[发明专利]辐射燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及辐射燃烧器及方法。

背景技术

辐射燃烧器是众所周知的并且通常用来处理来自于在例如半导体或者平板显示器制造工业中使用的制造加工工具的废气流。在这样的制造过程中，残留全氟化合物（PFCs） 和其他化合物存在于从所述加工工具中泵出的所述废气流中的。PFCs很难从所述废气中去除并且因为它们众所周知的具有相对高的温室活性，将它们释放到环境中是不可取的。

众所周知的辐射燃烧器使用燃烧以从所述废气流中去除所述PFCs和其他化合物。通常，所述废气流是含有PFCs和其他化合物的氮气流。燃料气与所述废气流混合随后此气流混合物被运送到燃烧室，所述燃烧室在侧面上由带小孔的气体燃烧器的出口表面围绕。燃料气和空气同时被提供给所述带小孔的燃烧器以影响在所述出口表面的无焰燃烧，其中通过所述带小孔的燃烧器的空气的量足够消耗提供给所述燃烧器的所述燃料气以及被注射到所述燃烧室中的所述气流混合物中的所有可燃物。

尽管存在用于处理所述废气流的技术，但是它们每个都具有它们自己的短处。因此，需要提供用于处理废气流的改进的技术。

发明内容

根据第一方面，提供了用于处理来自于制造加工工具的废气流的辐射燃烧器。所述辐射燃烧器包括：具有多孔套筒的燃烧室、和围绕所述多孔套筒的集气室，燃烧材料穿过所述多孔套筒以用于在最接近所述多孔套筒的燃烧表面处燃烧；所述集气室为所述多孔套筒提供所述燃烧材料，所述集气室被配置为沿所述多孔套筒的长度以变化的化学计量提供所述燃烧材料。

所述第一方面认识到现有辐射燃烧器的一个问题是在所述燃烧室之内的条件能导致在所述燃烧室之内的温度的变化，在所述燃烧室之内的所述温度应该是尽可能均匀的。尤其，所述第一方面认识到沿所述燃烧室的长度的温度变化能降低所述辐射燃烧器的效率和寿命。

因此，可以处理废气流的辐射燃烧器可以被提供。所述辐射燃烧器可以包括可以具有多空套筒的燃烧室，燃烧材料可以穿过所述多孔套筒以在接近或毗邻所述多孔套筒的燃烧表面处燃烧。集气室可以被提供，其围绕所述多孔套筒并且为所述多孔套筒提供所述燃烧材料。所述集气室可以被配置、被改变以适合或被布置成沿所述多孔套筒的所述长度以变化的或不同的化学计量提供燃烧材料。这种改变所述燃烧材料的化学计量比的方法对应地改变了沿所述多孔套筒的所述长度的由那些燃烧材料所产生的热量。通过改变所述燃烧材料的所述化学计量以补偿沿所述多孔套筒的所述长度在所述燃烧室之内产生的热量的变化，能在所述燃烧室之内沿所述多孔套筒的所述长度实现更加均匀的温度。

在一个实施例中，所述燃烧室从废气流入口轴向地延伸到排气口，所述废气被从所述废气流入口提供给所述燃烧室；已经处理过的废气被从所述排气口排出。所述集气室被配置为沿所述多孔套筒的轴向长度以变化的化学计量提供所述燃烧材料。因此，可以沿所述多孔套筒的所述轴向长度以不同的化学计量比提供燃烧。

在一个实施例中，所述集气室被配置为增加朝向所述废气流入口的所述燃烧材料的氧化剂的化学计量。因此，更贫的燃烧材料可以被提供到所述废气流入口的附近，以便在由于所述废气流的燃烧产生大量热量的区域中减少由所述燃烧材料产生的热量。这可以通过在朝向所述入口的所述燃烧材料中增加氧化剂的比（或减少燃料的比）来完成。实施例认识到在废气流入口附近会产生更多热量，在燃烧材料的化学计量沿所述燃烧室的所述长度是均匀的情况下，所述更多热量会导致这个区域变得比其他地方更热并且所述更多热量能导致所述多孔套筒的烧结或降解。

在一个实施例中，所述集气室被配置为减少朝向所述排气口的所述燃烧材料的氧化剂的化学计量。因此，更富的燃烧材料可以被提供在所述排气口的附近，以便在发生大量热量损失的区域中增加由所述燃烧材料产生的热量。这可以通过在朝向所述排气口的燃烧材料中减少氧化剂的比（或增加燃料的比）来完成。实施例认识到由于任何下游加工装置，比如堰，的冷却作用，高度的热量损失会在所述排气口的附近发生。这再次有助于建立沿所述多孔套筒的所述长度更加均匀的温度。

在一个实施例中，所述集气室被配置为与朝向所述排气口的所述燃烧材料的氧化剂的所述化学计量相比，增加朝向所述废气流入口的所述燃烧材料的氧化剂的所述化学计量。因此，所述燃烧材料的所述化学计量比被配置为与在所述排气口的附近的过量氧化剂的量（和/或过量燃料的量）相比，增加朝向所述气流入口的过量氧化剂的量（和/或减少过量燃料的量）。