全文摘要
本实用新型涉及半导体加工工艺的冷却设备技术领域，公开了一种冷阱灌液氮装置及冷阱，具体的，冷阱灌液氮装置包括漏斗、气液分离器、三通阀以及回流水管；三通阀的三个阀口分别为高位阀口、中位阀口以及低位阀口，高位阀口与漏斗的出口连通，中位阀口与气液分离器连通，低位阀口与回流水管连通。本实用新型避免了灌装液氮时，液氮将冷凝水冻成冰，堵住气液分离器的情况，保证了气液分离器的正常运行。
主设计要求
1.一种冷阱灌液氮装置，其特征在于，所述灌液氮装置包括漏斗、气液分离器、三通阀以及回流水管；所述三通阀的三个阀口分别为高位阀口、中位阀口以及低位阀口，所述高位阀口与所述漏斗的出口连通，所述中位阀口与所述气液分离器连通，所述低位阀口与所述回流水管连通；所述气液分离器的设置高度低于所述漏斗的出口位置，所述回流水管的设置高度低于所述气液分离器的设置高度；所述气液分离器能够与冷阱连通；向冷阱内灌装液氮时，高位阀口、中位阀口打开，低位阀口关闭；冷阱液氮灌装完成时，中位阀口、低位阀口打开，冷凝水通过中位阀口、低位阀口流入所述回流水管。
设计方案
1.一种冷阱灌液氮装置，其特征在于，所述灌液氮装置包括漏斗、气液分离器、三通阀以及回流水管；
所述三通阀的三个阀口分别为高位阀口、中位阀口以及低位阀口，所述高位阀口与所述漏斗的出口连通，所述中位阀口与所述气液分离器连通，所述低位阀口与所述回流水管连通；
所述气液分离器的设置高度低于所述漏斗的出口位置，所述回流水管的设置高度低于所述气液分离器的设置高度；所述气液分离器能够与冷阱连通；
向冷阱内灌装液氮时，高位阀口、中位阀口打开，低位阀口关闭；冷阱液氮灌装完成时，中位阀口、低位阀口打开，冷凝水通过中位阀口、低位阀口流入所述回流水管。
2.根据权利要求1所述的冷阱灌液氮装置，其特征在于，所述灌液氮装置还包括液氮法兰，所述气液分离器通过液氮法兰与所述冷阱连通并固定。
3.根据权利要求1或2所述的冷阱灌液氮装置，其特征在于，所述灌液氮装置还包括排气管，所述排气管与所述气液分离器连通。
4.根据权利要求3所述的冷阱灌液氮装置，其特征在于，所述排气管远离所述气液分离器的一端连接有弯头，所述弯头的出气口的朝向避开灌装液氮时的操作位。
5.根据权利要求1或2所述的冷阱灌液氮装置，其特征在于，所述漏斗包括柱形段和连接在所述柱形段下部的倒锥形段；所述漏斗的进口设置在所述柱形段的顶部，所述漏斗的出口设置在所述倒锥形段的底部顶角位置。
6.根据权利要求5所述的冷阱灌液氮装置，其特征在于，所述柱形段的顶部对应所述漏斗的进口设置有旋转盖，所述旋转盖上设置有缺口；
所述旋转盖能够绕垂直于漏斗轴向的转轴转动，所述旋转盖转动到所述缺口与所述柱形段的侧壁对接时，所述漏斗的进口打开。
7.根据权利要求1或2所述的冷阱灌液氮装置，其特征在于，所述漏斗内设置有过滤网。
8.根据权利要求1或2所述的冷阱灌液氮装置，其特征在于，所述漏斗内设置有向下倾斜的隔板，所述隔板的上端与所述漏斗的一侧侧壁连接，且所述隔板的下端与漏斗的侧壁间隔设置。
9.根据权利要求1或2所述的冷阱灌液氮装置，其特征在于，所述漏斗的侧壁的外周上设置有固定板。
10.一种冷阱，其特征在于，所述冷阱上设置有权利要求1-9任一项所述的冷阱灌液氮装置。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及半导体加工工艺的冷却设备技术领域，尤其是涉及一种冷阱灌液氮装置，以及包括该冷阱灌液氮装置的冷阱。
背景技术
冷阱是半导体生产工艺中经常用到的设备，广泛应用在半导体生产工艺的蒸发工序中。冷阱中一般通过手动灌装液氮来提升冷阱中冷泵性能。
现有冷阱的液氮系统中当液氮不足产生水时，往往积攒在气液分离器中，当操作者再次灌液氮时气液分离器中的水遇到液氮会速冻成冰，将气液分离器堵住，导致液氮无法流入冷阱中。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种冷阱灌液氮装置，以解决现有技术中存在的上述的冷阱液氮系统的气液分离器容易被堵住的技术问题。
本实用新型的目的还在于提供一种冷阱，以解决现有技术中存在的上述的冷阱液氮系统的气液分离器容易被堵住的技术问题。
基于上述第一目的，本实用新型提供了一种冷阱灌液氮装置，所述灌液氮装置包括漏斗、气液分离器、三通阀以及回流水管；
所述三通阀的三个阀口分别为高位阀口、中位阀口以及低位阀口，所述高位阀口与所述漏斗的出口连通，所述中位阀口与所述气液分离器连通，所述低位阀口与所述回流水管连通；
所述气液分离器的设置高度低于所述漏斗的出口位置，所述回流水管的设置高度低于所述气液分离器的设置高度；所述气液分离器能够与冷阱连通；
向冷阱内灌装液氮时，高位阀口、中位阀口打开，低位阀口关闭；冷阱液氮灌装完成时，中位阀口、低位阀口打开，冷凝水通过中位阀口、低位阀口流入所述回流水管。
进一步地，所述灌液氮装置还包括液氮法兰，所述气液分离器通过液氮法兰与所述冷阱连通并固定。
进一步地，所述灌液氮装置还包括排气管，所述排气管与所述气液分离器连通。
进一步地，所述排气管远离所述气液分离器的一端连接有弯头，所述弯头的出气口的朝向避开灌装液氮时的操作位。
进一步地，所述漏斗包括柱形段和连接在所述柱形段下部的倒锥形段；所述漏斗的进口设置在所述柱形段的顶部，所述漏斗的出口设置在所述倒锥形段的底部顶角位置。
进一步地，所述柱形段的顶部对应所述漏斗的进口设置有旋转盖，所述旋转盖上设置有缺口；
所述旋转盖能够绕垂直于漏斗轴向的转轴转动，所述旋转盖转动到所述缺口与所述柱形段的侧壁对接时，所述漏斗的进口打开。
进一步地，所述漏斗内设置有过滤网。
进一步地，所述漏斗内设置有向下倾斜的隔板，所述隔板的上端与所述漏斗的一侧侧壁连接，且所述隔板的下端与漏斗的侧壁间隔设置。
进一步地，所述漏斗的侧壁的外周上设置有固定板。
基于上述第二目的，本实用新型还提供了一种冷阱，所述冷阱上设置有本实用新型提供的冷阱灌液氮装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的冷阱灌液氮装置，包括漏斗、气液分离器、三通阀以及回流水管；所述三通阀的三个阀口分别为高位阀口、中位阀口以及低位阀口，所述高位阀口与所述漏斗的出口连通，所述中位阀口与所述气液分离器连通，所述低位阀口与所述回流水管连通；所述气液分离器的设置高度低于所述漏斗的出口位置，所述回流水管的设置高度低于所述气液分离器的设置高度；所述气液分离器能够与冷阱连通。本实用新型冷阱灌液氮装置通过三通阀连接一个设置高度低于气液分离器的回流水管，当液氮不足时，气液分离器中产生的水可以通过三通阀流向回流水管进行排出或储存；从而避免了再次灌装液氮时，液氮将水冻成冰堵住气液分离器的情况，保证了气液分离器的正常运行。
本实用新型提供的冷阱设置有本实用新型提供的冷阱灌液氮装置，相比现有技术，本实用新型冷阱具有与本实用新型提供的冷阱灌液氮装置相同的有益效果，通过上文对本实用新型冷阱灌液氮装置有益效果的描述，也能够直观的获知，在此不再详细赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例冷阱灌液氮装置的示意图；
图2为本实用新型实施例冷阱灌液氮装置的漏斗的主视示意图；
图3为本实用新型实施例冷阱灌液氮装置的漏斗的侧视示意图；
图4为本实用新型实施例冷阱灌液氮装置的气液分离器的主视示意图；
图5为本实用新型实施例冷阱灌液氮装置的气液分离器俯视示意图；
图6为本实用新型实施例冷阱灌液氮装置的排气管的示意图；
图7为本实用新型实施例冷阱灌液氮装置的液氮法兰的主视示意图；
图8为本实用新型实施例冷阱灌液氮装置的液氮法兰的俯视示意图。
图标：1-漏斗；11-柱形段；12-倒锥形段；13-凸台；14-过滤网；15-隔板；16-固定板；2-三通阀；3-气液分离器；31-分离器进口；32-排气孔；4-排气管；41-弯头；5-液氮法兰；6-回流水管；7-第一连通管；8-第二连通管；9-旋转盖；91-转轴；92-缺口。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一
参见图1至图8所示，本实施例提供了一种冷阱灌液氮装置，包括漏斗1、气液分离器3、三通阀2以及回流水管6。
其中，三通阀2的三个阀口分别为高位阀口、中位阀口以及低位阀口，高位阀口与漏斗1的出口连通，中位阀口与气液分离器3连通，低位阀口与回流水管6连通。顾名思义，高位阀口的设置高度大于中位阀口，低位阀口的设置高度低于中位阀口，相应的，气液分离器3的设置高度低于漏斗1的出口位置，回流水管6的设置高度低于气液分离器3的设置高度。
气液分离器3的液氮出口能够与冷阱连通。具体向冷阱内灌装液氮时，三通阀2的高位阀口、中位阀口打开，低位阀口关闭，此时液氮通过漏斗1流入三通阀2、气液分离器3后流入冷阱；冷阱液氮灌装完成时，低位阀口打开、中位阀口打开，高位阀口可根据需要打开或关闭，此时如果气液分离器3中有冷凝水时，冷凝水可通过中位阀口、低位阀口流入回流水管6。回流水管6可以是直接将冷凝水进行排放，也可以将冷凝水暂时储存在回流水管6内，一般采用暂时存储的密封的回流水管6，待回流水管6内的冷凝水达到一定量后进行统一排放。
可以理解的是，本实用新型实施例冷阱灌液氮装置通过三通阀2连接一个设置高度低于气液分离器3的回流水管6，当液氮不足时，气液分离器3中产生的水可以通过三通阀2流向回流水管6进行排出或储存；从而避免了再次灌装液氮时，液氮将水冻成冰堵住气液分离器3的情况发生，保证了气液分离器3的正常运行。
具体的，如图1所示，本实施例冷阱灌液氮装置的气液分离器3可通过液氮法兰5与冷阱连通并固定。
如图1所示，三通阀2的中位阀口可通过第一连通管7与气液分离器3连通，相应的，气液分离器3上设置有与第一连通管7连通的分离器进口31。该第一连通管7以及气液分离器3的材质可采用泰氟龙(聚四氟乙烯的俗称)材料。
为了实现气液分离器3的排气，如图4或5所示，气液分离器3上还设置有排气孔32。如图1所示，排气孔32上连接有排气管4。如图1或6所示，排气管4远离气液分离器3的一端连接有弯头41，弯头41的出气口的朝向避开灌装液氮时的操作位。也即排气管4的弯头41的出气口的朝向不面向操作人员灌装液氮时的操作位，一般灌装液氮时的操作位在漏斗的一侧，所以弯头41的出气口可以如图1或6所示的朝下，也可以是背离漏斗1进行排气。
可以理解的是，在气液分离器3的排气管4上安装弯头41，可将排出的液氮气体的走向改变为向下排出，避免了高冷气体直接吹到灌液氮人的身体上造成伤害。
如图2-3所示，本实施例冷阱灌液氮装置的漏斗1具体包括柱形段11和连接在柱形段11下部的倒锥形段12。漏斗1的进口设置在柱形段11的顶部，漏斗1的出口设置在倒锥形段12的底部顶角位置。
可以理解的是，柱形段11与倒锥形段12可为一体结构。漏斗1一般采用不锈钢材质。倒锥形段12的底部顶角的漏斗的出口可通过不锈钢材质的第二连通管8与三通阀2的高位阀口连通。
漏斗1的进口可通过旋转盖进行密封，具体的柱形段11的顶部对应漏斗的进口设置有旋转盖9，旋转盖9上设置有缺口92。旋转盖9能够绕垂直于漏斗1的轴向的转轴91转动，旋转盖9转动到缺口92与柱形段11的侧壁对接时，漏斗1的进口可打开；旋转盖9转动到非缺口位置时，漏斗1的进口关闭密封。
如图2或3所示，漏斗1的中上部内设置有过滤网14，具体的漏斗1的内壁上设置有凸台13，过滤网14可固定在凸台13上。
可以理解的是，过滤网14可防止液氮中的杂质流进气液分离器3或者进入冷阱中。
如图2或3所示，本实施例冷阱灌液氮装置的漏斗1在过滤网14的下方还设置有向下倾斜的隔板15，隔板15的上端与漏斗1的一侧侧壁连接，隔板15的下端与漏斗1的侧壁间隔设置。也即，隔板15的上端通过漏斗1的侧壁固定，且隔板15的下端与漏斗1的侧壁之间允许液氮流入漏斗1的底部。
可以理解的是，倾斜设置的隔板15可以防止液氮在灌入漏斗1时飞溅到旋转盖9或经漏斗1的进口溅出。具体而言，经过过滤网14过滤的液氮经隔板15导向后，经过漏斗1的一侧注入漏斗的底部，一方面隔板15起到缓冲液氮流速的作用；同时，液氮经过漏斗1的一侧注入漏斗1的底部，相比液氮从中心注入漏斗1的底部，其产生的液体飞溅少，且液氮在流入漏斗1的底部时，即使出现飞溅也可以被隔板15阻挡，避免了液氮向上飞溅。
本实施例冷阱灌液氮装置的漏斗1的侧壁的外周上可焊接固定板16。漏斗1通过固定板16固定在相应的设备上。
需要说明的是，本实施例冷阱灌液氮装置的漏斗1的尺寸可根据需要以及安装空间来进行合理设计。现有的漏斗容积较小，一壶液氮不能直接倒入，需要等漏斗内液氮流下去后再灌，一壶液氮要分三次倒完，操作者等待时间过长。本实施例冷阱灌液氮装置的漏斗的容积可设计为容纳两壶液氮或在空间允许的范围内设计更大的容积；大容积的漏斗使用后可大大提了操作者灌液氮的效率，减少了液氮在冷阱外部的停留时间，相应减少液氮挥发量，也就节约了液氮。
本实施例的三通阀2一般为不锈钢材质。
综上所述，本实施例冷阱灌液氮装置避免了灌液氮时，出现结冰造成设备故障，从而影响设备正常运行的情况；且本实施例冷阱灌液氮装置能够提升灌液氮效率，并大大减轻了操作者的劳动强度。
本实用新型实施例还提供一种冷阱，冷阱上安装有本实用新型实施例提供的冷阱灌液氮装置。
相比现有技术，本实用新型实施例冷阱具有与本实用新型提供的冷阱灌液氮装置相同的有益效果，通过上文对本实用新型冷阱灌液氮装置有益效果的描述，也能够直观的获知，在此不再详细赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920305688.2
申请日:2019-03-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:22(吉林)
授权编号:CN209645884U
授权时间:20191119
主分类号:B01D 8/00
专利分类号:B01D8/00
范畴分类:23A;
申请人:吉林华微电子股份有限公司
第一申请人:吉林华微电子股份有限公司
申请人地址:132013 吉林省吉林市高新区深圳街99号
发明人:王志达;邵旭;袁守良
第一发明人:王志达
当前权利人:吉林华微电子股份有限公司
代理人:肖苏宸
代理机构:11371
代理机构编号:北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计