一种过滤装置的制作方法

本实用新型涉及环保除尘技术领域，特别是涉及一种过滤装置。

背景技术：

单晶硅的生产过程中要求较高的工艺环境。整个生产过程需在真空环境下且气压不能有剧烈变化。原料硅在加热过程中会产生少量持续性挥发物气体，挥发物气体离开坩埚后会冷却凝聚成细小粉尘，并最终进入除尘器的布袋。挥发物气体中易燃类挥发物颗粒较大，极易粘在除尘器的布袋的内壁上，从而造成除尘器的布袋内易燃成分含量太高，导致除尘器的布袋存在燃烧和爆炸风险。

技术实现要素：

为了解决现有技术中除尘器的布袋内易燃成分含量高，易导致除尘器的布袋燃烧和爆炸的问题，进而本实用新型提供了一种过滤装置。

本实用新型提供的过滤装置包括滤筒和滤芯，滤筒为一端具有开口端、另一端具有封闭端的中空结构，滤芯为两端开口的中空结构，且沿滤芯外壁还设置有扰流结构，滤芯通过滤筒的开口端设置于滤筒内，使滤芯、扰流结构及滤筒之间形成具有一定空间结构的气体流道；气体流道用于过滤待过滤的气体。

该结构中，带扰流结构的中空滤芯穿过滤筒的开口端后，设置于滤筒中，使滤芯、扰流结构及滤筒之间形成具有一定空间结构的气体流道，气体流道用于过滤待过滤的气体。采用了上述技术方案，待过滤的气体从滤芯的开口端进入气体流道后，待过滤的气体不断撞击气体流道的内壁，由于待过滤的气体中含有的易燃粉尘颗粒较大，极易在碰撞摩擦过程中粘附在气体流道的壁上，在除尘器前设置该过滤装置，可以使待过滤的气体在进入除尘器前先除去大量的易燃粉尘，从而减少进入除尘器的布袋内的易燃成分的量，进而降低了除尘器的布袋发生燃烧和爆炸的风险。

优选地，过滤装置的气体流道的一端为靠近滤筒的开口端的滤芯的开口端，气体流道的另一端为滤筒的开口端与滤芯的开口端之间的开口。

采用了上述技术方案，待过滤的气体通过靠近滤筒开口端的滤芯开口端进入气体流道中，通过滤筒开口端与滤芯开口端之间的开口流出气体流道。当待过滤的气体进入气体流道后会不断撞击气体流道的内壁，使气流方向不断被改变，从而使得气流与内壁不断地发生碰撞摩擦，迫使进气气流中一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器内的易燃成分的量。

优选地，在靠近滤筒的封闭端的滤芯的侧壁上设置有若干第一孔。

采用了上述技术方案，当待过滤的气体从滤芯的内部空腔进入，到达另一端受到滤筒的阻碍被迫改变方向时，可以通过靠近滤筒的封闭端的滤芯的侧壁上设置的第一孔进入到滤筒和滤芯夹层的气体流道中，不断撞击气体流道的内壁，使气流方向不断被改变，从而使得气流与内壁不断地发生碰撞摩擦，迫使进气气流中一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器内的易燃成分的量。

优选地，在靠近滤筒的封闭端的滤芯的开口端与滤筒的封闭端之间为非接触设置。

采用了上述技术方案，由于过滤装置在靠近滤筒的封闭端的滤芯的开口端与滤筒的封闭端之间为非接触设置，当待过滤的气体从滤芯的内部空腔进入，到达另一端受到滤筒的阻碍被迫改变方向时，可以通过滤芯开口端与滤筒封闭端之间的空隙或者通过滤芯开口端与滤筒封闭端之间的空隙以及滤芯侧壁上的第一孔同时进入到滤筒和滤芯的夹层的气体流道中。一方面可以增加进气气流的有效通流面积，保证进气气流不会受到阻滞导致炉内压力不稳，另一方面进入进气气流通道内的进气气流不断撞击气体流道的内壁，使进气气流方向不断被改变，从而使得进气气流不断地发生碰撞摩擦，迫使进气气流中一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器内的易燃成分的量。

优选地，靠近滤筒的封闭端的滤芯的开口端与滤筒的封闭端之间为接触设置，且在靠近滤筒的封闭端的滤芯的侧壁上还设置有若干第一孔。

采用了上述技术方案，由于靠近滤筒的封闭端的滤芯的开口端与滤筒的封闭端之间为接触设置，当待过滤的气体从滤芯的内部空腔进入，到达另一端受到滤筒的阻碍被迫改变方向时，待过滤的气体从滤芯侧壁上的第一孔进入到气体流道中，并使得待过滤的气体不断地与气体流道的内壁发生碰撞摩擦，迫使进气气流中一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器内的易燃成分的量。

优选地，过滤装置里面的扰流结构为若干翅片结构。

采用了上述技术方案，当待过滤的气体从滤芯的内部空腔进入，到达另一端受到滤筒的阻碍被迫改变方向进入到滤筒和滤芯的夹层的气体流道中，在滤芯外壁上固定设置若干翅片结构，这些翅片结构导致气流方向不断被改变，从而使得气流与滤筒的内表面和滤芯的外表面及滤芯外壁设置的翅片结构碰撞摩擦，迫使一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器的布袋挥发物易燃成分的量，进而降低了除尘器的布袋发生燃烧和爆炸的风险。

优选地，过滤装置里面的扰流结构为呈螺旋状排列的翅片结构。

采用了上述技术方案，当待过滤的气体从滤芯的内部空腔进入，到达另一端受到滤筒的阻碍被迫改变方向进入到滤筒和滤芯的夹层的气体流道中，在滤芯外壁上固定设置呈螺旋状排列的翅片结构，不仅可以使进入的气流方向不断改变，还有利于进入的气流沿螺旋方向不断前进流动，在改变气流方向的同时，增加了气流的有效通流面积，气流在前进过程中不断地发生碰撞摩擦，迫使一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器的布袋内的挥发物易燃成分的量。

优选地，过滤装置里面的翅片结构上还设置有若干第二孔。

采用了上述技术方案，翅片结构上设置有若干第二孔，这些第二孔一方面可以有效增加气流的有效通流面积，另一方面也可以增加气流的流动，使气流与管道壁面碰撞频率增加，迫使一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器的布袋内的挥发物易燃成分的量，同时保证炉内压力的稳定。

优选地，过滤装置里面的扰流结构为在滤芯外壁上固定设置的若干多孔挡板。

采用了上述技术方案，滤芯外壁上固定设置的若干多孔挡板，可以使进入的气流不断地变换方向，而多孔挡板上的孔又可以使进入的气体不断的向前流动，这样使得气流在前进过程与管道壁面碰撞频率增加，迫使一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器的布袋内的挥发物易燃成分的量，同时保证炉内压力的稳定。

优选地，所述每一多孔挡板上均匀设置有若干第三孔。

采用了上述技术方案，进入气体流道内的气流通过多孔挡板上均匀排列的第三孔向前移动，这样一方面可以提高气流的有效通流面积，另一方面也可以加快气流在前进速度，进而使得管道壁面碰撞频率增加，不断进行碰壁后变换方向，迫使一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器的布袋内的挥发物易燃成分的量，同时保证炉内压力的稳定。

综上所述，采用上述技术方案，待过滤的气体从滤芯的内部空腔进入，到达另一端受到滤筒的阻碍被迫改变方向，可以通过滤芯靠近滤筒封闭端的侧壁上设置的第一孔或通过滤芯与滤筒之间的空隙进入到滤筒和滤芯夹层的气体流道中，滤芯外壁还设置有扰流结构，扰流结构由滤芯外壁上固定设置的若干翅片结构、或呈螺旋状排列的翅片结构、或若干多孔挡板构成，这些扰流结构导致气流方向不断被改变，从而使得气流与滤筒的内表面和滤芯的外表面及滤芯外壁设置的扰流结构碰撞摩擦，迫使一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器的布袋内的挥发物易燃成分的量，进而降低了除尘器的布袋发生燃烧和爆炸的风险。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个具体实施例的过滤装置的简化示意图；

图2是根据本实用新型的又一个具体实施例的过滤装置的简化示意图；

图3是根据本实用新型的另一个具体实施例的过滤装置的简化示意图；

图4是根据本实用新型的一个具体实施例的过滤装置的翅片式滤芯结构示意图；

图5是根据本实用新型的一个具体实施例的过滤装置的螺旋式翅片滤芯结构示意图；

图6是根据本实用新型的一个具体实施例的过滤装置的多孔螺旋式翅片滤芯结构示意图；

图7是根据本实用新型的一个具体实施例的过滤装置的多孔挡板式滤芯结构示意图；

其中：1为滤筒，2为滤芯，3为第一孔，4为翅片结构，5为螺旋状排列的翅片结构，6为多孔挡板，7为第二孔，8为第三孔，9为气体流道。

具体实施方式

下面结合附图说明根据本实用新型的具体实施方式。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型的过滤装置主要用于对进入单晶炉过滤器前的单晶挥发物进行粗过滤，除去挥发物中的易燃成分。其安装位置可以参考如下：单晶炉真空管道与过滤装置的进气口相连，过滤装置的出气口与除尘器的进气口相连，除尘器的出气口与真空泵相连，其中除尘器的具体连接方式可以参考中国专利文献CN10669301A中除尘器的结构及连接方式设置。

如图1、图2、图3所示，本实用新型提供的一个过滤装置的实施例中，包括滤筒1和滤芯2。滤筒1为一端具有开口端、另一端具有封闭端的中空结构，滤芯2为两端开口的中空结构，且沿滤芯2外壁还设置有扰流结构，滤芯2通过滤筒1的开口端设置于滤筒1内，使滤芯2、扰流结构及滤筒1之间形成具有一定空间结构的气体流道9，气体流道9用于过滤待过滤的气体。

上述技术方案中，滤芯2与滤筒1的封闭端之间可以为非接触设置或接触设置，前提是确保滤芯2的内腔与滤芯2和滤筒1夹层之间形成连通的气体流道9。采用上述技术方案，待过滤的气体从滤芯2开口进入滤芯2内部空腔，到达滤芯2另一端后，受到滤筒1封闭端的阻碍被迫改变方向，进入到滤筒1和滤芯2夹层的气体流道9中，由于滤芯2外壁设置扰流结构，使得气体流道9具有了一定的空间结构，待过滤气体在气体流道内会不断撞击空间结构的内壁，使气流方向不断被改变，由于气流中易燃类挥发物颗粒较大，碰撞过程中极易粘附、沉降在滤芯2与滤筒1的夹层内，从而使得气流在进入除尘器前先除去大量的易燃粉尘，减少进入除尘器内的易燃成分的量，也就降低了除尘器发生燃烧和爆炸的风险。

进一步地，过滤装置的气体流道9的一端为靠近滤筒1的开口端的滤芯2的开口端，气体流道9的另一端为滤筒1的开口端与滤芯2的开口端之间的开口。

上述技术方案中，说明了过滤装置的气体流道9的位置。采用上述技术方案，气体流道9这样的位置设置可以使待过滤的气体在通过气体流道9时，得到充分的过滤，从而使得气流在进入除尘器前先除去大量的易燃粉尘，减少进入除尘器内的易燃成分的量，也就降低了除尘器发生燃烧和爆炸的风险。

进一步地，结合上述实施方式，本实施例中，在靠近滤筒1的封闭端的滤芯2的侧壁上设置有若干第一孔3。第一孔3可以设置为一个、或二个或其它任意需要的个数，本实施例中优选设置四个第一孔3。

采用了上述技术方案，待过滤的气体进入滤芯2空腔，到达滤筒1封闭端后，被迫改变方向时，气流通过第一孔3进入到滤筒1和滤芯2夹层的气体流道9内，可以使气流中的大分子易燃成分在气体流道9内不断地发生碰撞，进而沉降至气体流道内，减少其进入除尘器的布袋的含量。

在另一可选实施例中，过滤装置的滤芯2开口端与滤筒1的封闭端之间为非接触设置。

采用了上述技术方案，待过滤气体从滤芯2的开口端进入滤芯2内部空腔，到达滤芯2另一端后，受到滤筒1的阻碍被迫改变方向，由于滤芯2与滤筒1封闭端之间为非接触设置，气流通过滤芯2与滤筒1封闭端之间非接触设置的空隙方便地进入到滤筒1和滤芯2夹层的气体流道9中，不断撞击气体流道的内壁，使进气气流方向不断被改变，从而使得进气气流不断地发生碰撞摩擦，迫使进气气流中一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器内的易燃成分的量。

进一步地，结合上述实施例，在另一可选实施例中，如图3所示，过滤装置的滤芯2开口端与滤筒1的封闭端之间为非接触设置，且在滤芯2靠近滤筒1的封闭端的滤芯2的侧壁上设置有若干第一孔3，第一孔3的数量可以根据需要设置为二个，或三个，或四个或其它任意需要的个数，这些第一孔3还可以均匀的分布在滤芯2靠近滤筒1封闭端的侧壁上本实施例中，优选均匀地设置四个第一孔3。

采用了上述技术方案，待过滤气体从滤芯2的开口端进入滤芯2内部空腔，到达滤芯2另一端后，受到滤筒1的阻碍被迫改变方向，由于滤芯2与滤筒1封闭端之间为非接触设置，且在滤芯2靠近滤筒1封闭端的一端还设置有第一孔3，气流通过滤芯2与滤筒1封闭端之间非接触设置的空隙以及第一孔3，可以方便地进入到滤筒1和滤芯2夹层的气体流道9中，不但可以增加气流的有效通流面积，保证气流不会受到阻滞导致炉内压力不稳，而且不断撞击气体流道9的内壁，使进气气流方向不断被改变，从而使得进气气流不断地发生碰撞摩擦，迫使进气气流中一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器内的易燃成分的量。

进一步地，在另一可选实施例中，如图2所示，靠近滤筒1的封闭端的滤芯2的开口端与滤筒1的封闭端之间为接触设置，且在靠近滤筒1的封闭端的滤芯2的侧壁上设置有若干第一孔3。第一孔3可以设置为一个、或二个或其它任意需要的个数，本实施例中优选设置4个第一孔3。

采用了上述技术方案，当气流从滤芯2的内部空腔进入到达另一端，由于滤芯2开口面与滤筒1的封闭面之间为接触设置，气流的流动受到阻碍，气流被迫改变方向时，通过靠近滤筒1的封闭端的滤芯2的侧壁上设置的若干第一孔3进入滤芯2与滤筒1之间形成的气体流道9内，通过碰撞等方式完成粗过滤，过滤出易燃成分。

进一步地，在另一可选实施例中，如图4所示，过滤装置里面的扰流结构为若干翅片结构4，其中翅片结构4的数量可以根据滤芯2的长度任意设置，例如可以在滤芯2外壁均匀设置三个或四个或五个等任意数量的翅片结构4，本实施例中优选均匀设置三个翅片结构4。

采用了上述技术方案，翅片结构4对气流的前进方向起导向作用，使进入气体流道9内的气流不断地沿着翅片结构4的弯曲方向前进，进而使气流方向不断被改变，气流方向不断改变的过程中会使大分子的易燃成分发生剧烈碰撞，迫使一大部分易燃粉尘沉降，从而减少后续进入除尘器的布袋内的挥发物易燃成分的量。

进一步地，在另一可选实施例中，如图5所示，扰流结构为呈螺旋状排列的翅片结构5。

采用了上述技术方案，待过滤的气体经过呈螺旋状排列的翅片结构5时气体的流动方向改变，气体成螺旋形流动，增大了气流中易燃成分与翅片、滤筒1的内表面和滤芯2的外表面的接触，迫使一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器的布袋内的挥发物易燃成分的量。

进一步地，结合上述实施方式，本实施例中，如图6所示，过滤装置的翅片结构4上还设置有若干第二孔7，本实施例中所选的翅片结构4为螺旋状排列的翅片结构5，也就是本实施中，在螺旋状排列的翅片结构5上设置有若干第二孔7。第二孔7的数量可以根据需要任意设置多个均匀排列的第二孔7，本实施例中优选在螺旋状排列的翅片结构5上均匀设置六十个第二孔7。

采用了上述技术方案，如图6所示，螺旋状排列的翅片结构5上设置有六十个第二孔7，这些第二孔7可以增加待过滤气体的气流的流动，使气流与管道壁面碰撞频率增加，迫使气流中一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器的布袋内的挥发物易燃成分的量，同时保证炉内压力的稳定。

进一步地，在另一可选实施例中，如图7所示，过滤装置里面的扰流结构为在滤芯2外壁上固定设置的若干多孔挡板6。多孔挡板6的数量可以根据滤芯2的长度任意设置，例如可以在滤芯2外壁均匀设置三个或四个或五个等任意数量的多孔挡板6，本实施例中优选均匀设置五个多孔挡板6。此外，在本实施例中还可以进一步优选每一多孔挡板6上均匀设置的若干第三孔8，第三孔8可以设置为三个、或四个、或五个等任意数量个第三孔8，本实施例中优选在每一多孔挡板6上均匀设置十二个第三孔8。

采用了上述技术方案，滤芯2外壁上固定设置的五个多孔挡板6，多孔挡板6上的第三孔8可以增加气体的流动，使进气气流与管道壁面碰撞频率增加，迫使一大部分易燃粉尘沉降，从而减少进入除尘器内的挥发物易燃成分的量，同时保证炉内压力的稳定。同时这些多孔挡板6固定在滤芯2的外壁上，进气气流在流动过程中在多孔挡板6的孔隙中摩擦生热消耗动能从而使气体流动变慢，有利于过滤易燃的粉尘使易燃粉尘降落，减少进入除尘器内的挥发物易燃成分的量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。