CN108136310A - 减排装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种减排装置和方法。所述减排装置用于处理来自制造加工工具的废气流，并且包括：至少部分地限定处理室的多孔元件，处理材料穿过所述多孔元件以引入所述处理室以处理废气流；以及可操作来发射红外能以加热所述多孔元件的红外加热设备，当所述处理材料穿过所述多孔元件进入处理室中时所述多孔元件加热所述处理材料。这样，红外能（而非燃烧）可以用来提高所述处理室中的温度以处理废气流。这为这种装置的使用提供了更大灵活性，因为所述装置可以用在没有燃料气存在或者不期望提供燃料气的环境中。此外，在所述处理材料穿过所述多孔套管的时候加热所述处理材料，而不直接用辐射热来加热所述处理室使多得多的能量在所述处理材料穿过所述多孔套管时传到所述处理材料中。

Description

减排装置

技术领域

本发明涉及减排装置和方法。

背景技术

减排装置已为人们所知并且通常用于处理来自用在比如半导体或平板显示器制造工业中的制造加工工具的废气流。在这种制造过程中，残余的全氟化合物（PFCs）和其他化合物存在于从加工工具泵出的废气流中。PFCs很难从废气中去除并且并不期望它们释放到环境中，因为已知它们具有相对高的温室效应。

公知的减排装置采用燃烧来从废气流去除PFCs和其他化合物。通常地，废气流是包含PFCs和其他化合物的氮气气流。燃料气与废气流混合，然后将该气流混合物输送到在侧面被有小孔的气体燃烧器的出口表面包围的燃烧室中。燃料气和空气同时提供给有小孔的燃烧器以影响在出口表面处的无焰燃烧，穿过有小孔的燃烧器的空气的量不仅足以消耗提供给燃烧器的燃料气而且也足以消耗注入燃烧室内的气流混合物中的所有可燃物。

尽管用于处理废气流的技术已存在，但是它们有它们各自的缺点。因此，人们期望提供用于处理废气流的改进技术。

发明内容

根据第一方面，提供了用于处理来自制造加工工具的废气流的减排装置，包括：至少部分地限定处理室的多孔元件，并且处理材料穿过所述多孔元件以进入所述处理室中以处理废气流；和可操作来发射红外能以加热所述多孔元件的红外加热设备，所述多孔元件在所述处理材料穿过所述多孔元件进入所述处理室时加热所述处理材料。

第一方面认识到公知的减排装置通常利用燃料气和空气以在所述处理室中提供燃烧以充分地提高所述燃烧室中的温度来从废气流去除化合物。这要求提供燃料气，而燃料气可能是不容易获得或在一些加工环境中可能是不期望出现的。因此，可以提供减排或处理装置。所述装置可以处理来自制造加工工具的废气流或工艺气流。所述装置可以包括多孔的或有小孔的元件。该元件可以至少部分地限定可以处理所述废气流的处理室。处理材料可以穿过、被运送或运输穿过所述元件然后进入所述处理室。所述装置还可以包括可以发射红外能或辐射以加热所述多孔元件的红外加热设备或元件。加热的所述多孔元件然后可以在所述处理材料穿过所述多孔元件进入所述处理室时加热所述处理材料。这样，红外能，而不是燃烧，可以用于提高所述处理室中的温度以处理废气流。这为使用这种装置提供了更大的灵活性，因为所述装置可以用在没有燃料气存在的环境中或不希望提供燃料气的环境中。此外，在所述处理材料穿过所述多孔套管时加热所述处理材料而不是直接用辐射热加热所述处理室使多得多的能量可以在所述处理材料运输通过所述多孔套管时传到所述处理材料中。

在一实施例中，所述红外加热设备定位成紧邻所述多孔元件的表面以加热所述多孔元件的所述表面。因此，所述红外加热设备可以定位在所述多孔元件的附近以加热所述多孔元件。

在一实施例中，所述装置包括限定紧邻所述多孔元件的所述表面的集气室的外壁，从所述集气室向所述多孔元件提供所述处理材料并且所述红外加热设备定位在所述集气室中。因此，所述集气室可以再用来容纳所述红外加热设备。

在一实施例中，所述外壁是反射外壁，以向所述多孔元件反射入射的红外能。提供反射壁增加了定向到所述多孔元件的辐射的量。

在一实施例中，所述外壁包括可操作以用在被提供给所述集气室之前的所述处理材料冷却所述外壁的冷却器。这防止了所述外壁变得过热并且预加热了所述处理材料。

在一实施例中，所述外壁是弯曲的或平面的。

在一实施例中，所述多孔元件限定了紧邻所述多孔元件的所述表面的集气室，所述处理材料被从所述集气室提供给所述多孔元件，并且所述红外加热设备位于所述集气室中。因此，所述多孔元件本身可以提供例如与向外辐射装置一起使用的集气室。

在一实施例中，所述装置包括可操作以提供包围所述红外加热设备的吹扫气体的吹扫气体入口。用吹扫气体（其可以包含处理材料）包围或包裹所述红外加热设备有助于保护所述红外加热设备免受损坏。

在一实施例中，所述多孔元件的所述表面构造成提供对入射红外能的非均匀吸收。因此，穿过所述多孔元件所传递的能量可以被改变以适应所述处理室中所需的条件。

在一实施例中，所述多孔元件构造成提供从所述表面到所述处理室的非均匀的热传递。因此，通过所述多孔元件所传递的能量可以被改变以适应所述处理室中所需的条件。

在一实施例中，所述多孔元件是弯曲的或平面的。

在一实施例中，所述多孔元件是圆柱形的并且所述外壁是与所述多孔元件同心的圆柱形的。因此，所述多孔元件可以被所述外壁同轴地包围。

在一实施例中，所述红外加热设备构造成提供非均匀的红外能发射。因此，由所述红外加热设备发射的能量可以被改变以适应所述处理室中所需的条件。

在一实施例中，所述红外加热设备包括细长元件、蛇形元件和盘绕元件之一。应当理解，可以以各种形式提供所述设备。

在一实施例中，所述装置包括定位成发射红外能以加热所述多孔元件的整个所述表面的多个红外加热设备。因此，可以提供若干红外加热设备，每个所述红外加热设备加热所述多孔元件的一部分。

在一实施例中，所述装置包括至少一个入口用于把废气流运送至所述处理室，并且其中紧邻每个入口定位至少一个红外加热设备。这有助于提高热量或补偿入口附近的更高的热损失。

在一实施例中，所述装置包括可操作以控制所述红外加热设备来改变发射的红外能的控制器。因此，所述红外加热设备发射的能量可以改变以适应所述处理室中所需的条件。

在一实施例中，所述控制器可操作以基于离开所述处理室的经处理的废气流的温度改变发射的红外能。

在一实施例中，所述控制器可操作以在具有减少的废气流流量的间隔过程中减少发射的红外能。这有助于降低能量。

在一实施例中，所述控制器可操作以在制造加工工具的非加工间隔过程中停止发射红外能。这有助于在没有发生加工的时段期间减少能量。

在一实施例中，所述控制器可操作以基于废气流的组成改变发射的红外能。

根据第二方面，提供了一种方法，包括：使处理材料穿过至少部分地限定用于处理废气流的处理室的多孔元件；和用红外加热设备发射红外能以加热所述多孔元件，所述多孔元件在所述处理材料穿过所述多孔元件进入所述处理室时加热所述处理材料。

在一实施例中，所述方法包括把所述红外加热设备定位成紧邻所述多孔元件的表面以加热所述多孔元件的所述表面。

在一实施例中，所述方法包括用外壁限定紧邻所述多孔元件的所述表面的集气室，从所述集气室提供所述处理材料给所述多孔元件以及把所述红外加热设备定位在所述集气室中。

在一实施例中，所述方法包括用所述外壁向所述多孔元件反射入射的红外能。

在一实施例中，所述方法包括借助冷却器用在被提供给所述集气室之前的所述处理材料冷却所述外壁。

在一实施例中，所述外壁是弯曲的或平面的。

在一实施例中，所述方法包括用所述多孔元件限定紧邻所述多孔元件的所述表面的集气室，从所述集气室提供所述处理材料给所述多孔元件以及把所述红外加热设备定位在所述集气室中。

在一实施例中，所述方法包括从吹扫气体入口提供吹扫气体以包围所述红外加热设备。

在一实施例中，所述方法包括构造所述多孔元件的所述表面以提供对入射红外能的非均匀吸收。

在一实施例中，所述方法包括构造所述多孔元件以提供从所述表面到所述处理室的非均匀的热传递。

在一实施例中，所述多孔元件是弯曲的或平面的。

在一实施例中，所述多孔元件是圆柱形的并且所述外壁是与所述多孔元件同心的圆柱形的。

在一实施例中，所述方法包括构造所述红外加热设备以提供非均匀的红外能发射。

在一实施例中，所述红外加热设备包括细长元件、蛇形元件或盘绕元件中的一种。

在一实施例中，所述方法包括定位多个所述红外加热设备以发射红外能来加热所述多孔元件的整个所述表面。

在一实施例中，所述方法包括用至少一个入口运送废气流至所述处理室以及紧邻每个入口定位至少一个红外加热设备。

在一实施例中，所述方法包括控制所述红外加热设备以改变发射的红外能。

在一实施例中，所述方法包括基于离开所述处理室的经处理的废气流的温度改变发射的红外能。

在一实施例中，所述方法包括在具有减少的废气流流量的间隔过程中减少发射的红外能。

在一实施例中，所述方法包括在所述制造加工工具的非加工间隔过程中停止发射的红外能。

在一实施例中，所述方法包括根据废气流的组成改变发射的红外能。

更加具体和优选的方面在所附的独立和从属权利要求中予以列出。所述从属权利要求的特征可以视情况与所述独立权利要求的特征结合，以及与其他没有在权利要求书中明确列出的特征结合。

在装置特征被描述为可操作以提供某种功能的地方，应当理解为这包括提供那种功能或者适合于或构造成提供那种功能的装置特征。

附图说明

将参考附图对本发明的实施例作进一步描述，其中：

图1是根据一实施例的减排装置组件的截面示意图。

图2是示出了图1的减排装置组件内在一个平面上的温度剖面的温度剖面仿真示意图。

图3示意性地示出了根据一实施例的减排装置组件。

图4示意性地示出了根据一实施例的减排装置组件。

图5A和5B示出了根据一实施例的减排装置。

图6A和6B示出了根据一实施例的减排装置；以及

图7是根据一实施例的分离结构的截面图。

具体实施方式

在更详细地讨论实施例以前，先提供了一个概览。实施例提供了电力驱动的辐射装置，该辐射装置使来自制造加工工具的废气流能够在不希望或者就是不可能通过提供燃料气以提高处理室温度的情况下能够被处理。电能提供给发射红外能的红外加热设备，以通过加热多孔套管在处理材料穿过多孔套管进入处理室时加热处理材料，多孔套管大幅提高了能量密度和处理室中可达到的温度。

加热装置内部

图1是根据一实施例的总体由8指示的减排装置组件的截面示意图。减排装置组件8处理通常借助真空泵送系统从制造加工工具（比如半导体或平板显示器加工工具）泵出的废气流。废气流在入口10处被接收。废气流从入口10被运输到将废气流注入圆柱形处理室14的喷嘴12。在本实施例中，辐射装置组件8包括周向布置的四个入口10，每个入口10运输由相应的真空泵送系统从相应的工具泵出的废气流。替代地，来自单个加工工具的废气流可以分成数条气流，其中的每条气流被运送至相应的入口。每个喷嘴12位于形成在陶瓷顶板18中的相应的孔16中，陶瓷顶板18限定了处理室14的上表面或入口表面。

处理室14具有由圆柱形管形式的有小孔的套管20的出口表面21限定的侧壁。有小孔的套管20由适用于吸收红外辐射以被加热的材料制成。有小孔的套管20可以具有带有非均匀红外吸收特点的表面，因此有小孔的套管20的一些部分比别的部分更热。此外，有小孔的套管20可以有非均匀传热特点，因此出口表面的一些部分比别的部分更热。有小孔的套管20是圆柱形的，通常80%到90%是多孔的，孔的尺寸在200 μm和800 μm之间。

集气室22限定在有小孔的套管20的入口表面23和圆柱形外壳24之间。圆柱形外壳24同心地封装在外绝缘套管60中以在圆柱形外壳24的温度由于如杂散加热而升高时减少外表面温度至安全水平。此外，或替代地，冷却器可以位于外壳中或紧靠外壳以提供冷却。圆柱形外壳24的内表面是可反射的，以向有小孔的套管20反射入射的红外辐射。

气体通过入口喷嘴（未示出）引入集气室22中。气体可以是空气或空气和其他种类如水蒸气、CO₂的混合物。在本示例中，湿润的空气被引入并且湿润的空气从入口表面23穿行到有小孔的套管20的出口表面21，并且在其穿过有小孔的套管20时被加热。

采用了红外加热装置，因此集气室22也包含连接到电源（未示出）的红外设备50以通过红外辐射加热有小孔的套管20。在本示例中，红外设备50是细长的红外发射器。但是，应了解的是可以采用各种不同的红外设备。红外设备50分布在集气室 22内以在有小孔的套管20周围提供所需的加热，最小化遮蔽。通过把红外设备50定位在入口10附近可以局部地促进加热。红外设备50可以提供非均匀的能量发射以改变有小孔的套管20的加热。引入集气室22的气体可以作为遮蔽物引入以包围并保护红外设备50。

图2是显示了减排装置组件8内在一个平面内的温度剖面的温度剖面仿真示意图。入射到有小孔的套管20上的红外能加热有小孔的套管20。这进而在湿润的空气从有小孔的套管20的入口表面23穿行到有小孔的套管20的出口表面21时加热湿润的空气。此外，有小孔的套管20产生的热提高了处理室14内的温度。改变提供给有小孔的套管20的红外能的量以改变处理室14内的标称温度至适于要处理的废气流的温度。例如，有小孔的套管20（具有比如150 mm的直径和比如300 mm的长度）加热到800℃至1200℃之间，从而湿润的空气同样地加热至这个温度。

通过向具有上述示例尺寸的有小孔的套筒20施加通常在大约为10 kW和20 kW之间的某个水平的电能来实现加热。这能实现有小孔的套筒20 的π×0.15×0.3=0.14 m²的表面面积和在大约70 kWm^-2和140 kWm^-2之间的等值功率密度。应用的功率与穿过有小孔的套管20的空气的流速有关。在本仿真示例中，向每个红外设备供应1.625 kW的电功率，使总功率为13 kW。从集气室22到处理室14的气流以245标准公升每分钟的速度流动并且废气流以标准公升每分钟进入入口10。

本领域技术人员应认识到其他的能量、气流和温度条件是可能的。使要处理的包括有毒物质的废气流在处理室14中以已知的方式与热气混合。处理室14的排气装置15是开放的以使燃烧产物能够从辐射装置组件8中输出，然后根据已知技术通常由水堰（未示出）接收。

因此，可以看到通过入口10接收的然后由喷嘴12提供给处理室14的废气在由有小孔的套管20加热的处理室14中处理。湿润的空气为处理室14提供产品，例如氧气（通常标称范围为7.5%至10.5%）和水（通常标称范围为10%至14%，且优选12%），取决于是否发生富氧以及空气的湿度。在处理室14中热量分解废气流和/或产品与废气流反应以净化废气流。例如，SiH₄和NH₃可能包含在废气流中，它们在处理室14中与O₂反应产生SiO₂、N₂、H₂O、和NO_x。类似地，N₂、CH₄、C₂F₆可能包含在废气流中，它们在处理室14中与O₂产生CO₂、HF和H₂O。类似地，F₂可能包含在废气流中，它在处理室14中与H₂O产生HF和H₂O。

向外加热装置

图3图示地示出了根据一实施例的减排装置组件，大体为8A。该布置与图1的布置类似，但是红外设备50A定位在限定集气室22A的有小孔的套筒20A中。红外设备50A分布在集气室22A中以在有小孔的套管20A周围提供所需的加热，最小化遮蔽。通过把红外设备50A定位在入口附近可以局部地促进加热。红外设备50A可以提供非均匀的能量发射以改变有小孔的套管20A的加热。引入集气室22A的气体可以作为遮蔽物引入以包围并保护红外设备50A。

入射到有小孔的套管20A上的红外能加热有小孔的套管20A。这进而在湿润的空气从有小孔的套管20A的入口表面23A穿行至有小孔的套管20A的出口表面21A时加热湿润的空气。此外，有小孔的套管20A产生的热提高了处理室14A内的温度。改变提供给有小孔的套管20A的红外能的量以改变处理室14内的标称温度至适于要处理的废气流的温度。

向内和向外加热装置

图4示意地示出了根据一实施例的减排装置组件，总体为8B。该布置类似于图1和3的布置，但是红外设备50B1、50B2两者定位于部分地限定集气室22B1的有小孔的套管20B1的周围和限定集气室22B2的有小孔的套管20B2的内部。红外设备50B1、50B2分布在集气室22B1、22B2内以提供有小孔的套管20B1、20B2周围所需的加热，最小化遮蔽。通过把红外设备50B1、50B2定位在入口附近可以局部地促进加热。红外设备50B1和50B2可以提供非均匀的能量发射以改变有小孔的套管20B1和20B2的加热。引入集气室22B1和22B2的气体可以作为遮蔽物引入以包围并保护红外设备50B1和50B2。

入射到有小孔的套管20B1、20B2上的红外能加热有小孔的套管20B1、20B2。这进而在湿润的空气从有小孔的套管20B1、20B2的入口表面23B1、23B2穿行至有小孔的套管20B1和20B2的出口表面21B1、21B2时加热湿润的空气。此外，有小孔的套管20B1、20B2产生的热提高处理室14B内的温度。改变提供给有小孔的套管20B1、20B2的红外能以改变处理室14B中的标称温度至适于要处理的废气流的温度。

平面布置-单排

图5A和5B示出了根据一实施例的减排装置，大体为8C。为了提高清晰度，省略了一个侧壁和端壁。减排装置8C包括壳体的上部部分1020。上部部分1020包括数个废气流入口1030以接收要处理的废气流。上部部分1020也包括数个形成来接收分离结构或端部结构的开口1040。在本示例中，上部部分1020接收了两个端部结构1050A和一个分离结构1050B。减排装置8C包括一对相对的侧壁1070（只有其中一个在图5A和5B中示出）以及一对端壁1080（又一次，只有一个端壁1080在图5A和5B中示出）。

上部部分1020和侧壁1070以及端壁1080一起建造了像盒子一样的、具有开口面的壳体，分离结构1050B和端部结构1050A延伸到开口面中。分离结构1050B和端部结构1050A将壳体内的空间分区以限定多个单独的处理室1090。在本实施例中，每个处理室1090因此以分离结构1050B和端部结构1050A以及侧壁1070的部分1075和上部部分1020的部分1025为界。为了简化结构，分离结构1050B和端部结构1050A具有一样的尺寸配置。

在本实施例中，分离结构1050B具有矩形上表面1100B，该上表面中提供有三个等距分开的处理材料入口孔1110B。上表面1100B被接收在中心孔1040中。由有小孔的材料组成的薄片1130B与上表面1100B的两个主要的侧面结合并且延伸进壳体中。薄片1130B在离表面1100B最远的地方是弯曲的。一对相对的端板1120B定位成紧邻薄片1130B的相对边缘以包围分离结构1050B中的空间，处理材料通过处理材料入口1110B穿行进入该空间。在本实施例中，处理材料泵入分离结构1050B中的内腔，他们然后穿过薄片1130B。

端部结构1050A具有与分离结构1050B大致相同的构造，但是由有小孔的材料组成的薄片1130A在弯曲处之后结束并且提供无孔的封板1150使其邻近面对的端壁1080。这确保通过处理材料入口孔1110A提供的处理材料只提供在处理室1090附近。

要处理的废气流被分为多条单独的气流，在每个单独的处理室1090中处理一条气流。在本实施例中，废气流分为两条气流，通过废气流入口1030在两个不同的处理室1090的每一个中处理一条气流。处理材料提供给处理材料入口孔1110A，1110B。废气流的减排发生在处理室1090中。

从图5A和5B中可以看出，端部结构1050A和分离结构1050B布置成大致彼此平行以在每个处理室1090中提供一致的条件。端部结构1050A和分离结构1050B在废气流的方向A上向内成锥形以容纳废气流在每个处理室中加热时废气流的膨胀。这有助于减少任何残留物对薄板1030A、1030B的冲击。

薄板1030A、1030B中设置弯曲部分有助于防止残留物在那个区域中沉积并且在处理室1090的经受高热损失的区域处提供额外的加热。

侧壁1070的部分1075延伸到处理室1090内并呈锥形或具有小面以促使副产物远离这些表面并减少这些表面上的残留物沉积。因此，可以看出每个处理室1090提供了在其中处理一部分废气流的一致的空间。

尽管在本实施例中提供了两个处理室1090，但是处理室1090的数量可以通过改变分离结构1050B的数量而轻易改变。这提供了完全可扩展的可以处理废气流的任何流速的架构。例如，如果使需处理的废气流的流速加倍，那么通过提供三个分离结构1050B和两个端部结构1050A可以提供四个而不是两个处理室1090。因为每个单独的处理室1090的性能是经过验证的，所以也能够确保更大数量的这种处理室的性能。

平面布置-阵列

图6A和6B示出了另一布置，该布置适于处理的废气流的流速是图5A和5B所示的布置所处理的废气流的流速的两倍。在本实施例中，重复图1A和1B的布置以提供由中间壁1160分开的两排处理室1090（又一次，省略了侧壁1070和端壁1080以改进清晰度）。

因此，可以看出可仅仅重复使用许多组成部分来缩放辐射装置以用于新的废气流流速。例如，如果一个处理室1090配置为处理一百标准升的废气流并且要求处理四百标准升的废气流，那么可以采用如图6A和6B所示的具有四个处理室1090的布置，其中每个处理室每分钟能够处理一百标准升的废气流，每分钟总共四百标准升。

在另一实施例中，提供了类似于分离结构1050B的将处理室1090彼此分开的结构，而不是中间壁1060。换句话说，提供分离结构1050B来代替中间壁1060，并且这些分离结构1050B相对图6A和6B示出的分离结构1050B正交地定位。这能实现在每个处理室1090的多于两个的侧面上的燃烧。

不管采用哪种布置，来自每个处理室1090的经处理的废气流通过壳体的开口面排放或放出至下游的冷却室中（未示出）。

在图5A、5B、6A和6B示出的两种布置中，处理室1090的红外加热利用分离结构1050B发生，如分离结构1050B的截面图图7所示。端部结构1050A类似地布置以促进红外加热。在本实施例中，薄板1130B由适用于吸收红外辐射的材料制成。薄板1130B通常80%到90%是多孔的，孔的尺寸在200 μm到800 μm之间。薄板1130B可以配置成提供非均匀的红外吸收和非均匀的热传递。

在本实施例中，处理气体可以是空气，或者空气与其他种类例如水蒸气、CO₂的混合物。在本实例中，引入了湿润的空气，并且湿润的空气从入口表面23C穿行至薄板1130B的出口表面21C。内腔210也包含红外设备50C（其在内腔210遵循蛇形或其他曲折路径）并且红外设备50C与电源（未示出）连接，用于通过红外辐射加热薄板1130B。

提供给薄板1130B的红外辐射加热薄板1130B。这进而在湿润的空气从入口表面23C穿行至薄板1130的出口表面21C时加热湿润的空气。此外，薄板1130B产生的热提高了处理室1090内的温度。改变提供给薄板1130B的红外辐射的量以改变处理室1090内的标称温度至适于要处理的废气流的温度。例如，薄板1130B加热到800℃到1200℃之间，从而湿润的空气也类似地加热到该温度。这通过提供应用到薄板1130B的通常处于大约10 kW和20 kW之间某个水平的电能实现。这提供了大约在70 kWm^-2到140 kWm^-2之间的等值功率密度。所应用的能量与通过薄板1130A、1130B的空气的流速有关。本领域的技术人员会认识到其他的能量、气流和温度条件是可能的。使要处理的包含有毒物质的废气流与该热气以已知的方式在处理室1090中混合。处理室1090的排气装置是开放的以使燃烧产物能够从辐射装置输出并且根据已知的技术通常由水堰（未示出）接收。

相应地，可以看到实施例提供了红外加热的减排设备，该减排设备能通过采用对具有气体可渗透壁的反应室红外加热实现不基于燃料的减排。实施例认识到，存在对具有和内部点火的燃烧器等同的性能的不基于燃料的减排的需求。一种方法将氧气/水蒸气/氮气可以穿过的、感应加热的烧结金属套筒用作燃烧室的替代。这种方法要求专用的射频电源，然而通过采用红外加热元件可以简化设计。

在实施例中，一个或者更多个气体处理室具有入口和出口，并具有由一个或更多个置于所述处理室外部的红外源加热的多孔边界面。多孔的被加热的表面充满了气体，所述气体用来保持内表面的清洁并且可以偶发地包含氧气、水蒸气或其他的反应性种类，从而通过自由基与待处理的气体相互作用生成的热引起对被运送进处理室的气体的破坏。

在实施例中，圆柱形的壳体起反射器的作用以将来自源的红外辐射定向到多孔的内圆柱的外表面上。气体从包含加热器的环形集气室流动通过内圆柱的壁然后因此被加热到与通过所示的入口进入的气流反应的温度。

实施例提供了类似于感应加热的反应室的无燃料的减排装置但是壁不必导电，只吸收红外辐射并且把热传递给流过他们的气体。该系统具有低的射频/磁干扰并且加热器的布置和数量可以改变以创造沿所述反应室的轴线的偶发的温度剖面。红外感受器管的孔隙率/厚度可以定制以进一步影响温度梯度或气流，例如在入口处的热的完全吹扫的区域。在平面布置中可以使用模块化构造。

实施例可以改变以反映目前采用的各种喷嘴和注入策略。可以有任何数量的辐射加热器或离散的反应室。这提供了高度可配置的系统和无燃料的解决方案，这在模块化实施例中通过仅加热离散的区域来提供快速加热和节约成本的潜力。

尽管本发明示例性的实施例在本文中已参考附图详细地公开，但是应了解的是本发明不受限于所述的精确的实施例并且本领域的技术人员可以在不偏离由所附权利要求书及其等同方式限制的本发明的范围的情况下在其中实施各种改变和修改。

附图标记

减排装置组件8、8A、8B、8C

入口10、1030

喷嘴12

处理室14、14A、14B、1090

孔16

顶板18

套管10、20A、20B1、20B2

出口表面21、21A、21B1、21B2、23C

集气室 22、22A、22B1、22B2

入口表面23、23A、23B1、23B2、23C

外壳24、24A、24B

红外装置50、50A、50B1、50B2、50C

绝缘套管60

内腔210

上部部分1020

部分1025

开口1040

端部结构1050A

分离结构1050B

侧壁1070

部分1075

端壁1080

上表面1100B

开口1110A、1110B

端板1120B

薄片1130B

中间壁1160。

Claims (16)

1.一种用于处理来自制造加工工具的废气流的减排装置，包括：

至少部分地限定处理室的多孔元件，处理材料穿过所述多孔元件以引入所述处理室内以处理所述废气流；和

可操作以发射红外能来加热所述多孔元件的红外加热设备，当所述处理材料穿过所述多孔元件进入所述处理室时所述多孔元件加热所述处理材料。

2.如权利要求1所述的减排装置，其中所述红外加热设备定位成紧邻所述多孔元件的表面以加热所述多孔元件的所述表面。

3.如权利要求1或2所述的减排装置，包括限定紧邻所述多孔元件的所述表面的集气室的外壁，从所述集气室提供所述处理材料给所述多孔元件，并且所述红外加热设备位于所述集气室内。

4.如前述权利要求中任一个所述的减排装置，其中所述外壁是可反射的，以向所述多孔元件反射入射的红外能。

5.如前述权利要求中任一个所述的减排装置，其中所述多孔元件限定紧邻所述多孔元件的所述表面的集气室，从所述集气室提供所述处理材料给所述多孔元件，并且所述红外加热设备位于所述集气室内。

6.如前述权利要求中任一个所述的减排装置，包括可操作以提供围绕所述红外加热设备的吹扫气体的吹扫气体入口。

7.如前述权利要求中任一个所述的减排装置，其中所述多孔元件的所述表面构造成提供对入射红外能的非均匀吸收。

8.如前述权利要求中任一个所述的减排装置，其中所述多孔元件构造成提供从所述表面至所述处理室的非均匀的热传导。

9.如前述权利要求中任一个所述的减排装置，其中所述红外加热设备构造成提供非均匀的红外能发射。

10.如前述权利要求中任一个所述的减排装置，包括数个定位成发射红外能以加热所述多孔元件的整个所述表面的所述红外加热设备。

11.如前述权利要求中任一个所述的减排装置，包括至少一个用于把所述废气流运送至所述处理室的入口，并且其中紧邻每个入口定位至少一个红外加热设备。

12.如前述权利要求中任一个所述的减排装置，包括可操作以控制所述红外加热设备来改变发射的红外能的控制器。

13.如权利要求12所述的减排装置，其中所述控制器可操作以执行下列中的至少一项：在具有减少的废气流流量的间隔过程中减少发射的红外能；在所述制造加工工具的非加工间隔过程中停止发射的红外能；以及基于所述废气流的组成改变发射的红外能。

14.一种方法，包括：

使处理材料穿过至少部分地限定用于处理废气流的处理室的多孔元件；和

用红外加热设备发射红外能以加热所述多孔元件，在处理材料穿过所述多孔元件进入处理室时所述多孔元件加热所述处理材料。

15.一种如上文中参考附图所描述的减排装置。

16.一种如上文中参考附图所描述的方法。