專利名稱：應(yīng)用于提升超臨界流體技術(shù)效能的霧化結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種提升超臨界流體效能的結(jié)構(gòu)，特別指一種應(yīng)用于提升超臨界流體技術(shù)效能的霧化結(jié)構(gòu)，具有縮短反應(yīng)時(shí)間，降低操作成本的功效，且能確實(shí)提高效能的新型設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
「超臨界流體」是指物質(zhì)的操作溫度及壓力超過(guò)該物質(zhì)臨界溫度及臨界壓力時(shí)的流體。由于臨界接近室溫，在分離或反應(yīng)后可藉由減壓而輕易地與其它物質(zhì)分離，不會(huì)產(chǎn)生殘留而造成環(huán)保及安全上的問(wèn)題，且容易回收再使用，用以取代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用層面廣闊，符合現(xiàn)代永續(xù)發(fā)展的原則，因此逐漸成為未來(lái)工業(yè)與民生應(yīng)用的主流。由于超臨界流體具有如氣體般幾無(wú)表面張力的性質(zhì)，因此很容易滲入細(xì)縫或多孔組織中，又密度接近于液體，可輸送較氣體為多的超臨界液體，加上黏度接近于氣體，所以在質(zhì)量傳遞上阻力小，所需功率低，因此將超臨界流體應(yīng)用在清潔技術(shù)或物質(zhì)的分離與純化方面，實(shí)際是一項(xiàng)相當(dāng)實(shí)用的應(yīng)用。請(qǐng)參閱圖1所示，為一種利用超臨界流體技術(shù)應(yīng)用于清洗半導(dǎo)體芯片的方法所使用的清潔結(jié)構(gòu)，包含有清除室10，提供放置待清洗的芯片組件；流體單元11，為供應(yīng)液態(tài)物質(zhì)的儲(chǔ)存裝置，以管線12連通至清除室10 ;該清除室10，另包括加熱裝置13，可為電熱式加熱器，用以使清除室10內(nèi)的溫度達(dá)到流體的臨界溫度，及加壓裝置14，可為一泵，用以使流體壓力達(dá)到臨界壓力；泄壓閥15，用以調(diào)節(jié)清除室10的壓力，同時(shí)也可作為排放臟污之用。根據(jù)上述超臨界流體清洗裝置的結(jié)構(gòu)，加壓裝置14將管線12中的流體傳送至清除室10，由于清除室10內(nèi)的壓力與溫度都略高于流體的臨界壓力及臨界溫度，使該流體以氣體與液體同時(shí)存在的超臨界狀態(tài)下，然后以浸泡方式，清除芯片上的臟污或殘?jiān)?。因此降低了相?dāng)程度的清潔效果，所以清潔程序的時(shí)間通常設(shè)定較長(zhǎng)，相對(duì)的也增加了清洗的成本，不甚理想。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于提升超臨界流體技術(shù)效能的霧化結(jié)構(gòu)，其可以提升反應(yīng)效果、縮短作用時(shí)程及降低操作成本，進(jìn)而提聞效能。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種應(yīng)用于提升超臨界流體技術(shù)效能的霧化結(jié)構(gòu)，包含反應(yīng)空間、流體供應(yīng)容器、低溫裝置、加壓裝置及氣體回收裝置，該反應(yīng)空間為封閉空間，可置放組件或原料，并維持一流體的臨界壓力及臨界溫度；該流體供應(yīng)容器提供一液態(tài)保存的流體，由一管路連通至該反應(yīng)空間；該低溫裝置為制造低溫源的冷凍機(jī)件，用以將流體降溫至一預(yù)設(shè)溫度；其特點(diǎn)是:該結(jié)構(gòu)還包括升溫噴頭，該加壓裝置包括用以將流體加壓達(dá)臨界壓力的加壓泵，該升溫噴頭包括用以將流體加熱至臨界溫度的加熱線圈、及將流體以霧狀沖擊于待處理組件的噴嘴，該加熱線圈圈繞于該升溫噴頭主體外圍，該噴嘴設(shè)置于該反應(yīng)空間內(nèi)；該氣體回收裝置包括回收回路、過(guò)濾器與泄壓閥，設(shè)于該反應(yīng)空間與該加壓泵前段的管路間；當(dāng)該反應(yīng)空間內(nèi)壓力過(guò)高，令流體經(jīng)過(guò)該泄壓閥及過(guò)濾器回流到加壓泵前段的管路。所述反應(yīng)空間包括用以釋放液體及空間壓力的排放閥。所述加壓裝置包括安全閥及回流管，當(dāng)管路壓力超過(guò)安全值時(shí)，流體通過(guò)安全閥經(jīng)回流管回流至加壓泵的前段管路間。如此，藉由加壓泵及升溫噴頭的功能，將管路的壓力及溫度，提升達(dá)到流體的超臨界狀態(tài)，利用超臨界流體所具有高滲透力、低黏性等特性，并配合噴嘴加強(qiáng)流體的動(dòng)力，提升超臨界流體技術(shù)于組件清洗、分離萃取及增進(jìn)反應(yīng)等應(yīng)用的效能。

圖1為已知超臨界流體清洗方法的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明10.清除室11.流體單元12.管線13.加熱裝置14.加壓裝置15.泄壓閥20.流體供應(yīng)容器21.流體
22.管路30.低溫裝置40.加壓裝置41.加壓泵42.安全閥43.回流管50.升溫噴頭51.加熱線圈52.噴嘴60.反應(yīng)空間61.排放閥70.氣體回收裝置71.回收回路72.過(guò)濾器73.泄壓閥
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征、功效及其它優(yōu)點(diǎn)能進(jìn)一步被了解，茲以較佳實(shí)施例并配合圖式詳細(xì)說(shuō)明如后。首先，請(qǐng)參考圖2所示，為本實(shí)用新型的應(yīng)用于提升超臨界流體技術(shù)效能的霧化結(jié)構(gòu)的較佳實(shí)施例，其包含:流體供應(yīng)容器20、低溫裝置30、加壓裝置40、升溫噴頭50、反應(yīng)空間60及氣體回收裝置70。該流體供應(yīng)容器20提供將一氣體保存的液化流體，流體種類常見(jiàn)者有乙烯、二氧化碳、氟氯碳?xì)怏w、笑氣等，但不以此為限，該流體21由該流體供應(yīng)容器20經(jīng)由一管路22連通往反應(yīng)空間60 ;該低溫裝置30為產(chǎn)生低溫源的冷凍機(jī)件，設(shè)于該管路22的前段，可因應(yīng)流體的種類調(diào)變?cè)O(shè)定一出口溫度t，通過(guò)該低溫裝置30的流體21會(huì)被降溫至該出口溫度t，然后進(jìn)入加壓裝置40 ;該加壓裝置40包括加壓泵41及安全閥42，管路22經(jīng)由加壓泵41連接往升溫噴頭50，流體21在該段會(huì)被加壓到至少超過(guò)該流體的臨界壓力，于該段管路間更設(shè)有安全閥42，當(dāng)該段管路的壓力超過(guò)安全值時(shí)會(huì)開(kāi)啟安全閥42，令壓力過(guò)高的流體經(jīng)由安全閥42出口端所設(shè)的回流管43，回流至低溫裝置30前的管路間，以確保人員安全；該升溫噴頭50包括加熱線圈51及噴嘴52，該加熱線圈51圈繞于升溫噴頭50主體外圍，噴嘴52設(shè)置于反應(yīng)空間60內(nèi)，該加熱線圈51會(huì)將流經(jīng)的流體加熱，令進(jìn)入反應(yīng)空間60的流體溫度達(dá)到臨界溫度，噴嘴52的孔徑小于管路22管徑，可使流體以具較高動(dòng)能的噴霧對(duì)著組件或原料進(jìn)行沖擊，該噴嘴52可進(jìn)一步具有調(diào)整流體沖力、顆粒大小、沖洗面積等功能，提供不同的需求作調(diào)變；該反應(yīng)空間60為封閉的空間，提供置放待清洗組件或待萃取的原料，并確保該反應(yīng)空間60內(nèi)的壓力及溫度條件，于運(yùn)作過(guò)程系維持在流體的臨界壓力及臨界溫度；該氣體回收裝置70包括回收回路71、過(guò)濾器72及泄壓閥73，該回收回路71設(shè)于反應(yīng)空間60與加壓泵41的前段管路間，該過(guò)濾器72及泄壓閥73設(shè)置于該回收回路71間，當(dāng)反應(yīng)空間60內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，開(kāi)啟泄壓閥73讓反應(yīng)空間60內(nèi)的流體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器72過(guò)濾后再回收使用；該反應(yīng)空間60另外設(shè)有一排放閥61，當(dāng)清洗程序完成后，打開(kāi)排放閥61泄壓并讓流體排出空間外。因?yàn)槎趸?CO2)的臨界溫度及臨界壓力比其它物質(zhì)低，且二氧化碳無(wú)毒、不會(huì)自燃，具有純度高、價(jià)格便宜，及生產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，以之作為清洗用途也不會(huì)對(duì)工件造成傷害，在實(shí)用上十分方便，因此，本實(shí)用新型據(jù)上述結(jié)構(gòu)加以組立后，是利用二氧化碳作為流體實(shí)施清洗程序說(shuō)明；清洗程序開(kāi)始后，二氧化碳流體先經(jīng)過(guò)低溫裝置30，降溫至預(yù)設(shè)的出口溫度，隨后加壓泵41將管路壓力控制維持建壓在至少高于72.9atm的壓力，升溫噴頭50則控制維持至少在32°C的溫度，據(jù)此，當(dāng)達(dá)到二氧化碳超臨界狀態(tài)的條件后，始開(kāi)始從噴嘴52以霧化的流體沖洗置于反應(yīng)空間60內(nèi)的待清洗工件；經(jīng)實(shí)施清洗程序后發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)利用二氧化碳超臨界流體的特性，并配合噴嘴所構(gòu)成的噴霧形式，加強(qiáng)了流體的動(dòng)力，實(shí)際提高了清洗的效果，進(jìn)而有效縮短清洗程序的循環(huán)時(shí)間及降低清洗成本。當(dāng)然，本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)，也可應(yīng)用于食品、藥品的萃取制程，例如去除咖啡豆中致癌的因子咖啡因，或萃取糙米、白米中的雜質(zhì)，使米飯變的更香甜可口，或萃取藥物中的精華成份，以制造出更具療效的藥品等。由于本實(shí)用新型的霧化結(jié)構(gòu)所設(shè)噴嘴可以形成帶有動(dòng)能的噴霧微粒，以之撞擊原料并使之滾動(dòng)、翻轉(zhuǎn)可以加速原料全體的作用效率，實(shí)際可比已知浸泡式的形式更具較高的作用效果，因此本實(shí)用新型同樣也可提升超臨界流體技術(shù)于該等范疇?wèi)?yīng)用的效能。經(jīng)由上述說(shuō)明可知，本實(shí)用新型確實(shí)可達(dá)到預(yù)設(shè)提升超臨界流體技術(shù)效能的目的，完全符合產(chǎn)業(yè)利用性及專利要件，依法提出專利申請(qǐng)，但是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用以限定本實(shí)用新型，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于提升超臨界流體技術(shù)效能的霧化結(jié)構(gòu)，包含反應(yīng)空間、流體供應(yīng)容器、低溫裝置、加壓裝置及氣體回收裝置，該反應(yīng)空間為封閉空間，可置放組件或原料，并維持一流體的臨界壓力及臨界溫度；該流體供應(yīng)容器提供一液態(tài)保存的流體，由一管路連通至該反應(yīng)空間；該低溫裝置為制造低溫源的冷凍機(jī)件，用以將流體降溫至一預(yù)設(shè)溫度；其特征在于:該結(jié)構(gòu)還包括升溫噴頭，該加壓裝置包括用以將流體加壓達(dá)臨界壓力的加壓泵，該升溫噴頭包括用以將流體加熱至臨界溫度的加熱線圈、及將流體以霧狀沖擊于待處理組件的噴嘴，該加熱線圈圈繞于該升溫噴頭主體外圍，該噴嘴設(shè)置于該反應(yīng)空間內(nèi)；該氣體回收裝置包括回收回路、過(guò)濾器與泄壓閥，設(shè)于該反應(yīng)空間與該加壓泵前段的管路間；當(dāng)該反應(yīng)空間內(nèi)壓力過(guò)高，令流體經(jīng)過(guò)該泄壓閥及過(guò)濾器回流到加壓泵前段的管路。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于提升超臨界流體技術(shù)效能的霧化結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述反應(yīng)空間包括用以釋放液體及空間壓力的排放閥。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于提升超臨界流體技術(shù)效能的霧化結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述加壓裝置包括安全閥及回流管，當(dāng)管路壓力超過(guò)安全值時(shí)，流體通過(guò)安全閥經(jīng)回流管回流至加壓泵的前段管路間。
專利摘要一種應(yīng)用于提升超臨界流體技術(shù)效能的霧化結(jié)構(gòu)，是在流體管路上增設(shè)加壓泵及升溫噴頭，據(jù)此將流體管路的壓力及溫度，提升達(dá)到超臨界狀態(tài)，利用超臨界流體所具有高滲透力、低黏性等特性，并配合噴嘴加強(qiáng)流體的動(dòng)力，提高超臨界流體技術(shù)于組件清洗、分離萃取及增進(jìn)反應(yīng)等應(yīng)用的效能。
文檔編號(hào)B05B17/04GK203002556SQ20122071770
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者賈澤民 申請(qǐng)人:賈澤民