[实用新型]气体处理设备

说明书

本申请案涉及气体处理设备。描述包含预热器的气体处理系统，其用于处理气体的流动，使气体流动到接触介质(例如，净化介质、催化剂、吸附剂)，且描述相关方法。

技术领域

本公开涉及包含预热器的气体处理系统，其用于通过使气体流动以接触介质来处理气体，且涉及相关方法。

背景技术

气体被用作原材料或处理材料(统称为“原材料气体”)，用于许多不同的商业及工业用途，包含用于制造半导体及微电子装置。

为了制备在工艺中使用的气体，可以各种不同的方式处置或处理气流，以对气体产生各种不同的影响。在制造工艺中使用原材料气体之前，可对气体进行加热、冷却、净化或过滤。

气体净化系统适于将高度净化原材料气体的一致流供应到一件制造装备(例如半导体或微电子处理工具)。实例气体包括氮气、氩气、氦气、氢气、氨气、二氧化碳、洁净干燥空气(“CDA”)及氧气，其每一者都呈高度净化的形式。

用于净化气流的技术可涉及使气体与介质材料接触，介质材料可从气体移除一定量的杂质。通过一些技术，通过隔离杂质，例如通过使杂质吸附在吸附剂(即“吸附介质”)的表面上，从气流移除杂质。通过其它技术，可使用催化剂将杂质化学转化为衍生化合物，与原始杂质相比，所述衍生化合物被认为是更合需要的或更不会不合需要。

制造商已设计用于执行气体净化工艺的高度专业化装备。用于净化气体的系统将包含容纳器(容器)，其固持一种类型的介质(例如，净化介质)，例如吸附剂或催化剂，以及引导原材料气体流过容器以接触介质的附属流量控制装备。控制件被包含以控制工艺条件，例如温度、压力及流速。

许多气体净化系统包含预热器，其用于在气体流过含有介质的容器之前对气体进行预热。例如，为了改进催化净化工艺的效率，可在接触催化剂之前对气体进行预热。用于这些类型的催化工艺的装备包含含有催化剂的容器、使气体流过催化剂的流量控制件，及在气体流动以接触催化剂之前将气体加热到高温的预热器。

气体预热器在吸附式气体净化系统中也可能是有用的。在这些系统中，通过使气体流动以接触吸附介质来进行吸附净化。使气体流动通过吸附介质会导致杂质被吸附到吸附介质上。在使用一段时间后，杂质会积累在吸附介质上。在充分积累之后，吸附介质变得不那么有效，且可通过从介质移除积累的杂质来“再生”。

通过使经加热气体(“再生气体”)通过原始容器中的吸附介质，可在吸附介质保留在与净化步骤期间含有介质的同一容器中的情况下进行再生工艺。再生气体接触吸附介质的表面，且已积累在介质表面上的吸附杂质将从表面解吸，并被再生气体从吸附介质带走。

为了通过再生气体有效再生吸附介质，再生气体通常在接触吸附介质之前进行预热。再生工艺所需的装备包含含有吸附介质的容器、在再生步骤期间使再生气体流动通过吸附介质的流量控制件，及在再生气体流动通过吸附介质之前加热再生气体的预热器。

实用新型内容

用于气体净化系统的常规预热器与含有介质的容器(“介质容器”)分离。一些预热器设计(作为“独立”设计)将预热器放置在与介质容器间隔开的位置，并通过延伸气流导管将预热器连接到介质容器。其它设计将预热器放置在介质容器附近，可能作为共同结构的部分(“集成”设计)，但这些设计没有提供任何大小优势，这意味着具有“集成”设计的预热器大小与“独立”预热器的大小相同。此外，“集成”设计的预热器不允许在预热器与介质容器之间共享热能，除非通过使经加热气体从预热器流到介质容器。

以下描述涉及气体处理装备，其包含具有新颖性及创造性设计的介质容器及预热器。除了通过从预热器流到介质容器的预热气体交换的热之外，新颖性设计还允许预热器通过预热器及介质容器的结构(例如，通过结构的侧壁)与介质容器共享热能。此外或替代地，新颖设计允许减小预热器的大小，或者减小组合的预热器与介质容器的总大小。