一种气体混合装置的制作方法

1.本发明涉及cvd气相沉积炉技术领域，尤其是涉及一种气体混合装置。


背景技术：

2.气体在通入气相沉积炉之前，需要对气体进行混合，传统气体混合方式为将混合所用的气体由各自的管道通入混合罐内，按照混合要求对不同气体的量分别采用气体流量计进行精确控制其进入量。
3.本技术人发现现有技术中至少存在以下技术问题：由于不同气体用量不同和气体本身性质差异导致不同气体流速和扩散速度有差别，难以实现混合气体中不同气体的浓度均匀分布，从而影响后续工艺效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种气体混合装置，以解决现有技术中存在的混合气体中不同气体难以均匀混合的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.一种气体混合装置，包括罐体、进气组件、出气组件和挡板，所述罐体的两端分别与所述进气组件和所述出气组件相连通，若干个所述挡板顺次连接在所述罐体的内部以将所述罐体的内部分隔成靠近所述进气组件的进气腔、靠近所述出气组件的出气腔以及若干个位于两个相邻所述挡板之间的混合腔，所述挡板包括相连接的通气部和阻挡部，所述通气部上开设有若干个气孔，每两个相邻的所述挡板上的所述通气部和所述阻挡部交错分布。
7.优选地，所述气孔的形状为圆台形，所述气孔靠近所述进气组件一端的孔径大于所述气孔靠近所述出气组件一端的孔径。
8.优选地，所述挡板的形状为圆形，所有的所述挡板平行设置并且圆心位于同一直线上。
9.优选地，所有的所述挡板在所述罐体内部等间距分布。
10.优选地，所述进气组件包括进气管，若干个所述进气管与所述罐体相连接。
11.优选地，所述进气组件还包括压力变送器和机械式压力表，每个所述进气管上均设置有一个所述压力变送器和一个所述机械式压力表，所述机械式压力表位于所述压力变送器与所述罐体之间。
12.优选地，所有的所述进气管相对所述罐体的周向方向均匀分布。
13.优选地，所述出气组件包括出气管，所述出气管与所述罐体相连接。
14.优选地，所述通气部上的所述气孔均匀分布。
15.优选地，所述挡板的数量为七个。
16.本发明的有益效果为：气体经进气组件进入罐体内部，通过气孔的设置以及相邻
挡板之间的相对安装，混合气体能够从挡板上的气孔中穿过并且被下一个挡板上的阻挡部阻挡，迫使各路气体在经过混合气罐的过程中，不断变换流通路径，于多个混合腔内在扩散运动的作用下实现充分混合，最终从出气腔处流出，气体混合装置不受气体用量和流速的影响，依靠自身流动即可实现充分混合，无需外界干预，提高了气体混合效率，解决了气体混合过程中多种气体不能均匀混合的问题，避免对后续工艺流程造成影响，对工艺完整性具有重要意义。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的剖视结构图；
19.图2为本发明中挡板的平面结构图；
20.图3为本发明的外部结构图；
21.图中1、罐体；11、进气腔；12、出气腔；13、混合腔；
22.2、进气组件；21、进气管；22、压力变送器；23、机械式压力表；
23.3、出气组件；31、出气管；
24.4、挡板；41、通气部；42、阻挡部；43、气孔。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.实施例一
29.参照图1到图3,本发明提到了一种气体混合装置，包括罐体1、进气组件2、出气组件3和挡板4，罐体1的两端分别与进气组件2和出气组件3相连通，若干个挡板4顺次连接在罐体1的内部以将罐体1的内部分隔成靠近进气组件2的进气腔11、靠近出气组件3的出气腔12以及若干个位于两个相邻挡板4之间的混合腔13，挡板4包括相连接的通气部41和阻挡部
42，通气部41和阻挡部42位于同一平面内以共同组成挡板4，通气部41上开设有若干个气孔43，气体能够从气孔43中穿过，每两个相邻的挡板4上的通气部41和阻挡部42交错分布，即相邻的两个挡板4上的孔位在对方挡板4上的投影尽可能的不重叠，气体流动至每个阻挡部42时能够改变流动方向，形成多个s形的流动路径；
30.气体经进气组件2进入罐体1内部，通过气孔43的设置以及相邻挡板4之间的相对安装，混合气体能够从挡板4上的气孔43中穿过并且被下一个挡板4上的阻挡部42阻挡，迫使各路气体在经过混合气罐的过程中，不断变换流通路径，于多个混合腔13内在扩散运动的作用下实现充分混合，最终从出气腔12处流出，气体混合装置不受气体用量和流速的影响，依靠自身流动即可实现充分混合，无需外界干预，提高了气体混合效率，解决了气体混合过程中多种气体不能均匀混合的问题，避免对后续工艺流程造成影响，对工艺完整性具有重要意义。
31.实施例二
32.在上述实施例的基础上，作为可选地实施方式，气孔43的形状为圆台形，气孔43靠近进气组件2一端的孔径大于气孔43靠近出气组件3一端的孔径，圆台形的气孔结构能够改变气体流速，使气体加速流动。
33.实施例三
34.在上述实施例的基础上，作为可选地实施方式，挡板4的形状为圆形，所有的挡板4平行设置并且圆心位于同一直线上，本实施例中，为了减少挡板4的建造成本，若干个挡板4的结构优选为完全相同，此时优选通气部41与阻挡部42的面积相同，即均为半圆形结构，此时通气部41上最靠近阻挡部42的一排气孔43位于整个圆形挡板4的中心，相邻的两个挡板4上的孔位投影仅在此排气孔43处重叠，其余气孔43处均不重叠。
35.实施例四
36.在上述实施例的基础上，作为可选地实施方式，所有的挡板4在罐体1内部等间距分布，挡板4等间距分布，能够使得所有的混合腔13的体积相同，从而保证每个混合腔13内的气体流动速率和压力保持相对稳定。
37.实施例五
38.在上述实施例的基础上，作为可选地实施方式，进气组件2包括进气管21，若干个进气管21与罐体1相连接，多路待混合气体中的每一路待混合气体均可通过一个进气管21进入罐体1中，通过配置若干个进气管21，使进气管21的数量能够满足多路待混合气体的数量要求，单个进气管21能够与位于气体混合装置外部的流量计相连接，在流量计的控制下调控单路气体的进气比例。
39.实施例六
40.在上述实施例的基础上，作为可选地实施方式，进气组件2还包括压力变送器22和机械式压力表23，每个进气管21上均设置有一个压力变送器22和一个机械式压力表23，机械式压力表23位于压力变送器22与罐体1之间，压力变送器22能够将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传，它能够将其内部测压元件传感器感受到进气管21内的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节，在本实施例中，能够与机械式压力表23相互配合，实时反馈进气管21内的气体压力，同时确保每一路待混合气体都具有适宜的压力。
41.实施例七
42.在上述实施例的基础上，作为可选地实施方式，所有的进气管21相对罐体1的周向方向均匀分布，多路待混合气体通过多个均匀分布的进气管21进入罐体1中，有利于气体在进气腔11内的初步混合，为后续混合腔13内的多次混合，形成良好的混合基础。
43.实施例八
44.在上述实施例的基础上，作为可选地实施方式，出气组件3包括出气管31，出气管31与罐体1相连接，混合气体在出气腔12的小容积空间内进行最后一次相互碰撞、搅动和融合后，最终均匀混合后的混合气体能够从出气管31处输出。
45.实施例九
46.在上述实施例的基础上，作为可选地实施方式，通气部41上的气孔43均匀分布，均匀分布的气孔43，能够增大混合气体每次穿过挡板4时的通气面积，提高气体通过效率，同时有利于混合气体在混合腔13内的均匀混合。
47.实施例十
48.在上述实施例的基础上，作为可选地实施方式，挡板4的数量为七个，尽管气体经过的挡板4的层数越多，混合会相对越均匀，但是每一次混合都会伴随着气体压力的损失，为了保证出气组件3处的出气压力，经过计算得出挡板4的数量优选为七个，可以在混合均匀的同时，保证混合气体离开气体混合装置时的气体压力。
49.实施例十一
50.在上述实施例的基础上，作为可选地实施方式，所有的挡板4与罐体1之间均采用密封件进行连接，密封件可具体选用密封圈等密封结构进行实际密封处理，从而保证挡板4的外边缘与罐体1之间的良好密封效果，避免在边缘处产生漏气，相邻的挡板4之间也通过固定件进行连接，固定件可具体选用固定柱等结构进行实际固定处理，从而将挡板4与罐体1的内部进行有效固定，同时防止挡板4自身结构发生变形，此处密封圈等密封件以及固定柱等固定件的本身结构均为较为常规现有技术，因此不做展开描述，也未在附图中详细展示。
51.本实施例提到的气体混合装置的工作方法为：多路待混合气体通过进气组件2中的多个进气管21进入罐体1后，首先进入进气腔11内，由于各路气体都带有压力进入，在多路气体进入一个小容积空间后必然会进行相互碰撞、搅动和融合，当混合气体进入量大于进气腔11的较小空间容积后必将通过最靠近的挡板4上的若干个气孔43穿过进入最靠近进气腔11的第一个混合腔13内，此时由进气组件2中的多个进气管21进入的速度较快的气体由于气孔43的圆台形形状和下一挡板4上的阻挡部42被减速并转向，形成s形路径，当混合气体进入量大于第一个混合腔13的较小空间容积后必将通过第二个挡板4上的气孔43穿过进入第二个混合腔13内部，此时又是一次混合的过程，此时混合气体由于气孔43的圆台形形状和下一挡板4上的阻挡部42被减速并转向，当混合气体进入量大于第二个混合腔13的较小空间容积后必将通过第三个挡板4上的气孔43穿过进入第三个混合腔13内部；
52.混合气体每穿过一个挡板4进入下一个混合腔13内部就是一次混合的过程，并且形成多个s形路径，经过这样的多次过程的相互碰撞、搅动、融合及转向，混合气体不断变换流通路径，在扩散运动的作用下实现充分混合后再进入后续工业流程，实现无论气体的用量和流速都可以均匀混合，提高了对工艺件工艺结果优良；
53.当混气结束从最后一个混合腔13穿过进入出气腔12后，混合气体会在出气腔12的小容积空间内进行最后一次相互碰撞、搅动和融合，最终使均匀混合后的混合气体从出气组件3中的出气管31处输出。
54.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。