CN220724332U - 一种真空腔室均匀进气结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种真空腔室均匀进气结构，包括：设于真空腔室壁内的进气道，其一端封闭且另一端用于连接气源；设于真空腔室内壁上的多个进气孔，进气孔连通真空腔室与进气道，多个进气孔沿进气道长度方向间隔设置，沿进气道内气体流动方向，相邻进气孔之间间距逐渐减小且进气孔流通截面积逐渐增大。本申请通过进气孔直径和位置分布的设置，将相邻进气孔之间间距设为沿进气道内气体流动方向逐渐减小，同时，将进气孔流通截面积设为沿进气道内气体流动方向逐渐增大，即气压大的地方减小进气孔密度和进气孔直径，气压小的地方增大进气孔密度和进气孔直径，可使真空腔室内沿进气道气流方向的各区域内气体流量分布更加均匀。

Description

一种真空腔室均匀进气结构

技术领域

本实用新型涉及真空热处理设备的技术领域，具体涉及一种真空腔室均匀进气结构。

背景技术

在真空设备中，常常需要在密闭腔室内进行气氛保护或者进行混气工艺，在某些特殊工艺中，比如化学气相沉积(CVD)的混合气体反应或者快速退火炉(RTP)的惰性气体冷却，都需要将气体均匀的通入真空腔体中，再用真空泵将其抽出，使腔体气压在动态中保持平衡，来保证沉积的均匀和冷却速度的一致性。

相关技术中，通常是在真空容器内设置进气管，进气管一端连通气源，进气管上均匀设置进气孔向真空容器内通气。然而在将气体通入腔体的过程中，由于出气口的位置分布影响，气压和气流量呈梯度变化，使真空腔室各个位置的气体流量不一，导致反应速率或者降温速率的不一致，从而使产品合格率降低。

实用新型内容

基于上述表述，本实用新型提供了一种真空腔室均匀进气结构，以解决相关技术中在将气体通入腔体的过程中，由于出气口的位置分布影响，气压和气流量呈梯度变化，使真空腔室各个位置的气体流量不一，导致反应速率或者降温速率的不一致，从而使产品合格率降低的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

本申请提供一种真空腔室均匀进气结构，所采用的技术方案如下：

一种真空腔室均匀进气结构，包括：

设于真空腔室壁内的进气道，其一端封闭且另一端用于连接气源；

设于所述真空腔室内壁上的多个进气孔，所述进气孔连通所述真空腔室与所述进气道，多个所述进气孔沿所述进气道长度方向间隔设置，沿所述进气道内气体流动方向，相邻所述进气孔之间间距逐渐减小且所述进气孔流通截面积逐渐增大。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述真空腔室外壁上连接有与所述进气道连通的进气接头，所述进气接头用于连接气源。

进一步的，所述进气道截面呈圆形。

进一步的，所述进气孔截面呈圆形。

进一步的，所述真空腔室内设有多个挡流件，所述挡流件连接于所述真空腔室设有所述进气道的侧壁上，多个所述挡流件对应覆盖多个所述进气孔，且所述挡流件与所述真空腔室内壁之间设有气流间隙，所述挡流件用于阻挡所述进气孔射出的气流，并使气流折向经过所述气流间隙进入所述真空腔室内。

进一步的，所述挡流件包括挡流片，所述挡流片平面与进气孔轴线垂直且覆盖所述进气孔，所述挡流片通过连接杆连接在所述真空腔室内壁上。

进一步的，所述挡流片上连接有与所述进气孔同轴的挡流管，所述挡流管位于所述挡流片与所述进气孔之间，所述挡流管一端与所述挡流片密封连接，另一端与所述真空腔室内壁之间设有气流间隙。

进一步的，沿所述进气道内气体流动方向，所述挡流片与所述真空腔室内壁之间间距逐渐减小，且所述挡流管长度逐渐减小。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

1、本申请通过在真空腔室壁内开设进气道，进气道一端封闭另一端用于连接气源，并在真空腔室内壁上开设多个连通真空腔室和进气道的进气孔，气源向进气道内通气通过进气孔进入到真空腔室内，而通过进气孔直径和位置分布的设置，由于沿进气道内气体流动方向气压逐渐减小，因此，将相邻进气孔之间间距设为沿进气道内气体流动方向逐渐减小，同时，将进气孔流通截面积设为沿进气道内气体流动方向逐渐增大，即气压大的地方减小进气孔密度和进气孔直径，气压小的地方增大进气孔密度和进气孔直径，可使真空腔室内沿进气道气流方向的各区域内气体流量分布更加均匀，满足各区域内气体流量一致的要求，达到提高产品合格率的效果；

2、本申请通过挡流件的设置，挡流件覆盖进气孔，进气孔射出的气流被挡流件阻挡，挡流件使气流折向并通过其与真空腔室内壁之间的气流间隙进入真空腔室内，由于从进气孔射出气流流速较大且较为集中，因此通过挡流件使气流折向，气流被挡流件阻挡而被分散，从气流间隙分散进入真空腔室内，使气体均匀扩散到真空腔室内，实现均匀进气；而通过挡流管和挡流片与真空腔室内壁间距变化的设置，可延长气流从进气口射出到进入真空腔室的路径，降低气体流速，并使沿进气道内气体流动方向的多个区域的进气气体流速差降低，使真空腔室内多个区域内气体扩散速度相近，从而提高真空腔室内气体分布的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的真空腔室均匀进气结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的真空腔室均匀进气结构的另一视角的结构示意图；

图3为图1中A区域的放大示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、真空腔室；2、进气道；3、进气孔；4、进气接头；5、出气接头；6、挡流片；7、挡流管；8、连接杆。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

参照图1-3所示，本申请实施例提供一种真空腔室均匀进气结构，其包括设于真空腔室1内的进气道2和设于真空腔室1内壁上的多个进气孔3，进气道2的一端封闭且另一端用于连接气源，进气孔3连通真空腔室1与进气道2，多个进气孔3沿进气道2长度方向间隔设置，沿进气道2内气体流动方向，相邻进气孔3之间间距逐渐减小且进气孔3流通截面积逐渐增大。

参照图1-2所示，具体的，本实施例中，以真空腔室1呈长方体形进行示意，进气道2开设在真空腔室1底部侧壁内且沿真空腔室1长度方向呈直线设置，对应的，进气孔3开设在真空腔室1底部内壁上并连通进气道2和真空腔室1。

通过上述设置，在向真空腔室1内进气时，气源向进气道2内通气通过进气孔3进入到真空腔室1内，通过进气孔3直径和位置分布的设置，由于沿进气道2内气体流动方向气压逐渐减小，因此，将相邻进气孔3之间间距设为沿进气道2内气体流动方向逐渐减小，同时，将进气孔3流通截面积设为沿进气道2内气体流动方向逐渐增大，即气压大的地方减小进气孔3密度和进气孔3直径，气压小的地方增大进气孔3密度和进气孔3直径，可减小通过每个进气孔3进入真空腔室1的气体流量差别，使真空腔室1内沿进气道2气流方向的各区域内气体流量分布更加均匀，实现均匀进气，满足各区域内气体流量一致的要求，达到提高产品合格率的效果。

参照图1-2所示，进一步的，进气道2和进气孔3均设为截面呈圆形，进气孔3轴线与进气道2轴线垂直且与真空腔室1底部侧壁垂直；在真空腔室1外壁上设有与进气道2连通的进气接头4，进气接头4用于连接气源，以便将气源与进气道2连通向真空腔室1内通气，并且，对应的在真空腔室1外壁上设有与真空腔室1连通的出气接头5，出气接头5用于连接抽真空设备，以通过抽真空设备将通入真空腔室1内的气体抽出，从而维持真空腔室1内气压的动态平衡，保证沉积的均匀和冷却速度的一致性。

参照图1-3所示，进一步的，在真空腔室1内设有多个挡流件，挡流件连接于真空腔室1设有进气道2的侧壁上，多个挡流件分别对应覆盖多个进气孔3，且挡流件与真空腔室1内壁之间设有气流间隙，挡流件用于阻挡进气孔3射出的气流，并使气流折向经过气流间隙进入真空腔室1内。

参照图1-3所示，具体的，挡流件连接于真空腔室1底部内壁上，挡流件包括挡流片6，挡流片6平面与进气孔3轴线垂直且覆盖进气孔3，则对应的挡流片6与真空腔室1底部侧壁平行，且挡流片6在真空腔室1底部侧壁上的投影覆盖对应的进气孔3，挡流片6通过连接杆8连接在真空腔室1底部内壁上。本实施例中，挡流片6呈圆形且直径大于其对应覆盖的进气孔3直径。气流直接从进气孔3射出后流速较快且较为集中，容易导致气流在真空腔室1内集中，而通过设置挡流片6，从进气孔3射出的气流被挡流片6阻挡，挡流片6使气流分散从挡流片6和真空腔室1底部内壁之间气流间隙进入真空腔室1内，气流分散进入真空腔室1内从而能够均匀的扩散，避免气流集中，实现均匀进气。

参照图1-3所示，进一步的，在挡流片6上连接有与进气孔3同轴的挡流管7，挡流管7位于挡流片6与进气孔3之间，挡流管7一端与挡流片6密封连接，另一端与真空腔室1内壁之间设有气流间隙。具体的，挡流管7直径大于对应进气孔3的直径，从进气孔3射出气流进入挡流管7并射向挡流片6，再经过挡流片6反射后射向真空腔室1内壁并从挡流管7与真空腔室1内壁之间气流间隙分散进入真空腔室1内，通过挡流管7使气流折向射向真空腔室1内壁后再想真空腔室1内扩散，可避免气流直射真空腔室1内产品而影响沉积的均匀和冷却速度的一致性。

参照图1-3所示，进一步的，由于沿气流流动方向进气道2内气体压力逐渐减小，导致从进气孔3射出气体的流速沿气流流动方向逐渐减小，气体流速的不同会导致气体扩散速度不同，因此，沿进气道2内气体流动方向，将挡流片6与所述真空腔室1内壁之间间距设为逐渐减小，且挡流管7长度逐渐减小，通过该设置可延长气流从进气口射出到进入真空腔室1的路径，降低气体流速，并使沿进气道2内气体流动方向的多个区域的进气气体流速差降低，使真空腔室1内多个区域内气体扩散速度相近，从而提高真空腔室1内气体分布的均匀性。本实施例中，挡流管7通过连接杆8固定在真空腔室1内壁上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (8)

1.一种真空腔室均匀进气结构，其特征在于，包括：

设于真空腔室(1)壁内的进气道(2)，其一端封闭且另一端用于连接气源；

设于所述真空腔室(1)内壁上的多个进气孔(3)，所述进气孔(3)连通所述真空腔室(1)与所述进气道(2)，多个所述进气孔(3)沿所述进气道(2)长度方向间隔设置，沿所述进气道(2)内气体流动方向，相邻所述进气孔(3)之间间距逐渐减小且所述进气孔(3)流通截面积逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的真空腔室均匀进气结构，其特征在于：所述真空腔室(1)外壁上连接有与所述进气道(2)连通的进气接头(4)，所述进气接头(4)用于连接气源。

3.根据权利要求1所述的真空腔室均匀进气结构，其特征在于：所述进气道(2)截面呈圆形。

4.根据权利要求1所述的真空腔室均匀进气结构，其特征在于：所述进气孔(3)截面呈圆形。

5.根据权利要求1所述的真空腔室均匀进气结构，其特征在于：所述真空腔室(1)内设有多个挡流件，所述挡流件连接于所述真空腔室(1)设有所述进气道(2)的侧壁上，多个所述挡流件分别对应覆盖多个所述进气孔(3)，且所述挡流件与所述真空腔室(1)内壁之间设有气流间隙，所述挡流件用于阻挡所述进气孔(3)射出的气流，并使气流折向经过所述气流间隙进入所述真空腔室(1)内。

6.根据权利要求5所述的真空腔室均匀进气结构，其特征在于：所述挡流件包括挡流片(6)，所述挡流片(6)平面与进气孔(3)轴线垂直且覆盖所述进气孔(3)，所述挡流片(6)通过连接杆(8)连接在所述真空腔室(1)内壁上。

7.根据权利要求6所述的真空腔室均匀进气结构，其特征在于：所述挡流片(6)上连接有与所述进气孔(3)同轴的挡流管(7)，所述挡流管(7)位于所述挡流片(6)与所述进气孔(3)之间，所述挡流管(7)一端与所述挡流片(6)密封连接，另一端与所述真空腔室(1)内壁之间设有气流间隙。

8.根据权利要求7所述的真空腔室均匀进气结构，其特征在于：沿所述进气道(2)内气体流动方向，所述挡流片(6)与所述真空腔室(1)内壁之间间距逐渐减小，且所述挡流管(7)长度逐渐减小。