[发明专利]用于辐射燃烧器的废气入口组件

说明书

公开了一种用于燃烧器的入口组件（50）和一种方法。入口组件（50）包括：入口喷嘴，其限定：入口开口（240），该入口开口可与入口导管联接，该入口导管提供废气流以用于由燃烧器处理；非圆形出口开口（260）；和喷嘴孔，其沿着纵向轴线在入口开口（240）和出口开口（260）之间延伸，以用于将废气流从入口开口（240）传送到出口开口（260）以输送到燃烧器的燃烧室，该喷嘴孔具有从入口开口（240）延伸的入口部分（200）、延伸到非圆形出口开口（260）的出口部分（220）、和在入口部分与出口部分之间的具有减小的挡板开口（270）的挡板部分（210）。以这种方式，非圆形出口开口（260）将非圆形废气流流动提供到燃烧室中。非圆形废气流动使得更大体积的废气流能够被引入到燃烧室中，同时仍达到或超过所要求的消除水平。这是因为，与等效圆形废气流相比，非圆形废气流提供缩短的距离，扩散和反应需要沿该距离发生。因此，与等效圆形废气流相比，能够消除废气流的增加的体积。

技术领域

本发明涉及用于燃烧器的入口组件和方法。

背景技术

辐射燃烧器是已知的并且通常用于处理来自在例如半导体或平板显示器制造业中所使用的制造处理工具的废气流。在这样的制造过程中，残留的全氟化合物（PFC）和其他化合物存在于从处理工具泵送的废气流中。PFC难以从废气中除去，并且不希望将它们释放到环境中，因为已知它们具有相对高的温室活性。

已知的辐射燃烧器使用燃烧来从废气流中除去PFC和其他化合物。通常，废气流是含有PFC和其他化合物的氮气流。将燃料气体与废气流混合，并将该气流混合物传送到燃烧室中，所述燃烧室被有孔气体燃烧器的排出表面侧向地包围。燃料气体和空气同时供给到有孔燃烧器，以影响在排出表面处的无火焰燃烧，其中穿过有孔燃烧器的空气量足以不仅消耗供给到燃烧器的燃料气体，还消耗喷射到燃烧室中的气流混合物中的所有可燃物。

废气流中存在的化合物的范围和该废气流的流动特性能够随处理工具而变化，并且因此燃料气体和空气连同需要引入到辐射燃烧器中的其他气体或流体的范围也将变化。

尽管存在处理废气流的技术，但是它们各自具有它们自己的缺点。因此，期望提供一种用于处理废气流的改进技术。

发明内容

根据第一方面，提供了一种用于燃烧器的入口组件，所述入口组件包括：入口喷嘴，其限定：入口开口，该入口开口可与入口导管联接，该入口导管提供废气流以用于由燃烧器处理；非圆形出口开口；和喷嘴孔，其沿着纵向轴线在入口开口和出口开口之间延伸，以用于将废气流从入口开口传送到出口开口，以输送到燃烧器的燃烧室，该喷嘴孔具有从入口开口延伸的入口部分、和延伸到非圆形出口开口的出口部分。

第一方面认识到，废气的处理可能是有问题的，特别是在这些废气的流动增加时。例如，处理工具可以输出用于处理的五个废气流，每个废气流的流速高达300升每分钟（即，总共1500升每分钟）。然而，现有的燃烧器入口组件通常具有四个或六个喷嘴，每个喷嘴能够支持仅50升每分钟左右的流速（使得总共每分钟只能处理200至300升）。这是因为废气处理机制通常依赖于辐射燃烧器内的扩散过程；燃烧副产物需要扩散到废气流中以便进行消除（abatement）反应。换句话说，燃烧副产物需要从废气流的外表面扩散直到废气流中，并且然后在废气流离开辐射燃烧器之前与废气流反应。不能完全扩散到废气流中会减低消除效力。如果穿过现有喷嘴的流速增加以适应增加的废气流的量，则辐射燃烧器的长度将需要成比例地增加，以确保扩散和反应将在更快速运动的废气流离开辐射燃烧器之前发生。同样，如果增加现有喷嘴的直径以适应增加的废气流的量，则辐射燃烧器的长度将需要成比例地增加，这是由于在更大直径的废气流中发生扩散和反应所用的时间增加了。