专利名称：处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋风式合氧燃烧装置，特别是关于一种处理半导体制程废气 的入口头座，并涉及该入口头座内部的废气通道、点火腔室和导引废气用的斜孔。
背景技术：
在半导体的生产制造过程中，会产生许多具有毒性、腐蚀性及易燃性的制程废气， 为了避免该废气污染环境而造成公害的可能性，必须先将该废气内的有害物质予以过滤去 除之后，才能将无害的废气排放至外界大气。且知，传统的半导体制程废气的处理方式，是将该制程废气注入废气处理槽内，先 接受废气处理槽内的高温火焰燃烧，而形成高温废气，迫使高温废气中有害物质接受高温 催化，而分解成无害的物质，随后凭借废气处理槽内部的洗涤水将高温废气中可溶于水的 有害物质加以融解，而使高温废气转换成为无害的气体，同时冷却该高温废气，以利于排放 至外界大气中，而不会造成环境的污染。上述传统的废气处理槽的顶部一般都具有一入口头座(inlet head)，该入口头座 通常能够同时输入废气及含氧的燃气，以混合该废气与含氧燃气，并经由点燃该含氧燃气 而生成高温火焰，用以燃烧该废气。目前市面上已存在有多款上述利用高温火焰及洗涤水处理半导体制程废气的方 法，举如中国台湾第482038号及第570146号专利案，主要是利用废气处理槽顶部的入口头 座产生高温火焰，对外界废气供应端输送进入该入口头座内部的制程废气先行燃烧，并将 洗涤水以喷洒成水滴或溢流成水幕的方式散布于入口头座下方的废气处理槽内，以融解废 气中的有害物质。然而，上述中国台湾第482038号及第570146号专利案中的制程废气是以直线路 径通过该入口头座及废气处理槽；换言之，该废气是以直线路径通过高温火焰及洗涤水，导 致该废气与高温火焰及洗涤水相互反应的时间难以提增的问题，如此容易造成废气中有害 物质未完全燃烧殆尽的状况，也容易造成废气中有害物质未完全融解于洗涤水的状况，亟 需加以改善。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术中，有关半导体制程废气以直线路径通过高 温火焰及洗涤水，而导致该废气与高温火焰及洗涤水相互反应的时间难以提增的问题。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，在一个废气供应端及一个燃气 供应端之间设一入口头座，其特征在于，该入口头座内配置包含有一废气通道，连通于该废气供应端与该入口头座下方的一燃烧区之间，以导引废 气进入该燃烧区；两个隔板，间隔设置于该废气通道外围与入口头座内壁之间，并形成一个位于所述两个隔板之间的点火腔室；一点火棒，植设于该点火腔室中；及复数斜孔，呈漩涡状分布形成于所述隔板上，连通该燃气供应端、点火腔室与燃烧 区，以导引燃气漩涡进入该点火腔室内，经由该点火棒点燃而在该点火腔室内形成漩涡火 焰，所述斜孔并导引该火焰漩涡进入该燃烧区，以燃烧该燃烧区中的废气。其中所述两个隔板是一个上层隔板与一个下层隔板，所述斜孔包含形成于该上 层隔板上的上层斜孔与形成于该下层隔板上的下层斜孔，所述上层斜孔连通于该燃气供应 端与点火腔室之间，所述下层斜孔连通于该点火腔室与燃烧区之间。其中所述点火腔室形成于该废气通道外围、入口头座内壁以及上层与下层隔板 之间。其中所述入口头座位于一废气处理槽顶部，且该废气处理槽内壁形成一外层水 幕，该燃烧区位于该废气处理槽内，且漩涡进入该燃烧区的火焰引动该废气漩涡至该水幕 上。其中所述废气通道外围、上层隔板顶部与入口头座内壁之间形成一连通该燃气 供应端与所述上层斜孔的燃气腔室。其中所述燃气腔室内设有一连通该点火腔室的容置管，该点火器设于该容置管 内，且该容置管上形成有复数气孔，连通于该容置管内部与该燃气腔室之间，以导引燃气进 入该容置管内。其中所述点火腔室外围与该入口头座内壁之间形成一能够导入外界洗涤水的环 状上层水槽，且该上层水槽与该废气处理槽内部之间连通一上溢流口，以导引洗涤水溢流 至该废气处理槽内，而形成一位于该外层水幕内侧的内层水幕，以接受废气吹袭。其中所述点火腔室外围与该入口头座内壁之间形成一连通该上层水槽的环状集 水槽，位于该上层水槽顶部，且外界洗涤水经由该集水槽导入该上层水槽。其中所述废气处理槽内壁形成一能够导入外界洗涤水的环状下层水槽，且该下 层水槽与该废气处理槽内部之间连通一下溢流口，以导引洗涤水溢流至该废气处理槽内形 成该外层水幕。其中所述废气通道及所述下层斜孔下方相对端设有一位于该废气处理槽内的燃 烧腔槽，且该燃烧腔槽顶部连通该废气通道及所述下层斜孔，该燃烧区位于该燃烧腔槽内， 该燃烧腔槽底部并形成一连通该废气处理槽的槽口。与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于凭借上述， 所述斜孔的漩涡方向相等，而使经由所述斜孔漩涡进入点火腔室内的燃气于点燃生成火焰 后，接续经由所述斜孔漩涡进入燃烧区内，而形成以漩涡状态由上而下流动的火焰，进而引 动该燃烧区内的废气以漩涡状态由上而下流动；据此，利用漩涡火焰引动半导体制程废气， 致使该废气以由上而下的漩涡路径通过漩涡的高温火焰，以延长该废气与漩涡火焰相互反 应的时间；同时，凭借所述斜孔加压该燃气，而使漩涡火焰形成高密度旋风火网，以提升火 焰净化废气中有害物质的效率。
图1是本实用新型较佳实施例的一剖示图；[0025]图2是本实用新型较佳实施例的另一剖示图；图3是图2的A-A断面图；图3a是图3的局部放大图；图4是图2的B-B断面图；图如是图4的局部放大图；图5是本实用新型的导管与隔板的立体图；图6是本实用新型的隔板的立体图；图7是图1的使用状态图；图8是图2的使用状态图。附图标记说明11-废气供应端；12-燃气供应端；13-洗涤水供应端；2_废气处理 槽；20-反应腔室；21-下层水槽；22-第二给水口 ；23-下溢流口 ；3-入口头座；30-燃烧区； 31-燃气腔室；311-燃气入口 ；32-点火腔室；33-容置管；331-气孔；34-环套；341-燃烧 腔槽；；342_槽口 ；35-上层水槽；351-上溢流口 ；36-集水槽；361-通孔；362-第一给水口 ； 4-废气通道；40-导管；41-废气入口 ；42-废气出口 ；5-上层隔板；51-上层斜孔；6-下层 隔板；61-下层斜孔；7-点火器；81-外层水幕；82-内层水幕；91、92_火焰。
具体实施方式
请参阅图1所示，揭示出本实用新型较佳实施例的剖示图，并配合图2说明本实用 新型处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，在一半导体制程的废气供应端11及一 燃气供应端12之间介设一入口头座3 (inlet head)，且该入口头座3位于一废气处理槽2 顶部，该废气处理槽2内壁形成一外层水幕81 (如图7所示)，该入口头座3内并配置包含 一呈垂直状的废气通道4、两个隔板5、6、一点火器7及复数斜孔51、61。其中，该燃气供应 端12供应的燃气包含5% 15%的瓦斯及95% 85%的空气，利用外界一文式管预混器 (未绘制)将瓦斯及外界空气预先混合成可供燃烧的含氧燃气，如此能够省去单独供应氧 气的必要性；该废气处理槽2内部中央形成一反应腔室20，且废气处理槽2内壁形成一呈 环状的下层水槽21，并于废气处理槽2外壁设有一连通该下层水槽21的第二给水口 22，该 第二给水口 22能够与外界的一个洗涤水供应端13相连通，以供应洗涤水至下层水槽21， 且下层水槽21顶端与废气处理槽2内部反应腔室20之间连通一个呈环状的下溢流口 23， 该下层水槽21内的洗涤水能够经由该下溢流口 23导引而溢流至废气处理槽2的反应腔室 20内，并沿着反应腔室20内壁由上而下流动形成该外层水幕81。该废气通道4形成于该入口头座3中央的一垂直配置的圆形导管40内(如图1及 图3所示)，而在入口头座3顶部形成一连通废气供应端11的废气入口 41，并在入口头座3 底部形成一废气出口 42，且废气出口 42连通该入口头座3下方的一燃烧区30 ；实际上，该 燃烧区30位于该废气处理槽2的反应腔室20，致使废气通道4连通于废气供应端11与反 应腔室20的燃烧区30之间，能够导引废气由上而下进入反应腔室20的燃烧区30内。所 述两个隔板5、6间隔设置于该废气通道4外围与入口头座3内壁之间，并形成一个位于所 述两个隔板5、6之间的点火腔室32 ；在实施上，所述隔板5、6是一上层隔板5与一下层隔 板6，该上层隔板5与下层隔板6均呈圆环状(如图6所示)，分别套置于该导管40外周壁 上(配合图4及图5所示)，而间隔于含藏该废气通道4的导管40外围与入口头座3内壁之间；该下层隔板6位于上层隔板5下方，且点火腔室32形成于该导管40外围、入口头座 3内壁、上层与下层隔板5、6之间。所述斜孔51、61包含复数的上层斜孔51与下层斜孔61，所述上层斜孔51呈漩涡 状分布形成于该上层隔板5上(如图2及图3所示)，而围绕于该废气通道4的导管40外 围(配合图3a及图6所示)；该入口头座3内壁、含藏废气通道4的导管40外围与上层隔 板5顶部之间形成一连通所述上层斜孔51顶端的燃气腔室31，该入口头座3外壁设有一连 通该燃气腔室31与燃气供应端12的燃气入口 311，且所述上层斜孔51底端连通该点火腔 室32，致使所述上层斜孔51连通于燃气供应端12与点火腔室32之间；该燃气供应端12能 够供应该含氧燃气至入口头座3的燃气腔室31内，该燃气腔室31能够平均供应燃气至各 个上层斜孔51，且所述上层斜孔51能够导引燃气腔室31内的燃气由上而下漩涡进入该点 火腔室32内，而使燃气于点火腔室32内以漩涡状态由上而下流动。该燃气腔室31内设有 一连通该点火腔室32的容置管33，该点火器7植设于容置管33内，并延伸至点火腔室32 内，且容置管33上形成有复数气孔331，连通于容置管33内部与燃气腔室31之间，以导引 燃气腔室31的燃气进入容置管33内，接受点火器7点燃而生成一母火火焰91 (如图7所 示)，以触燃该点火腔室32内的燃气，而生成以漩涡状态由上而下流动的火焰92，能够经由 导管40外壁加温废气通道4内的废气。所述下层斜孔61呈漩涡状分布形成于该下层隔板6上(如图2及图4所示)，而 围绕于该废气通道4的导管40外围(配合图如及图6所示)；所述上、下层斜孔51、61的 漩涡方向相等，且所述下层斜孔61连通于点火腔室32与反应腔室20的燃烧区30之间，能 够导引点火腔室32内的漩涡状火焰92由上而下漩涡进入反应腔室20的燃烧区30内，驱 使该火焰92于燃烧区30内持续以漩涡状态由上而下流动。该入口头座3底部周边设有一 向下方延伸至废气处理槽2内的环套34，且环套34内形成一位于该废气通道4及所述下 层斜孔61下方相对端的燃烧腔槽341，而使燃烧腔槽341位于废气处理槽2的反应腔室20 内，且燃烧腔槽341顶部连通该废气通道4及所述下层斜孔61，该燃烧区30位于该燃烧腔 槽341内，该燃烧腔槽341底部形成一连通废气处理槽2的反应腔室20的槽口 342 ；上述 下溢流口 23实际上可形成于下层水槽21顶端与环套34外壁之间。该点火腔室32外围与入口头座3内壁之间形成一呈环状的上层水槽35 (如图1 所示)，以及一呈环状的集水槽36 (配合图3所示)，该集水槽36位于上层水槽35顶部，且 集水槽36与上层水槽35之间连通复数排水通孔361，该入口头座3外壁设有一连通集水 槽36与外界的洗涤水供应端13的第一给水口 362，能够供应洗涤水经由集水槽36及所述 通孔361导入上层水槽35 ；该上层水槽35顶端与废气处理槽2内部的燃烧腔槽341之间 连通一呈环状的上溢流口 351，能够导引上层水槽35内的洗涤水溢流至燃烧腔槽341内壁 (如图7所示)，并沿着邻近废气处理槽2的反应腔室20内壁的区域洒落，而形成一位于该 外层水幕81内侧的内层水幕82。依据上述构件组成，可供据以实施本实用新型，包括下列步骤(1)令洗涤水供应端13同时对第一及第二给水口 362、22持续供应洗涤水(如图 7所示)，而使反应腔室20和燃烧腔槽341内壁分别形成外层水幕81与内层水幕82。(2)同时令燃气供应端12经由该燃气入口 311持续供应含氧的燃气至燃气腔室 31内(如图7所示)，迫使该燃气接受所述上层斜孔51导引，而由上而下漩涡进入该点火腔室32内(配合图8所示)，进而形成以漩涡状态由上而下流动的燃气；同时，一部分燃气 经由所述气孔331进入容置管33内，而充斥于该点火器7四周。(3)利用点火器7产生电弧火花(如图7所示)，以点燃容置管33内燃气，而生 成母火火焰91，进而触燃点火腔室32内的燃气，而生成以漩涡状态由上而下流动的火焰 92(如图8所示)，致使点火腔室32内持续保持燃烧状态，且该火焰92接受所述下层斜孔 61导引，而由上而下漩涡进入燃烧腔槽341内，迫使该火焰92于燃烧腔槽341及反应腔室 20内保持以漩涡状态由上而下流动，并于燃烧腔槽341的燃烧区30形成高密度的旋风火 网。该燃气供应端12供应至入口头座3的含氧燃气的多寡，能够控制所述以漩涡状态由上 而下流动的火焰92的漩涡速度，增加该燃气的供应量能够提升火焰92的漩涡速度，减少该 燃气的供应量能够降低火焰92的漩涡速度。(4)开放废气供应端11经由废气入口 41持续供应半导体制程废气进入废气通道 4 (如图7所示)，而使废气依序通过废气入口 41、废气通道4、废气出口 42、燃烧腔槽341及 反应腔室20。期间，通过废气通道4的废气接受燃气腔室31内火焰92通过导管40外壁预先 加温，以利于缩减废气中有害物质接受高温催化而分解成无害物质的时间，经由废气通道4 的废气出口 42进入废气处理槽2的燃烧腔槽341及反应腔室20的废气，接受燃烧区30的 所述以漩涡状态由上而下流动的火焰92燃烧(配合图8所示)，迫使废气中有害物质接受 该火焰92的高温催化而分解成无害的物质，该火焰92形成的高密度旋风火网并引动该废 气以漩涡状态抛甩至该内层与外层水幕82、水幕81上，迫使废气中包含粉尘及氟离子等能 够接受水洗的有害物质撞击在所述水幕82、81上，且融解于所述水幕82、81中，并随着所述 水幕82、81排出，致使废气转换成为无害的气体，同时凭借所述水幕82、81冷却该废气。凭借上述，由于所述上、下层斜孔51、61的漩涡方向相等，而使经由所述上层斜孔 51漩涡进入点火腔室32内的燃气于点燃生成火焰92后，接续经由所述下层斜孔61漩涡进 入废气处理槽2的燃烧区30内，而形成以漩涡状态由上而下流动的火焰92，进而引动该废 气处理槽2的燃烧区30内的废气以漩涡状态由上而下流动；据此，利用漩涡火焰92引动半 导体制程废气，致使该废气以由上而下的漩涡路径通过漩涡的高温火焰及洗涤水，以延长 该废气与漩涡火焰及洗涤水相互反应的时间，致使废气受热更加均勻，能够避免废气未受 热就离开火焰92的旋风火网的状况；同时，凭借所述上、下层斜孔51、61加压该燃气，而使 漩涡火焰92形成高密度的旋风火网，以提升火焰净化废气中有害物质的效率；此外，凭借 该水幕81、82融解废气中有害物质，能够避免有害物质附着于废气处理槽2内壁，以进一步 防止废气处理槽2内壁发生卡垢及侵蚀的现象。以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员 理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但 都将落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，在一个废气供应端及一个燃气供 应端之间设一入口头座，其特征在于，该入口头座内配置包含有一废气通道，连通于该废气供应端与该入口头座下方的一燃烧区之间，以导引废气进 入该燃烧区；两个隔板，间隔设置于该废气通道外围与入口头座内壁之间，并形成一个位于所述两 个隔板之间的点火腔室；一点火棒，植设于该点火腔室中；及复数斜孔，呈漩涡状分布形成于所述隔板上，连通该燃气供应端、点火腔室与燃烧区， 以导引燃气漩涡进入该点火腔室内，经由该点火棒点燃而在该点火腔室内形成漩涡火焰， 所述斜孔并导弓I该火焰漩涡进入该燃烧区，以燃烧该燃烧区中的废气。
2.根据权利要求1所述的处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，其特征在于 所述两个隔板是一个上层隔板与一个下层隔板，所述斜孔包含形成于该上层隔板上的上层 斜孔与形成于该下层隔板上的下层斜孔，所述上层斜孔连通于该燃气供应端与点火腔室之 间，所述下层斜孔连通于该点火腔室与燃烧区之间。
3.根据权利要求2所述的处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，其特征在于 所述点火腔室形成于该废气通道外围、入口头座内壁以及上层与下层隔板之间。
4.根据权利要求2所述的处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，其特征在于 所述入口头座位于一废气处理槽顶部，且该废气处理槽内壁形成一外层水幕，该燃烧区位 于该废气处理槽内，且漩涡进入该燃烧区的火焰引动该废气漩涡至该水幕上。
5.根据权利要求2所述的处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，其特征在于 所述废气通道外围、上层隔板顶部与入口头座内壁之间形成一连通该燃气供应端与所述上 层斜孔的燃气腔室。
6.根据权利要求5所述的处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，其特征在于 所述燃气腔室内设有一连通该点火腔室的容置管，该点火器设于该容置管内，且该容置管 上形成有复数气孔，连通于该容置管内部与该燃气腔室之间，以导引燃气进入该容置管内。
7.根据权利要求4所述的处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，其特征在于 所述点火腔室外围与该入口头座内壁之间形成一能够导入外界洗涤水的环状上层水槽，且 该上层水槽与该废气处理槽内部之间连通一上溢流口，以导引洗涤水溢流至该废气处理槽 内，而形成一位于该外层水幕内侧的内层水幕，以接受废气吹袭。
8.根据权利要求7所述的处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，其特征在于 所述点火腔室外围与该入口头座内壁之间形成一连通该上层水槽的环状集水槽，位于该上 层水槽顶部，且外界洗涤水经由该集水槽导入该上层水槽。
9.根据权利要求4或7所述的处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，其特征在 于所述废气处理槽内壁形成一能够导入外界洗涤水的环状下层水槽，且该下层水槽与该 废气处理槽内部之间连通一下溢流口，以导引洗涤水溢流至该废气处理槽内形成该外层水 眷ο
10.根据权利要求4所述的处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，其特征在于 所述废气通道及所述下层斜孔下方相对端设有一位于该废气处理槽内的燃烧腔槽，且该燃 烧腔槽顶部连通该废气通道及所述下层斜孔，该燃烧区位于该燃烧腔槽内，该燃烧腔槽底部并形成一连通该废气处理槽的槽口。
专利摘要本实用新型涉及一种处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置，在一入口头座内配置一废气通道，连通于外界一废气供应端与入口头座下方一燃烧区之间，导引废气进入燃烧区，且废气通道外围间隔设置两个隔板，该废气通道外围与所述隔板之间形成一点火腔室，且所述隔板上分别形成连通外界一燃气供应端、点火腔室与燃烧区的复数斜孔，导引燃气经由点火腔室漩涡进入燃烧区，期间接受点火腔室内一点火器点燃而生成漩涡火焰，以燃烧进入燃烧区的废气。
文档编号F23G7/06GK201925936SQ20102063284
公开日2011年8月10日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月8日
发明者冯五良 申请人:东服企业股份有限公司