CN110617729A - 尾气处理冷阱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尾气处理冷阱，包括：设有尾气入口的下壳体、设有尾气出口的上壳体、连接在所述下壳体上的多个柱状的由导热材料制成的冷却棒以及设有多个第一过孔的由导热材料制成的滤网板；所述上壳体与所述下壳体连接以形成冷却腔室，所述冷却棒及所述滤网板置于所述冷却腔室的内部；其中，所述滤网板通过所述第一过孔套设在所述冷却棒上，且所述冷却棒的外壁与所述第一过孔的内壁接触。相比现有的冷却设备结构，本发明能够获得更佳的冷却和沉积效果；而且套设结构的滤网板不仅便于拆卸和清理，在拆卸、移动滤网板时，滤网板还能够清理冷却棒外壁附着的沉积物，使其冷却效果得以保证。

Description

尾气处理冷阱

技术领域

本发明涉及工业尾气处理领域，尤其涉及一种尾气处理冷阱。

背景技术

在半导体行业、太阳能行业、LED行业、平板显示行业和光纤行业快速发展的今天，化学气相沉积、刻蚀等工艺使用范围越来越广泛。但是相关生产工艺大部分都涉及到有毒材料、易燃易爆材料或腐蚀性原材料，因而导致在工艺过程中产生的尾气内往往含有低熔点的副产物。

例如在上述行业广泛使用的抽真空工艺产生的尾气中，所含低熔点副产物非常容易污染相关的真空设备，例如沉积在真空管道内、真空阀门的缝隙、真空规的检验入口处以及真空泵内，相应造成真空管道堵塞、阀门开启失效或关闭不严、真空规读数误差以及真空泵失效等不良后果，严重时甚至导致整个工艺线停机，对工艺生产影响较大。

然而现有的冷却处理设备由于结构合理性不佳，不仅导致冷却效果不充分而且难于清理冷却后的沉积物。

发明内容

本发明的目的是提供一种便于清理的尾气处理冷阱，用于对前述尾气进行充分冷却以有效捕捉尾气内所含副产物。

本发明采用的技术方案如下：

一种尾气处理冷阱，包括：

设有尾气入口的下壳体、设有尾气出口的上壳体、连接在所述下壳体上的多个柱状的由导热材料制成的冷却棒以及设有多个第一过孔的由导热材料制成的滤网板；

所述上壳体与所述下壳体连接以形成冷却腔室，所述冷却棒及所述滤网板置于所述冷却腔室的内部；其中，所述滤网板通过所述第一过孔套设在所述冷却棒上，且所述冷却棒的外壁与所述第一过孔的内壁接触。

可选地，在所述冷却腔室的内部设有预冷腔，所述预冷腔靠近所述尾气入口并与所述冷却腔室连通；

所述滤网板位于所述预冷腔外。

可选地，所述尾气处理冷阱还包括设有多个气孔的匀气板，所述匀气板置于所述预冷腔与所述滤网板之间。

可选地，所述匀气板设有用于套设所述冷却棒的第二过孔。

可选地，在所述冷却腔室的内部设有汇集腔，所述汇集腔靠近所述尾气出口并与所述冷却腔室连通；

所述滤网板位于所述汇集腔外。

可选地，所述第一过孔中设有由导热材料制成的套管，所述套管的内壁与所述冷却棒的外壁接触。

可选地，所述套管的内壁的表面为非光滑面，所述非光滑面用于清理所述冷却棒的外壁。

可选地，所述滤网板的内部设有多个由导热材料制成的支撑条，各所述套管通过所述支撑条相接。

可选地，所述尾气处理冷阱还包括设有多个第三过孔的清理板，所述清理板通过所述第三过孔套设在所述冷却棒上，且置于所述冷却棒与所述下壳体相连的一端，所述滤网板设置在所述清理板远离所述下壳体的一侧；所述清理板用于清理所述冷却棒的外壁。

可选地，所述清理板设有持握部。

本发明通过多个柱状的冷却棒以及与该冷却棒套设配合的滤网板构成冷却腔室内的主要部件。相比现有的冷却设备结构，柱状的冷却棒能够提供更多的表面接触面积，并且采用导热材料制成的冷却棒及滤网板可以增强二者之间的热传导能力，以获得更佳的冷却和沉积效果；而且，套设结构的滤网板在具备良好的冷却过滤作用的同时，还便于拆卸和清理，尤其在拆卸、移动滤网板时，滤网板还能够清理冷却棒外壁附着的沉积物，使其冷却效果得以保证。综上所述，本发明能够显著提升针对尾气中副产物的捕捉能力，进而有效减少管道的堵塞并对阀门和真空泵等相关设备起到保护作用。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明提供的尾气处理冷阱的实施例的剖视示意图；

图2为本发明提供的滤网板的实施例的俯视示意图；

图3为本发明提供的滤网板的较佳实施例的俯视示意图；

图4为本发明提供的尾气处理冷阱的较佳实施例的示意图；

图5为本发明提供的匀气板的实施例的俯视示意图；

图6为本发明提供的清理板的实施例的俯视示意图。

附图标记说明：

A尾气入口 1下壳体 B尾气出口 2上壳体 3冷却棒

4滤网板 41第一过孔 42套管 43支撑条 31冷媒入口

32冷媒出口 5预冷腔 6匀气板 61气孔 62第二过孔 7汇集腔

8清理板 81第三过孔 82持握部 83通气孔

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明提供了一种尾气处理冷阱的实施例，参考图1和图2所示，该冷阱实施例包括：设有尾气入口A的下壳体1、设有尾气出口B的上壳体2、连接在下壳体1上的多个柱状的冷却棒3以及设有多个第一过孔41的的滤网板4，其中冷却棒3和滤网板4均采用导热材料制成。在实际操作中导热材料可选为耐锈蚀的金属材质、陶瓷或者石墨等，例如本实施例以加工成本及便利性考虑，优选采用不锈钢材质，并且前述滤网板可以采用丝状导热材料，如不锈钢丝或其他耐锈蚀的金属丝等，或则采用薄板穿洞的形式亦可，而且还可以在薄板上压制波纹，以增加热交换效果。接续上文，上壳体2与下壳体1连接形成冷却腔室，并且为了保证冷却腔室的气密性，在上下壳体的连接处可以设置密封件，例如橡胶垫、O型圈等。前述冷却棒3及滤网板4置于冷却腔室的内部，其中，滤网板4通过第一过孔41套设在冷却棒3上，并且设置相应公差，使冷却棒3的外壁与第一过孔41的内壁相接触。

在实际操作中，冷却棒3可以与下壳体1通过焊接等方式固定连接，上下壳体则可以采用便于拆卸的螺栓或者卡扣等方式固定连接；再者，在本实施例中，设置了多个由圆柱体不锈钢管及其端部焊接有半球形封头的冷却棒3，并且冷却棒3的外壁可以设为经抛光处理的抛光面，以便拆卸和安装滤网板4；当然也可以设置为粗糙面以使滤网板4在拆卸和移动过程中更易清理沉积在冷却棒3外壁的沉积物。本领域技术人员可以理解的是，所述抛光面和粗糙面为相对概念，实施时可以根据上述对不同表面的功能效果的说明进行按需处理，本发明不以具体量化的粗糙度数值作出限定。

滤网板4的俯视示意图如图2所示，在实际应用中，滤网板4可以采用不锈钢材质，即可由不锈钢丝或不锈钢薄板压制成型；并且在压制时可以预留出相应于冷却棒3的数量及位置的第一过孔41。再结合图1所示，在本实施例中包括了多个滤网板4，并且多个滤网板4叠层而设，使得在打开上壳体2后，操作人员能够方便地逐层取下滤网板4以进行单独清洗，并且在取下每一层滤网板4的过程中，可以顺势刮除掉附着在冷却棒3外壁的沉积物。

在另一个较佳实施例中，滤网板4还可以如图3所示，在第一过孔41中设有套管42，该套管42的内壁与前述冷却棒3的外壁接触。设置该套管42的目的一方面是使得冷却棒3与滤网板4的接触更为充分，并且也便于安装和拆卸滤网板4的操作；另一方面，可以通过设置套管42内壁的表面粗糙度，进一步提升清理冷却棒3外壁沉积物的效果，例如将套管42的的内壁的表面设为非光滑面，该非光滑面是指具有特定纹理或者密布多个凸点等的表面结构，其作用是便于清理所述冷却棒的外壁，这里需要说明的是，为了平衡导热性能和清理性能，在实际操作中可以根据需求按预定标准设置套管42的内壁的表面粗糙度，目的是使套管42兼顾上述两种性能。进一步地，滤网板4的内部还可以设置多个支撑条43，前述各套管42通过支撑条43相接，通过支撑条43的设置，一方面提高滤网板4的强度，使得在安装、拆卸或清洗滤网板4时，不致发生滤网板4变形导致无法重复利用；另一方面，套管42和支撑条43均可以由导热材料制成，这样使得二者配合还能够成倍提升导热能力，使冷阱的整体冷却效果得到显著改善。

另外，由于本实施例采用柱状的冷却棒3，相比盘旋等其他结构的冷却装置，能够提供更大的表面接触面积，以使进入到冷却腔室的尾气与冷却棒3充分接触；再有，柱状的冷却棒3还能够便于本发明提供的滤网板4的安装和拆卸操作，而通常在过滤与冷却装置混合的设备中，由于冷却装置结构不甚合理导致在放置过滤材料时，本领域技术人员普遍采用整体填塞的方式，往往忽略拆卸、清理滤材的便利性，致使多数情况下由于不便拆卸和清理，大大减少了清理滤网及冷却装置的频率，使得冷阱的冷却和捕捉效果得不到有效保证，这也即是本发明设计初衷之一；而且，冷却棒3与滤网板4二者均采用导热材质并且二者处于相互接触的状态，因而在方便拆卸、清洁的同时能够有效实现热传导，以此提升尾气冷却速度，使尾气中较易凝华或液化的副产物能够在从尾气入口A流至尾气出口B过程中，被迅速捕捉到冷却棒3外壁及滤网板4内。当然，为了进一步提升冷却效果、捕捉能力以及清理作业的便捷性，冷却棒3的间距、数量以及外型均可以根据实际需求进行调整，并且对滤网板4的层数以及第一过孔41的孔径、孔距、孔型等也可作出相应改变。

还需说明的是，冷却棒3作为本实施例的冷源，在现有技术中可有多种成熟技术予以借鉴和使用，例如采用工业冷却水或者液氮作为冷媒，并在冷却棒3上设置冷媒入口31和冷媒出口32，冷媒通过冷媒入口31进入冷却腔室中的冷却棒3内，冷媒在冷却棒3内和冷却棒3的外壁及相接触的滤网板4充分进行热交换后，由冷媒出口32排出；需说明的是，以垂直立设的水冷冷却棒为例，棒内冷水在经过热交换受热膨胀后，温度较高的水会上升至冷却棒3的上部，因而在实际操作中冷媒出口32可以设置在冷却棒3远离冷媒入口31的一端，或者参考图1所示，冷媒出口32设置在冷媒入口31的临近，而在冷却棒3内部则设置冷媒出口32的连接延长管，且内部管口位于棒内远端。此外，冷媒入口31和冷媒出口32还可以以并联或串联方式管路连接，具体实施时可以是指设置一条冷媒总管路与多个三通及冷媒支管配合，或者是多条独立的冷媒管路等；或者由一条冷媒管路将所有冷却棒3的冷媒入口31和冷媒出口32串接，即只有一路进和一路出与外部的冷媒管路系统相连，对此本发明不作限定。

基于上述实施例及其选方案，本发明还提供了一种较佳的实施参考，需指出的是，下述较佳实施方式中综合了多种优选方案，本领域技术人员可以将其中一项或多项优选方案在其他实施例中独立或者合并实施。参考图4所示，在实施例中，前述冷却腔室的内部还设有预冷腔5，预冷腔5靠近尾气入口A，并且其并非为封闭腔室，而是与冷却腔室相互连通；前述滤网板4设置在预冷腔5的外部，也即是预冷腔5内可以仅含(或不含)冷却棒3，其作用是使进入冷阱的较高温度的尾气进行初步冷却，从而起到一定缓冲作用。这里需指出的是，位于预冷腔5外部的滤网板4可以通过承托件置于预冷腔5的外部，或者进一步考虑如图4所示在预冷腔5与滤网板4之间设置匀气板6，一方面匀气板6可以作为隔断区分出预冷腔5，另一方面其还能够起到承托滤网板4的作用。

具体而言，参考图5所示的匀气板6的俯视示意图，在该匀气板6上设有多个气孔61，其作用顾名思义，是使进入到冷阱的尾气或者经由预冷腔5预冷混合后的尾气能够均匀地进入到冷却腔室内部，以保证各个位置的冷却棒3以及滤网板4的各区域均能够对尾气进行冷却和捕捉沉积物，以使冷却效果更为均衡；因而在匀气板6上所设置的气孔61优选采用均匀且密布的多个小孔，以达到更佳的均匀、平衡的作用。还需说明的是，在实际操作中，可以根据尾气入口A及预冷腔5的实际位置，考虑调整匀气板6的结构以及与冷阱的配合方式，以图4为例，该实施方式中尾气入口A位于冷阱下部且预冷腔5位于冷却腔室的底部，因而可以在匀气板6上设置用于套设冷却棒3的第二过孔62，并且还可以通过设置支架或支脚搭放在下壳体1上。

再结合图4所示，在冷却腔室的内部还可以设有汇集腔7，汇集腔7靠近尾气出口B，并且其也非封闭腔室，而是与冷却腔室相互连通；前述滤网板4设置在汇集腔7的外部，也即是汇集腔7内可以不含(或仅含)冷却棒3，其作用是使冷却、沉积处理后的尾气经均匀汇集后统一由尾气出口B排出。这里需指出的是，结合冷阱的设置方向，例如图4中的冷阱为竖直而设，因此依靠重力作用，无需设置辅助部件即可预留出汇集腔7的空间，操作时仅需调整滤网板4的层叠数量即可，当然更为优选地，还可以降低冷却棒3的高度，使汇集腔7内仅执行汇集处理后气体的功能，不含有其他冷却或过滤部件。在其他实施方式，若冷阱采用水平设置，则可以考虑通过止动件等使汇集腔7外部层叠而设的滤网板4的位置相对固定，以免向汇集腔7倾倒。

在上述实施例及其优选方案中，考虑到对冷却棒3的外壁的深度清理效果，在图3中还示出了一种清理板8实施例，其可以放置在冷却棒3与下壳体1相连的一端，也即是图3实施例中冷却棒3的底端，当然在其他实施方式中也即是远离尾气出口B的一端，而滤网板4则设置在清理板8远离下壳体1的一侧。清理板8的作用是可以通过手动或电动方式，刮除冷却棒3的外壁上所附着的沉积物，以在前述滤网板4刮除基础上进一步提升清理效果，保证良好的冷却腔室的热传导性能。当然，参考图4示意，由于滤网板4层设在清理板8的一侧，因而在清理冷阱操作过程中，可以考虑仅操作清理板8，使其在移动过程中带动前述滤网板4(或者包括匀气板6在内)移动，同时将滤网板4(或者包括匀气板6在内)拆卸而出，以此还能起到简化操作步骤的作用。

具体而言，参考图6所示的清理板8的俯视示意图，其上设有多个用于套设冷却棒3的第三过孔81，并且由前文提及的清理板8的作用，本领域技术人员可以理解的是，第三过孔81可由预先计算的公差进行设置，以保证第三过孔81与冷却棒3外壁的充分接触；而且为了便于手动操作，还可以设置相应的持握部82，图6中的类似于把手结构的持握部82设置在清理板8的上侧面仅为参考方案之一，在实际操作中持握部82则不限于该结构及设置位置。最后需补充说明的是，在具体实施时若将清理板8置于冷却棒3的底端(靠近尾气入口A)，那么可以考虑在清理板8上还设置通气孔，本发明提供两种实施建议：其一，如图6所示，可以在清理板8上设置多个通气孔83，其形状尺寸等无需统一设置，但优选平均分布，同时在将清理板8置于冷却棒3的底端时还需预留出一定的空间，以使进入的尾气从所述多个通气孔83中流通至冷却腔室内(或预冷腔5内)，这样设计的目的是可以提供辅助的匀气效果；其二，考虑到便于加工，也可以仅设置一个与尾气入口A连通的通气孔，而且该实施方式中无需预留通气空隙，可以直接将清理板8置于冷却腔室的底部，例如放置后与下壳体1相接触。

综上所述，本发明通过多个柱状的由导热材质制成的冷却棒以及与该冷却棒套设配合的由导热材质制成的滤网板构成冷却腔室内的主要部件。相比现有的冷却设备结构，柱状的冷却棒能够提供更多的表面接触面积，并且导热材质滤材可以增强与冷却棒的热传导能力，以获得更佳的冷却和沉积效果；而且，套设结构的滤网板在具备良好的冷却过滤作用的同时，还便于拆卸和清理，尤其在拆卸、移动滤网板时，滤网板还能够清理冷却棒外壁附着的沉积物，使其冷却效果得以保证。本发明的设计初衷是以便于实施的技术手段将通常难以想到的技术缺陷加以克服，尤其还能够提供明显改良的多重技术效果，最终目的是以此提升针对尾气中副产物的捕捉能力，进而有效控制设备故障率，例如减少管道的堵塞并对阀门和真空泵等相关设备起到保护作用。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上所述仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种尾气处理冷阱，其特征在于，包括：

设有尾气入口的下壳体、设有尾气出口的上壳体、连接在所述下壳体上的多个柱状的由导热材料制成的冷却棒以及设有多个第一过孔的由导热材料制成的滤网板；

所述上壳体与所述下壳体连接以形成冷却腔室，所述冷却棒及所述滤网板置于所述冷却腔室的内部；其中，所述滤网板通过所述第一过孔套设在所述冷却棒上，且所述冷却棒的外壁与所述第一过孔的内壁接触。

2.根据权利要求1所述的尾气处理冷阱，其特征在于，在所述冷却腔室的内部设有预冷腔，所述预冷腔靠近所述尾气入口并与所述冷却腔室连通；

所述滤网板位于所述预冷腔外。

3.根据权利要求2所述的尾气处理冷阱，其特征在于，所述尾气处理冷阱还包括设有多个气孔的匀气板，所述匀气板置于所述预冷腔与所述滤网板之间。

4.根据权利要求3所述的尾气处理冷阱，其特征在于，所述匀气板设有用于套设所述冷却棒的第二过孔。

5.根据权利要求1所述的尾气处理冷阱，其特征在于，在所述冷却腔室的内部设有汇集腔，所述汇集腔靠近所述尾气出口并与所述冷却腔室连通；

所述滤网板位于所述汇集腔外。

6.根据权利要求1所述的尾气处理冷阱，其特征在于，所述第一过孔中设有由导热材料制成的套管，所述套管的内壁与所述冷却棒的外壁接触。

7.根据权利要求6所述的尾气处理冷阱，其特征在于，所述套管的内壁的表面为非光滑面，所述非光滑面用于清理所述冷却棒的外壁。

8.根据权利要求6所述的尾气处理冷阱，其特征在于，所述滤网板的内部设有多个由导热材料制成的支撑条，各所述套管通过所述支撑条相接。

9.根据权利要求1～8任一项所述的尾气处理冷阱，其特征在于，所述尾气处理冷阱还包括设有多个第三过孔的清理板，所述清理板通过所述第三过孔套设在所述冷却棒上，且置于所述冷却棒与所述下壳体相连的一端，所述滤网板设置在所述清理板远离所述下壳体的一侧；所述清理板用于清理所述冷却棒的外壁。

10.根据权利要求9所述的尾气处理冷阱，其特征在于，所述清理板设有持握部。