專利名稱：應用于提升超臨界流體技術效能的霧化結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種提升超臨界流體效能的結構，特別指一種應用于提升超臨界流體技術效能的霧化結構，具有縮短反應時間，降低操作成本的功效，且能確實提高效能的新型設計。
背景技術：
「超臨界流體」是指物質的操作溫度及壓力超過該物質臨界溫度及臨界壓力時的流體。由于臨界接近室溫，在分離或反應后可藉由減壓而輕易地與其它物質分離，不會產生殘留而造成環保及安全上的問題，且容易回收再使用，用以取代傳統的有機溶劑，產業應用層面廣闊，符合現代永續發展的原則，因此逐漸成為未來工業與民生應用的主流。由于超臨界流體具有如氣體般幾無表面張力的性質，因此很容易滲入細縫或多孔組織中，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，所以在質量傳遞上阻力小，所需功率低，因此將超臨界流體應用在清潔技術或物質的分離與純化方面，實際是一項相當實用的應用。請參閱圖1所示，為一種利用超臨界流體技術應用于清洗半導體芯片的方法所使用的清潔結構，包含有清除室10，提供放置待清洗的芯片組件；流體單元11，為供應液態物質的儲存裝置，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內的溫度達到流體的臨界溫度，及加壓裝置14，可為一泵，用以使流體壓力達到臨界壓力；泄壓閥15，用以調節清除室10的壓力，同時也可作為排放臟污之用。根據上述超臨界流體清洗裝置的結構，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存在的超臨界狀態下，然后以浸泡方式，清除芯片上的臟污或殘渣。因此降低了相當程度的清潔效果，所以清潔程序的時間通常設定較長，相對的也增加了清洗的成本，不甚理想。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是:針對上述現有技術的不足，提供一種應用于提升超臨界流體技術效能的霧化結構，其可以提升反應效果、縮短作用時程及降低操作成本，進而提聞效能。為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種應用于提升超臨界流體技術效能的霧化結構，包含反應空間、流體供應容器、低溫裝置、加壓裝置及氣體回收裝置，該反應空間為封閉空間，可置放組件或原料，并維持一流體的臨界壓力及臨界溫度；該流體供應容器提供一液態保存的流體，由一管路連通至該反應空間；該低溫裝置為制造低溫源的冷凍機件，用以將流體降溫至一預設溫度；其特點是:該結構還包括升溫噴頭，該加壓裝置包括用以將流體加壓達臨界壓力的加壓泵，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，該噴嘴設置于該反應空間內；該氣體回收裝置包括回收回路、過濾器與泄壓閥，設于該反應空間與該加壓泵前段的管路間；當該反應空間內壓力過高，令流體經過該泄壓閥及過濾器回流到加壓泵前段的管路。所述反應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，當管路壓力超過安全值時，流體通過安全閥經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，提升達到流體的超臨界狀態，利用超臨界流體所具有高滲透力、低黏性等特性，并配合噴嘴加強流體的動力，提升超臨界流體技術于組件清洗、分離萃取及增進反應等應用的效能。

圖1為已知超臨界流體清洗方法的裝置結構示意圖。圖2為本實用新型的結構示意圖。標號說明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.反應空間61.排放閥70.氣體回收裝置71.回收回路72.過濾器73.泄壓閥
具體實施方式
為使本實用新型的結構特征、功效及其它優點能進一步被了解，茲以較佳實施例并配合圖式詳細說明如后。首先，請參考圖2所示，為本實用新型的應用于提升超臨界流體技術效能的霧化結構的較佳實施例，其包含:流體供應容器20、低溫裝置30、加壓裝置40、升溫噴頭50、反應空間60及氣體回收裝置70。該流體供應容器20提供將一氣體保存的液化流體，流體種類常見者有乙烯、二氧化碳、氟氯碳氣體、笑氣等，但不以此為限，該流體21由該流體供應容器20經由一管路22連通往反應空間60 ;該低溫裝置30為產生低溫源的冷凍機件，設于該管路22的前段，可因應流體的種類調變設定一出口溫度t，通過該低溫裝置30的流體21會被降溫至該出口溫度t，然后進入加壓裝置40 ;該加壓裝置40包括加壓泵41及安全閥42，管路22經由加壓泵41連接往升溫噴頭50，流體21在該段會被加壓到至少超過該流體的臨界壓力，于該段管路間更設有安全閥42，當該段管路的壓力超過安全值時會開啟安全閥42，令壓力過高的流體經由安全閥42出口端所設的回流管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設置于反應空間60內，該加熱線圈51會將流經的流體加熱，令進入反應空間60的流體溫度達到臨界溫度，噴嘴52的孔徑小于管路22管徑，可使流體以具較高動能的噴霧對著組件或原料進行沖擊，該噴嘴52可進一步具有調整流體沖力、顆粒大小、沖洗面積等功能，提供不同的需求作調變；該反應空間60為封閉的空間，提供置放待清洗組件或待萃取的原料，并確保該反應空間60內的壓力及溫度條件，于運作過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、過濾器72及泄壓閥73，該回收回路71設于反應空間60與加壓泵41的前段管路間，該過濾器72及泄壓閥73設置于該回收回路71間，當反應空間60內壓力過高時，開啟泄壓閥73讓反應空間60內的流體經過過濾器72過濾后再回收使用；該反應空間60另外設有一排放閥61，當清洗程序完成后，打開排放閥61泄壓并讓流體排出空間外。因為二氧化碳(CO2)的臨界溫度及臨界壓力比其它物質低，且二氧化碳無毒、不會自燃，具有純度高、價格便宜，及生產量高等優點，以之作為清洗用途也不會對工件造成傷害，在實用上十分方便，因此，本實用新型據上述結構加以組立后，是利用二氧化碳作為流體實施清洗程序說明；清洗程序開始后，二氧化碳流體先經過低溫裝置30，降溫至預設的出口溫度，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，據此，當達到二氧化碳超臨界狀態的條件后，始開始從噴嘴52以霧化的流體沖洗置于反應空間60內的待清洗工件；經實施清洗程序后發現，本實用新型的結構利用二氧化碳超臨界流體的特性，并配合噴嘴所構成的噴霧形式，加強了流體的動力，實際提高了清洗的效果，進而有效縮短清洗程序的循環時間及降低清洗成本。當然，本實用新型的上述結構，也可應用于食品、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，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。由于本實用新型的霧化結構所設噴嘴可以形成帶有動能的噴霧微粒，以之撞擊原料并使之滾動、翻轉可以加速原料全體的作用效率，實際可比已知浸泡式的形式更具較高的作用效果，因此本實用新型同樣也可提升超臨界流體技術于該等范疇應用的效能。經由上述說明可知，本實用新型確實可達到預設提升超臨界流體技術效能的目的，完全符合產業利用性及專利要件，依法提出專利申請，但是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用以限定本實用新型，因此本實用新型的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定的為準。
權利要求1.一種應用于提升超臨界流體技術效能的霧化結構，包含反應空間、流體供應容器、低溫裝置、加壓裝置及氣體回收裝置，該反應空間為封閉空間，可置放組件或原料，并維持一流體的臨界壓力及臨界溫度；該流體供應容器提供一液態保存的流體，由一管路連通至該反應空間；該低溫裝置為制造低溫源的冷凍機件，用以將流體降溫至一預設溫度；其特征在于:該結構還包括升溫噴頭，該加壓裝置包括用以將流體加壓達臨界壓力的加壓泵，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，該噴嘴設置于該反應空間內；該氣體回收裝置包括回收回路、過濾器與泄壓閥，設于該反應空間與該加壓泵前段的管路間；當該反應空間內壓力過高，令流體經過該泄壓閥及過濾器回流到加壓泵前段的管路。
2.如權利要求1所述的應用于提升超臨界流體技術效能的霧化結構，其特征在于:所述反應空間包括用以釋放液體及空間壓力的排放閥。
3.如權利要求1所述的應用于提升超臨界流體技術效能的霧化結構，其特征在于:所述加壓裝置包括安全閥及回流管，當管路壓力超過安全值時，流體通過安全閥經回流管回流至加壓泵的前段管路間。
專利摘要一種應用于提升超臨界流體技術效能的霧化結構，是在流體管路上增設加壓泵及升溫噴頭，據此將流體管路的壓力及溫度，提升達到超臨界狀態，利用超臨界流體所具有高滲透力、低黏性等特性，并配合噴嘴加強流體的動力，提高超臨界流體技術于組件清洗、分離萃取及增進反應等應用的效能。
文檔編號B05B17/04GK203002556SQ20122071770
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者賈澤民 申請人:賈澤民