等离子火炬激发装置以及废气处理装置的制作方法

本技术涉及废气处理领域，具体地，涉及一种等离子火炬激发装置以及废气处理装置。

背景技术：

1、半导体行业快速发展，半导体材料废气治理需求快速增加，对废弃处理设备的效率提出了更高的要求；等离子技术发展到现在，已经很成熟，等离子体燃烧时核心温度在3000-10000摄氏度，等离子体式的尾气处理方式，有反应温度更高、不需要天然气，安全性更高、处理效率高等优点，专门用于废气处理的等离子体激发装置及结构被设计出来，满足尾气设备的需求。

2、相关技术中，等离子体式的尾气处理方式具有如下缺点：工艺气体混合不充分，处理效率低、阳极喷嘴和阴极棒的寿命短、阳极喷口电场过小,导致炬焰过小的问题。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本实用新型的实施例提出一种结构简单、工艺气混合充分的等离子火炬激发装置。

3、本实用新型的实施例提出一种废气处理效率高、成本低廉的废气处理装置。

4、根据本实用新型实施例的等离子火炬激发装置包括：外壳；内壳，所述内壳设在所述外壳内且与所述外壳的内周面沿所述轴线的径向间隔设置以形成密封腔，所述密封腔适于通入工艺气，所述内壳的外周面上设有沿所述轴线的切向贯穿所述内壳第一进气孔，所述第一进气孔与所述密封腔连通，以便所述工艺气通过所述第一进气孔流入所述内壳，在正交于所述轴线的延伸方向的投影面内，所述第一进气孔的中心轴线与所述内壳的内周面交于点a，所述内壳的中心为点b，所述点a和所述点b之间的连线与所述第一进气孔的中心轴线相交且成夹角；激发组件，所述激发组件设在所述内壳内，以便所述激发组件利用所述工艺气产生等离子体。

5、本实用新型实施例的等离子火炬激发装置，设置外壳和内壳，使得工艺气螺旋流入内壳内，提高了工艺气的混合效率，增加了工艺气的反应时间，保证了工艺气的电离效率。

6、在一些实施例中，所述激发组件包括：阴极棒，所述阴极棒的至少部分穿设在所述内壳内，所述阴极棒的外周面和所述内壳的内周面沿所述轴线的径向间隔设置以形成第一反应腔；阳极喷嘴，所述阳极喷嘴设在所述内壳的一端，所述阴极棒的一端穿设在所述阳极喷嘴内且与所述阳极喷嘴间隔设置以形成第二反应腔，所述第一反应腔和所述第二反应腔连通，所述第一进气孔与所述第一反应腔和所述第二反应腔的至少一者连通，以便所述工艺气流入所述第一反应腔和所述第二反应腔。

7、在一些实施例中，所述等离子火炬激发装置还包括降温组件，所述降温组件包括第一壳，所述外壳的至少部分和所述阳极喷嘴均设在所述第一壳内，所述外壳的至少部分的外周面和所述第一壳的内周面沿所述轴线的径向间隔设置以形成第一冷却腔，所述阳极喷嘴的外周面和所述第一壳的内周面沿所述轴线的径向间隔设置以形成与所述第一冷却腔连通的第二冷却腔，所述第一冷却腔和所述第二冷却腔的其中一者可通入换热介质，以便所述换热介质与所述外壳和所述阳极喷嘴换热以降低所述外壳和所述阳极喷嘴的温度。

8、在一些实施例中，所述阳极喷嘴包括依次连通的第一部分和第二部分，所述第一部分穿设在所述内壳内且所述阴极棒穿设在所述第一部分内，所述第一部分的内周面的横截面积沿邻近所述阴极棒的方向逐渐增大，所述第二部分的内周面的横截面积沿远离所述阴极棒的方向逐渐增大。

9、在一些实施例中，所述等离子火炬激发装置还包括多个冷却板，多个所述冷却板均设在所述阳极喷嘴的外周侧且沿所述轴线的延伸方向间隔相对设置，所述冷却板设在所述第二冷却腔内且与所述第二冷却腔沿所述轴线的径向间隔设置，所述阳极喷嘴通过所述冷却板与所述第二冷却腔内的换热介质换热以降低所述阳极喷嘴的温度。

10、在一些实施例中，所述第二部分沿包括沿所述轴线的延伸方向依次连通的多个所述子段，每个所述子段的内周面沿所述轴线的延伸方向恒定，多个所述子段的内周面的横截面积沿远离所述阴极棒的方向逐渐增大。

11、在一些实施例中，所述等离子火炬激发装置还包括调节组件，所述调节组件包括：第二壳，所述第二壳设在所述外壳远离所述阳极喷嘴的一端；驱动件，所述驱动件的至少部分设在所述第二壳远离所述外壳的一端，所述驱动件相对于所述轴线的延伸方向可移动，所述驱动件与所述阴极棒的一端相连，以便所述驱动件驱动机构所述阴极棒沿所述轴线的延伸方向可移动。

12、在一些实施例中，所述调节组件还包括：第一凸缘，所述第一凸缘设在所述第二壳内且邻近所述外壳的一端；第二凸缘，所述第二凸缘设在所述阴极棒的外周侧且位于所述第二壳内；弹性件，所述弹性件套设在所述阴极棒的外周侧且所述弹性件的两端分别与所述第一凸缘和所述第二凸缘相抵，所述弹性件具有驱动所述第二凸缘远离所述第一凸缘的弹性力。

13、在一些实施例中，所述第一进气孔从所述内壳的外周面朝向所述内壳的内周面延伸且朝向下倾斜，或所述第一进气孔从所述内壳的外周面朝向所述内壳的内周面水平延伸，所述内壳具有沿所述轴线的径向彼此连通的所述第一腔段和所述第二腔段，所述第一腔段设在所述第二腔段内且所述第一腔段为圆柱腔，所述第一进气孔为多个，多个所述第一进气孔沿所述轴线的周向间隔设置，多个所述第一进气孔的延伸方向均与所述第一腔段相切。

14、本实用新型的实施例提出废气处理装置，包括：处理仓；等离子火炬激发装置，所述等离子火炬激发装置为上述实施例中任一项所述等离子火炬激发装置，所述等离子火炬激发装置设在所述处理仓上且与所述处理仓连通，以便所述等离子火炬激发装置产生的等离子体通入所述处理仓；多个进气管，多个所述进气管设在所述处理仓的远离所述等离子火炬激发装置的一侧且沿所述轴线的周向间隔设置，多个所述进气管均与所述处理仓连通且所述进气管沿所述轴线的延伸方向螺旋延伸。

技术特征：

1.一种等离子火炬激发装置，其特征在于，包括：轴线；外壳，所述外壳沿所述轴线的周向方向环绕形成闭合构件；内壳，所述内壳设在所述外壳内且与所述外壳的内周面沿所述轴线的径向间隔设置以形成密封腔，所述密封腔适于通入工艺气，所述内壳的外周面上设有沿所述轴线的切向贯穿所述内壳第一进气孔，所述第一进气孔与所述密封腔连通，以便所述工艺气通过所述第一进气孔流入所述内壳，在正交于所述轴线的延伸方向的投影面内，所述第一进气孔的中心轴线与所述内壳的内周面交于点a，所述内壳的中心为点b，所述点a和所述点b之间的连线与所述第一进气孔的中心轴线相交且成夹角；激发组件，所述激发组件设在所述内壳内，以便所述激发组件利用所述工艺气产生等离子体。

2.根据权利要求1所述的等离子火炬激发装置，其特征在于，所述激发组件包括：

3.根据权利要求2所述的等离子火炬激发装置，其特征在于，还包括降温组件，所述降温组件包括第一壳，所述外壳的至少部分和所述阳极喷嘴均设在所述第一壳内，所述外壳的至少部分的外周面和所述第一壳的内周面沿所述轴线的径向间隔设置以形成第一冷却腔，所述阳极喷嘴的外周面和所述第一壳的内周面沿所述轴线的径向间隔设置以形成与所述第一冷却腔连通的第二冷却腔，所述第一冷却腔和所述第二冷却腔的其中一者可通入换热介质，以便所述换热介质与所述外壳和所述阳极喷嘴换热以降低所述外壳和所述阳极喷嘴的温度。

4.根据权利要求2所述的等离子火炬激发装置，其特征在于，所述阳极喷嘴包括依次连通的第一部分和第二部分，所述第一部分穿设在所述内壳内且所述阴极棒穿设在所述第一部分内，所述第一部分的内周面的横截面积沿邻近所述阴极棒的方向逐渐增大，所述第二部分的内周面的横截面积沿远离所述阴极棒的方向逐渐增大。

5.根据权利要求3所述的等离子火炬激发装置，其特征在于，还包括多个冷却板，多个所述冷却板均设在所述阳极喷嘴的外周侧且沿所述轴线的延伸方向间隔相对设置，所述冷却板设在所述第二冷却腔内且与所述第二冷却腔沿所述轴线的径向间隔设置，所述阳极喷嘴通过所述冷却板与所述第二冷却腔内的换热介质换热以降低所述阳极喷嘴的温度。

6.根据权利要求4所述的等离子火炬激发装置，其特征在于，所述第二部分沿包括沿所述轴线的延伸方向依次连通的多个子段，每个所述子段的内周面沿所述轴线的延伸方向恒定，多个所述子段的内周面的横截面积沿远离所述阴极棒的方向逐渐增大。

7.根据权利要求2所述的等离子火炬激发装置，其特征在于，还包括调节组件，所述调节组件包括：

8.根据权利要求7所述的等离子火炬激发装置，其特征在于，所述调节组件还包括：

9.根据权利要求1所述的等离子火炬激发装置，其特征在于，所述第一进气孔从所述内壳的外周面朝向所述内壳的内周面延伸且朝向下倾斜，或所述第一进气孔从所述内壳的外周面朝向所述内壳的内周面水平延伸，

10.一种废气处理装置，其特征在于，包括：

技术总结本技术公开了一种等离子火炬激发装置以及废气处理装置，所述等离子火炬激发装置包括轴线、外壳、内壳和激发组件，外壳沿轴线的周向方向环绕形成闭合构件，内壳设在外壳内且与外壳的内周面沿轴线的径向间隔设置以形成密封腔，密封腔适于通入工艺气，内壳的外周面上设有沿轴线的切向贯穿内壳第一进气孔，第一进气孔与密封腔连通，以便工艺气通过第一进气孔流入内壳，在正交于轴线的延伸方向的投影面内，第一进气孔的中心轴线与内壳的内周面交于点A，内壳的中心为点B，A和B之间的连线与第一进气孔的中心轴线相交且成夹角，激发组件设在内壳内。本技术的等离子火炬激发装置具有结构简单、工艺气体混合充分等优点。技术研发人员：张乐,苏小海,于树平,张军胜受保护的技术使用者：杭州慧翔电液技术开发有限公司技术研发日：20230920技术公布日：2024/7/23