[发明专利]流体在塑胶管内产生紊流与管外流量调节装置与方法

说明书

本发明涉及流体在塑胶管内产生紊流与管外流量调节装置与方法。流体在管道内流动时，遇到横截面形状与/或面积变化，会产生紊流。利用这种现象，在管道外设置横截面形状与/或面积调节装置，产生紊流，流体质点相互掺混均匀；流体管路常需要把流量调小，目前技术是把流量调节阀串联进管路中，在半导体加工设备的流体管路中，阀动作调节流量时，会摩擦产生很多微小颗粒物混入流体，影响加工质量，就用特别好非常贵的材料做阀，减少颗粒物产生，增加了成本。本发明在塑胶管道上套一个挤压装置，把塑胶管挤变形横截面积变小，可以产生紊流均质，也可以调节流量，并且本装置在管外不会产生颗粒物混入流体，简洁可靠，降低成本，提高设备加工品质。

技术领域

本发明涉及流体管路，尤其是用塑胶管作为流体管道的管路，很多工业加工设备用到流体管路，比如半导体湿法工艺设备。

背景技术

很多流体设备，例如半导体湿法工艺设备，晶圆的镀膜、清洗、蚀刻、去胶等等设备，需要使用气体或者液体作为工作物质，设备里面很多粗细不一的塑胶管道，流体在设备里面通过塑胶管道流通。

目前，很多用流体作为工作物质的设备，需要把流体掺混均匀，比如把化学药液掺混均匀，使流体各处浓度一致，就需要泵驱动在管路中快速循环，泵的功率大，流体循环速度才能快，循环速度慢了流体均匀性达不到要求，循环速度快就使泵转速快多耗能源，泵磨损老化加快，寿命缩短，泵用几年就要换新的；很多流体循环管路需要调节流量，流量都有设计余量，从最大流量开始，把流量调小到刚好能满足使用要求，节省流体，又减少流体循环动力消耗，现有技术是在流体管路中串联流量调节阀，在半导体加工设备的流体管路中，转动流量调节阀调节流量时，零件之间会摩擦产生很多微小颗粒物混入流体，影响流体纯度与设备加工质量，就用特别好非常贵的材料做阀，减少颗粒物的产生，这样的流量调节阀很贵，主要靠进口外国货，一个几千元人民币，增加了成本，管路中串联流量调节阀还增加了管接头数量，占用设备内空间增多，不利于设备结构紧凑化。

发明内容

本发明提供流体在塑胶管内产生紊流与管外流量调节装置与方法，紊流能使流体质点掺混均匀，达到浓度一致，因为紊流掺混流体效果增强了，适当降低泵的转速，降低流体循环速度，也能达到之前的效果，节能增加泵的寿命；同时本方法与装置还可以从塑胶管外部调节流体在塑胶管内的流量，从流体管路有设计余量的最大流量开始，逐渐把流量调小，达到合适的流量，可以节省流体，减少流体动力消耗，降低驱动流体循环的泵的转速与功率，节能增加使用寿命。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

流体在塑胶管内产生紊流与管外流量调节装置，其特征是：包括挤压装置与塑胶管，挤压装置嵌套在塑胶管上，可以把塑胶管挤压变形并保持变形不能回复原状，流体在塑胶管内流通，塑胶管串联在设备的流体管路中；塑胶管被挤压装置挤压变形之后流过变形处的流体横截面形状与面积都发生变化，就会产生紊流，紊流使流体内部的质点互相掺混，使流体掺混的均匀浓度一致；塑胶管被挤压处变形量越大通过塑胶管内此处的流体横截面积越小，流量就越小，可以通过调节挤压装置进而调节塑胶管的变形量从塑胶管外调节塑胶管内的流体流量大小。

所述的挤压装置如果用在腐蚀性环境中，挤压装置用防腐材料制造或者表面做涂塑或者其它防腐处理。

根据本发明的一个实施例，所述的挤压装置是间接挤压装置，是用金属制造的套筒形状的O型紊流发生与流量调节圈，其内壁两端加工平滑的弧线型倒角，可以是圆倒角或者是其它平滑的弧线型倒角；或者是用金属制造的手镯形状的O型紊流发生与流量调节圈，其表面做的光滑无棱角；可以把O型紊流发生与流量调节圈套在流体管路中的塑胶管上,用另外的工具挤压O型紊流发生与流量调节圈，它被挤压产生塑性变形时其内壁挤压塑胶管产生变形，所以它是间接挤压装置。