在高压液体喷洒单元105底部的高压气体喷洒单元104，以形成喷洒高压气体。

图3为本发明实施例中高压气体收集单元和高压液体雾化单元的结构示意图；如图3所示，高压液体雾化单元106具体包括一圆锥刀口，由如图1所示的高压气体喷洒单元104喷出的高压气体，喷打在圆锥刀口处，在其周边分流激发出高频率的超声波，经在此产生的超声波激发，高压气体喷洒单元104喷出细液体珠分化为5微米左右的细液体雾。

作为如图1所示高压气体收集单元107的高压气体收集桶上开有微气孔117，进入高压气体收集单元107的高压气体经过微气孔117流入到缸体101中，进行初次加湿处理。

本实施例中，作为高压气体收集单元107的高压气体收集桶可以包括一倒置的一较小锥形体（图3中未示出）以及设置在该一锥形体底部的另一正放的较大锥形体（图3中未示出），该两个锥形体内腔（图3中未示出）相通，而在较大锥形体的表面上开设微气孔117。

需要说明的是，在本发明的另外一实施例中，如果高压液体喷洒单元105喷洒出的液体体积足够小，也可以不包括高压液体雾化单元106，详细不再赘述。

图4为本发明实施例中加湿气体的生成方法流程示意图；如图4所示，其可以包括：

步骤401、分别通过高压进气单元、高压进液单元向缸体中输入高压气体、高压液体；

步骤402、经高压进气单元、高压进液单元输入的高压气体、高压液体分别经高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元形成高压气体流和高压液体流；

步骤403、经高压液体喷洒单元形成的高压液体流经高压液体雾化单元处理后形成雾化液体，高压气体收集单元收集经高压气体喷洒单元处理形成的高压气体流并将其导入到缸体中积聚的液体；

步骤404、缸体中积聚的液体对导入的高压气体流进行初级加湿处理，初级加湿后的高压气体流向上运动被高压液体雾化单元处形成的雾化液体再次加湿处理；

步骤405、再次加湿处理的高压气体流流经加湿气体输出单元排出。

本发明的上述实施例中，气体可以但不局限为N2，液体可以但不局限为纯水。

本发明的上述实施例可以用但不局限于运用于半导体加工技术。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种加湿装置，其特征在于，包括：缸体、高压进气单元、高压进液单元、高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元、高压液体雾化单元、高压气体收集单元、加湿气体输出单元；所述高压进气单元、所述高压进液单元设置在所述缸体的腔体外部上半部分的位置，所述高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元设置在所述缸体的腔体内部上半部分的位置，所述高压液体雾化单元设置在所述高压气体喷洒单元的正下方，所述高压气体收集单元设置在所述高压进气单元的下方，所述加湿气体输出单元设置在所述缸体的顶部位置；所述高压进气单元与所述高压气体喷洒单元相连，所述高压进液单元与所述高压液体喷洒单元相连，经高压进气单元、高压进液单元输入的高压气体、高压液体分别经高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元形成高压气体流和高压液体流；经高压液体喷洒单元形成的高压液体流经高压液体雾化单元处理后形成雾化液体，高压气体收集单元收集经高压气体喷洒单元处理形成的高压气体流并将其导入到缸体中积聚的液体；缸体中积聚的液体对导入的高压气体流进行初级加湿处理，初级加湿后的高压气体流向上运动被高压液体雾化单元处形成的雾化液体再次加湿处理；再次加湿处理的高压气体流流经加湿气体输出单元排出。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括溢流单元，所述溢流单元在所述缸体上的设置位置参考预定的液位设定。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述溢流单元为S形溢流管。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高压进气单元和高压进液单元在所述缸体的腔体外部上半部分的设置位置处于水平线。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高压气体喷洒单元、所述高压液体喷洒单元嵌套设置。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高压进气单元包括进气控制阀，所述高压进液单元包括进液控制阀。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高压液体雾化单元通过对所述高压液体喷洒单元喷洒的高压液体形成撞击效应以形成雾化的高压液体。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：液体排放单元，所述液体排放单元设置在所述缸体的底部，所述液体排放单元包括排液控制阀。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高压液体雾化单元包括圆锥刀口。

10.一种加湿气体的生成方法，其特征在于，包括：

分别通过高压进气单元、高压进液单元向缸体中输入高压气体、高压液体；

经高压进气单元、高压进液单元输入的高压气体、高压液体分别经高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元形成高压气体流和高压液体流；

经高压液体喷洒单元形成的高压液体流再经高压液体雾化单元处理后形成雾化液体，高压气体收集单元收集经高压气体喷洒单元处理形成的高压气体流并将其导入到缸体中积聚的液体；

缸体中积聚的液体对导入的高压气体流进行初级加湿处理，初级加湿后的高压气体流向上运动被高压液体雾化单元处形成的雾化液体再次加湿处理；

再次加湿处理后的高压气体流流经加湿气体输出单元排出。体；

经高压进气单元、高压进液单元输入的高压气体、高压液体分别经高压气体喷洒单元、高压液体喷洒单元形成高压气体流和高压液体流；

经高压液体喷洒单元形成的高压液体流再经高压液体雾化单元处理后形成雾化液体，高压气体收集单元收集经高压气体喷洒单元处理形成的高压气体流并将其导入到缸体中积聚的液体；

缸体中积聚的液体对导入的高压气体流进行初级加湿处理，初级加湿后的高压气体流向上运动被高压液体雾化单元处形成的雾化液体再次加湿处理；

再次加湿处理后的高压气体流流经加湿气体输出单元排出。