CN208574426U - 废气处理装置和真空镀膜系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种废气处理装置和真空镀膜系统，其中，废气处理装置用于去除并回收废气中的砷，包括冷凝部和刮料部，冷凝部具有冷凝腔和与冷凝腔连通的进气口、排气口和排料口，冷凝部用于对由进气口通入冷凝腔内的废气进行降温，以使废气中处于气态的砷受冷凝结在冷凝腔的内壁面上形成固态砷，刮料部可转动地设置在冷凝腔内，且刮料部的部分表面与冷凝腔的内壁面抵接，刮料部转动而将固态砷刮落，被刮落的固态砷在刮料部转动推动作用下连续地向排料口处运动。本实用新型解决了现有技术中的废气处理装置在去除并回收废气中的砷时，经济成本过高的问题。

Description

废气处理装置和真空镀膜系统

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体而言，涉及一种废气处理装置和真空镀膜系统。

背景技术

真空镀膜机产生的废气中含有砷颗粒，直接将废气中的砷排放至外部环境中，会导致污染环境，危害人类的身体健康。

现有技术中为解决这一技术问题，通常采用强氧化剂水溶液喷淋废气，并附加高速离心装置的方式来分离和收集废气中的砷，该方案需要消耗化学试剂，从而造成废气处理的经济成本较高，另外，该方案还会产生废水和含水废气，从而增加了废气处理的后续处理步骤，进一步地增加了废气处理的经济成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种废气处理装置和真空镀膜系统，以解决现有技术中的废气处理装置在去除并回收废气中的砷时，经济成本过高的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种废气处理装置，用于去除并回收废气中的砷，包括：冷凝部，冷凝部具有冷凝腔和与冷凝腔连通的进气口、排气口和排料口，冷凝部用于对由进气口通入冷凝腔内的废气进行降温，以使废气中处于气态的砷受冷凝结在冷凝腔的内壁面上形成固态砷；刮料部，刮料部可转动地设置在冷凝腔内，且刮料部的部分表面与冷凝腔的内壁面抵接，刮料部转动而将固态砷刮落，被刮落的固态砷在刮料部转动推动作用下连续地向排料口处运动。

进一步地，刮料部包括刮料螺旋杆，刮料螺旋杆为多个，各刮料螺旋杆均沿冷凝腔长度方向设置，相邻两个刮料螺旋杆接触设置，且相邻两个刮料螺旋杆的螺旋叶片交错设置。

进一步地，刮料螺旋杆为两个，冷凝腔包括相连通的两个子安装腔，且两个子安装腔的连通开口为沿冷凝腔的长度方向连续延伸的条形开口，各子安装腔的横截面形状均呈圆形，两个刮料螺旋杆一一对应地设置在两个子安装腔内。

进一步地，刮料部还包括轴承，各刮料螺旋杆的两端分别通过一个轴承与冷凝部连接，且轴承嵌设在冷凝部内。

进一步地，冷凝部还具有过流腔、进液口和排液口，其中，过流腔与冷凝腔间隔设置，进液口和排液口均与过流腔连通，冷媒依次流过进液口、过流腔和排液口，以控制冷凝腔内的温度。

进一步地，冷凝部包括：冷凝部本体，过流腔设置在冷凝部本体的内部；两个端盖，两个端盖可拆卸地盖设在冷凝部本体的两端，两个端盖和冷凝部本体共同围成冷凝腔。

进一步地，废气处理装置还包括驱动部，驱动部包括：安装板，安装板与冷凝部连接；驱动件，驱动件设置在安装板上，驱动件驱动主动齿轮转动，各刮料螺旋杆的靠近驱动件的一端均设置有一个与主动齿轮啮合的从动齿轮。

进一步地，排料口开设在冷凝部本体上，排料口在竖直方向上位于冷凝部本体的底部，且排料口位于冷凝部本体的远离驱动部的一端。

进一步地，刮料螺旋杆支撑设置在两个端盖之间，且刮料螺旋杆与端盖密封连接。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种真空镀膜系统，包括：真空镀膜机，真空镀膜机具有废气排放口；废气处理装置，废气处理装置的进气口与排气口相连通，废气处理装置上述的废气处理装置。

应用本实用新型的技术方案，通过设置冷凝部和刮料部，冷凝部用于对由进气口通入冷凝腔内的废气进行降温，使废气中处于气态的砷受冷凝结在冷凝腔的内壁面上形成固态砷，刮料部转动而将固态砷刮落，被刮落的固态砷在刮料部转动推动作用下连续地向排料口处运动，之后，固态砷由排料口排出至冷凝腔外，从而实现对废气中的砷进行去除并回收。本申请提供的废气处理装置结构简单、经济成本低，能够有效地去除并回收废气中的砷。

此外，当刮料部包括多个刮料螺旋杆时，相邻两个刮料螺旋杆接触设置，且相邻两个刮料螺旋杆的螺旋叶片交错设置，刮料螺旋杆转动，将凝结在冷凝腔的内壁面上的固态砷刮落，同时，还将凝结在与之相邻的刮料螺旋杆上的固态砷刮落，被刮落的固态砷在刮料螺旋杆的强制输送作用下运动至排料口，从而避免凝结在刮料部上的固态砷过多，导致回收的固态砷的量减少，或者影响刮料部的刮料效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的废气处理装置的结构示意图；

图2示出了图1中的废气处理装置的主视剖视图；

图3示出了图2中的废气处理装置的的左视剖视图；

图4示出了图1中的废气处理装置的俯视剖视图；

图5示出了图4中的废气处理装置的部分结构的左视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、冷凝部；11、冷凝腔；12、进气口；13、排气口；14、排料口；20、刮料部；21、刮料螺旋杆；111、子安装腔；22、轴承；15、过流腔；16、进液口；17、排液口；18、冷凝部本体；19、端盖；30、驱动部；31、安装板；32、驱动件；33、主动齿轮；34、从动齿轮； 40、磁流体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中的废气处理装置在去除并回收废气中的砷时，经济成本过高的问题，本实用新型提供了一种废气处理装置和真空镀膜系统。其中，真空镀膜系统包括上述和下述的废气处理装置。

如图1至图5所示，用于去除并回收废气中的砷废气处理装置，包括冷凝部10和刮料部 20，冷凝部10具有冷凝腔11和与冷凝腔11连通的进气口12、排气口13和排料口14，冷凝部10用于对由进气口12通入冷凝腔11内的废气进行降温，以使废气中处于气态的砷受冷凝结在冷凝腔11的内壁面上形成固态砷；刮料部20可转动地设置在冷凝腔11内，且刮料部20 的部分表面与冷凝腔11的内壁面抵接，刮料部20转动而将固态砷刮落，被刮落的固态砷在刮料部20转动推动作用下连续地向排料口14处运动。

在本申请中，通过设置冷凝部10和刮料部20，冷凝部10用于对由进气口12通入冷凝腔 11内的废气进行降温，使废气中处于气态的砷受冷凝结在冷凝腔11的内壁面上形成固态砷，刮料部20转动而将固态砷刮落，被刮落的固态砷在刮料部20转动推动作用下连续地向排料口14处运动，之后，固态砷由排料口14排出至冷凝腔11外，从而实现对废气中的砷进行去除并回收。本申请提供的废气处理装置结构简单、经济成本低，能够有效地去除并回收废气中的砷。

在本申请中，控制冷凝腔11内的温度低于砷的凝固点，从而使废气中的气态砷凝结为片状的固态砷，依附在了冷凝腔11的内壁上。

如图1所示，刮料部20包括刮料螺旋杆21，刮料螺旋杆21为多个，各刮料螺旋杆21均沿冷凝腔11长度方向设置，相邻两个刮料螺旋杆21接触设置，且相邻两个刮料螺旋杆21的螺旋叶片交错设置。这样，刮料螺旋杆21转动，将凝结在冷凝腔11的内壁面上的固态砷刮落，还将凝结在与之相邻的刮料螺旋杆21上的固态砷刮落，从而避免凝结在刮料部20上的固态砷过多，导致回收的固态砷的量减少，或者影响刮料部20的刮料效果。

如图3所示，刮料螺旋杆21为两个，冷凝腔11包括相连通的两个子安装腔111，且两个子安装腔111的连通开口为沿冷凝腔11的长度方向连续延伸的条形开口，各子安装腔111的横截面形状均呈圆形，两个刮料螺旋杆21一一对应地设置在两个子安装腔111内。这样，两个刮料螺旋杆21同向转动，分别将凝结在两个子安装腔111的内壁上的固态砷刮料，并在刮料螺旋杆21的转动推动作用下，向排料口14的方向运动，并由排料口14排出至冷凝腔11外，从而实现去除并回收废气中砷。

如图2和图4所示，刮料部20还包括轴承22，各刮料螺旋杆21的两端分别通过一个轴承22与冷凝部10连接，且轴承22嵌设在冷凝部10内。这样，刮料螺旋杆21通过轴承22 可枢转地设置在冷凝部10内。

如图1、图2和图4所示，冷凝部10还具有过流腔15、进液口16和排液口17，其中，过流腔15与冷凝腔11间隔设置，进液口和排液口均与过流腔15连通，冷媒依次流过进液口16、过流腔15和排液口17，以控制冷凝腔11内的温度。这样，通过向过流腔15内循环地通入冷媒，从而控制冷凝腔11内的温度，进而实现对冷凝腔11内的废气进行降温。

如图1、图2和图4所示，冷凝部10包括冷凝部本体18和两个端盖19，过流腔15设置在冷凝部本体18的内部，进液口16和排液口17开设在冷凝部本体18上，两个端盖19可拆卸地盖设在冷凝部本体18的两端，两个端盖19和冷凝部本体18共同围成冷凝腔11。这样，将冷凝部本体18和两个端盖19可拆卸设置，有利于冷凝部10的生产加工，还有利于对刮料部20进行更换。

可选地，如图1所示，冷凝部本体18为长方体，这样，能够增加废气处理装置的放置稳定性。可选地，如图3所示，冷凝腔11的横截面积呈“8”字形，这样，刮料部20在转动的过程中能够与冷凝腔11的全部的内壁面接触，避免存在刮料部20刮不到的死角。

刮料螺旋杆21与冷凝腔11的内壁之间存在空隙，可以作为废气的流通通道，另外，两个平行同向旋转的刮料螺旋杆21之间，形成了连续的椭圆形小室，也可以作为废气的流通通道。

如图1、图2、图4和图5所示，废气处理装置还包括驱动部30，驱动部30包括安装板31、驱动件32、主动齿轮33和从动齿轮34，安装板31与冷凝部10连接，驱动件32设置在安装板31上，驱动件32驱动主动齿轮33转动，各刮料螺旋杆21的靠近驱动件32的一端均设置有一个与主动齿轮33啮合的从动齿轮34。

可选地，驱动件32为电机、液压马达或者旋转气缸，通过控制电机、液压马达或者旋转气缸启动，而驱动刮料部20转动。在图1和图2示出的可选实施例中，驱动件32为电机。

在本申请一未图示实施例中，驱动件32驱动主动链轮转动，各刮料螺旋杆21的靠近驱动件32的一端均设置有一个与主动链轮配合的从动链轮，传送链套设在主动链轮和从动链轮上，主动链轮通过传送链驱动从动链轮。

在本申请另一未图示实施例中，驱动件32驱动主动带轮转动，各刮料螺旋杆21的靠近驱动件32的一端均设置有一个从动带轮，传送带套设在主动带轮和从动带轮上，主动带轮通过传送带驱动从动带轮。

在本申请另一未图示实施例中，驱动件32为多个，各驱动件32分别与各刮料螺旋杆21 驱动连接，通过控制各驱动件32同时启动，驱动各刮料螺旋杆21同向转动。

如图1和图4所示，排料口14开设在冷凝部本体18上，排料口14在竖直方向上位于冷凝部本体18的底部，且排料口14位于冷凝部本体18的远离驱动部30的一端。这样，被刮落的固态砷随刮料螺旋杆21的转动推动，向远离驱动部30的方向运动，之后，在重力的作用下排出至冷凝腔11外。

在图1和图4示出的可选实施例中，进气口12、排气口13和排料口14均开设在冷凝部本体18上。排气口13在竖直方向上位于冷凝部本体18的顶部，且排气口13位于冷凝部本体18的靠近驱动部30的一端，进气口12与排气口13相对设置或者进气口12与排料口14 相对设置。可选地，进气口12、排气口13和排料口14的数量可设置多个。

如图2和图4所示，刮料螺旋杆21支撑设置在两个端盖19之间，且刮料螺旋杆21与端盖19密封连接。通过刮料螺旋杆21与端盖19密封连接，避免冷凝腔11内的废气泄漏至外部环境中，从而提升了废气处理装置的使用安全性。

可选地，刮料螺旋杆21与端盖19之间设置有密封圈，以使刮料螺旋杆21与端盖19密封连接。

可选地，刮料螺旋杆21与端盖19之间有磁流体40，以使刮料螺旋杆21与端盖19密封连接。

本申请还提供了一种真空镀膜系统，包括真空镀膜机和废气处理装置，真空镀膜机具有废气排放口，废气处理装置的进气口12与排气口13相连通，废气处理装置为上述的废气处理装置。这样，本申请提供的真空镀膜系统，在将砷化镓镀在基材的生产过程中，产生包括气态砷的废气，将废气处理装置的进气口12与废气排放口相连通，使真空镀膜系统产生的废气通入废气处理装置中，去除并回收砷。

可选地，真空镀膜系统还包括用于去除砷的过滤器，将经废气处理装置处理的废气再通入过滤器，进一步地对废气中残余的砷进行处理，进一步地提升了真空镀膜系统的环保性能。另外，由于过滤器的处理的砷较少，不需要频繁地更换滤芯，从而降低了真空镀膜系统的处理废气的经济成本。

由于更换滤芯需要控制真空镀膜机停止工作后人工更换，增加了的工人的劳动强度，危害工人的身体健康，影响真空镀膜机的生产效率，本申请提供的真空镀膜系统不需要频繁更换滤芯，从而有利于提升真空镀膜机的生产效率，降低了真空镀膜系统的经济成本。

用于操作上述的废气处理装置的操作方法包括如下步骤：步骤S1，控制冷凝部10的冷凝腔11的温度低于砷的凝固点；步骤S2，将废气由冷凝部10的进气口12通入冷凝腔11中，废气中处于气态的砷与冷凝腔11的内壁面接触并受冷凝结在冷凝腔11的内壁面上形成固态砷，处理后的废气由冷凝部10的排气口13排出至冷凝腔11外；步骤S3，控制驱动部30启动，驱动部30驱动刮料部20转动，刮料部20转动并将固态砷刮落，被刮落的固态砷在刮料部20转动推动作用下连续地向排料口14处运动，并由排料口14排出。

在本申请一未图示实施例中，刮料部20包括三个相啮合的刮料螺旋杆21，三个刮料螺旋杆21呈“品”字形设置或依次相邻设置。

本申请提供的废气处理装置具有以下优点：避免了使用化学方法清除，节省了化学试剂，减少原料消耗；不必拆除冷凝器进行人工清除，减少了工人劳动强度，减少了停机维护时间；避免了工人与砷接触，提高了废气处理装置的使用安全性；配合过滤器使用时，可以大幅增加滤芯寿命，减少了过滤器的滤芯的更换频率；具有良好的密封性能，避免废气外泄。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废气处理装置，用于去除并回收废气中的砷，其特征在于，包括：

冷凝部(10)，所述冷凝部(10)具有冷凝腔(11)和与所述冷凝腔(11)连通的进气口(12)、排气口(13)和排料口(14)，所述冷凝部(10)用于对由所述进气口(12)通入所述冷凝腔(11)内的所述废气进行降温，以使所述废气中处于气态的砷受冷凝结在所述冷凝腔(11)的内壁面上形成固态砷；

刮料部(20)，所述刮料部(20)可转动地设置在所述冷凝腔(11)内，且所述刮料部(20)的部分表面与所述冷凝腔(11)的内壁面抵接，所述刮料部(20)转动而将所述固态砷刮落，被刮落的所述固态砷在所述刮料部(20)转动推动作用下连续地向所述排料口(14)处运动。

2.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，所述刮料部(20)包括刮料螺旋杆(21)，所述刮料螺旋杆(21)为多个，各所述刮料螺旋杆(21)均沿所述冷凝腔(11)长度方向设置，相邻两个所述刮料螺旋杆(21)接触设置，且相邻两个所述刮料螺旋杆(21)的螺旋叶片交错设置。

3.根据权利要求2所述的废气处理装置，其特征在于，所述刮料螺旋杆(21)为两个，所述冷凝腔(11)包括相连通的两个子安装腔(111)，且两个所述子安装腔(111)的连通开口为沿所述冷凝腔(11)的长度方向连续延伸的条形开口，各子安装腔(111)的横截面形状均呈圆形，两个所述刮料螺旋杆(21)一一对应地设置在两个所述子安装腔(111)内。

4.根据权利要求2所述的废气处理装置，其特征在于，所述刮料部(20)还包括轴承(22)，各所述刮料螺旋杆(21)的两端分别通过一个所述轴承(22)与所述冷凝部(10)连接，且所述轴承(22)嵌设在所述冷凝部(10)内。

5.根据权利要求2或3所述的废气处理装置，其特征在于，所述冷凝部(10)还具有过流腔(15)、进液口(16)和排液口(17)，其中，所述过流腔(15)与所述冷凝腔(11)间隔设置，所述进液口和所述排液口均与所述过流腔(15)连通，冷媒依次流过所述进液口(16)、所述过流腔(15)和所述排液口(17)，以控制所述冷凝腔(11)内的温度。

6.根据权利要求5所述的废气处理装置，其特征在于，所述冷凝部(10)包括：

冷凝部本体(18)，所述过流腔(15)设置在所述冷凝部本体(18)的内部；

两个端盖(19)，两个所述端盖(19)可拆卸地盖设在所述冷凝部本体(18)的两端，两个所述端盖(19)和所述冷凝部本体(18)共同围成所述冷凝腔(11)。

7.根据权利要求6所述的废气处理装置，其特征在于，所述废气处理装置还包括驱动部(30)，所述驱动部(30)包括：

安装板(31)，所述安装板(31)与所述冷凝部(10)连接；

驱动件(32)，所述驱动件(32)设置在安装板(31)上，所述驱动件(32)驱动主动齿轮(33)转动，各所述刮料螺旋杆(21)的靠近所述驱动件(32)的一端均设置有一个与所述主动齿轮(33)啮合的从动齿轮(34)。

8.根据权利要求7所述的废气处理装置，其特征在于，所述排料口(14)开设在所述冷凝部本体(18)上，所述排料口(14)在竖直方向上位于所述冷凝部本体(18)的底部，且所述排料口(14)位于所述冷凝部本体(18)的远离驱动部(30)的一端。

9.根据权利要求6所述的废气处理装置，其特征在于，所述刮料螺旋杆(21)支撑设置在两个所述端盖(19)之间，且所述刮料螺旋杆(21)与所述端盖(19)密封连接。

10.一种真空镀膜系统，其特征在于，包括：

真空镀膜机，所述真空镀膜机具有废气排放口；

废气处理装置，所述废气处理装置的所述进气口(12)与所述排气口(13)相连通，所述废气处理装置为权利要求1至9中任一项所述的废气处理装置。