[发明专利]辐射式燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及辐射式燃烧器和方法。

背景技术

辐射式燃烧器是已知的并且通常用于处理来自例如半导体或平板显示器制造工业中所用的制造过程工具的流出气流。在这种制造期间，残余全氟化的化合物（PFC）和其它化合物存在于从过程工具泵送的流出气流中。PFC难以从流出气体移除并且将它们释放到环境内是不合需要的，因为已知它们具有相对较高的温室活性。

已知的辐射式燃烧器使用燃烧来从流出气流移除PFC和其它化合物。通常，流出气流为包含PFC和其它化合物的氮气流。燃料气体与流出气流相混合并且气流混合物被输送到燃烧腔室内，燃烧腔室在侧向被带小孔的（foraminous）气体燃烧器的排出表面所包围。燃料气体和空气被同时供应到带小孔的燃烧器以影响在排出表面处的无火焰燃烧，通过带小孔的燃烧器传递的空气量不仅足以消耗供应到燃烧器的燃料气体，而且也消耗喷射到燃烧腔室内的气流混合物中的所有易燃物/可燃物（combustibles）。

随着所生产的半导体的表面积增加，流出气体的流率也增加。

尽管存在用于处置流出气流的技术，它们各自具有它们自己的缺陷。因此，需要提供一种用于处置流出气流的改进的技术。

发明内容

根据第一方面，提供一种用于对来自制造过程工具的流出气流进行处理的辐射式燃烧器，该辐射式燃烧器包括：燃烧腔室，其具有多孔套筒，燃烧材料通过多孔套筒以用于贴近多孔套筒的燃烧表面燃烧；至少一个流出喷嘴，其用于将流出气流喷射到燃烧腔室内；以及，穿孔内衬，其贴近于燃烧表面。

第一方面认识到增加的流率的问题在于需要处置更大量的流出气体。一种方案将会是增加辐射式燃烧器的大小。然而，第一方面认识到这个方案的问题在于在辐射式燃烧器内的燃烧机制是复杂的并且仅增加辐射式燃烧器的大小以匹配流出气体的有所增加的流率可能导致有所降低的辐射式燃烧器的性能。而且，即使能生产出具有足够的性能的更大辐射式燃烧器，在制造现场处整合这种较大辐射式燃烧器与现有处置器械并非直观的。另一方案将会添加另外的辐射式燃烧器以增加处置容量。然而，第一方面也认识到这种方案的问题在于在制造现场处将这些另外的辐射式燃烧器与现有处置器械整合并不是直观的。第一方面还认识到虽然能通过辐射式燃烧器增加流出气体的流率，这能导致由非PFC化合物造成的在辐射式燃烧器上有所增加的燃烧残余物或沉积物，这随着时间过去而显著地削弱其性能。

因此，提供了一种气体减排设备或辐射式燃烧器。辐射式燃烧器可以处理来自制造过程工具的流出气流。辐射式燃烧器可包括燃烧腔室。燃烧腔室可以具有多孔的或可渗透的套筒，燃烧材料通过多孔的或可渗透的套筒。燃烧材料可以贴近、靠近或邻近多孔套筒的燃烧表面燃烧。可以设置一个或多个流出喷嘴，其将流出气流喷射到燃烧腔室内。穿孔、多孔的或冲孔内衬可以贴近、靠近或邻近于燃烧表面而设置。提供穿孔内衬控制了传递到燃烧腔室内的燃烧材料以处理流出气流并且也提供一表面，残余燃烧沉积物可以接纳于该表面上。因此，内衬可以改进流出气流的处理效率并且可以充当牺牲性表面，可以根据维护制度或者当辐射式燃烧器性能降低时替换或清洁牺牲性表面。内衬的这种替换或清洁必须替换不能易于移除或清洁的燃烧腔室的多孔套筒或其它部件。这能使得辐射式燃烧器以更高的流率操作并且避免了对增加辐射式燃烧器大小的需要或者添加另外的辐射式燃烧器的需要。

在一实施例中，穿孔内衬容纳于燃烧腔室内。因此，内衬可以位于燃烧腔室本身内以接纳燃烧残余物并且保护燃烧腔室的其它部件。

在一实施例中，燃烧材料在与多孔套筒的燃烧表面贴近的燃烧区中燃烧以产生燃烧产物并且穿孔内衬邻近于燃烧区定位。

因此，内衬可以邻近于、靠近或贴近于燃烧区而定位，在燃烧区中生成燃烧产物。内衬的精确位置可能根据燃烧区的特征而不同。在实施例中，燃烧产物包括例如氧气。

在一实施例中，穿孔内衬至少部分地沿着燃烧腔室的轴向长度延伸。因此，内衬可以沿着燃烧腔室的全部或部分的轴向长度延伸。

在一实施例中，穿孔内衬穿有多个孔。提供孔或孔口能允许燃烧产物从燃烧区传递到燃烧腔室内以混合和处理流出气流。将意识到孔或孔口的精确放置将影响或控制燃烧产物到燃烧腔室内的流动。

在一实施例中，穿孔内衬包括可膨胀的网状结构。提供可膨胀的结构提供了两种穿孔以用于使产物从燃烧区传递到燃烧腔室内而同时能允许内衬发生挠曲以能移除沉积物。