MXPA01006311A - Aparato de multiple para quemador para utilizarse en un procedimiento de deposicion de vapor quimico - Google Patents

Aparato de multiple para quemador para utilizarse en un procedimiento de deposicion de vapor quimico

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MXPA01006311A
MXPA01006311A MXPA/A/2001/006311A MXPA01006311A MXPA01006311A MX PA01006311 A MXPA01006311 A MX PA01006311A MX PA01006311 A MXPA01006311 A MX PA01006311A MX PA01006311 A MXPA01006311 A MX PA01006311A
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burner
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MXPA/A/2001/006311A
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Inventor
F Dawsonelli David
Fu Xiaodong
W Hawtof Daniel
J Kiefer William
Stone John Iii
F Wight John Jr
Original Assignee
Corning Incorporated
F Dawsonelli David
Fu Xiaodong
W Hawtof Daniel
J Kiefer William
Stone John Iii
F Wight John Jr
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Abstract

Un aparato, de múltiple para quemador (10) para suministrar reactivos a un sitio de combustión de un procedimiento de deposición de vapor de químicos que incluye entradas de fluido (32a, 32b), salidas de fluido (49), y una pluralidad de pasajes de fluido (50) que se extienden entre las mismas;los pasajes de fluido (50) convergen uno hacia otro desde las entradas de fluido a las salidas de fluido;una modalidad incluye una base de múltiple (12), una placa de presión (14), y un montaje de quemador para múltiple (16) para montar al mismo un quemador micromaquinado (58);los pasajes de fluido (50) internos a la base de múltiple están configurados para distribuir simétricamente el fluido al montaje de quemador para múltiple;el fluido es canalizado entonces a través de pasajes de fluido en el montaje de quemador para múltiple;los pasajes de fluido convergen, sin embargo permanecen aislados de manera fluida uno de otro, y los pasajes de fluido crean una disposición lineal para producir corrientes lineales de fluido;de manera alternativa, el aparato de múltiple para quemador puede incluir una pluralidad de elementos de múltiple en una disposición apilada;en esta modalidad alterna, los elementos de múltiple están configurados para producir una disposición lineal de pasajes de fluido en la parte superior de la pila incrementando el número de pasajes de fluido en cada nivel de la pila más cercano a la parte superior;como una alternativa adicional, el múltiple para quemador se puede producir extruyendo un material compuesto en partículas a través de un dado para producir un múltiple que tiene pasajes de fluido en el mismo;este múltiple extruido generalmente tiene una sección ahusada a la cual se puede montar un quemador.

Description

APARATO DE MÚLTIPLE PARA QUEMADOR PARA UTILIZARSE EN UN PROCEDIMIENTO DE DEPOSICIÓN DE VAPOR QUÍMICO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a nuevos aparatos de múltiples para quemadores. Más en particular, esta invención se refiere a aparatos de múltiples para quemadores para quemadores micromaquinados, tales como quemadores de silicio micromaquinados. Se sabe como formar varios artículos, tales como crisoles, entubado, lentes, y guías de ondas ópticas, haciendo reaccionar un precursor en la flama de un quemador para producir un hollín y entonces depositar el hollín sobre una superficie receptora. Este procedimiento es útil en particular para la formación de preformas de guía de onda ópticas elaboradas a partir de hollín de sílice impurificado y no impurificado, incluyendo guías de onda planas y fibras de guía de onda. El procedimiento de formación de guía de onda involucra en general hacer reaccionar un precursor que contiene silicio en una flama de quemador generada mediante un gas combustible, tal como una mezcla de metano y oxígeno, y depositar el hollín de sílice sobre una superficie receptora formada de manera adecuada. En este procedimiento, los materiales que contienen silicio típicamente se vaporizan en una ubicación remota del quemador. Los materiales en bruto vaporizados se transportan al quemador mediante un gas portador. Ahí, se volatilizan y se hidrolizan para producir partículas de hollín. Las partículas de hollín se recolectan entonces sobre la superficie receptora. La superficie receptora puede ser un substrato plano en el caso de fabricación de guía de onda plana, una varilla de inicio giratoria (tubo de cebo) en el caso de deposición axial de vapor (VAD) para fabricación de fibra de guía de onda, o un mandril giratorio en el caso de deposición de vapor exterior (OVD) para fabricación de fibra de guía de onda. Se han desarrollado numerosos diseños de quemadores para utilizarse en procedimientos precursores de suministro de vapor, y al menos un procedimiento precursor de suministro de líquido se ha contemplado, como se describe en la solicitud copendiente serie No. 08/767,653 a Hatof et al, incorporada en la presente por referencia. Ya sea que el precursor se suministre al quemador en forma de vapor o en forma de líquido, es importante que el quemador reciba una corriente de precursor distribuida de manera uniforme. Esta consideración es importante en particular durante la fabricación de guía de onda para formar perfiles de índice de refracción exactos. En el pasado reciente, se han propuesto quemadores para deposición de hollín de óxido de metal que tienen orificios y canales de suministro en una escala pequeña. Los canales y orificios en esos quemadores pueden tener anchos o diámetros de menos de 150 mieras, por ejemplo, como se describe en la solicitud provisional de propiedad común serie No. 60/068,25 titulada "Burner and Method For Producing Metal Oxide Soot," incorporada a la presente por referencia. Como resultado, ha surgido una necesidad para un múltiple para quemador que se puede utilizar en conjunto con esos quemadores micromaquinados y puede distribuir el fluido de manera uniforme y pareja a los quemadores. En quemadores de gran escala convencionales, esta uniformidad se logra mediante anillos concéntricos igualmente grandes. Sin embargo, esta solución no es práctica para utilizarse con quemadores micromaquinados.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Con el advenimiento de quemadores micromaquinados, es deseable tener un aparato de múltiple para quemador que distribuye de manera uniforme y equitativa el fluido (ya sea vapor o líquido) a los quemadores micromaquinados. Un aparato de múltiple para quemador de acuerdo con la presente invención comprende entradas de fluido, salidas de fluido, y una pluralidad de pasajes de fluido. Los pasajes de fluido se extienden entre las entradas de fluido y las salidas de fluido para suministrar reactivos al sitio de combustión de un procedimiento de deposición de vapor químico. Los pasajes de fluido convergen uno hacia otro desde las entradas de fluido a las salidas de fluido en que entradas de pasaje de fluido están espaciadas aparte de las salidas de los pasajes de fluido. Esta disposición facilita el suministro de fluido precursor reactivo desde un sistema de suministro de macro escala a un quemador de micro escala. Los pasajes de fluido tienen preferiblemente un área más pequeña en sección transversal en su salida que en su entrada. Los pasajes de fluido generalmente están aislados uno de otro de manera que algunos pasajes de fluido transportan materiales precursores reactivos y otros pasajes de fluido transportan materiales de combustión. Los pasajes de fluido en las salidas de fluido están formados de manera preferible para coincidir con la geometría del quemador. En una modalidad preferida, las salidas de fluido están en forma de ranuras o formadas como series de agujeros redondos en línea. El aparato de múltiple para quemador incluye además al menos un dispositivo de restricción de inducción de presión para pasar fluido a través del mismo en corrientes angostas alargadas distribuidas de manera uniforme. El dispositivo de restricción de inducción de presión está colocado entre las entradas de fluido y las salidas de fluido. El dispositivo de restricción de inducción de presión preferiblemente comprende una placa que tiene una serie de ranuras o aberturas dispuestas linealmente para emitir fluido desde las mismas en corrientes o gotas generalmente lineales. Una modalidad de la presente invención incluye una base de múltiple que tiene una parte superior, una parte inferior, una pared delantera, una pared posterior, y dos paredes laterales. La base de múltiple define pasajes horizontales a través de la misma que se extienden entre las paredes laterales, pasajes verticales que se extienden desde una posición dentro de la base de múltiple a la parte superior de la base de múltiple, y puertos de entrada de fluido. Cada puerto de entrada de fluido está localizado sobre la pared delantera o la pared posterior de la base de múltiple, y cada uno está en comunicación fluida con al menos uno de los pasajes horizontales y verticales. Los pasajes horizontales preferiblemente están paralelos a la parte superior y la inferior de la base de múltiple, y los pasajes verticales preferiblemente están paralelos a las paredes laterales de la base de múltiple. El aparato de múltiple para quemador de la primera modalidad también incluye una placa montada a la parte superior de la base de múltiple. La placa define una pluralidad de aberturas a través de la misma. Al menos una abertura está colocada en una ubicación por arriba de una salida de cada uno de los pasajes verticales de la base de múltiple para permitir el paso de fluido desde los pasajes verticales a través de la placa. Los pasajes verticales de la base de múltiple están simétricos alrededor de un primer eje que cruza la parte superior de la base de múltiple. Los pasajes verticales incluyen preferiblemente un pasaje vertical central y pares de pasajes verticales, cada par definido por dos pasajes verticales espaciados de manera equidistante del primer eje. Cada par cruza un pasaje horizontal particular para crear una disposición de pasajes dentro del múltiple para distribuir fluido de manera simétrica alrededor del primer eje. El aparato de la primera modalidad incluye además un montaje de quemador para múltiple montado a la parte superior de la placa. El montaje de quemador para múltiple define pasajes de fluido que se extienden desde una parte inferior del montaje de quemador para múltiple a una parte superior del montaje de quemador para múltiple. Esos pasajes de fluido están dispuestos para converger de manera que una distancia entre pasajes de fluido adyacentes es más grande en la entrada del montaje de quemador para múltiple que a la salida del montaje de quemador para múltiple. El aparato de múltiple para quemador comprende además un primer empaque colocado entre la base de múltiple y la placa. El primer empaque tiene ranuras en el mismo en alineamiento con surcos en la parte superior de la base de múltiple. Un segundo empaque está colocado preferiblemente entre la placa y el montaje de quemador para múltiple. Este segundo empaque tiene ranuras en alineamiento con las ranuras en el primer empaque. Un empaque de quemador se puede colocar sobre el montaje de quemador para múltiple. El empaque de quemador tiene ranuras en alineamiento con las salidas de los pasajes de fluido en el montaje de quemador para múltiple. Los elementos de seguridad, tales como abrazaderas, se pueden montar a la parte superior del montaje de quemador para múltiple para asegurar de manera liberable un quemador al montaje de quemador para múltiple. Las abrazaderas tienen cada una orilla exterior y una orilla interior, y la orilla Interior tiene un espaldón que acopla con el quemador. Además, la orilla interior de cada abrazadera tiene una superficie ahusada que se ahusa lejos de la parte superior del montaje de quemador para múltiple.
Una segunda modalidad del aparato de múltiple para quemador de la presente incluye una pluralidad de elementos de múltiple colocados en una disposición apilada sobre la parte superior de un elemento de base. Los elementos de múltiple se comunican de manera fluida uno con otro por medio de pasajes de fluido en los mismos. Cada uno de los elementos de múltiple tiene un número diferente de pasajes de fluido, que se incrementan preferiblemente por dos para cada elemento sucesivo localizado cada vez más arriba sobre la pila. Esos pasajes de fluido convergen uno hacia otro en la salida del aparato de múltiple. Cada uno de los elementos de múltiple tiene al menos un puerto de entrada de fluido, y preferiblemente dos, con la excepción del elemento de múltiple de más abajo. Los pasajes de fluido preferiblemente son lineales y se extienden verticalmente a través de los elementos de múltiple. Los pasajes de fluido de más hacia afuera de cada uno de los elementos de múltiple comunican con un puerto de entrada de fluido, y los pasajes de fluido interiores están aislados de los pasajes de fluido de más afuera para aislar los fluidos introducidos en elementos de múltiples diferentes. Los pasajes de fluido de elementos de múltiples adyacentes están en alineamiento vertical. Igual que los pasajes de fluido en el montaje de quemador de la primera modalidad, los pasajes de fluido de esta segunda modalidad están simétricos alrededor de un pasaje de fluido central. Los empaques están dispuestos entre unos elementos de múltiple adyacentes. Los empaques tienen ranuras a través de los mismos para permitir el pasaje de fluido. Los empaques están formados preferiblemente a partir de un material de elastómero. En una tercera modalidad de la invención, el múltiple para quemador comprende una sección ahusada que tiene un primer extremo y un segundo extremo, en donde el primer extremo tiene un área de superficie más grande que la del segundo extremo. Las entradas de fluido están localizadas en el primer extremo del múltiple, y las salidas de fluido están localizadas en el segundo extremo del múltiple. La sección ahusada tiene preferiblemente una forma de cono truncada. El múltiple para quemador también puede comprender una sección superior co-extensiva con la sección ahusada. La sección superior tiene un primer extremo que se une ai segundo extremo de la sección ahusada, y un segundo extremo para llevar un quemador. La sección ahusada y la sección superior de esta tercera modalidad definen una pluralidad de pasajes de fluido a través de las mismas para llevar fluido desde el primer extremo de la sección ahusada al segundo extremo de la sección superior. En una modalidad preferida, los pasajes de fluido corren en general paralelos uno a otro y convergen uno hacia otro desde las entradas de fluido en el primer extremo de la sección ahusada a las salidas de fluido en el segundo extremo de la sección superior. Unos pasajes de fluido seleccionados pueden estar bloqueados o tapados para seleccionar, mediante eliminación, cuáles pasajes proveen flujo de fluido.
En esta tercera modalidad, el múltiple para quemador está formado mediante un procedimiento de extrusión. El múltiple para quemador se ahusa desde un primer extremo a un segundo extremo o, de manera alternativa, tiene una sección ahusada localizada entre el primer extremo y el segundo extremo. Esto se puede hacer, por ejemplo, transformando plásticamente una preforma de canales paralelos (sustrato de panal) en un embudo de canales de embudo. Dos procedimientos de transformación adecuados son estiramiento en caliente y extrusión por reducción. "Estiramiento en caliente" es un procedimiento de formación viscoso llevado a cabo sobre preformas sinterizadas de manera viscosa y se describe en la solicitud provisional de propiedad común No. 60/091 ,107 titulada "Redrawn Capillary Imaging Reservoir", incorporada a la presente por referencia. La "extrusión por reducción" es un procedimiento de formación plástico llevado a cabo sobre preformas en partículas no sinterizadas como se ilustra en la provisional de Corning P13569 titulada "The Manufacture of Cellular Honeycomb Structures", incorporada a la presente por referencia. Las partículas de metal, plástico, cerámica y/o vidrio se forman en compuesto y se extruyen para hacer la preforma. La sección superior del múltiple puede ser cilindrica, rectangular, o cualquier otra forma adecuada para llevar un quemador. Una cuarta modalidad de la invención incluye un a pluralidad de montajes de quemador, una pluralidad de placas, y una sola base de múltiple. El múltiple tiene una dimensión de grosor entre la pared delantera y la pared posterior que es más grande que una dimensión de grosor de los montajes de quemador y las placas de manera que una pluralidad de combinaciones de montaje de quemador/placa se pueden montar al múltiple. El aparato de múltiple para quemador de la presente invención logra un número de ventajas sobre los múltiples para quemador convencionales. Por ejemplo, el aparato de múltiple para quemador forma puente entre el vacío entre el mundo "macro" de múltiples y el mundo "micro" de quemadores de disco de silicio micromaquinados. Otra ventaja es que el aparato de múltiple para quemador es capaz de utilizarse en conjunto con un quemador que tiene una disposición de flama lineal que distribuye de manera uniforme fluido a través del múltiple y a cualquier lado de la disposición de flama lineal del quemador. Aún otra ventaja es que el aparato de múltiple para quemador puede montar de manera segura y precisa un quemador de disco micromaquinado en su lugar. Una ventaja adicional es que el aparato de múltiple para quemador puede estar dispuesto adyacente a otros ensambles para formar una disposición de quemadores adyacentes, que generan flamas de quemador adyacentes de manera cercana. Otra ventaja adicional es que el aparato de múltiple para quemador se puede producir mediante un procedimiento de extrusión, o de manera alternativa, un procedimiento de estirado en caliente.
Aún otra ventaja adicional del aparato de múltiple para quemador es que el quemador se puede montar al montaje de quemador mediante una unión anódica, sin necesidad de abrazaderas u otros medios de adhesión mecánicos. El múltiple de la presente invención también permite y facilita el uso de quemadores micromaquinados en miniatura en aplicaciones para deposición de hollín de sílice, en particular para hacer hollín de alta pureza para procedimientos de fabricación de guías de onda ópticas. Las ventajas adicionales de la invención serán expuestas en la descripción que sigue, y en parte serán obvias a partir de la descripción, o se pueden aprender mediante la práctica de la invención. Las ventajas de la invención se puede realizar y obtenerse por medio de las instrumentaciones y combinaciones que se destacan en particular en las reivindicaciones que se anexan.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos que se anexan, que están incorporados en y constituyen una parte de la especificación, ¡lustran una modalidad actualmente preferida de la invención, y junto con la descripción general que se da anteriormente y la descripción detallada de la modalidad preferida que se da enseguida, sirven para explicar los principios de la invención.
La figura 1 es una vista en perspectiva despiezada de un aparato de múltiple para quemador para utilizarse con un quemador de disco micromaquinado de acuerdo con la Invención. La figura 2 es una vista en elevación lateral, en sección transversal parcial, del aparato de múltiple para quemador y un quemador de disco micromaquinado de acuerdo con la invención. La figura 3 es una vista en planta superior del aparato de múltiple para quemador, con un quemador montado en el mismo, de acuerdo con la invención. La figura 4 es una vista en planta superior de un múltiple para quemador del aparto de múltiple para quemador de acuerdo con la invención. La figura 5 es una vista en elevación lateral, en sección transversal, del múltiple para quemador a lo largo de la sección de la línea B-B en ia figura 4. La figura 6 es una vista en planta superior de una placa de presión del aparato de múltiple para quemador de acuerdo con la invención. La figura 7 es una vista en perspectiva despiezada de una segunda modalidad de un aparato de múltiple para quemador de acuerdo con la invención. La figura 8 es una vista en elevación lateral, en sección transversal, de partes del aparato de múltiple para quemador que se muestra en la figura 7, con empalmes de canalización de fluido.
La figura 9 es una vista en planta superior del aparato de múltiple para quemador que se muestra en la figura 7. La figura 10 es una vista en elevación lateral de una tercera modalidad de un múltiple para quemador de acuerdo con la invención. La figura 11 es una vista en planta inferior del múltiple para quemador que se muestra en la figura 10. Las figuras 12A y 12B son vistas en planta superior de un diseño alterno para la tercera modalidad que se muestra en la figura 10; y La figura 13 es una vista en perspectiva despiezada de una cuarta modalidad de un aparato de múltiple para quemador de acuerdo con la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Los quemadores micromaquinados, tales como aquéllos que se describen en la solicitud provisional de propiedad común serie 60/068,255 a Hawtof et al., han estimulado la necesidad de un nuevo aparato de múltiple para quemador, sofisticado, para multiplicar el flujo de fluido a quemadores micromaquinados. Estos quemadores micromaquinados están construidos típicamente como discos y están fabricados en una escala pequeña. Por ejemplo, los quemadores que se utilizan para la producción de hollín de sílice para preforma de fibra de guía de onda pueden ser de aproximadamente 2.54 centímetros de largo por 2.54 centímetros de ancho. La longitud y ancho de los quemadores puede ser más pequeña o más grande, limitado por procedimientos de fabricación de disco semiconductor. Esos quemadores de disco están fabricados con canales u orificios de precisión que tienen anchos o diámetros, respectivamente, típicamente más pequeños de 150 mieras, y en algunas modalidades, más pequeños de 10 mieras. Los canales u orificios están preferiblemente micromaquinados en una disposición lineal a través del quemador. Dicha micromaquinación se pude lograr utilizando técnicas convencionales que se utilizan en la fabricación de circuitos integrados, tales como litografía, enmascaramiento, grabado químico, procedimientos fotoquímicos, grabado químico de iones reactivos (RÍE), maquinación ultrasónica, micromaquinación de pared vertical, y grabado químico cristalográfico. La técnica específica utilizada depende del material quemador, particularmente la estructura y orientación del cristal. Debido a que los quemadores micromaquinados son mucho más pequeños que los quemadores convencionales y están simétricos linealmente alrededor de su centro, los múltiples convencionales no funcionan. Ha surgido una necesidad para un múltiple para quemador adecuado para el nuevo mundo "micro" de quemadores de disco dispuestos linealmente, que representa un cambio significante de los quemadores en forma de anillo, del mundo "macro" convencional, relativamente grandes. El aparato de múltiple para quemador de la presente invención incluye entradas de fluido, salidas de fluido, y una pluralidad de pasajes de fluido que se extienden entre las entradas de fluido y las salidas de fluido. Los pasajes de fluido convergen uno hacia otro desde las entradas de fluido a las salidas de fluido. Por ejemplo, con pasajes de fluido de una sección transversal rectangular, los ejes longitudinales de las secciones transversales de pasaje de fluido están espaciados más lejos en el extremo de entrada de los pasajes que en el extremo de salida para facilitar el suministro de reactivos precursores desde un sistema de suministro de macro escala al micro quemador preferido. De esta manera, las entradas espaciadas de manera más amplia facilitan el entubado fácil, mientras que las salidas espaciadas de manera cercana permiten el alineamiento con los orificios de un quemador miniatura. Igualmente, los pasajes de fluido tienen preferiblemente un área en sección transversal más pequeña en las salidas de fluido que en las entradas de fluido. Por lo tanto, el aparato de múltiple para quemador está particularmente adecuado para utilizarse con un quemador micromaquinado. Con referencia enseguida a los dibujos, en los cuales números similares indican partes similares, e inicialmente a la figura 1 , se observará una primera modalidad de un aparato de múltiple para quemador, indicado en general en 10, de acuerdo con la invención. El aparato de múltiple para quemador 10 incluye en general una base de múltiple 12, una placa de presión 14, y un montaje de quemador para múltiple 16. La base de múltiple 12 ilustrada en la figura 1 tiene una parte superior 18, un fondo 29, una pared delantera 22, una pared posterior 23 (en la figura 4), y paredes laterales 24. Los pasajes horizontales, tales como los pasajes 26 y 27 (consultar figuras 2 y 5), se extienden entre las paredes laterales 24 de la base de múltiple 12. La base de múltiple 12 también tiene pasajes verticales 30a-30f (ver figura 4-5) que se extienden desde una posición dentro de la base de múltiple 12 a la parte superior 18 de la base de múltiple 12. Con la excepción de un pasaje vertical central 30a, cada pasaje vertical 30b-30f cruza y se extiende hacia arriba desde un pasaje horizontal particular, como se explicará enseguida en más detalle. Se entenderá que los pasajes horizontales y verticales se pueden construir de manera que los pasajes horizontales y verticales no estén perpendiculares uno a otro. Además, mientras que los pasajes horizontales y verticales ¡lustrados son preferiblemente lineales, también se pueden construir con curvaturas y ondulaciones. La base de múltiple 12 tiene además puertos de entrada de fluido 32a, 32b localizados sobre la pared delantera (32a) o la pared posterior (32b). Los puertos de entrada de fluido sirven como puertos para líneas de fluido para introducir vapores y/o líquidos en el múltiple. Cada puerto de entrada de fluido comunica de manera fluida con al menos uno de los pasajes horizontales y verticales. Los pasajes horizontales, los pasajes verticales, y los puertos de entrada de fluido cruzan uno con otro para facilitar la distribución simétrica de fluido dentro del múltiple. Volviendo a las figuras 2, 4, y 5, los pasajes verticales 30a-30f están simétricos alrededor de un primer eje A-A que cruza la parte superior 18 de la base de múltiple 12. Los pasajes verticales incluyen un pasaje central 30a y pares de pasajes verticales 30b-30f. Cada par 30b-30f se define por dos pasajes verticales que están espaciados de manera equidistante desde el primer eje A-A para distribuir simétricamente fluido alrededor del primer eje A-A. Cada par 30b-30f cruza un pasaje horizontal particular para crear una disposición de pasajes de fluido dentro de la base de múltiple 12. En otra modalidad, los pares 30b-30f pueden estar simétricos alrededor de un pasaje central 30a que yace fuera del primer eje A-A. Los pasajes verticales 30b-30f están localizados en diferentes planos en sección transversal dentro del múltiple, en donde los planos están definidos de manera paralela a la línea de sección B-B y se extienden a través del múltiple desde arriba a abajo. Los pasajes verticales 30a y 30b caen sobre el mismo plano, como se muestra en la figura 4. El pasaje vertical 30a y el par 30b están localizados sobre la línea de sección B-B; los pares 30c y 30d están realzados de la línea de sección B-B más cercanos a la pared delantera 22 de la base de múltiple 12; y los pares 30e y 30f están realzados de la línea de sección B-B, más cercanos a la pared posterior 23 de la base de múltiple 12. Los pasajes verticales 30b-30f (y sus pasajes horizontales asociados) son independientes de manera fluida uno de otro de manera que, por ejemplo, un primer fluido se puede canalizar a través de los pasajes verticales 30b y un segundo fluido se puede canalizar a través de los pasajes verticales 30c. Alguien de habilidad en la técnica reconocerá que la colocación exacta de los pasajes verticales en varios planos dentro de la base de múltiple 12 se puede alterar, en tanto que su simetría alrededor del primer eje A-A se mantenga.
Respecto a los pasajes horizontales, tales como los pasajes 26 y 27, están localizados a alturas diferentes en la base de múltiple 12 y abarcan la base de múltiple 12 entre las paredes laterales 24. La localización de altura de los pasajes horizontales está marcada por la ubicación de los puertos de entrada de fluido 32a, 32b que se muestran en la figura 2. Por ejemplo, la figura 2 muestra un pasaje horizontal 26 localizado a una altura marcada por el puerto de entrada de más abajo 32b y un pasaje horizontal 27 localizado a una altura marcada por otro puerto de entrada 32b más alto. Cada pasaje horizontal es alimentado por un solo puerto de entrada de fluido 32a, 32b. Puesto de otra manera, cada puerto de entrada de fluido 32a, 32b cruza un pasaje horizontal particular, con la excepción del puerto de entrada de fluido que cruza el pasaje vertical central 30a (y ese puerto de entrada de fluido se muestra como el de más arriba de los puertos de entrada 32a en la figura 2). Por virtud de esta disposición, una sola línea de alimentación de fluido parte el fluido internamente en el múltiple para distribución uniforme entre dos pasajes verticales localizados de manera equidistante desde el pasaje vertical central 30a. Se han mostrado solamente dos pasajes horizontales representativos en la figura 2, aunque existen cinco pasajes horizontales en una modalidad preferida de la base de múltiple 12, localizados a alturas marcadas por los cinco puertos de entrada más bajos 32a, 32b. Se han ilustrado los pasajes horizontales 26 y 27 con diferentes estilos de líneas punteadas para enfatizar que los pasajes de horizontales yacen en planos diferentes desde adelante hacia atrás dentro de la base de múltiple 12. Por ejemplo, el pasaje horizontal 26 yace en el plano central definido por la línea de sección B-B en la figura 4. El pasaje horizontal 27, el cual, en esta modalidad de la invención, comunica de manera fluida con el pasaje vertical 30f, yace en un plano más cercano a la pared posterior 23 de la base de múltiple 12. Además, los pasajes verticales 30b-30f no son de una longitud uniforme. Más bien, la longitud de los pasajes verticales 30b-30f varía, dependiendo de cual pasaje horizontal cruzan los pasajes verticales 30b-30f. Por ejemplo, como se muestra en la figura 2, los pasajes verticales 30f, que cruzan el pasaje horizontal 27, serán más cortos que los pasajes verticales 30b, que cruzan el pasaje horizontal 26. En términos ligeramente diferentes que los presentados anteriormente, la orientación de los pasajes y puertos en el múltiple se puede describir mediante referencia a un sistema de coordenadas x-y-z (que se muestra aparte en la figura 2). Los pasajes verticales 30a-30f se extienden en la dirección Y y cambian a lo largo del eje X y el eje Z en relación uno a otro. Los pasajes horizontales, por ejemplo 26 y 27 en la figura 2, se extienden en la dirección X y cambian a lo largo del eje Y y el eje Z en relación uno a otro. Finalmente, los puertos de entrada de fluido 32a, 32b se extienden a lo largo del eje Z y cambian a lo largo del eje X y el eje Y en relación uno al otro.
Para evitar el flujo del fluido fuera del múltiple, los pasajes horizontales están equipados sobre cualquier extremo con tapones 33, como se muestra en la figura 5. La invención provee por lo tanto una disposición intrincada y efectiva de pasajes de fluido dentro de la base de múltiple que asegura una distribución uniforme de los varios fluidos introducidos a través de los puertos de entrada a ambos lados del primer eje A-A. La parte superior 18 de la base de múltiple 12 incluye surcos 34 colocados por arriba de las salidas de los pasajes verticales 30a-30f. Los surcos 34 están alargados y se extienden en una dirección paralela a las paredes laterales 24 de la base de múltiple 12. Los surcos 34 representan las ubicaciones espaciadas aparte de las entradas de los pasajes de fluido en que los pasajes verticales 30a-30f son entradas de fluido. Una placa de presión 14, una vista en planta superior de la cual se muestra en la figura 6, descansa en la parte superior de ia base de múltiple 12. La placa de presión 14 está separada de la base de múltiple 12 por un primer empaque 36, como se muestra en la figura 1. Para permitir el paso de fluido desde la base de múltiple 12 a la placa de presión 14, incluye ranuras 40 que están en alineamiento con los surcos 34 de la parte superior 18 de la base de múltiple 12. La placa de presión 14 incluye a su vez una disposición de aberturas 38 en alineamiento con los surcos 34. Las aberturas 38 son más pequeñas en tamaño que las salidas de los pasajes verticales 30a-30f. Esas aberturas 38 son suficientemente pequeñas para crear una alta retropresión y ecualizar el flujo de fluido a través de las aberturas sobre cualquier lado del primer eje A-A. Por ejemplo, con pasajes verticales 30f el puerto de entrada de fluido asociado 32b está más cercano al pasaje izquierdo 30f que al pasaje derecho 30f. La placa de presión 14 asegura que el fluido introducido a través del puerto de entrada 32b, el cual, no obstruido, emigraría hacia arriba del pasaje izquierdo 30f más rápidamente que hacia arriba del pasaje derecho 30f, se disperse de manera uniforme entre los dos pasajes. La placa de presión 14 en efecto bloquea la salida rápida de fluido desde la base de múltiple 12 por medio de una trayectoria de menos resistencia. De esta manera, el fluido sale de la base de múltiple 12 a través de la placa de presión 14 en una forma sustancialmente uniforme a través de cada una de las aberturas 38, simétricamente alrededor del primer eje A-A y a una presión substancialmente constante. En la modalidad que se ilustra, la placa 18 de la base de múltiple 12 tiene un recorte, medido para acomodar el primer empaque 36, la placa de presión 14, y al menos una porción del segundo empaque 42, como se observa mejor en la figura 2. El segundo empaque 42 separa la placa de presión 14 del montaje de quemador para múltiple 16. Igual que el primer empaque 36, el segundo empaque 42 tiene ranuras 44. Esas ranuras 44 están en alineamiento con las ranuras 40 del primer empaque 36, y por lo tanto con los surcos 34 en la base de múltiple 12 y la disposición de abertura 38 en la placa de presión 14.
El montaje de quemador para múltiple 16 está colocado por arriba del segundo empaque 42. El montaje de quemador para múltiple 16 tiene una parte superior 46 y un fondo 48 e incluye pasajes de fluido 50 que se extienden desde ia parte superior 46 al fondo 48. Las entradas 52 a los pasajes de fluido 50 desde el segundo empaque 42 están en alineamiento con las ranuras 44 en el segundo empaque 42 y las aberturas 38 en la placa de presión 14. El fluido que pasa a través de la placa de presión 14 viaja a los pasajes de fluido 50 en el montaje de quemador para múltiple 16. El fluido se distribuye de manera simétrica en el momento que pasa a través de la placa de presión 14, y permanece distribuido de manera uniforme con forme pasa a través del montaje de quemador para múltiple 16 a un quemador micromaquinado montado en el mismo. En la modalidad de la figura, los dos pasajes verticales más exteriores 39f son pasajes verticales extras y no se unen a ningún pasaje de fluido 50 en el montaje de quemador; sin embargo, se entenderá que esos pasajes verticales de más afuera 30f se pueden utilizar con montajes de quemador que tienen pasajes de fluido adicionales. Como se explico anteriormente, el montaje de quemador para múltiple 16 está diseñado para utilizarse con un quemador micromaquinado, preferiblemente un quemador micromaquinado que tiene canales u orificios de una escala pequeña. Para facilitar este uso, los pasajes de fluido 50 están dispuestos de manera que la distancia entre pasajes de fluido adyacentes 50 es más grande en el fondo 48 del montaje de quemador para múltiple 16 que en la parte superior 46. Los pasajes de fluido 50 son preferiblemente lineales y convergen, sin cruzarse, en la parte superior 46 del montaje de quemador para múltiple 16, en donde coinciden con pasajes verticales que se extienden a través del quemador micromaquinado 58, como se muestra en la figura 2. La orientación de los pasajes que se extienden a través del quemador 58 se muestra en las figuras 2 y 3. Igual que los pasajes a través del quemador 58, los pasajes de fluido 50 a través del montaje de quemador para múltiple 16 son generalmente rectangulares, y tienen un eje longitudinal que se extiende entre una pared posterior 52 y una pared delantera 54. Las salidas 49 de los pasajes de fluido 50 forman una disposición lineal, simétrica, alrededor de un pasaje de fluido central. Esta disposición lineal produce una o más corriente lineales de fluido al quemador 58 montado en la parte superior del montaje de quemador para múltiple 16, y, cuando se combinan las corrientes de fluido, el quemador 58 genera una flama. El pasaje de fluido central 50 es típicamente para los materiales de sílice/precursor de impurificador (que pueden ser líquido o vapor), y los pasajes de fluido restantes 50 son para gases que reaccionan y forman combustión con sílice y los impurificadores. La estructura única del montaje de quemador para múltiple 16 forma puente entre el vacío entre el mundo "macro" de múltiple y el mundo "micro" de quemadores de disco siliconizado micromaquinados. Las salidas 49 de los pasajes de fluido 50 convergen de manera que están espaciadas juntas de manera más cercana que las entradas de los pasajes de fluido 50 (y, por lo tanto, los pasajes de fluido verticales 30a-30f).
El montaje de quemador para múltiple 16 se puede fabricar mediante tecnología de máquina de descarga eléctrica (EDM) de émbolo, ya sea utilizando un alambre o un émbolo que vaporiza el metal que se pone en contacto con la punta del émbolo. El aparato de múltiple para quemador 10 de acuerdo con esta primera modalidad incluye además un empaque de quemador 60, el cual está montado entre la parte superior 46 del montaje de quemador para múltiple 16 y el quemador 58. En empaque de quemador 60 tiene ranuras 62 para alineamiento con las salidas de los pasajes de fluido 50, incluyendo el pasaje central en el montaje de quemador para múltiple 16. Esas ranuras 62 también están alineadas con las ranuras 64 que forman la disposición lineal en el quemador 58. La parte superior 46 del montaje de quemador para múltiple 16 tiene un recorte para recibir el empaque de quemador 60 para colocación y alineamiento adecuado del empaque 60. El aparato de montaje para quemador 10 en esta primera modalidad también incluye elementos aseguradores 66 de quemador montados sobre la parte superior 46 del montaje de quemador para múltiple 16. Los elementos aseguradores 66 aseguran el quemador 58 y el empaque 60 de quemador a la parte superior 46 del montaje de quemador. Los elementos aseguradores 66 comprenden preferiblemente un par de abrazaderas aseguradas de manera liberable a la parte superior 46 del montaje dei quemador para múltiple 16 mediante tornillos 68 y anillos de resorte 69. Los anillos de resorte 69 están colocados entre las abrazaderas 66 y la parte superior 46 del montaje de quemador. Las abrazaderas 66 tienen agujeros de tornillo 71 para recibir los tornillos 68. Los anillos de resorte 69 tienen un diámetro ligeramente más grande que ios agujeros 71 en las abrazaderas 66 y los agujeros coextensivos en ia parte superior 46 del montaje de quemador. Las abrazaderas 66 tienen cada una una orilla exterior 70 y una orilla interior 72. La orilla interior 72 de cada abrazadera 66 tiene un espaldón 74 que se enfrenta hacia abajo, como se muestra en la figura 2, que acopla lados opuestos del quemador 58 para abrazar el quemador 58 en su lugar contra el empaque 60 del quemador. Por arriba del espaldón 74, la orilla interior 72 tiene una superficie ahusada 76 que se ahusa lejos del quemador 58. Para asegurar el montaje de quemador para múltiple 16 a la base del múltiple 12, el aparato 10 incluye canales 78 que se extienden completamente a través de la base de múltiple 12 adyacente a las paredes laterales 24, y a través de al menos una porción del montaje de quemador para múltiple 16. El aparato 10 incluye además tornillos 80 para recepción por los canales 78 para adherir la base de múltiple 12 al montaje de quemador para múltiple 16. Cuando está completamente ensamblado, el aparato de montaje de quemador 10 tiene una configuración generalmente rectangular, con la dimensión de grosor desde la pared delantera 22 a la pared posterior 23. Como se muestra en la figura 13, la base de múltiple 116 puede estar alargada en la dirección z de manera que varios quemadores y ensambles de montaje de quemador se pueden montar en el mismo, lado a lado. En una modalidad preferida, se pueden introducir tres líneas de fluido en la pared delantera 118 y la pared posterior 120 del múltiple para quemador 116, totalizando 6 líneas de fluido. Los agujeros 32 se extienden entre la pared delantera 118 y la pared posterior 120, alimentando los varios pasajes verticales 30a-30f en el múltiple. Esta modalidad permite la transferencia eficiente de fluido a varios montajes de quemador diferentes, resultando en varias disposiciones lineales de flama generadas por los quemadores lado a lado. Los fluidos introducidos en la base de múltiple 116 se distribuyen de manera uniforme a través de la base de múltiple 116, de manera que los quemadores producen flamas quemadoras esencialmente uniformes. Las figuras 7-9 ilustran una segunda modalidad del aparato de múltiple para quemador de la presente. Como se muestra en la figura 8, este aparato de múltiple para quemador, indicado en general como 82, incluye un elemento de base 84 y una pluralidad de elementos de múltiple 86a-86f colocados en una disposición apilada sobre la parte superior de la base 84. La base 84 es preferiblemente sólida, como se muestra en sección transversal en la figura 8. Cada uno de los elementos de múltiple 86a-86f tiene un número diferente de pasajes de fluido 88, el número de pasajes de fluido 88 se incrementa para cada elemento que está más cercano a la parte superior de la pila. Por ejemplo, el elemento de múltiple de más abajo 86a tiene un sólo pasaje de fluido alimentado por una sola línea de alimentación de fluido a través de un puerto 90. Los pasajes de fluido están aislados uno de otro, dos nuevos pasajes de fluido exteriores estando introducidos en la disposición de pila con cada elemento de múltiple sucesivo desde abajo a arriba. Por ejemplo, el elemento de múltiple 86b tiene tres pasajes de fluido, el elemento de múltiple 86c tiene 5 pasajes de fluido, y así en adelante. De esta manera, el fluido permanece contenido hasta que alcanza el elemento de múltiple de más arriba 86f y el quemador (no se muestra). Los elementos de múltiple 86b-86f tienen cada uno dos puertos 90 de manera que se necesitan dos líneas de alimentación de fluido para cada uno de esos elementos 86b-86f. Los puertos 90 enfrentan direcciones opuestas para cada elemento de múltiple sucesivo 86b-86f para facilidad de adhesión de las líneas de alimentación de fluido. El fluido se divide de manera uniforme entre los dos puertos 90 de cada elemento de múltiple 86b-86f. Esto difiere de ia primera modalidad, en donde un fluido particular se introduce en el montaje de quemador por medio de un solo puerto de entrada de fluido y después se divide internamente a lados opuestos del montaje de quemador. El aparato de múltiple 82 de esta segunda modalidad comprende además empaques 92 colocados entre elementos de múltiple 86a-86f adyacentes (los empaques no se muestran en la figura 8). Los empaques 94 pueden, por ejemplo, estar formados de un material de elastómero, tal como Viton, un producto de DuPont Dow Elastomers. Los empaques incluyen ranuras 94 que se alinean con los pasajes de fluido en los elementos de múltiple 86a-86f. Todos los empaques 92 se pueden formar con el mismo número de ranuras 94, como se ilustra por los dos empaques que se muestran en la figura 7; se utilizan solamente aquellas ranuras en alineamiento con los pasajes de fluido (por ejemplo, solamente la ranura central se utiliza para el empaque colocado entre los elementos 86a y 86b). Las ranuras 94, como los pasajes de fluido 88, son de forma rectangular. La figura 9 muestra una vista superior del elemento de múltiple 86f de más arriba en la disposición apilada. Aquí es evidente que los pasajes de fluido 88 son de forma rectangular, con un eje longitudinal extendiéndose entre una pared delantera 96 del elemento de múltiple 86f y una pared posterior 98. Los pasajes de fluido forman una disposición lineal de manera que un quemador, por ejemplo, el quemador 58 en la figura 1 , colocado sobre la parte superior del elemento de múltiple 86f de más arriba, produciría una flama lineal. Y, como con la primera modalidad, los pasajes de fluido están simétricos alrededor de un pasaje de fluido central y convergen en las salidas de fluido de los pasajes de fluido. Además, la sección transversal de las entradas de fluido son más grandes que la sección transversal de las salidas de fluido asociadas. Los elementos de múltiple 86a-86f, pueden estar conectados de manera liberable mediante cuatro varillas largas (no se muestran), cada una canalizada en una dirección vertical a través de un grupo de agujeros 100 formados en cada esquina de los elementos de múltiple 86a-86f, el elemento de base 84, y los empaques 92. Las varillas pueden estar enroscadas sobre cada extremo para recepción de una tuerca para asegurar la varilla en su lugar sobre el elemento de múltiple 86 f de más arriba y el elemento de base 84. También se muestran en la vista superior de la figura 9 los agujeros 101 para recepción de pasadores de alineamiento (no se muestran). Igual que la primera modalidad, esta segunda modalidad se puede utilizar con un quemador micromaquinado para producir una flama lineal para utilizarse durante un procedimiento de hidrólisis de flama. Las figuras 10-12 muestran una tercera modalidad de la invención de la presente. Un múltiple para quemador, indicado en general como 102, provee una estructura de tipo red o panal capaz de utilizarse con quemadores de disco de silicio micromaquinados. El múltiple para quemador 102 incluye una sección ahusada 104 y una sección superior 106. La sección superior tiene un primer extremo 107 y un segundo extremo 108. Un quemador se puede montar al segundo extremo 108 de la sección superior 106. La sección ahusada 104 tiene un primer extremo 110 y un segundo extremo 112. El primer extremo 110 tiene un diámetro más grande que el segundo extremo 112. La sección superior 106 es coextensiva con la sección ahusada 104; el primer extremo 107 de la sección superior 106 se une al segundo extremo 112 de la sección ahusada 104. La sección ahusada 104 y la sección superior 106 definen una pluralidad de pasajes de fluido 114 a través de las mismas. Los pasajes de fluido 114 llevan fluido desde el primer extremo 110 de la sección ahusada 104 al segundo extremo 108 de la sección superior 106. Los pasajes de fluido 114 convergen, y sin embargo permanecen aislados uno de otro, en la sección ahusada 104 y esta convergencia de pasajes de fluido es llevada hacia la sección superior 106, como se muestra en la figura 10. Como se muestra en la figura 11 , los pasajes de fluido pueden tener secciones transversales rectangulares, que forman ranuras, similares a la forma de los pasajes en las primeras dos modalidades. Aquí, la sección superior 106 tiene una sección transversal rectangular; sin embargo, se entenderá que la sección superior 106 puede tener cualquier configuración adecuada para utilizarse con un quemador micromaquinado. Por ejemplo, la sección superior puede ser cilindrica, como se muestra en la figura 12A y se indica en 115. Esta sección superior cilindrica 115 tiene pasajes de fluido 116. En un aspecto de la invención, unos pasajes de fluido seleccionados pueden estar llenos o tapados con un material llenador para bloquear el pasaje de fluido a través de los mismos. El bloqueo de pasajes de fluido seleccionados hace posible formar pasajes de fluido de cualquier forma en sección transversal. Por ejemplo, los pasajes de fluido seleccionados se pueden bloquear para formar ranuras rectangulares similares a las que se muestran en la figura 11, cada ranura rectangular estando comprendida de varios pasajes de fluido no bloqueados rodeados por pasajes de fluido bloqueados, como se ilustra en la figura 12B. Los pasajes de fluido no bloqueados, en combinación, tienen una sección transversal rectangular.
Esta tercera modalidad también se puede formar con solamente la sección ahusada. La sección ahusada tiene un primer extremo para llevar un quemador micromaquinado y un segundo extremo, el primer extremo tiene un área de superficie más pequeña que el segundo extremo. La sección ahusada define una pluralidad de pasajes de fluido a través de la misma para llevar fluido desde el primer extremo al segundo extremo, y pasajes de fluido seleccionados se pueden bloquear para evitar que el fluido pase a través de los mismos. El múltiple para quemador 102 se puede fabricar mediante procedimientos de extrusión por reducción y/o estiramiento en caliente y comprende preferiblemente un material de vidrio, tal como PYREX, de manera que un quemador de silicio se puede unir directamente al segundo extremo 108 por medio de una unión anodica, que soluciona la necesidad de abrazaderas para asegurar el quemador al múltiple. De manera alternativa, el múltiple para quemador 102 puede estar compuesto de un material de sílice o un material cerámico. Los múltiples de sílice y cerámica se pueden formar mediante extrusión por reducción en frío. Típicamente, para fabricar el múltiple de las figuras 10-12, se extruye una preforma de canales paralelos (panal) a partir de material en partículas compuesto con aditivos líquidos. En el caso especial de partículas amorfas que sinterizan de manera viscosa, la preforma sinterizada viscosamente se puede estirar en caliente viscosamente para hacer un ahusamiento de canales, un embudo de embudos. En el caso general, la preforma en partículas (material crudo húmedo y plástico) se puede extruir mediante reducción en un ahusado. Los canales de la preforma en partículas pueden entonces rellenarse con un material, tal como una cera policristalina, que iguala la plasticidad e incompresibilidad de las redes de la preforma en partículas de manera suficiente como para entonces permitir que la estructura ensamblada (material compuesto de plástico) se deforme plásticamente en una manera razonablemente autosimilar conforme es extruída en un dado de la forma de múltiple deseada. Los materiales en partículas adecuados incluyen vidrio, cerámica, metal y/o plásticos. Después de extrusión por reducción de la preforma de panal rellenada, el relleno se remueve de los canales, y el ahusado en partículas se concreciona. Con una disposición grande de canales, los canales seleccionados se pueden llenar permanente o tapar para crear de manera conveniente un patrón de flujo deseado a través del ahusado. De esta manera, el ensamble de pasajes de fluido puede tomar cualquier forma pixelada, dependiendo de cuales pasajes están bloqueados y cuales no. El material de relleno puede ser removible (mediante una variedad de métodos) como para dejar una disposición de pasajes de fluido, o puede ser permanente como para formar una disposición de filamentos, o alguna combinación de los dos. La fabricación de esta tercera modalidad mediante extrusión es un método conveniente en particular para imprimir un ahusado sobre una estructura de panal, y se puede llevar a cabo forzando el panal desde un anexo de soporte adecuado (es decir, el barril de un extrusor de pisón) parcialmente hacia o a través de un barril ahusado, molde o dado de extrusión de una forma prismática, cónica, u otro ahusado deseado. La trayectoria de extrusión preferiblemente tiene una sección transversal de entrada cercana en tamaño y forma a la del anexo de soporte para el panal de partida. La trayectoria de extrusión ofrece preferiblemente una transición suave y uniforme a una salida o receptáculo que tiene un tamaño y/o forma diferente en sección transversal, que corresponde a un tamaño y forma de canal predeterminado para el producto de panal final. Cualquier reducción de tamaño llevada a cabo entre la entrada de dado y la salida dictará un incremento correspondiente en densidad de celda y la reducción total en grosores de pared de celda en el producto reformado, mientras que cualquier cambio en la forma de la salida modificará las formas de celdas finales y/o las distribuciones de grosores de pared de celda en ese producto. Ambos se logran sin ninguna pérdida de integridad de canal, debido a que las trayectorias de flujo no se cruzan. Las ventajas y modificaciones adicionales serán evidentes fácilmente para los expertos en la técnica. Por lo tanto, la invención en sus aspectos más amplios no está limitada a los detalles específicos, y dispositivos representativos, que se han mostrado y descrito en la presente. De acuerdo con esto, se pueden hacer varias modificaciones sin apartarse del espíritu o alcance del concepto invectivo general como se define mediante las reivindicaciones que se anexan.

Claims (56)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un aparato de múltiple para quemador para suministrar reactivos a un sitio de combustión de un procedimiento de deposición de vapor químico, que comprende: entradas de fluido, salidas de fluido, y una pluralidad de pasajes de fluido que se extienden entre las entradas de fluido y las salidas de fluido, los pasajes de fluido convergen uno hacia otro desde las entradas de fluido hacia las salidas de fluido.
2.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los pasajes de fluido tienen una sección transversal más pequeña en las salidas de fluido que en las entradas de fluido.
3.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los pasajes de fluido están aislados uno de otro de manera que pasajes de fluido seleccionados transportan materiales precursores de reactivo y pasajes de fluido seleccionados diferentes transportan materiales de combustión.
4.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los pasajes de fluido en las salidas de fluido están en forma de ranura.
5.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con ia reivindicación 1, caracterizado además porque comprende adicionalmente al menos un dispositivo de restricción de inducción de presión para pasar fluido a través del mismo en corrientes alargadas angostas, el al menos un dispositivo de restricción de inducción de presión está colocado entre las entradas de fluido y las salidas de fluido.
6.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el al menos un dispositivo de restricción de inducción de presión comprende una placa que tiene una serie de ranuras o aperturas dispuestas linealmente en el mismo para emitir fluido desde el mismo en corrientes generalmente lineales.
7.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el aparato de múltiple para quemador incluye: una base de múltiple que tiene una parte superior, un fondo, una pared delantera, una pared posterior, y dos paredes laterales, los pasajes de fluido incluyen pasajes de fluido horizontales que se extienden entre las paredes laterales y pasajes de fluido verticales que se extienden desde una posición dentro del múltiple a la parte superior de la base de múltiple, y las entradas de fluido incluyen puertos de entrada de fluido, cada uno localizado sobre al menos una de la pared delantera y la pared posterior de la base de múltiple y estando cada una en comunicación fluida con al menos uno de los pasajes de fluido horizontal y vertical; una placa montada a la parte superior de la base de múltiple, la placa define una pluralidad de aperturas a través de la misma, al menos una abertura está colocada en una ubicación por arriba de una salida de cada uno de los pasajes de fluido verticales de la base de múltiple para permitir el paso de un fluido desde los pasajes de fluido verticales a través de la placa; y un montaje de quemador para múltiple montado a la placa, los pasajes de fluido incluyen además pasajes de fluido de montaje de quemador para múltiple que se extienden desde una parte inferior del montaje de quemador para múltiple a una parte superior del montaje de quemador para múltiple y terminan como las salidas de fluido, los pasajes de fluido del montaje de quemador para múltiple están dispuestos de manera que una distancia entre pasajes de fluido de montaje de quemador para múltiple es más grande en la parte inferior del montaje de quemador para múltiple que en la parte superior del montaje de quemador para múltiple, los pasajes de fluido del montaje de quemador para múltiple están dispuestos simétricamente alrededor de una ubicación central sobre la parte superior del montaje de quemador para múltiple.
8.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque los pasajes de fluido verticales están simétricos alrededor de un primer eje que atraviesa la parte superior de la base de múltiple.
9.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque los pasajes de fluido verticales están simétricos alrededor de un primer eje que cruza la parte superior de la base de múltiple.
10.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque los pasajes de fluido verticales incluyen un pasaje vertical central y pares de pasajes verticales, cada par definido por dos pasajes verticales espaciados de manera equidistante desde el primer eje, cada par cruza un pasaje de fluido horizontal particular para crear una disposición dentro de la base de múltiple para distribuir fluido simétricamente alrededor del primer eje.
11.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque cada par de pasajes verticales y pasaje de fluido horizontal particular es independientemente de manera fluida de cada uno de los otros pares de pasajes verticales y pasajes de fluido horizontales particulares.
12.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque cada uno de los pasajes de fluido horizontales está asociado con un puerto de entrada de fluido único.
13.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque los pasajes de fluido de montaje de quemador para múltiple son lineales.
14.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 7 caracterizado además porque la parte superior de la base de múltiple incluye surcos en la misma, cada surco colocado en una salida de uno de los pasajes de fluido verticales.
15.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque las salidas de los pasajes de fluido verticales en la base de múltiple y surcos correspondientes en la parte superior de la base de múltiple están en alineamiento con entradas lineales a los pasajes de fluido de montaje de quemador para múltiple.
16.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la placa tiene una disposición lineal de aberturas, y líneas de la disposición lineal están en alineamiento con la salidas de los pasajes de fluido verticales en la base de múltiple y las entradas lineales de los pasajes de fluido de montaje de quemador para múltiple.
17.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque las aberturas de la placa son más pequeñas en tamaño que las salidas de los pasajes de fluido verticales, de manera que la placa opera como una placa de presión para distribuir de manera uniforme fluido simétricamente a través de la base de múltiple.
18.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque comprende adicionalmente elementos aseguradores montados a la parte superior del montaje de quemador para múltiple para asegurar un quemador al mismo.
19.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque los elementos aseguradores comprenden un par de abrazaderas aseguradas de manera liberable sobre cualquier lado de la parte superior del montaje de quemador para múltiple para asegurar el quemador sobre los pasajes de fluido del montaje de quemador para múltiple.
20.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque las abrazaderas tienen cada una, una orilla exterior y una orilla interior, la orilla interior tiene un espaldón que acopla un quemador que será montado al montaje de quemador para múltiple.
21.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque la orilla interior de cada abrazadera tiene una superficie ahusada que se ahusa lejos de la parte superior del montaje de quemador para múltiple.
22.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque comprende adicionalmente un resorte montado entre cada abrazadera y el montaje de quemador para múltiple.
23.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la base de múltiple, la placa, y el montaje de quemador para múltiple son generalmente rectangulares.
24.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque el aparato de múltiple para quemador comprende una pluralidad de montajes de quemador, una pluralidad de placas, y un solo múltiple, el múltiple único tiene dimensiones de grosor entre la pared delantera y la pared posterior, ios grosores del múltiple único siendo más grandes que una dimensión de grosor de los montajes de quemador y las placas de manera que una pluralidad de combinaciones de montaje de quemador/placas se pueden montar al múltiple.
25.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque los puertos de entrada de fluido están localizados sobre la pared delantera del múltiple.
26.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque los puertos de entrada de fluido están localizados sobre la pared posterior del múltiple.
27.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque un primer grupo de los puertos de entrada de fluido está localizado sobre la pared delantera del múltiple, y un segundo grupo de los puertos de entrada de fluido está localizado sobre la pared posterior del múltiple.
28.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente: Una pluralidad de elementos de múltiple colocados en una disposición apilada de manera que los pasajes de fluido se extienden a través de los elementos de múltiple y terminan en la salida de fluido, ios elementos de múltiple comunican de manera fluida uno con otro por medio de los pasajes de fluido, cada uno de los elementos de múltiple tiene un número más grande de pasajes de fluido que un elemento de múltiple apilado abajo del mismo, de manera que el elemento de múltiple de más arriba tiene un número más grande de pasajes de fluido a través del mismo y de manera que los pasajes de fluido convergen en las salidas de fluido.
29.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque cada uno de los elementos de múltiple incluye al menos un puerto de entrada de fluido.
30.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque el elemento de múltiple de más abajo tiene un solo puerto de entrada de fluido y los elementos de múltiple restantes tienen dos puertos de entrada de fluido.
31.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque en los elementos de múltiple restantes, el fluido se divide uniformemente entre los dos puertos de entrada de fluido.
32.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque los pasajes de fluido son lineales y se extienden verticalmente a través de los elementos de múltiple.
33.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque los pasajes de fluido de más afuera de cada uno de los elementos de múltiple comunican con los puertos de entrada de fluido asociados, y los pasajes de fluido interiores están aislados de ios pasajes de fluido de más afuera
34.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque los pasajes de fluido de elementos de múltiples adyacentes están en alineamiento vertical.
35. - El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque los pasajes de fluido interiores son ranuras verticales, rectangulares.
36.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque los pasajes de fluido están simétricos alrededor de un pasaje de fluido central.
37.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adícionalmente: una sección ahusada que tiene un primer extremo que define las salidas de fluido y un segundo extremo que define las entradas de fluido, el primer extremo tiene un área de superficie más pequeña que el segundo extremo.
38.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado además porque pasajes de fluido seleccionados están bloqueados para evitar que el fluido pase a través de los mismos.
39.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adlcionalmente: una sección ahusada que tiene un primer extremo que define las entradas de fluido y un segundo extremo, el primer extremo tiene un área de superficie más grande que el segundo extremo; y una sección superior que tiene un primer extremo en comunicación fluida con el segundo extremo de la sección ahusada y un segundo extremo que define las salidas de fluido, en el cual los pasajes de fluido se extienden a través de la sección ahusada y la sección superior para llevar fluidos desde el primer extremo de la sección ahusada al segundo extremo de la sección superior.
40.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque la sección superior es coextensiva con la sección ahusada.
41.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque el múltiple de quemador está formado mediante un procedimiento de extrusión.
42.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque el múltiple para quemador está formado mediante un procedimiento de estiramiento en caliente.
43.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque pasajes de fluido seleccionados están taponados.
44.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado además porque unos seleccionados están llenos con un material sólido.
45.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado además porque el material sólido es al menos uno de epoxi y silicón.
46.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque el aparato de múltiple para quemador comprende un material de vidrio.
47.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque el aparato de múltiple para quemador comprende un material de cerámica.
48.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque el aparato de múltiple para quemador comprende un material de sílice
49.- El aparato de múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque la sección superior es cilindrica
50.- Un método para fabricar un múltiple para quemador para utilizarse en un procedimiento de deposición de vapor químico, que comprende: extruir un material mixto de plástico de una matriz de panal al menos parcialmente a través de un dado que tiene una sección ahusada de manera que un primer extremo de múltiple tiene un área de superficie más pequeña que un segundo extremo del múltiple.
51.- El método para fabricar un múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 50, que comprende adicionalmente: antes del paso de extrusión, llenar la matriz de panal con un material de relleno.
52.- El método para fabricar un múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 50, que comprende adicionalmente: después del paso de extrusión, remover el material de relleno de la matriz de panal; sinterizar la matriz de panal; y taponar canales selectos de la matriz de panal con otro material de relleno.
53.- El método para fabricar un múltiple para quemador de conformidad con la reivindicación 52, que comprende adicionalmente: después del paso de taponar, sellar un quemador a un primer extremo del múltiple.
54.- Una disposición de ensambles de múltiple para quemador para utilizarse en un procedimiento de posición de vapor químico, que comprende: un múltiple que tiene pasajes de fluido a través del mismo y una pluralidad de puertos de entrada de fluido; una pluralidad de montajes de quemador montados al múltiple y que tienen pasajes de fluido en comunicación fluida con los pasajes de fluido del múltiple, los montajes para quemador tienen cada uno una disposición lineal de ranuras sobre una parte superior del mismo para emitir fluidos desde el mismo, las ranuras de los montajes para quemador estando en alineamiento lineal con ranuras de montajes para quemador adyacentes; y una pluralidad de dispositivos de restricción de flujo colocados entre el múltiple y cada uno de los montajes para quemador.
55.- La disposición de conformidad con la reivindicación 54, caracterizada además porque la pluralidad de dispositivos de restricción de flujo comprenden una pluralidad de placas de presión que tienen aberturas a través de las mismas, las aberturas están en alineamiento con los pasajes de fluido de múltiple y los pasajes de fluido de montaje para quemador para emitir corrientes de fluido desde el múltiple hacia los montajes para quemador.
56.- Un ensamble de múltiple para quemador para suministrar reactivos al sitio de combustión de un procedimiento de disposición de vapor químico, que comprende: un aparato de múltiple para quemador que tiene entradas de fluidos, salidas de fluido y una pluralidad de pasajes de fluido que se extienden entre las entradas de fluido y las salidas de fluido, los pasajes de fluido convergen uno hacia otro desde las entradas de fluido a las salidas de fluido; y un quemador montando al aparato de múltiple para quemador, el quemador tiene una disposición lineal de al menos una de las ranuras y orificios, la disposición lineal está en comunicación fluida con los pasajes de fluido en las salidas de fluido.
MXPA/A/2001/006311A 1998-12-17 2001-06-18 Aparato de multiple para quemador para utilizarse en un procedimiento de deposicion de vapor quimico MXPA01006311A (es)

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