CN114504888A - 真空装置和废气颗粒过滤器在真空装置中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空装置和废气颗粒过滤器在真空装置中的应用,真空装置包括真空室(12)和用于将真空室(12)抽真空的真空泵(14)。真空装置(10)可以包括等离子发生器(28),以便能够用等离子处理真空室(12)中的处理对象(16)。在真空泵(14)上游连接有废气颗粒过滤器(18),以便保护真空泵(14),以防来自真空室(12)的侵蚀性试剂。废气颗粒过滤器(18)包括具有多个烧结金属过滤袋的过滤器元件(20)。优选地,烧结金属过滤袋被设计为分别由两个锐角汇接的烧结带状薄金属板构成。过滤器元件(20)可以作为等离子发生器(28)的电极(30),与等离子发生器(28)相连。

Description

真空装置和废气颗粒过滤器在真空装置中的应用
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的真空装置。此外,本发明涉及根据权利要求12的前序部分所述的废气颗粒过滤器的应用。
背景技术
在(包括或不包括等离子源的)真空室内,可以通过真空泵产生负压。根据发明人的书号为ISBN 978-3-9822206-0-4的《等离子表面技术手册》一书,已知了这类真空室。此外,已知了保护真空泵,以防被吸出的材料,特别是气体和颗粒。例如,根据DE 10 2014 016380 A1,已知了将被吸出的气体供应至等离子源,以保护真空泵。
然而,这些已知的用于保护真空泵的装置往往在结构上成本过高和/或非常难以清洁。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种结构上简单但有效的真空泵保护装置。
根据本发明,该目的通过一种根据权利要求1所述的真空装置和一种根据权利要求12所述的方法得以实现。从属权利要求描述优选的改进方案。
因此,根据本发明的目的通过一种真空装置得以实现,其包括用于对处理对象进行处理的真空室、真空泵和连接在真空泵上游的废气颗粒过滤器,其中废气颗粒过滤器包括具有多个烧结金属过滤袋的过滤器元件。
这类过滤袋包括具有烧结金属的、相连的面。烧结金属过滤袋是可成本低廉地制造的,但是非常结实,使得可在高温下和/或用侵蚀性化学物质对其进行清洁。另外,烧结金属过滤袋非常高效地阻拦超微颗粒。用氢氧化钠溶液可以移除例如有机硅杂质(例如SiOx)。也可以再次用含氟等离子清除其有机硅化合物,而无需拆除过滤器元件。
烧结金属过滤袋优选地由两个烧结带状薄板构成,其在端面侧上相连,特别地焊接(熔焊)或者钎焊。
带状薄金属板优选地分别由配备有开口的支撑体形成,其中烧结金属颗粒被引入到开口中。
支撑体可以包括由金属,特别是由金属板网制成的骨架,而烧结金属颗粒被引入到该骨架中。骨架可以包括多个接片。骨架可以被设计为金属网架的形式,其开口或者说孔填充有烧结金属颗粒。骨架赋予带状薄金属板所需的稳定性。在这种情况下,带状薄金属板可以对应地被设计得很薄,从而可以将大体积流量引导穿过过滤器元件。
烧结金属袋式过滤器可以包括由金属板网和/或金属丝布制成的骨架。烧结金属袋式过滤器可以被设计为薄壁的。其壁厚(壁面厚度)优选地小于1.5mm,特别地小于1mm,特别优选地小于0.5mm。
两个带状薄金属板可以被设计为同类的,特别是相同的。特别优选地,烧结金属过滤袋被设计为V形。
当过滤器元件被设计为可径向穿流的圆形过滤器元件的形式,而圆形过滤器元件包括在横截面中星形布置的烧结金属过滤袋时,获得一种非常稳固且结构上简单的设计方案。在这种情况下,烧结金属过滤袋可以在轴向上,至少在一端处,特别地在两端处,由过滤器元件的端板容纳。
烧结金属过滤袋可以被设计用于阻拦尺寸小于1.5μm,特别地小于1μm,优选地小于0.5μm的颗粒。由此,可以实现非常有效的真空泵保护。
在本发明的一种更优选的设计方案中,过滤器元件(特别地不包括过滤器罩)被省空间地布置在真空室内。
真空装置可以包括等离子发生器。等离子发生器可以与过滤器元件电连接,使得过滤器元件可以用作等离子发生器的电极。
等离子发生器可以被预设用于在真空室内产生等离子,以对处理对象进行等离子处理。等离子发生器可以是与过滤器元件电连接的等离子发生器或者其它等离子发生器。
等离子发生器的电极可以特别地被设计为喷管状,被设计用于引入到待处理的容器中。在这种情况下,真空装置优选地被设计用于对瓶状容器进行处理,特别是等离子处理,和/或用于对杯状容器进行处理。
电极可以具有通孔,使得其可用作穿过电极的介质供应装置或者介质排放装置。
真空装置可以包括用于加热过滤器元件的热源。由此,以简单的方式方法实现过滤器元件的定期再生。
为了分离被过滤的残留物,真空装置可以包括通风阀,其被布置在废气颗粒过滤器与真空泵之间。通风阀确保不受欢迎的残留物返回真空室。随后,可以在此处轻松地用吸尘器将其移除。这首先对于粉末处理设备而言是有利的。
此外,本发明涉及废气颗粒过滤器在真空装置中的应用,其中废气颗粒过滤器包括具有多个烧结金属过滤袋的过滤器元件,并且废气颗粒过滤器被布置在真空室与真空泵之间。可以如之前所描述地设计真空装置。
本发明的其它优点得自说明书和附图。同样地,根据本发明,可以分别单独地或者多个以任意组合地应用前文中提及的以及还要继续阐述的特征。所示和所描述的实施方案不应被理解为穷举性的,而是更确切地说,对于描绘本发明具有示例性的特性。
附图说明
图1示出了根据本发明的真空装置的第一实施方案的示意图,其包括连接在真空泵上游的废气颗粒过滤器。
图2示出了根据本发明的真空装置的第二实施方案的示意图,其包括被布置在真空室内的过滤器元件。
图3示出了根据本发明的真空装置的一部分的示意图,其包括可在其上对等离子点火的过滤器元件。
图4a示出了根据本发明使用的过滤器元件的等距图。
图4b示出了根据图4a的过滤器元件的一部分的截面图。
图4c示出了根据图4b的过滤器元件的一部分的剖视图。
图5示出了一种根据本发明的用于对瓶状容器的内部区域进行等离子处理的真空装置的示意图。
图6示出了另一根据本发明的用于对杯状容器的内部区域进行等离子处理的真空装置的示意图。
具体实施方式
图1示出了一种包括真空室12和真空泵14的真空装置10。可以在真空室12内对处理对象16进行处理,特别地进行干燥。在对处理对象16进行处理的过程中,也产生了不受欢迎的材料或者说不受欢迎的材料残留在真空室12内。这些材料可以特别地以颗粒17的形式存在。因此,根据本发明,在真空室12与真空泵14之间布置有废气颗粒过滤器18。废气颗粒过滤器18用作真空泵14的保护装置,以防从真空室12中吸出的材料。废气颗粒过滤器18包括过滤器元件20和过滤器罩22。优选地,过滤器元件20可更换地布置在过滤器罩22内。
在真空泵14上游可以连接泵阀24。替代地或者额外地,在废气颗粒过滤器18与真空泵14之间可以布置有通风阀26。通过通风阀26,可以在真空泵14之前分离不受欢迎的材料。
真空装置10可以包括等离子发生器28。等离子发生器28可以与过滤器罩22的内部空间中的电极30相连,从而可在过滤器罩22的内部空间内对等离子进行点火。可以在处理对象16的真空处理之前、过程中和/或之后,对等离子进行点火。等离子可以保护真空泵14以防不受欢迎的材料,和/或被用于清洁过滤器元件20。
图2示出了另一真空装置10。真空装置10包括等离子发生器28,其特别地通过电极30,被设计用于对真空室12中的等离子进行点火。根据图2可见,废气颗粒过滤器18被布置在真空室12内。
图3示出了另一真空装置10的一部分,其中过滤器元件20用作等离子发生器28的电极30。绝缘体32可以被预设在过滤器罩22内,以使过滤器元件20相对于过滤器罩22绝缘。
图4a示出了一种过滤器元件20。根据图4a可见,过滤器元件20被设计为圆形过滤器元件的形式。其包括多个星形布置的、优选地多数相同设计的烧结金属过滤袋,其中出于清楚的原因,只为烧结金属过滤袋34a、34b附有附图标记。烧结金属过滤袋34a、34b在轴向上,至少在一端处由端板36容纳。在当前情况下,过滤器元件20是可径向上流入的,其中气流在轴向上从过滤器元件20中逸出。
图4b示出了根据图4a的烧结金属过滤袋34a的横截面的一部分。图4b图解了:烧结金属过滤袋34a包括两个烧结带状薄金属板38a、38b。在过滤器元件20(见图4a)的横截面中,烧结带状薄金属板38a、38b具有V形。优选地,带状薄金属板38a、38b在其端面40的范围内相连,特别地焊接或者钎焊到一起。两个带状薄金属板38a、38b可以在端面40的范围内翻边(未示出)。带状薄金属板38a、38b可以由包括多个开口的支撑体制成,其中烧结金属颗粒被引入到开口中。这在图4c中得以详细阐释。
图4c示出了根据图4b的烧结带状薄金属板38a的微观剖视图。根据图4c可见,烧结带状薄金属板38a包括特别地由金属板网制成的支撑体或者说骨架41,其中在骨架41的接片之间布置有烧结金属颗粒42。
图5示出了另一真空装置10,其包括真空室12、真空泵14和废气颗粒过滤器18。在真空泵14下游布置有在此为活性炭过滤器形式的过滤器43。
真空装置10被设计用于容器44内部的等离子处理,其中容器在此为瓶状容器的形式。为此,等离子发生器28与喷管状的电极30相连,该电极可被引入到容器44中。另外,电极30可以优选地包括至少一个用于引入工艺气体的通孔46。可以通过在此为滑阀形式的腔室阀48,对真空室12进行通风。
图6示出了另一用于对容器44进行处理的真空装置10,其中容器在此为杯子(例如果酱杯)的形式。真空装置10包括用于快速装载和卸载容器44的气缸50a、50b。为了对容器44进行涂覆,预设有介质供应装置52。通过介质供应装置52,可以特别地供应六甲基二硅氧烷(HMDSO)、六甲基二硅氮烷(HMDSN)、乙炔(Acetylene)和/或氧气(O2)。为了等离子处理,特别是等离子涂覆,预设有等离子发生器28和电极30。介质排放装置54接入废气颗粒过滤器18,其流体地布置在真空泵14前。
通过概览附图中的所有图,本发明涉及一种真空装置10,其包括真空室12和用于将真空室12抽真空的真空泵14。真空装置10可以包括等离子发生器28,以便能够用等离子处理真空室12中的处理对象16。在真空泵14上游连接有废气颗粒过滤器18,以便保护真空泵14,以防来自真空室12的侵蚀性试剂。废气颗粒过滤器18包括具有多个烧结金属过滤袋34a、34b的过滤器元件20。优选地,烧结金属过滤袋34a、34b被设计为分别由两个锐角汇接的烧结带状薄金属板38a、38b构成。过滤器元件20可以作为等离子发生器28的电极30,与等离子发生器28相连。此外,本发明涉及包括烧结金属过滤袋34a、34b的废气颗粒过滤器18用于保护真空泵14的应用。
附图标记列表
10 真空装置
12 真空室
14 真空泵
16 处理对象
17 颗粒
18 废气颗粒过滤器
20 过滤器元件
22 过滤器罩
24 泵阀
26 通风阀
28 等离子发生器
30 电极
32 绝缘体
34a、34b 烧结金属过滤袋
36 端板
38a、38b 烧结带状薄金属板
40 端面
41 骨架
42 烧结金属颗粒
43 过滤器
44 容器
46 通孔
48 腔室阀
50a、b 气缸
52 介质供应装置
54 介质排放装置。

Claims (12)

1.一种真空装置(10),其中所述真空装置(10)包括以下部件:
a)用于对处理对象(16)进行处理的真空室(12);
b)与所述真空室(12)流体连接的真空泵(14),所述真空泵用于在所述真空室(12)内产生负压;
其特征在于,所述真空装置(10)包括以下部件:
c)流体地连接在所述真空泵(14)上游的废气颗粒过滤器(18),所述废气颗粒过滤器包括过滤器元件(20),其中所述过滤器元件(20)包括多个烧结金属过滤袋(34a、34b)。
2.根据权利要求1所述的真空装置,其中所述烧结金属过滤袋(34a、34b)分别由两个烧结带状薄金属板(38a、38b)构成,所述烧结带状薄金属板在其端面(40)的范围内相连,特别地焊接或者钎焊。
3.根据权利要求1或2所述的真空装置,其中所述过滤器元件(20)被设计为能径向穿流的圆形过滤器元件的形式,其中所述圆形过滤器元件包括在横截面中星形布置的烧结金属过滤袋(34a、34b)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的真空装置,其中所述烧结金属过滤袋(34a、34b)被设计用于阻拦尺寸小于1500nm,特别地小于1000nm,优选地小于500nm的颗粒(17)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的真空装置,其中所述过滤器元件(20)被布置在所述真空室(12)内部。
6.根据前述权利要求中任一项所述的真空装置,其中所述真空装置(10)包括等离子发生器(28),其中所述过滤器元件(20)的导电部分与所述等离子发生器(28)电连接,使得所述过滤器元件(20)能用作所述等离子发生器(28)的电极(30)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的真空装置,其中所述真空装置(10)包括用于在所述真空室(12)中对等离子进行点火的等离子发生器(28)。
8.根据权利要求7所述的真空装置,其中所述等离子发生器(28)的电极(30)被设计用于引入到待处理的容器(44)中。
9.根据权利要求7或8所述的真空装置,其中所述电极(30)具有至少一个通孔(46),所述通孔用于形成穿过所述电极(30)的介质供应装置或者介质排放装置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的真空装置,其中所述真空装置(10)在所述过滤器元件(20)的范围内包括用于所述过滤器元件(20)的再生的热源。
11.根据前述权利要求中任一项所述的真空装置,其中所述真空装置(10)包括通风阀(26),所述通风阀流体地布置在所述废气颗粒过滤器(18)与所述真空泵(14)之间。
12.废气颗粒过滤器(18)在真空装置(10)中的应用,其中所述废气颗粒过滤器(18)包括具有多个烧结金属过滤袋(34a、34b)的过滤器元件(20),其特征在于,所述废气颗粒过滤器(18)流体地布置在真空室(12)与真空泵(14)之间。
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