TWI826817B - 利用螺旋管柱之氣體處理設備用粉塵除去裝置 - Google Patents
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Abstract
揭露之內容係指在隨著流體供應方向，活塞桿一方向轉動則前進，反方向轉動則後退的螺旋管柱，根據與刮除機連接之構造，輕易有效刮除在廢氣處理設備之管道以及廢氣處理設備之內壁所附著粉塵，採用有關螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵裝置。揭露之內容係指在廢氣處理設備密閉式設置，在隨著流體供應方向，活塞桿一方向轉動則前進，反方向轉動則後退的螺旋管柱；連接在上述螺旋管柱之活塞桿，上述廢氣處理設備往內延伸，轉動上述活塞桿前進與後退，包含刮除在上述廢氣處理設備之管道以及上述廢氣處理設備之內壁所附著粉塵之刮除機，採用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵裝置為提出之實施案例。
Description
本發明係關於一種廢氣處理設備，更特別的是關於一種專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置。
一般半導體製造，根據動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory，DRAM)、同步動態隨機存取記憶體(Synchronous Dynamic Random Access Memory，SDRAM)、快閃記憶體、矽半導體等不同半導體種類，雖有相當差異，通常需要經過晶片製程與封裝製程，其中晶片製程包含晶圓製程、電路設計、封裝製程、氧化、感光、曝光、顯影、蝕刻、光阻去除、化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition，CVD)等，舉例：如平板顯示器製作也是適用前述所提半導體製程。
半導體製程情況，使用高純度的H2、SiH4(矽甲烷)以及SiHCl3(三氯氫矽)等氣體，化學氣相沉積法使用高純度的SiH4、SiHCl2、SiHCl3、SiCl4、GeH4、B2H6、BBr3、Bcl3、AsH3、PH3、TeH2、SnCl4、WF6、NH3、CH4、Cl2、MoF6等特殊的製程氣體以高純度的氫氣與氮氣做為載流氣體使用。同樣電漿蝕刻採用SiF4、CF4、C3F8、C2F6、CHF3、CClF3、O2等的製程氣體，離子束蝕刻則採用C3F8、CHF3、CclF3、CF4等特殊製程氣體。
另外，半導體製作中所採用製程氣體是具有強烈毒性、可燃性、腐蝕性等特性，並且包含像揮發性有機化合物(VOCs)之類的有害成分，此
揮發性有機化合物是因蒸氣壓高時大氣之中容易蒸發之液體與氣體上之有機化合物總稱，在大氣中引起光化學反應，形成臭氧等光化學氧化材料，誘發光化學霧，不僅會導致大氣汙染、地球暖化以及致癌物。
此製程氣體在製造設備之中，僅有部分參與反應，其餘約90%製程氣體並未有化學反應直接從製程設備排出大氣中。如此排出的製程氣體(以下稱為「廢製程氣體」)並未經過專業的淨化過程，直接排出時，對周遭的製造設備會造成損傷，導致嚴重的環境汙染，並會讓作業員發生安全事故，因此各製造設備需要連接排氣管，在排放管上設置廢氣處理裝置，對標準值以下的廢氣分解同時做淨化處理。
此廢氣處理設備，再次闡述廢氣的特性，利用其接觸空氣時會產生爆炸反應的特性、燃燒的特性、與氣體處理劑會產生反應的特性以及會溶於水的特性等，進行分解廢氣並淨化處理，主要區分為熱分解同時高溫電漿方式處理的乾式廢氣淨氣器、利用噴射清洗劑的溼式廢氣淨氣器與乾溼並行的混合式廢氣淨氣器。
乾式廢氣淨氣器，將廢氣進入火爐用火焰與電漿直接燃燒與氧化，舉例：理解像加熱器之類之熱源所形成的高溫環境內，讓廢氣導入，製造熱分解的構造。此種乾式廢氣淨氣器雖在發火性廢氣的處理上效果卓越，但不適用處理水溶性廢氣類等，無法燃燒的廢氣。
溼式廢氣淨氣器，利用噴射水氣，捕集廢氣後，具有相當簡易的構造進行廢氣的洗淨與冷卻，優點是操作容易，並且能大量處理，但是對於不溶於水的廢氣無法處理，特別對發火性強的氫氣之類的廢氣不適用。
混合式廢氣淨氣器的結構，在其廢氣反應室內，第一步是燃燒將發火性的廢氣與爆發性的廢氣清除，第二步利用噴射水讓水溶性有毒廢氣溶解於水。此種混合式廢氣處理器的案例公開如下：大韓民國實用新型登記第20-0405303號(2006.01.10.公告)，大韓民國公開專利第10-2010-0021135號(2010.2.24.公開)，大韓民國專利登記第10-1431452號(2014.08.21公告)，大韓民國專利登記第10-1568804號(2015.11.12公告)等。
但如前所述，廢氣處理設備的管道或內壁等，因為粉塵附著造成廢氣處理的效率低，可見為防止此種粉塵附著問題的裝置同時清除粉塵的裝置有其需要性。
此種專為廢氣處理設備之粉塵清除裝置之前例，大韓民國公開專利第10-2007-00800004(2007.08.09.公開)公開具有以下特徵：半導體製造流程中所產生的廢氣排放之同時，與燃燒上述廢氣之火爐，上述火爐相連接之時，因上述火爐廢氣得以燃燒，所產生之粉塵墜落到下方燃燒反應室，組成半導體專為廢氣處理之淨氣器，在上述燃燒反應室內提供廢氣，為了上述燃燒反應室之內壁粉塵不淤積，為清除粉塵增加設計廢氣供應部，上述專為清除粉塵之廢氣供應部與上述燃燒反應室的外部連接廢氣供應管，同時連接上述廢氣供應管，與上述燃燒反應室內壁緊隨著所形成環狀廢氣管，同時結合上述廢氣管，從上述燃燒反應室內部所延伸至少一個的廢氣噴管，組合成專為半導體廢氣處理之淨氣器之清除粉塵裝置。
此種傳統的半導體廢氣處理之淨氣器之清除粉塵裝置，廢氣噴管及廢氣供應管反由於粉塵的附著堵塞，無法發揮該有的機能，為其問題點。
大韓民國公開專利第10-2014-0070513(2014.06.10.公開)公開之特徵如下：位於半導體製造流程中從反應室所產生的廢氣排放路徑上之淨氣器與反應室，與上述淨氣器反應室之外圈緊密固定的超音波傳導帶，固定附著在上述超音波傳導帶之振動傳導輔助材料，在上述振動傳導輔助材料之一端連接固定的超音波清潔棒，在上述超音波清潔棒之另一端所連接之超音波變換器，此為提供超音波振動，電力驅動上述超音波變換器之超音波變換器驅動電力增幅器，在圓柱體兩端圓形表面之中央裝備一穿透孔，透過穿透孔與上述超音波清潔棒貫通連接，設置一冷卻器，隔絕超音波變換器傳導的熱，將超音波震動能量耗損的極小化，即使在高溫的環境中，超音波變換器的效率能受到保障之專為半導體製程設備之超音波淨氣器。
但如上述所公開之半導體製程設備之超音波淨氣器，超音波振動型清除粉塵裝置，因必須安裝在淨氣器周邊，相較之下，體積大，為了產生超音波需要消耗相當的電力為其問題點。
(專利文獻1)1.大韓民國專利公開第10-2007-0080004號(2007.08.09.公開)
(專利文獻2)2.大韓民國專利公開第10-2014-0070513號(2014.06.10.公開)
在隨著流體供應方向，活塞桿一方向轉動則前
進，反方向轉動則後退的螺旋管柱兼結合刮除機的結構，對在廢氣處理設備之
管道以及廢氣處理設備之內壁所附著粉塵，便可輕易有效率除去，因此欲提供採用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置。
並如上述一般，若非技術性問題所限制，很明顯從以下說明可以推論出另一技術性問題。
揭露內容，在廢氣處理設備密閉式安裝螺旋
管柱，其隨著流體供應方向，活塞桿一方向轉動則前進，反方向轉動則後退；與上述螺旋管柱之活塞桿連接，上述廢氣處理設備往內延伸，轉動上述活塞桿前進與後退，並包含刮除在上述廢氣處理設備之管道以及上述廢氣處理設備之內壁附著粉塵之刮除機，採用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置為實施案例。
揭露內容，根據有價值的特徵，在上述螺旋管柱之前端設計後退埠，後端設計前進埠所形成的圓柱本體，固定連接在上述圓柱本體後端處，上述圓柱本體往內延伸之螺旋軸，後方側上述螺旋軸以螺絲結合，隨著流體之供應，轉動上述前後埠，同時產生前進與後退，前端處連接上述刮除機，包含上述之活塞桿在內。
揭露內容，根據有價值的特徵，上述刮除機，在上述活塞桿之前端附近鎖緊固定鎖緊管埠，從上述鎖緊管埠延伸之刮刀軸，包含從上述刮刀軸開始呈U字型兩條岔開延長之刮除用途彎管把在內。
揭露內容，根據有價值的特徵，上述刮除機上述螺旋管柱之活塞桿之前端埠，與上述刮除機之鎖緊管埠同時貫通之固定埠，在上述螺旋管柱之活塞桿連接，上述固定埠分為二個隔開，從其相反方向鎖緊，在端點處為防止脫落，各自扣上扣環。
根據揭露實施的案例，利用螺旋管柱之廢氣處理
設備清除粉塵裝置，在隨著流體供應方向，活塞桿一方向轉動則前進，反方向轉動則後退的螺旋管柱兼結合刮除機的結構，對在廢氣處理設備之管道以及廢氣處理設備之內壁附著之粉塵，具有輕易有效率除去之優點。
根據揭露實施的案例，利用螺旋管柱之廢氣處理設備清除粉塵裝置，相較低廉安裝費用與維修費用，在廢氣處理設備之管道以及廢氣處理設備之內壁所附著之粉塵，有效除去，同時具有增加廢氣處理設備之廢氣處理效率之安全性的優點。
本發明效果不受限於以上所言之效果，所言未及與其它之效果，在申請範圍中明確記載讓該業者可以理解。
1:專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置
3:廢氣處理設備
100:螺旋管柱
110:圓柱本體
111:後退埠
113:前進埠
120:螺旋軸
121:結合端埠
130:活塞桿
131:活塞埠
131a:活塞環
133:桿埠
135:螺旋槽
140:墊片
200:刮除機
210:鎖緊管埠
220:刮刀軸
230:刮除用途彎管把
240:固定埠
250:扣環
圖1根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置之概略配置構造圖。
圖2根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置之透視圖。
圖3根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置之分解透視圖。
圖4根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置之剖面構造圖。
圖5根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置之運轉圖。
以下參照附錄的圖示，觀察有價值的實施例之組成與運作效果，參考以下圖示，基於便利與明確性考量，將各構成要素以省略或概略圖方式呈現，各構成要素的尺寸並非以實際的大小。明細書中，同一組成要素使用統一參考符號，然而在個別的圖示中，同一組成要素圖示符號則省略。
圖1係指根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置之概略配置構造圖。
誠如圖1根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置(1)所示，像半導體製程以及顯示器製程所使用之廢氣淨化處理之淨氣器，在廢氣處理設備(3)密閉式裝置，在廢氣處理設備(3)之管道以及廢氣處理設備(3)之內壁，扮演刮除附著之粉塵的角色。
根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置(1)，安裝在廢氣處理設備(3)管道，便可刮除附著在管道以及內壁之粉塵，安裝在廢氣處理設備(3)之上方中央處，也能透過刮除運轉除去在廢氣處理設備(3)內壁附著之粉塵。
圖2根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置之透視圖，圖3根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置之分解透視圖，圖4根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置之剖面構造圖。
誠如圖1乃至圖4根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置(1)所示，在廢氣處理設備(3)密閉式裝置，其隨著流體供應方向，活塞桿(130)一方向轉動則前進，反方向轉動則後退之螺旋管柱(100)，與螺旋管柱(100)之活塞桿(130)連接，廢氣處理設備(3)往內延伸，轉動活塞桿(130)前進與後退，將廢氣處理設備(3)之管道以及廢氣處理設備(3)之內壁附著之粉塵刮除之刮除機(200)包含在內。
這裡螺旋管柱(100)相當於在廢氣處理設備(3)之內，驅動刮除機(200)轉動、前進與後退的執行器(actuator)，加入墊片與廢氣處理設備(3)緊密結合。
此種螺旋管柱(100)，在隨著流體供應方向，促使連接刮除機(200)之活塞桿(130)一方向轉動前進，反方向轉動則後退，如圖2乃至圖4所示，在螺旋管柱之前端設計後退埠(111)，後端設計前進埠(113)所形成的圓柱本體(110)，固定連接在圓柱本體(110)後端處，圓柱本體(110)往內延伸之螺旋軸(120)，後方側在螺旋軸(120)以螺絲結合，轉動促使產生前進與後退，前端處連接刮除機(200)連接活塞桿(130)。
這裡圓柱本體(110)扮演形成螺旋管柱(100)之外殼(housing)，同時形成空間讓之後說明的活塞桿(130)得以轉動與前進後退的角色。
此圓柱本體(110)以長方體的形狀為佳，為了讓活塞桿(130)得以轉動與前進後退，在圓形剖面上隨著路徑的方向打造出穿透孔。
又圓柱本體(110)之前端形成像壓縮空氣般讓流體得以流入排出之後退埠(111)。後退埠(111)讓活塞桿(130)邊轉動邊後退，流體因此流入圓柱本體(110)之內或活塞桿(130)以相反方向邊轉動邊前進，流體因此從圓柱本體(110)得以排放出去。後退埠(111)可以形成從上到下垂直延伸的單一方向構造路
圖，如圖4所示，也可以產生從上到下垂直延伸，接著直角轉彎，橫向水平延長後，再次垂直延長的多段彎曲流路型態。
又圓柱本體(110)之後端形成像壓縮空氣般讓流體得以流入排出之前進埠(113)。前進埠(113)讓活塞桿(130)邊轉動邊前進，流體因此流入圓柱本體(110)之內或活塞桿(130)以相反方向邊轉動邊後退，流體因此從圓柱本體(110)得以排放出去。該前進埠(113)如圖4所示，也可以產生從上到下垂直延伸，接著直角轉彎，橫向水平延長後的角度式型態。
在前述圓柱本體(110)之後端固定連接螺旋軸(120)，延伸到圓柱本體(110)之內，螺旋軸(120)扮演著對於圓柱本體(110)，在隨著流體供應的方向，讓之後說明的活塞桿(130)得以轉動與前進的角色。
此種螺旋軸(120)之周圍表面有螺旋形凹槽，位於圓柱本體(110)之後端固定連接而成結合端埠(121)。
在前述螺旋軸(120)螺旋結合活塞桿(130)，使活塞桿(130)得以轉動與前進，活塞桿(130)扮演著隨著從後退埠(111)與前進埠(113)之流體供應，藉著螺旋軸(120)，得以邊轉動與前進，行使這些複雜作用力，在其前端結合刮除機(200)的角色。
該活塞桿(130)與螺旋軸(120)螺旋結合，在圓柱本體(110)之內，形成了後退埠(111)與前進埠(113)為一整體，得以邊轉動與前進，並往前延伸，在圓柱本體(110)之前端連接亦可以轉動與前進後退，刮除機(200)連接之桿埠(133)包含在內。
活塞埠(131)外部周圍配備有活塞環(131a)，根據實施案例，也可能追加配備可以轉動與前進之球軸承，又經由活塞埠(131)與桿埠(133)，螺旋軸(120)挖空設計可以容納插入式的螺旋槽(135)。
前述螺旋管柱(100)之圓柱本體(110)加入墊片(140)與廢氣處理設備(3)緊密結合。
前述螺旋管柱(100)之活塞桿(130)在其前端結合刮除機(200)，該刮除機(200)扮演廢氣處理設備(3)往內延伸，轉動活塞桿(130)前進與後退，將廢氣處理設備(3)之管道以及廢氣處理設備(3)之內壁附著之粉塵刮除之角色。
該刮除機(200)，在活塞桿(130)之前端附近鎖緊固定鎖緊管埠(210)，從鎖緊管埠(210)延伸之刮刀軸(220)，從刮刀軸(220)開始呈U字型兩條岔開延長之刮除用途彎管把(230)也包含在內。此時專為刮除用途彎管把(230)，盡量靠近裝設在對於有清除粉塵需求之廢氣處理設備(3)之管道以及廢氣處理設備(3)之內壁兩側，或者根據實施案例裝設為佳。
又鎖緊管埠(210)是螺旋管柱(100)、活塞桿(130)與刮除機(200)之後端部分，即鎖緊管埠(210)同時貫通之固定埠(240)，在螺旋管柱(100)之活塞桿(130)鎖緊連接，為了穩固連接鎖緊管埠(210)，固定埠(240)分為2個隔開，從其相反方向鎖緊，在端點處為防止脫落，各自扣上扣環(250)為佳。
圖5根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置之運轉圖。以下參照圖1至圖5，根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置之整體運轉情形說明如下：
如與圖5所示，廢氣處理設備(3)之管道以及在廢氣處理設備(3)上方中央，根據揭露內容之實施案例，利用螺旋管柱之專為廢氣處理設備清除粉塵之裝置(1)是以套管的型態，藉由連結機組與連結輪緣設置，舉例壓縮空氣之類的流體，透過圓柱本體(110)之前進埠(113)，流入圓柱本體(110)之內，施力在活塞桿(130)之活塞埠(131)相關流體受到壓力從後方往前方，這時活塞桿(130)藉著螺旋軸(120)，一方向轉動同時前進，這時活塞埠(131)前方空間所充滿的流體透過後退埠(111)排出。
在螺旋管柱(100)之活塞桿(130)固定鎖緊之刮除機(200)，與活塞桿(130)一體轉動同時前進，隨著專為刮除用途彎管把(230)，延伸進入廢氣處理設備(3)之管道以及廢氣處理設備(3)之內壁所附著之粉塵刮除乾淨。
舉例壓縮空氣之類的流體，透過圓柱本體(110)之後退埠(111)，流入圓柱本體(110)之內，施力在活塞桿(130)之活塞埠(131)相關流體受到壓力從前方往後方，這時活塞桿(130)藉著螺旋軸(120)，往相反方向轉動同時後退，這時活塞埠(131)後方空間所充滿的流體透過前進埠(113)排出。
在螺旋管柱(100)之活塞桿(130)固定鎖緊之刮除機(200)，與活塞桿(130)一體轉動同時後退，隨著專為刮除用途彎管把(230)，延伸進入廢氣處理設備(3)之管道以及廢氣處理設備(3)之內壁所附著之粉塵刮除乾淨。
故根據揭露實施的案例，利用螺旋管柱之廢氣處理設備清除粉塵裝置(1)，在隨著流體供應方向，活塞桿(130)一方向轉動則前進，反方向轉動則後退的螺旋管柱(100)兼結合刮除機(200)的結構，對在廢氣處理設備(3)之管道以及廢氣處理設備之內壁附著粉塵，便可輕易有效率除去。
又相較低廉安裝費用與維修費用，對在廢氣處理設備(3)之管道以及廢氣處理設備(3)之內壁所附著之粉塵，有效除去，同時增加廢氣處理設備(3)之廢氣處理效率之安全性。
參考以上附錄的圖示，雖是本發明最佳之實施案例，在本明細書中所記載之實施案例與圖示之組成，不過是本發明最佳之實施案例，無法代言全部本發明之技術事項，因本申請時間點的關係，務必理解將會有多樣的等效與變形的技術可以將之取代，因此務必理解從以上記載之實施案例，並非能示範與限制所有的情況，本發明之範圍，與其詳細說明，不如根據以下敘述之
專利申請範圍來看，專利申請範圍之意義與範圍，以及從等價之概念所推論之全部的變更與變形之型態，應當解釋為包含在本發明之範圍。
110:圓柱本體
111:後退埠
113:前進埠
120:螺旋軸
130:活塞桿
131:活塞埠
133:桿埠
140:墊片
200:刮除機
210:鎖緊管埠
220:刮刀軸
230:刮除用途彎管把
240:固定埠
250:扣環
Claims (1)
- 一種利用螺旋管柱之氣體處理設備用粉塵除去裝置，包含：一螺旋管柱，在廢氣處理設備密閉式設置，該螺旋管柱隨著流體供應方向，活塞桿一方向轉動則前進，反方向轉動則後退；以及連接在該螺旋管柱的活塞桿，向該廢氣處理設備往內延伸，並跟該活塞桿一起旋轉的同時前進或後退，刮除在該廢氣處理設備之管道以及該廢氣處理設備之內壁面的附著粉塵的刮除機；其中在上述螺旋管柱之前端形成後退埠，在後端形成的前進埠所形成的圓柱本體，固定連接在上述圓柱本體後端處，上述圓柱本體往內延伸之螺旋軸，後方側與上述螺旋軸以螺絲結合，上述活塞桿隨著從上述前進埠與上述後退埠之流體供應，藉著上述螺旋軸，得以轉動，產生前進或後退，前端處連接上述刮除機；其中上述刮除機在上述活塞桿之前端附近鎖緊固定鎖緊管埠，從上述鎖緊管埠延伸之刮刀軸，從上述刮刀軸開始呈U字型分岔為兩條延長之刮除用途彎管把，專為刮除用途彎管把盡量靠近裝設在對於有清除粉塵需求之該廢氣處理設備之管道以及該廢氣處理設備之內壁兩側；其中上述刮除機是由上述螺旋管柱之活塞桿之前端埠，與上述刮除機之鎖緊管埠同時貫通之固定埠，與上述螺旋管柱之活塞桿連接，上述固定埠分為二個隔開，從其相反方向鎖緊，在端點處為防止脫落，各自扣上扣環。
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