輻射式燃燒器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輻射式燃燒器（8）和方法。輻射式燃燒器（8）用于處理來自制造過程工具的流出氣流并且包括:燃燒腔室（14），其具有多孔套筒（20），燃燒材料通過多孔套筒（20）以貼近多孔套筒（20）的燃燒表面燃燒；至少一個流出噴嘴（12），其用于將流出氣流噴射到燃燒腔室（14）內(nèi)；以及，穿孔內(nèi)襯（42），其貼近燃燒表面。提供穿孔內(nèi)襯（42）控制傳遞到燃燒腔室的燃燒材料以處理流出氣流并且也提供一表面，殘余燃燒沉積物可以接納于該表面上。因此，內(nèi)襯（42）可以改進(jìn)流出氣流的處理效率并且可以充當(dāng)犧牲性表面，可以根據(jù)維護(hù)制度或者當(dāng)輻射式燃燒器性能降低時替換或清潔犧牲性表面。這種內(nèi)襯的替換或清潔避免了必須替換不能易于移除或清潔的燃燒腔室的多孔套筒或其它部件。這使得輻射式燃燒器以更高的流率操作并且避免了對增加輻射式燃燒器大小的需要或者添加另外的輻射式燃燒器的需要。
【專利說明】輻射式燃燒器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輻射式燃燒器和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]輻射式燃燒器是已知的并且通常用于處理來自例如半導(dǎo)體或平板顯示器制造工業(yè)中所用的制造過程工具的流出氣流。在這種制造期間，殘余全氟化的化合物(PFC)和其它化合物存在于從過程工具泵送的流出氣流中。PFC難以從流出氣體移除并且將它們釋放到環(huán)境內(nèi)是不合需要的，因為已知它們具有相對較高的溫室活性。
[0003]已知的輻射式燃燒器使用燃燒來從流出氣流移除PFC和其它化合物。通常，流出氣流為包含PFC和其它化合物的氮氣流。燃料氣體與流出氣流相混合并且氣流混合物被輸送到燃燒腔室內(nèi)，燃燒腔室在側(cè)向被帶小孔的(foraminous)氣體燃燒器的排出表面所包圍。燃料氣體和空氣被同時供應(yīng)到帶小孔的燃燒器以影響在排出表面處的無火焰燃燒，通過帶小孔的燃燒器傳遞的空氣量不僅足以消耗供應(yīng)到燃燒器的燃料氣體，而且也消耗噴射到燃燒腔室內(nèi)的氣流混合物中的所有易燃物/可燃物(combustibles)。
[0004]隨著所生產(chǎn)的半導(dǎo)體的表面積增加，流出氣體的流率也增加。
[0005]盡管存在用于處置流出氣流的技術(shù)，它們各自具有它們自己的缺陷。因此，需要提供一種用于處置流出氣流的改進(jìn)的技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)第一方面，提供一種用于對來自制造過程工具的流出氣流進(jìn)行處理的輻射式燃燒器，該輻射式燃燒器包括:燃燒腔室，其具有多孔套筒，燃燒材料通過多孔套筒以用于貼近多孔套筒的燃燒表面燃燒；至少一個流出噴嘴，其用于將流出氣流噴射到燃燒腔室內(nèi)；以及，穿孔內(nèi)襯，其貼近于燃燒表面。
[0007]第一方面認(rèn)識到增加的流率的問題在于需要處置更大量的流出氣體。一種方案將會是增加輻射式燃燒器的大小。然而，第一方面認(rèn)識到這個方案的問題在于在輻射式燃燒器內(nèi)的燃燒機制是復(fù)雜的并且僅增加輻射式燃燒器的大小以匹配流出氣體的有所增加的流率可能導(dǎo)致有所降低的輻射式燃燒器的性能。而且，即使能生產(chǎn)出具有足夠的性能的更大輻射式燃燒器，在制造現(xiàn)場處整合這種較大輻射式燃燒器與現(xiàn)有處置器械并非直觀的。另一方案將會添加另外的輻射式燃燒器以增加處置容量。然而，第一方面也認(rèn)識到這種方案的問題在于在制造現(xiàn)場處將這些另外的輻射式燃燒器與現(xiàn)有處置器械整合并不是直觀的。第一方面還認(rèn)識到雖然能通過輻射式燃燒器增加流出氣體的流率，這能導(dǎo)致由非PFC化合物造成的在輻射式燃燒器上有所增加的燃燒殘余物或沉積物，這隨著時間過去而顯著地削弱其性能。
[0008]因此，提供了一種氣體減排設(shè)備或輻射式燃燒器。輻射式燃燒器可以處理來自制造過程工具的流出氣流。輻射式燃燒器可包括燃燒腔室。燃燒腔室可以具有多孔的或可滲透的套筒，燃燒材料通過多孔的或可滲透的套筒。燃燒材料可以貼近、靠近或鄰近多孔套筒的燃燒表面燃燒?？梢栽O(shè)置一個或多個流出噴嘴，其將流出氣流噴射到燃燒腔室內(nèi)。穿孔、多孔的或沖孔內(nèi)襯可以貼近、靠近或鄰近于燃燒表面而設(shè)置。提供穿孔內(nèi)襯控制了傳遞到燃燒腔室內(nèi)的燃燒材料以處理流出氣流并且也提供一表面，殘余燃燒沉積物可以接納于該表面上。因此，內(nèi)襯可以改進(jìn)流出氣流的處理效率并且可以充當(dāng)犧牲性表面，可以根據(jù)維護(hù)制度或者當(dāng)輻射式燃燒器性能降低時替換或清潔犧牲性表面。內(nèi)襯的這種替換或清潔必須替換不能易于移除或清潔的燃燒腔室的多孔套筒或其它部件。這能使得輻射式燃燒器以更高的流率操作并且避免了對增加輻射式燃燒器大小的需要或者添加另外的輻射式燃燒器的需要。
[0009]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯容納于燃燒腔室內(nèi)。因此，內(nèi)襯可以位于燃燒腔室本身內(nèi)以接納燃燒殘余物并且保護(hù)燃燒腔室的其它部件。
[0010]在一實施例中，燃燒材料在與多孔套筒的燃燒表面貼近的燃燒區(qū)中燃燒以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物并且穿孔內(nèi)襯鄰近于燃燒區(qū)定位。
[0011]因此，內(nèi)襯可以鄰近于、靠近或貼近于燃燒區(qū)而定位，在燃燒區(qū)中生成燃燒產(chǎn)物。內(nèi)襯的精確位置可能根據(jù)燃燒區(qū)的特征而不同。在實施例中，燃燒產(chǎn)物包括例如氧氣。
[0012]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯至少部分地沿著燃燒腔室的軸向長度延伸。因此，內(nèi)襯可以沿著燃燒腔室的全部或部分的軸向長度延伸。
[0013]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯穿有多個孔。提供孔或孔口能允許燃燒產(chǎn)物從燃燒區(qū)傳遞到燃燒腔室內(nèi)以混合和處理流出氣流。將意識到孔或孔口的精確放置將影響或控制燃燒產(chǎn)物到燃燒腔室內(nèi)的流動。
[0014]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯包括可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。提供可膨脹的結(jié)構(gòu)提供了兩種穿孔以用于使產(chǎn)物從燃燒區(qū)傳遞到燃燒腔室內(nèi)而同時能允許內(nèi)襯發(fā)生撓曲以能移除沉積物。
[0015]在一實施例中，輻射式燃燒器包括:促動器，其可操作以將可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)固持于燃燒腔室內(nèi)的固持位置并且使可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的至少一個端部移位到膨脹位置。這能允許該結(jié)構(gòu)保持在燃燒腔室內(nèi)所希望的位置而同時使該結(jié)構(gòu)膨脹造成了在該結(jié)構(gòu)上的沉積物被移除。
[0016]在一實施例中，可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)當(dāng)處于固持位置時具有第一軸向長度并且當(dāng)處于膨脹位置時具有第二軸向長度，其中第二軸向長度大于第一軸向長度。因此，該結(jié)構(gòu)的簡單縱向延伸部造成穿孔的撓曲并且使沉積物離位(dislodge)。
[0017]在一實施例中，可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)當(dāng)處于固持位置時具有的軸向長度與燃燒腔室的軸向長度匹配并且當(dāng)處于膨脹位置時其軸向長度比燃燒腔室的更大。將意識到許多實施例包括鄰近燃燒腔室出口的水簾結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以延伸到燃燒腔室的出口內(nèi)。
[0018]在一實施例中，可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包括螺旋彈簧，螺旋彈簧具有被布置成用以當(dāng)處于固持位置時使相鄰匝間隔開的間隔件。將意識到其它結(jié)構(gòu)也是可能的，諸如蜂巢布置或編織襪，但提供螺旋彈簧布置特別有益于提供自支承結(jié)構(gòu)，自支承結(jié)構(gòu)在軸向膨脹期間維持其外部尺寸。
[0019]在一實施例中，螺旋彈簧由圓柱形基板和平面基板之一形成。
[0020]在一實施例中，間隔件包括下列中的至少一個:適于螺旋彈簧表面的突出部；包圍螺旋彈簧表面的環(huán)形圈、套圈和纏繞線圈/螺旋；以及打褶的螺旋彈簧，其具有相鄰的匝，在螺旋彈簧的相鄰匝之間留有間隙。當(dāng)彈簧處于固持位置時，設(shè)置這些間隔件控制了彈簧的相鄰匝之間的間距。
[0021]在一實施例中，螺旋彈簧和間隔件的尺寸和位置被選擇為提供穿孔內(nèi)襯的選定孔密度。當(dāng)彈簧處于固持位置時，通過控制螺旋彈簧的和間隔件的大小，并且通過控制在螺旋彈簧上的間隔件的位置，孔或穿孔的大小可以受到控制。
[0022]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯的孔密度沿著軸向長度變化。因此，穿孔的單位表面積的密度、集中度或量，或者內(nèi)襯的孔口表面積與非孔口表面積之間的比例可能沿著內(nèi)襯的軸向長度變化。在內(nèi)襯中孔或孔口的大小和密度的這種變化幫助改變?nèi)紵皇业牟煌糠謨?nèi)的燃燒產(chǎn)物的流率、濃度或量。改變在燃燒腔室內(nèi)的燃燒產(chǎn)物的流率、濃度或量可以通過在正確位置處提供正確量的燃燒產(chǎn)物而幫助改進(jìn)流出處理過程的效率。
[0023]在一實施例中，燃燒腔室具有貼近于至少一個流出噴嘴的噴嘴端和在軸向遠(yuǎn)離至少一個流出噴嘴的排放端，穿孔內(nèi)襯的孔密度朝向排放端減小。因此，在內(nèi)襯中的孔口的密度或集中度/富集度(concentrat1n)可以沿著內(nèi)襯的軸向長度減小。這也就是說，內(nèi)襯的孔口表面積量朝向流出噴嘴比排放端更高。這幫助增加流出氣體進(jìn)入燃燒腔室的位置附近的燃燒產(chǎn)物量，并且減小了在未處理的流出氣體的量減小處的排放端附近的燃燒產(chǎn)物的量。
[0024]在一實施例中，燃燒腔室具有在軸向貼近于排放端延伸的排放區(qū)，穿孔內(nèi)襯的孔密度朝向排放區(qū)增加。因此，在排放端附近的內(nèi)襯的區(qū)域可以具有增加的或高集中度的孔口表面積以便增加在流出氣體處理效率最低的排放端附近的燃燒產(chǎn)物的濃度。
[0025]在一實施例中，燃燒腔室具有在軸向貼近于噴嘴端延伸的噴嘴區(qū)，穿孔內(nèi)襯的孔密度朝向噴嘴區(qū)減小。因此，在噴嘴端附近的內(nèi)襯區(qū)域可以具有減小的或低集中度的孔口表面積以便減小在燃燒殘余物或沉積物造成特定性能降級處或者在清潔這些殘余物或沉積物較難處的區(qū)域中的燃燒產(chǎn)物濃度。
[0026]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯在貼近于噴嘴區(qū)處未穿孔。
[0027]在一實施例中，輻射式燃燒器包括圍繞燃燒腔室在周向定位的多個噴嘴并且穿孔內(nèi)襯的孔密度貼近于多個噴嘴在周向增加。因此，內(nèi)襯的孔口表面積的量可以靠近噴嘴增加以便在從噴嘴噴射的流出氣流附近遞送更多燃燒產(chǎn)物。這幫助確保燃燒產(chǎn)物在它們最需要與流出氣流起反應(yīng)的區(qū)域中集中。
[0028]在一實施例中，輻射式燃燒器包括:用于將清潔流體噴射到穿孔內(nèi)襯的清潔區(qū)上的至少一個噴灑噴嘴，穿孔內(nèi)襯的孔密度朝向清潔區(qū)減小。因此，清潔流體可以從噴嘴噴灑到內(nèi)襯上。在清潔流體沖擊內(nèi)襯的區(qū)域中的孔密度可能減小或甚至完全不提供孔以便防止清潔流體穿過內(nèi)襯及接觸所述輻射式燃燒器的多孔套筒或其它可能損壞的部件。
[0029]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯包括網(wǎng)狀物、絲網(wǎng)篩、穿孔薄片和百葉式薄片中的一種。
[0030]在一實施例中，百葉式薄片的百葉窗板被定向為用以將燃燒產(chǎn)物導(dǎo)向至燃燒腔室內(nèi)。將意識到百葉窗板提供用于將燃燒產(chǎn)物的流動導(dǎo)向至燃燒腔室內(nèi)的規(guī)定區(qū)域同時也提供防止清潔流體通過內(nèi)襯的有效屏障的兩種機構(gòu)。
[0031 ] 在一實施例中，百葉式薄片的百葉窗板被定向成在主表面上接收來自至少一個噴灑噴嘴的清潔流體。因此，將認(rèn)識到使用百葉窗板能允許將穿孔設(shè)置于清潔區(qū)內(nèi)。將意識到百葉窗板通常是較長、較薄、平面構(gòu)件；主表面將會是百葉窗板的較大(通?！稀颉隆?表面之一，而不是將實際上是其邊緣的小表面。
[0032]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯在容納位置與未容納位置之間可在軸向移位，在容納位置，穿孔內(nèi)襯容納于燃燒腔室內(nèi)，在未容納位置，穿孔內(nèi)襯從燃燒腔室突伸。因此，內(nèi)襯可以在燃燒腔室內(nèi)移動以從燃燒腔室突伸以便于清潔。將意識到可提供這個移位以作為提供噴灑噴嘴的補充或替代。
[0033]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯從處于未容納位置的燃燒腔室完全延伸。從燃燒腔室完全移除內(nèi)襯進(jìn)一步有助于輔助其清潔或替換。
[0034]在一實施例中，輻射式燃燒器包括用于保持清潔流體的清潔槽并且其中在未容納位置，穿孔內(nèi)襯延伸到清潔槽內(nèi)。將內(nèi)襯浸沒于清潔槽內(nèi)幫助移除燃燒殘余物并且清潔所述內(nèi)襯。
[0035]在一實施例中，輻射式燃燒器包括用于攪動所述清潔槽中的穿孔內(nèi)襯的器件。將意識到攪動還幫助清潔內(nèi)襯。
[0036]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯包括用于接納流出噴嘴中相關(guān)聯(lián)噴嘴的孔口，穿孔內(nèi)襯的移位造成孔口相對于流出噴嘴中相關(guān)聯(lián)噴嘴的移動以使位于其外表面上的任何流出處理沉積物離位。因此，使內(nèi)襯移位的作用可能便于移除可能已經(jīng)沉積到噴嘴上的燃燒沉積物或殘余物，這些燃燒沉積物或殘余物原本可能會遲早降低這些噴嘴的性能。
[0037]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯為金屬的。與當(dāng)試圖清潔燃燒腔室的多孔套筒或其它部件時將可能發(fā)生的機械和熱沖擊應(yīng)力相比，提供金屬內(nèi)襯能允許在執(zhí)行清潔時施加有所增加的機械和熱沖擊應(yīng)力。
[0038]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯包括鎳。
[0039]在一實施例中，燃燒區(qū)和穿孔內(nèi)襯為圓柱形。
[0040]根據(jù)第二方面，提供一種用于處理來自制造過程工具的流出氣流的方法，該方法包括以下步驟:使燃燒材料通過燃燒腔室的多孔套筒以用于貼近于多孔套筒的燃燒表面而燃燒；使流出氣流從至少一個流出噴嘴噴射到燃燒腔室內(nèi)；以及提供穿孔內(nèi)襯，其貼近于燃燒表面。
[0041]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯容納于燃燒腔室內(nèi)。
[0042]在一實施例中，燃燒材料在與多孔套筒的燃燒表面貼近的燃燒區(qū)中燃燒以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物并且穿孔內(nèi)襯鄰近于燃燒區(qū)而定位。
[0043]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯至少部分地沿著燃燒腔室的軸向長度延伸。
[0044]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯穿有多個孔。
[0045]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯包括可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0046]在一實施例中，該方法包括:將可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)固持于燃燒腔室內(nèi)的固持位置并且使可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的至少一個端部移位到膨脹位置。
[0047]在一實施例中，可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)當(dāng)處于固持位置時具有第一軸向長度并且當(dāng)處于膨脹位置時具有第二軸向長度，其中第二軸向長度大于第一軸向長度。
[0048]在一實施例中，可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)當(dāng)處于固持位置時具有的軸向長度與燃燒腔室的軸向長度匹配并且當(dāng)處于膨脹位置時其軸向長度比燃燒腔室的更大。
[0049]在一實施例中，可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包括螺旋彈簧，螺旋彈簧具有被布置成當(dāng)處于固持位置時使相鄰匝間隔開的間隔件。
[0050]在一實施例中，螺旋彈簧由圓柱形基板和平面基板之一形成。
[0051]在一實施例中，間隔件包括下列中的至少一個:始于螺旋彈簧表面的突出部；包圍螺旋彈簧表面的環(huán)形圈、套圈和纏繞線圈/螺旋；以及打褶的螺旋彈簧，其具有相鄰的匝，在螺旋彈簧的相鄰匝之間留有間隙。
[0052]在一實施例中，該方法包括:選擇螺旋彈簧和間隔件的尺寸和位置來提供穿孔內(nèi)襯的選定孔密度。
[0053]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯的孔密度沿著軸向長度變化。
[0054]在一實施例中，燃燒腔室具有貼近于至少一個流出噴嘴的噴嘴端和在軸向遠(yuǎn)離至少一個流出噴嘴的排放端，穿孔內(nèi)襯的孔密度朝向排放端減小。
[0055]在一實施例中，燃燒腔室具有在軸向貼近于排放端延伸的排放區(qū)，穿孔內(nèi)襯的孔密度朝向排放區(qū)增加。
[0056]在一實施例中，燃燒腔室具有在軸向貼近于噴嘴端延伸的噴嘴區(qū)，穿孔內(nèi)襯的孔密度朝向噴嘴區(qū)減小。
[0057]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯在貼近于噴嘴區(qū)處未穿孔。
[0058]在一實施例中，噴射步驟包括:從圍繞燃燒腔室在周向定位的多個噴嘴噴射并且其中穿孔內(nèi)襯的孔密度貼近于多個噴嘴在周向增加。
[0059]在一實施例中，該方法包括以下步驟:將來自至少一個噴灑噴嘴的清潔流體噴射到穿孔內(nèi)襯的清潔區(qū)上并且其中穿孔內(nèi)襯的孔密度朝向清潔區(qū)減小。
[0060]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯包括網(wǎng)狀物、絲網(wǎng)篩、穿孔薄片和百葉式薄片中的一種。[0061 ] 在一實施例中，百葉式薄片的百葉窗板被定向為將燃燒產(chǎn)物導(dǎo)向至燃燒腔室內(nèi)。
[0062]在一實施例中，百葉式薄片的百葉窗板被定向成在主表面上接收來自至少一個噴灑噴嘴的清潔流體。
[0063]在一實施例中，該方法包括以下步驟:使穿孔內(nèi)襯在容納位置與未容納位置之間在軸向移位，在容納位置，穿孔內(nèi)襯容納于燃燒腔室內(nèi)，在未容納位置，穿孔內(nèi)襯從燃燒腔室突伸。
[0064]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯從處于未容納位置的燃燒腔室完全延伸。
[0065]在一實施例中，軸向延伸步驟包括使穿孔內(nèi)襯延伸到保持清潔流體的清潔槽內(nèi)。
[0066]在一實施例中，該方法包括以下步驟:攪動清潔槽中的穿孔內(nèi)襯。
[0067]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯包括用于接納流出噴嘴中相關(guān)聯(lián)噴嘴的孔口且該方法包括使穿孔內(nèi)襯移位的步驟以造成孔口相對于流出噴嘴中相關(guān)聯(lián)的噴嘴移動來使位于其外表面上的任何流出處理沉積物離位。
[0068]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯為金屬。
[0069]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯包括鎳。
[0070]在一實施例中，燃燒腔室和穿孔內(nèi)襯為圓柱形。
[0071]根據(jù)第三方面，提供一種用于處理來自制造過程工具的流出氣流的輻射式燃燒器的穿孔內(nèi)襯，輻射式燃燒器包括:燃燒腔室，其具有多孔套筒，燃燒材料通過多孔套筒以用于貼近多孔套筒的燃燒表面燃燒；至少一個流出噴嘴，其用于將流出氣流噴射到燃燒腔室內(nèi)，穿孔內(nèi)襯的形狀和配置適于貼近于燃燒表面放置。
[0072]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯的形狀和配置適于容納于燃燒腔室內(nèi)。
[0073]在一實施例中，燃燒材料在與多孔套筒的燃燒表面貼近的燃燒區(qū)中燃燒以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物并且穿孔內(nèi)襯的形狀和配置適于鄰近于燃燒區(qū)而定位。
[0074]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯的尺寸設(shè)定為至少部分地沿著燃燒腔室的軸向長度延伸。
[0075]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯穿有多個孔。
[0076]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯包括可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0077]在一實施例中，可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)當(dāng)處于固持位置時具有第一軸向長度并且當(dāng)處于膨脹位置時具有第二軸向長度，其中第二軸向長度大于第一軸向長度。
[0078]在一實施例中，可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)當(dāng)處于固持位置時具有的軸向長度與燃燒腔室長度的軸向長度匹配并且當(dāng)處于膨脹位置時其軸向長度比燃燒腔室的更大。
[0079]在一實施例中，可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包括螺旋彈簧，螺旋彈簧具有被布置成當(dāng)處于固持位置時使相鄰匝間隔開的間隔件。
[0080]在一實施例中，螺旋彈簧由圓柱形基板和平面基板之一形成。
[0081]在一實施例中，間隔件包括下列中的至少一個:始于螺旋彈簧表面的突出部；包圍著螺旋彈簧表面的環(huán)形圈、套圈和纏繞線圈/螺旋；以及打褶的螺旋彈簧，其具有相鄰的匝，在螺旋彈簧的相鄰匝之間留有間隙。
[0082]在一實施例中，選擇螺旋彈簧和間隔件的尺寸和位置以提供穿孔內(nèi)襯的選定孔密度。
[0083]在一實施例中，孔密度沿著軸向長度變化。
[0084]在一實施例中，孔密度朝向排放端減小。
[0085]在一實施例中，孔密度朝向排放端增加。
[0086]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯的孔密度朝向噴嘴區(qū)減小。
[0087]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯在貼近于噴嘴區(qū)處未穿孔。
[0088]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯的孔密度在周向貼近于多個噴嘴區(qū)域而增加。
[0089]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯的孔密度朝向清潔區(qū)減小。
[0090]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯包括網(wǎng)狀物、絲網(wǎng)篩、穿孔薄片和百葉式薄片中的一種。[0091 ] 在一實施例中，百葉窗板被定向為將燃燒產(chǎn)物導(dǎo)向至燃燒腔室內(nèi)。
[0092]在一實施例中，百葉窗板被定向成在主表面上接收來自至少一個噴灑噴嘴的清潔流體。
[0093]在一實施例中，內(nèi)襯包括用于接納相關(guān)聯(lián)流出噴嘴的孔口。
[0094]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯為金屬的。
[0095]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯包括鎳。
[0096]在一實施例中，穿孔內(nèi)襯為圓柱形。
[0097]根據(jù)第四方面，提供一種用于處理來自制造過程工具的流出氣流的輻射式燃燒器穿孔內(nèi)襯，輻射式燃燒器包括:燃燒腔室，其具有多孔套筒，燃燒材料通過多孔套筒以用于貼近于多孔套筒的燃燒表面而燃燒；至少一個流出噴嘴，其用于將流出氣流噴射到燃燒腔室內(nèi)，穿孔內(nèi)襯的形狀和配置適于貼近于燃燒表面而放置。
[0098]另外的并且優(yōu)選方面在所附的獨立和從屬權(quán)利要求中陳述。從屬權(quán)利要求的特征可與獨立權(quán)利要求的特征適當(dāng)?shù)亟M合，且與權(quán)利要求中未明確陳述的那些特征相組合。
[0099]在設(shè)備特征被描述為可操作以提供一種功能的情況下，將意識到這包括提供這種功能或者適于或配置成用以提供這種功能的設(shè)備特征。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0100]現(xiàn)將參看附圖來進(jìn)一步描述本發(fā)明的實施例，在附圖中:
圖1示出了根據(jù)一實施例的輻射式燃燒器；
圖2為圖1所示的內(nèi)襯與噴嘴之間界面的放大視圖；
圖3至圖5示出了根據(jù)實施例的不同穿孔密度的區(qū)域；
圖6和圖7示出了根據(jù)一實施例的內(nèi)襯的移位；
圖8和圖9示出了根據(jù)一實施例的輻射式燃燒器；
圖1OA至圖1OC示出了根據(jù)本發(fā)明，盤繞成用以提供螺旋彈簧匝的結(jié)構(gòu)；
圖11示出了根據(jù)一實施例的螺旋彈簧的匝的一部分的側(cè)視圖；以及圖12示出了根據(jù)一實施例，盤繞成用以提供螺旋彈簧匝的結(jié)構(gòu)。

【具體實施方式】
[0101]概沭
在對實施例進(jìn)行任何詳細(xì)討論之前，首先將提供概述。如上文所提到的那樣，在輻射式燃燒器的燃燒腔室內(nèi)的條件可以使得由于流出氣體到燃燒腔室內(nèi)的流率變化，燃燒殘余物沉積在燃燒腔室內(nèi)的表面上。這些殘余物通常通過防止燃燒材料通過燃燒器元件流動并且通過阻擋提供流出氣流噴嘴而影響燃燒腔室的性能。此外，殘余物可能會影響在燃燒腔室內(nèi)的燃燒的化學(xué)性質(zhì)。
[0102]在燃燒腔室內(nèi)提供穿孔或多孔的內(nèi)襯保護(hù)了燃燒器元件和/或噴嘴防止這些燃燒沉積物，因為燃燒殘余物沉積在內(nèi)襯上，與對于燃燒器元件或噴嘴可能的情況相比，內(nèi)襯能被更方便地清潔并且能以多種不同方式中的任何方式清潔。例如，可以使用刮除器(scraper )，通過向內(nèi)襯噴水或者通過使內(nèi)襯膨脹以改變穿孔的形狀來機械地清潔內(nèi)襯，并且使沉積物離位。這樣的清潔通常將是不可能的或者會損壞燃燒器元件?？梢栽换蛘咄ㄟ^從燃燒腔室移除內(nèi)襯來執(zhí)行這種清潔。因此，這對于燃燒器元件或噴嘴而言不易于實現(xiàn)。這種方案使得清潔所述輻射式燃燒器更容易并且更快。
[0103]因此，內(nèi)襯的機械布置可以被配置成用以調(diào)整燃燒腔室的燃燒性質(zhì)。例如，在內(nèi)襯內(nèi)的穿孔或孔口的大小和分布可能被確定為影響了燃燒腔室內(nèi)的燃燒氣體的濃度和流量。而且，穿孔的大小和配置可以被配置成防止或減小用于清潔內(nèi)襯的任何清潔材料接觸并且可能損壞燃燒元件的可能性。
[0104]因此，可以看出內(nèi)襯的布置幫助改進(jìn)輻射式燃燒器的性能。
[0105]輻射式燃燒器-一般配置和操作
圖1總體上以8示出了根據(jù)一實施例的輻射式燃燒器。輻射式燃燒器8通常利用真空泵送系統(tǒng)來處理從制造過程工具諸如半導(dǎo)體或平板顯示器過程工具泵送的流出氣流。流出流在入口 10處被接收。流出流從入口 10輸送到噴嘴12，噴嘴12將流出流噴射到圓柱形燃燒腔室14內(nèi)。在此實施例中，輻射式燃燒器8包括在周向布置的四個入口 10，每個入口 10利用相應(yīng)真空泵送系統(tǒng)來輸送從相應(yīng)工具泵送的流出流。替代地，來自單個經(jīng)處置的工具的流出流可以被分成多個流，其中的每個流被輸送到相應(yīng)入口 10。每個噴嘴12定位于在陶瓷頂板18中所形成的相應(yīng)內(nèi)孔16內(nèi)，陶瓷頂板18限定燃燒腔室14的上表面或入口表面。
[0106]燃燒腔室14具有由帶小孔的燃燒器元件20的排出表面21限定的側(cè)壁，諸如在EPO 694 735中所描述的那種。燃燒器元件20為圓柱形并且固持在圓柱形外殼體24內(nèi)。充氣部(plenum)體積22限定于燃燒器元件20的進(jìn)入表面23與圓柱形外殼體24之間。諸如天然氣或烴這樣的燃料氣體與空氣的混合物經(jīng)由一個或多個入口噴嘴(未圖示)引入到充氣部體積22內(nèi)。燃料氣體與空氣的混合物從燃燒器元件20的進(jìn)入表面23傳遞到燃燒器元件20的排出表面21以用于在燃燒腔室14內(nèi)燃燒。
[0107]燃料氣體與空氣的混合物的比例發(fā)生變化以將燃燒腔室14內(nèi)的溫度改變?yōu)檫m于處理流出氣流的溫度。而且，調(diào)整了燃料氣體與空氣的混合物引入到充氣部體積22內(nèi)的速率使得混合物將燃燒但沒有在燃燒器元件20的排出表面21處造成可見的火焰。燃燒腔室40的排氣口 15敞開以使得燃燒產(chǎn)物能從輻射式燃燒器8輸出。
[0108]因此，可以看出，通過入口 10接收的并且由噴嘴12提供給燃燒腔室14的流出氣體在燃燒腔室14內(nèi)燃燒，燃燒腔室由在燃燒器元件20的排出表面21附近燃燒的燃料氣體和空氣的混合物加熱。這種燃燒導(dǎo)致對腔室14的加熱并且提供燃燒產(chǎn)物，諸如氧氣，通常在7.5%至10.5%的范圍，取決于提供給燃燒腔室14的空氣/燃料混合物[CH4、C3H8X4HJ。這種熱和燃燒產(chǎn)物與燃燒腔室14內(nèi)的流出氣流起反應(yīng)以清潔流出氣流。例如，SiHjPNH3可以設(shè)置于流出氣流內(nèi)，流出氣流在燃燒腔室14內(nèi)與O2起反應(yīng)以生成Si02、N2，H2O, N0X。同樣，N2, CH4, C2F6可以提供于流出氣流內(nèi)，流出氣流在燃燒腔室14內(nèi)與O2起反應(yīng)以生成CO2, HF, H2O0
[0109]穿孔內(nèi)襯-固定布置
內(nèi)襯40設(shè)置于燃燒腔室14內(nèi)。在此實施例中，內(nèi)襯40為圓柱形并且其鄰近于燃燒器元件20的排出表面21而被接納于燃燒腔室14內(nèi)。燃料氣體與空氣的混合物的燃燒發(fā)生在與燃燒器元件20的排出表面21鄰近的燃燒區(qū)25內(nèi)。在此實施例中，內(nèi)襯40的外表面44鄰近燃燒區(qū)25定位使得燃燒產(chǎn)物通過內(nèi)襯40的穿孔并且進(jìn)入燃燒腔室14。然而，將意識到內(nèi)襯40相對于燃燒器元件20的排出表面21和燃燒區(qū)25的精確位置可以被改變以改變在燃燒腔室14內(nèi)的條件。
[0110]內(nèi)襯40被穿孔以能允許燃燒產(chǎn)物從燃燒區(qū)25傳遞到燃燒腔室14內(nèi)。這些穿孔的大小和分布被選擇為便于燃燒產(chǎn)物從燃燒區(qū)25到燃燒腔室14內(nèi)的分布和流動，如將在下文中更詳細(xì)地描述。而且，穿孔的大小和分布可以被改變以保護(hù)燃燒器元件20避免在清潔內(nèi)襯40期間損壞。將意識到穿孔能以多種不同方式設(shè)置；例如，內(nèi)襯40可以被沖孔或軋制以在正確位置處形成孔口或者甚至可以為百葉式。
[0111]在此實施例中，內(nèi)襯40由兩部分形成，S卩，圓柱形部段和頂板部段。圓柱形部段和頂板部段46被固結(jié)。頂板46具有徑向外周向凸緣，徑向外周向凸緣夾持在輻射式燃燒器8的上部段60與下部段62之間。這保持內(nèi)襯40在燃燒腔室14內(nèi)就位。
[0112]噴灑噴嘴
為了清潔所述固定內(nèi)襯，設(shè)置了在陶瓷頂板18中的另一內(nèi)孔30，噴灑噴嘴32在燃燒腔室14的入口端處延伸通過內(nèi)孔30。噴灑噴嘴32被供應(yīng)來自積蓄器的清潔流體，諸如水，積蓄器操作以從噴灑噴嘴32在選定壓力分配選定或固定量的流體，諸如水。噴灑噴嘴32的幾何形狀限定了用于清潔流體的噴灑圖案。在此實例中，設(shè)置120°噴射噴嘴，其以120°圓錐導(dǎo)向流體，具有導(dǎo)致清潔流體對所述內(nèi)襯40的沖擊區(qū)34進(jìn)行沖擊的角度公差。
[0113]與熱內(nèi)襯40的內(nèi)表面相接觸的清潔流體的機械沖擊、汽化和/或熱沖擊造成沉積在內(nèi)襯40上的燃燒殘余物變得分離。
[0114]噴嘴清潔
如從圖2更詳細(xì)地看出，頂板46包括孔口，孔口中的每一個接納相應(yīng)噴嘴12?？卓谟身敯宓闹绷⑦吘?8限定，直立邊緣48的公差被設(shè)定為提供與噴嘴12外表面13的干涉配合。頂板46的直立邊緣48的存在使得當(dāng)內(nèi)襯40從燃燒腔室14移除時能刮掉沉積在噴嘴12的外表面13上的任何燃燒殘余物。
[0115]在圖1中所示的實施例中，通過分離所述輻射式燃燒器8的上部段60和下部段62而實現(xiàn)了內(nèi)襯40的移除。然而，在下文更詳細(xì)描述的實施例中，內(nèi)襯40可以從燃燒腔室14移位，而不分離上部段60與下部段62。
[0116]穿孔內(nèi)襯-可移位的布置
圖6示出了根據(jù)一實施例的可移位的布置，其中省略了噴灑噴嘴32。為了清潔所述內(nèi)襯14，其從燃燒腔室14的排氣口 15移位以用于清潔。通常，內(nèi)襯40移位到水浴90內(nèi)。將內(nèi)襯40浸沒于水浴中造成機械沖擊、汽化和/或熱沖擊，這造成燃燒殘余物離位。然后可在水浴中攪動內(nèi)襯40或者水浴本身可以被攪動以便于清潔。
[0117]特別地，穿孔內(nèi)襯42由與促動器82聯(lián)接的固定件80固持，促動器82被示出處于容納或縮回位置?？傮w上標(biāo)注為92的下腔室與圓柱形外殼體24聯(lián)接。設(shè)置下腔室92用于冷卻從燃燒腔室14出來的經(jīng)處置的流出氣體。經(jīng)處置的流出氣體進(jìn)入圓柱形管83，通過孔口 85流動并且從出口 88出來。圓柱形管83具有水簾，其在方向A上流動并且由水簾供給84供給。冷卻噴灑86朝向孔口 85導(dǎo)向水簾。冷卻噴灑86幫助冷卻經(jīng)處置的流出氣體并且截留微粒材料。水浴90維持在容器92的下部處。
[0118]圖7示出了處于未容納或突伸位置的穿孔內(nèi)襯42。穿孔內(nèi)襯42由促動器82移位到水浴90內(nèi)。穿孔內(nèi)襯42浸沒于水浴90內(nèi)使得殘余沉積物被移除。使促動器82進(jìn)行往復(fù)移動幫助攪動水浴90內(nèi)的內(nèi)襯42。促動器82可以縮回以使穿孔內(nèi)襯82移位并且將其容納到燃燒腔室14內(nèi)。穿孔內(nèi)襯42的移位幫助移除在噴嘴12上的任何殘余沉積物。
[0119]將意識到對于這種布置而言，省略了周向凸緣50，并且內(nèi)襯40替代地由固定件80和促動器82固持在燃燒腔室14內(nèi)。移位機構(gòu)然后可以使內(nèi)襯40返回到容納位置，如圖1所示。
[0120]內(nèi)襯40的移位導(dǎo)致了在噴嘴12的外表面13上的燃燒殘余物被移除。
[0121]在固定和可移位的布置中，可以插入機械刮除器，其與內(nèi)襯40的內(nèi)表面42接觸并且提供機械清潔。作為替代或補充，機械刮除器可以定位于水浴90中并且可以在內(nèi)襯40移位到未容納位置期間接合內(nèi)襯40。
[0122]穿孔內(nèi)襯-可膨脹的網(wǎng)狀布置
圖8和圖9示出了根據(jù)一實施例的輻射式燃燒器。此實施例合并了上文和下文提到的實施例的所有特征，但此實施例省略了提供噴灑噴嘴32和促動器82。替代地，如將從下文的描述變得顯然，設(shè)置了修改的促動器82A，其操作以使內(nèi)襯42A膨脹以便移除沉積物。然而，將意識到另外的實施例也可以包括噴灑噴嘴32以將清潔流體噴射到內(nèi)襯42A和/或促動器82上來使內(nèi)襯42A以與上文所提到的類似方式移位。
[0123]在此實施例中，內(nèi)襯42A為圓柱形并且其鄰近于燃燒器元件的排出表面而被接納于燃燒腔室14內(nèi)。燃料氣體與空氣的混合物的燃燒在燃燒區(qū)內(nèi)鄰近于燃燒器元件的排出表面而發(fā)生。在此實施例中，內(nèi)襯42A的外表面鄰近于燃燒區(qū)定位使得燃燒產(chǎn)物通過內(nèi)襯42A的穿孔并且進(jìn)入燃燒腔室14A。然而，將意識到內(nèi)襯42A相對于燃燒器元件的排出表面和燃燒區(qū)的精確位置可以改變以改變在燃燒腔室14A內(nèi)的條件。
[0124]內(nèi)襯42A為可膨脹的網(wǎng)狀物，其被穿孔以能允許燃燒產(chǎn)物從燃燒區(qū)傳遞到燃燒腔室14A內(nèi)。這些穿孔的大小和分布被選擇為便于燃燒產(chǎn)物從燃燒區(qū)到燃燒腔室14A內(nèi)的分布和流動，如將在下文中更詳細(xì)地描述。而且，對于合并了噴灑噴嘴的那些實施例而言，穿孔的大小和分布可以改變以保護(hù)燃燒器元件避免在清潔所述內(nèi)襯42A期間受到損壞。將意識到可以用多種不同方式設(shè)置穿孔；例如，內(nèi)襯42A可以由螺旋彈簧形成，如將在下文中更詳細(xì)地描述或者甚至可以是編織襪。
[0125]在此實施例中，內(nèi)襯42A由兩部分形成，S卩，圓柱形部段和頂板部段。圓柱形部段和頂板部段被固結(jié)。頂板具有徑向外周向凸緣，徑向外周向凸緣夾持在輻射式燃燒器的上部段與下部段之間。這將內(nèi)襯42A固持在燃燒腔室14A內(nèi)就位。
[0126]在替代實施例中，在內(nèi)襯42A也從燃燒腔室14A的排出口移位用于以上文所描述的方式進(jìn)行清潔的情況下，除了修改的促動器82A之外，內(nèi)襯42A由與促動器82聯(lián)接的固定件固持。這能使得內(nèi)襯42A膨脹以及浸沒和/或手動刮除，如上文所提到那樣。
[0127]經(jīng)修改的促動器82A聯(lián)接著與頂板部段相反的端部42B。當(dāng)希望從內(nèi)襯42A移除沉積物時，經(jīng)修改的促動器82A在圖9所示的方向B上延伸所述內(nèi)襯42A的長度。在端部42B移位時，頂板部段將內(nèi)襯42A固持就位。經(jīng)修改的促動器82A使用環(huán)形圈與端部42B連接。內(nèi)襯42的延伸部造成內(nèi)襯42A的穿孔延伸和撓曲，因此使任何沉積物離位。一旦內(nèi)襯42A已經(jīng)以所需量延伸，經(jīng)修改的促動器82A使膨脹反向并且使內(nèi)襯42A恢復(fù)到其固持位置，如圖8所示。
[0128]通常，膨脹將試圖使穿孔的大小膨脹大約一半并且將需要內(nèi)襯42A的軸向長度延伸在固持位置通常介于其軸向長度的三分之一與三分之二之間。
[0129]這種布置的優(yōu)點在于通過簡單的機械移位，能使沉積物離位。與圖7中所示的移位技術(shù)相比，這種移位可以相對快速第執(zhí)行，并且其與上文所提到的技術(shù)中的任何技術(shù)相比，對于燃燒腔室14A內(nèi)的條件具有減小的影響。
[0130]如上文所提到那樣，一個實施例內(nèi)襯42A包括螺旋彈簧。圖1OA至圖1OC示出了盤繞成用以提供這種螺旋彈簧的匝的結(jié)構(gòu)。設(shè)置了基板100A、100B?；蹇梢允菆A柱形，具有大體上圓形截面；或者可以是平面的，具有大體上直線截面。
[0131]間隔件102A、102B、102C被設(shè)置為包圍著基板100A、100B或者從基板100A、100B突伸。特別地，間隔件102A包括圍繞基板100A、100B外側(cè)纏繞的較小直徑基板(諸如絲)。間隔件102B包括從基板100A、100B的表面延伸的突出部。間隔件102C包括設(shè)置于基板100AU00B的外表面上的環(huán)形圈或套圈。
[0132]基板100A、100B的直徑由距離D表示。在基板100A、100B的一個外表面與間隔件102A、102B、102C的外表面之間的距離由距離d表示。間隔件102A、102B、102C的長度由距離I表示。在相鄰間隔件之間的距離由距離L表示。如圖11所示，當(dāng)內(nèi)襯42A處于固持位置時，距離d、D、l和L決定穿孔104的大小和幾何形狀。通常，距離D將為約1.5mm至2mm，而距離d將通常為約2至2.5mm。通常，選擇距離I和L以便避免在螺旋彈簧的相鄰匝上的間隔件發(fā)生接觸。然而，將意識到若需要，則可能調(diào)整這些距離使得它們接觸。
[0133]而且，將意識到通過沿著基板的長度改變距離d、D、I和L，當(dāng)處于固持位置時，能改變內(nèi)襯42A內(nèi)的穿孔密度，如將在下文中更詳細(xì)地描述。
[0134]圖12示出了根據(jù)一實施例的替代螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)。在此實施例中，設(shè)置了基板100A、10Bo
[0135]然而，并非設(shè)置了包圍著基板100A、100B的間隔件，替代地，設(shè)置了單獨的間隔件結(jié)構(gòu)102D，單獨的間隔件結(jié)構(gòu)102D本身形成于螺旋彈簧內(nèi)并且該螺旋彈簧的匝在基板100AU00B的相鄰匝之間交錯。特別地，間隔件102C包括打褶的基板，其以往復(fù)、正弦或鋸齒輪廓而起伏，其然后纏繞成螺旋彈簧。由起伏提供的間距當(dāng)處于固持位置時提供穿孔。
[0136]內(nèi)襯穿孔-燃燒產(chǎn)物一般流動控制
為了控制從燃燒區(qū)25到燃燒腔室14內(nèi)的燃燒產(chǎn)物引入，穿孔的大小和分布如圖3所示而變化。為了改善清晰度，圓柱形部分被示出為矩形網(wǎng)。
[0137]如可以看出的，在鄰近于陶瓷頂板18的區(qū)域70中，不提供穿孔或提供較低密度穿孔。可選地，在與燃燒腔室14的排氣口 15鄰近的區(qū)域74中，提供較高密度的穿孔。在區(qū)域70與74之間的區(qū)域72中，穿孔密度從朝向區(qū)域70的較高密度穿孔向朝向區(qū)域74的較低密度穿孔而變化。
[0138]在靠近所述噴嘴12的區(qū)域72中設(shè)置更高密度的穿孔幫助了增加在流出氣流在燃燒腔室14內(nèi)燃燒流出氣流的區(qū)域中燃燒產(chǎn)物的分布。一般而言，朝向出口 15減小穿孔密度減小了燃燒產(chǎn)物量，因為未處理的流出氣流量減小。
[0139]使區(qū)域74設(shè)有更高密度的穿孔也增加了在燃燒很可能較為低效的出口 15附近區(qū)域中的燃燒產(chǎn)物密度。減小區(qū)域70中的穿孔密度幫助了減小在流出氣流在燃燒腔室14內(nèi)經(jīng)歷較少燃燒的區(qū)域中燃燒產(chǎn)物的分布。
[0140]內(nèi)襯穿孔-燃燒產(chǎn)物流-噴嘴優(yōu)化
為了控制從燃燒區(qū)25到燃燒腔室14內(nèi)的燃燒產(chǎn)物引入，穿孔的大小和分布如圖4所示變化。為了改善清晰度，圓柱形部分被示出為矩形網(wǎng)。
[0141]在圖1所示的實施例中，設(shè)有在周向等距隔開的四個噴嘴12。那些噴嘴12的相對位置在圖4中示意性地指示。為了在那些噴嘴12中每一個附近集中燃燒產(chǎn)物的存在，與在區(qū)域12b中的穿孔密度相比，在區(qū)域12a中的穿孔密度增加。
[0142]將意識到取決于噴嘴12的特定數(shù)量和配置，區(qū)域12a和12b的精確位置將改變以匹配。
[0143]內(nèi)襯穿孔-噴灑保護(hù)
為了防止損壞燃燒器元件20，穿孔的大小和分布變化，如圖5所示。為了更加清楚，圓柱形部分被示出為矩形網(wǎng)。
[0144]如可以看出的，設(shè)置無穿孔或具有低密度穿孔的區(qū)域34。這防止或減小了從噴灑噴嘴噴射的任何清潔流體通過內(nèi)襯40并且接觸燃燒器元件20并且對燃燒器元件20造成損壞的可能性。
[0145]將意識到在利用百葉窗板而不是穿孔的實施例中，不需要區(qū)34存在。
[0146]內(nèi)襯穿孔-密度組合
為了提供燃燒產(chǎn)物控制和噴灑防護(hù)，圖3、圖4和圖5所示的密度可以組合以實現(xiàn)穿孔內(nèi)襯的適當(dāng)密度分布。特別地，例如，可以省略區(qū)70和74。
[0147]如上文所提到的那樣，流出氣體諸如硅烷、氯硅烷和有機硅烷的處置產(chǎn)生固體副產(chǎn)物，諸如S1dP Si 3n4。這傾向于沉積在輻射式燃燒器內(nèi)的表面上。沉積速率足以使得通常湍流火焰燃燒器替代地用于處置在光伏太陽能和平板顯示器工藝期間通常產(chǎn)生的這種氣體。
[0148]在實施例中，經(jīng)穿孔的篩插置于燃燒器元件與燃燒腔室之間。例如，6英寸直徑篩安裝于7英寸直徑燃燒器元件內(nèi)。燃燒器以常規(guī)方式燃燒，且經(jīng)穿孔的篩形成了燃燒腔室的氣體凈化輻射邊界。篩可以被覆蓋著金屬板，金屬板被穿孔以允許各種頭夾具突伸，例如，引燃器(pilot burner)、過程噴嘴、熱電偶等。這提供犧牲性表面，覆蓋了通常傾向于沉積但由比基底部分(其通常地/普遍地為用于頭絕緣的陶瓷纖維和用于燃燒器元件的復(fù)合金屬纖維/陶瓷纖維)顯著更結(jié)實的材料制成的區(qū)域。提供經(jīng)穿孔的篩提供了可以被清潔的表面。在一實施例中，通過來自高壓噴灑噴嘴的沖擊水滴來清潔這些零件。在另一實施例中，內(nèi)襯安裝于促動器上，允許它從燃燒器平移出來，并且浸漬到在燃燒器下方緊鄰的水槽內(nèi)。
[0149]篩可以是被軋制和焊接的簡單穿孔薄板，或者可以被沖制為具有百葉窗使得燃燒副產(chǎn)物被向下導(dǎo)向，但防止任何水噴灑或蒸汽(如果允許通過燃燒腔室頂部)與燃燒器表面接觸。替代地，可以采用針織線編織絲網(wǎng)篩。
[0150]內(nèi)襯需要能耐受燃燒腔室的高溫氧化條件并且也耐受清潔事件的高熱沖擊。因此，內(nèi)襯可以包括inconnel 600或類似合金。替代地，軟鋼可以用于重高磷無電極鍍鎳。當(dāng)在真空爐中被加熱到煎燉(braising)溫度時(800 °C至250 °C )，鎳涂層流入到軟鋼表面內(nèi)并且磷隨后燒盡，留下基本上純鎳的非多孔涂層，其具有大約1440°C的熔點和800°C至1200°C的涂層熔點，取決于磷含量。
[0151]如上文所提到的那樣，實施例提供諸如硅烷、氯硅烷和有機硅烷這樣的過程氣體的燃燒減排，產(chǎn)生了固體副產(chǎn)物諸如Si02、Si3N4。這些固體傾向于沉積在減排系統(tǒng)內(nèi)的表面上，例如在輻射式燃燒器的頭部陶瓷和燃燒器內(nèi)襯上。
[0152]盡管提供最佳的減排性能(在被處理為限定的破壞或移除效率水平的每升氣體的燃料使用方面)，這種燃燒器已由用于最嚴(yán)格的光伏太陽能和平板顯示工藝的低級(infer1r)湍流火焰燃燒器所取代。然而，實施例給出了提供這種過程減排的布置，組合了輻射式燃燒器的效率和性能與在更簡單湍流火焰裝置的維修之間的平均時間。
[0153]在一實施例中，經(jīng)穿孔的篩插置于輻射式燃燒器與燃燒腔室之間。例如6〃直徑篩安裝于7〃直徑燃燒器內(nèi)。燃燒器以常規(guī)方式燃燒，且經(jīng)穿孔的篩形成了燃燒腔室的氣體凈化輻射邊界。篩可以被覆蓋著金屬板，金屬板被穿孔以允許各種頭部夾具突伸，例如，引燃器、過程噴嘴、熱電偶等。這提供犧牲性表面，覆蓋了通常傾向于沉積但由比基底部分(其通常地/普遍地為用于頭絕緣的陶瓷纖維和用于燃燒器內(nèi)襯的復(fù)合金屬纖維/陶瓷纖維)顯著更結(jié)實的材料制成的區(qū)域。
[0154]在另一實施例中，篩是利用絲軋制的膨脹篩，具有沿著絲的間隔件以保持線匝處于限定了所述篩開放性的彼此分隔。為了清潔所述篩，通過使篩的下端平移向下(上端需要被固定)而使它膨脹。篩可以類似于交叉過濾器，但線的間距將會需要為在類似大小的線上例如1mm。這種方法特別適用于同心燃燒器，其中水噴灑/蒸汽清潔方法是不實用的。
[0155] 盡管參看附圖在本文中詳細(xì)地公開了本發(fā)明的說明性實施例，應(yīng)了解本發(fā)明并不限于所圖示的精確實施例并且在不偏離由所附權(quán)利要求和其等效物所限定的本發(fā)明的范疇的情況下，可由本領(lǐng)域技術(shù)人員對這些實施例做出各種變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于處理來自制造過程工具的流出氣流的輻射式燃燒器，所述輻射式燃燒器包括: 燃燒腔室，其具有多孔套筒，燃燒材料通過所述多孔套筒以用于鄰近于所述多孔套筒的燃燒表面燃燒； 至少一個流出噴嘴，其用于將所述流出氣流噴射到所述燃燒腔室內(nèi)；以及 穿孔內(nèi)襯，其鄰近于所述燃燒表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述輻射式燃燒器，其特征在于，所述穿孔內(nèi)襯包括可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輻射式燃燒器，其特征在于，其包括:促動器，其可通過操作以將所述可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)固持于所述燃燒腔室內(nèi)的固持位置并且使所述可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的至少一個端部移位到膨脹位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述輻射式燃燒器，其特征在于，所述可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)當(dāng)處于所述固持位置時具有第一軸向長度并且當(dāng)處于所述膨脹位置時具有第二軸向長度，其中所述第二軸向長度大于所述第一軸向長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的輻射式燃燒器，其特征在于，所述可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)當(dāng)處于所述固持位置時具有與所述燃燒腔室的長度匹配的軸向長度并且當(dāng)處于所述膨脹位置時軸向長度大于所述燃燒腔室的長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的輻射式燃燒器，其特征在于，所述可膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包括螺旋彈簧，所述螺旋彈簧具有布置成當(dāng)處于所述固持位置時使相鄰匝間隔開的間隔件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述輻射式燃燒器，其特征在于，所述螺旋彈簧由圓柱形基板和平面基板之一形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的輻射式燃燒器，其特征在于，所述間隔件包括下列中的至少一個:適于所述螺旋彈簧的表面上的突出部；包圍所述螺旋彈簧的表面的環(huán)形圈、套圈和纏繞線圈；以及打褶的螺旋彈簧，其具有相鄰的匝，在所述螺旋彈簧的相鄰匝之間留有間隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的輻射式燃燒器，其特征在于，選擇所述螺旋彈簧和間隔件的尺寸和位置以提供所述穿孔內(nèi)襯的選定孔密度。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輻射式燃燒器，其特征在于，所述穿孔內(nèi)襯的孔密度沿著所述軸向長度變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述輻射式燃燒器，其特征在于，所述燃燒腔室具有鄰近于所述至少一個流出噴嘴的噴嘴端和在軸向遠(yuǎn)離所述至少一個流出噴嘴的排放端，所述穿孔內(nèi)襯的所述孔密度朝向所述排放端減小。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的輻射式燃燒器，其特征在于，所述燃燒腔室具有在軸向鄰近于所述排放端延伸的排放區(qū)，所述穿孔內(nèi)襯的所述孔密度朝向所述排放區(qū)增加。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項所述的輻射式燃燒器，其特征在于，所述燃燒腔室具有在軸向鄰近于所述噴嘴端延伸的噴嘴區(qū)，所述穿孔內(nèi)襯的所述孔密度朝向所述噴嘴區(qū)減小。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述輻射式燃燒器，其特征在于，所述穿孔內(nèi)襯鄰近于所述噴嘴區(qū)處未穿孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項所述的輻射式燃燒器，其特征在于，其包括圍繞所述燃燒腔室在周向定位的多個所述噴嘴且其中所述穿孔內(nèi)襯的所述孔密度在周向鄰近于所述多個所述噴嘴增加。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一項所述的輻射式燃燒器，其特征在于，其包括用于將清潔流體噴射到所述穿孔內(nèi)襯的清潔區(qū)上的至少一個噴灑噴嘴，所述穿孔內(nèi)襯的所述孔密度朝向所述清潔區(qū)減小。
17.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求10至16中任一項所述的輻射式燃燒器，其特征在于，所述穿孔內(nèi)襯包括百葉式薄片并且所述百葉式薄片的百葉窗板定向成導(dǎo)向所述燃燒產(chǎn)物到所述燃燒腔室內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求10至17中任一項所述的輻射式燃燒器，其特征在于，所述穿孔內(nèi)襯包括百葉式薄片并且所述百葉式薄片的百葉窗板定向在主表面上接收來自所述至少一個噴灑噴嘴的所述清潔流體。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輻射式燃燒器，其特征在于，所述穿孔內(nèi)襯可在容納位置與未容納位置之間在軸向移位，在所述容納位置，所述穿孔內(nèi)襯容納于所述燃燒腔室內(nèi)，在所述未容納位置，所述穿孔內(nèi)襯從所述燃燒腔室突伸。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的輻射式燃燒器，其特征在于，其包括:用于保持清潔流體的清潔槽且其中在所述未容納位置，所述穿孔內(nèi)襯延伸到所述清潔槽內(nèi)。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輻射式燃燒器，其特征在于，所述穿孔內(nèi)襯包括用于接納相關(guān)聯(lián)流出噴嘴的孔口，所述穿孔內(nèi)襯的移位造成所述孔口相對于所述相關(guān)聯(lián)的流出噴嘴移動以使位于其外表面上的任何流出處理沉積物離位。
22.一種用于處理來自制造過程工具的流出氣流的方法，所述方法包括以下步驟: 使燃燒材料通過燃燒腔室的多孔套筒以用于鄰近于所述多孔套筒的燃燒表面燃燒； 使所述流出氣流從至少一個流出噴嘴噴射到所述燃燒腔室內(nèi)；以及 提供穿孔內(nèi)襯，其鄰近于所述燃燒表面。
23.—種用于處理來自制造過程工具的流出氣流的輻射式燃燒器的穿孔內(nèi)襯，所述輻射式燃燒器包括:燃燒腔室，其具有多孔套筒，燃燒材料通過所述多孔套筒以用于鄰近于所述多孔套筒的燃燒表面燃燒；至少一個流出噴嘴，其用于將所述流出氣流噴射到所述燃燒腔室內(nèi)，所述穿孔內(nèi)襯的形狀和配置適于鄰近于所述燃燒表面放置。
24.—種如本文參考附圖所描述的福射式燃燒器。
25.—種如本文參考附圖所述的方法。
26.—種如本文參考附圖所描述的輻射式燃燒器的穿孔內(nèi)襯。
【文檔編號】F23G7/06GK104487770SQ201380039730
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月26日
【發(fā)明者】J. 思利 A. 申請人:愛德華茲有限公司