本發(fā)明涉及一種純化材料的設(shè)備，特別涉及一種超重力旋轉(zhuǎn)外甩，使氣體與液體分離的純化液態(tài)材料的設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有美國(guó)專利第5616245號(hào)提出一種超重力分離器以分離固體，主要系以超重力分離器除去水中的氧氣或其它氣體。依照電子多晶硅是可以從除去不純物如硼、磷的三氯硅烷或三氯硅烷與四氯化硅的混合物而獲得，然而大多數(shù)不純物可用分餾法除去，硼、磷等微量不純物通常是以bcl3、pcl3、b2h6或ph3的形式存在，但以分餾減少這些污染至可接受的低水準(zhǔn)需幾道連續(xù)分餾手續(xù)，因此非常費(fèi)時(shí)費(fèi)事，導(dǎo)致純化效率不高，主要是不純物氣體的氣泡不易自液態(tài)的三氯硅烷及四氯化硅抽離出來(lái)，并且不純物氣體可能溶于液體中。還有的原因是bcl3的沸點(diǎn)12.5℃及pcl3的沸點(diǎn)74.2℃不夠高也不夠低，在溫度高于32℃提取三氯硅烷時(shí)可能與三氯硅烷一起跑出來(lái)。

美國(guó)專利第4283225號(hào)提出一種旋轉(zhuǎn)機(jī)臺(tái)于兩種液體具高效率質(zhì)傳作用的制程，然而卻無(wú)一種技術(shù)設(shè)備是利用旋轉(zhuǎn)機(jī)臺(tái)憑借離心力甩出以除去硅原料的不純物并且可以達(dá)到高效率的設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

爰此，本發(fā)明的主要目的，在于提供一種能徹底解決現(xiàn)有采分餾純化方式及設(shè)備需要幾道連續(xù)分餾手續(xù)，費(fèi)時(shí)費(fèi)事造成純化效率無(wú)法提升問(wèn)題的液態(tài)純化材料的設(shè)備。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種液態(tài)純化材料的設(shè)備，其特征在于，包括：

一機(jī)體，具一腔室、一材料的輸入口、一抽氣口及一輸出口；

一離心單元，具有一轉(zhuǎn)盤及一將該轉(zhuǎn)盤樞設(shè)于該機(jī)體的底部的轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)盤的表面環(huán)形分布有復(fù)數(shù)葉片，該復(fù)數(shù)葉片將該轉(zhuǎn)盤表面界定出一材料注入空 間；

一驅(qū)動(dòng)源，與該轉(zhuǎn)軸連接以驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；及

一集料元件，組裝在該腔室內(nèi)，具有至少一錐形的聚料環(huán)，該聚料環(huán)環(huán)設(shè)于該復(fù)數(shù)葉片的外周，使附著于該葉片形成滴狀或薄膜狀的已純化的液態(tài)材料向外甩，并附著在該聚料環(huán)的表面再向下積于該機(jī)體并由該輸出口導(dǎo)出。

所述的液態(tài)純化材料的設(shè)備，其中，該注入空間的中心具有隨該轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)呈錐形的一甩料頭，該甩料頭的頂部低于該轉(zhuǎn)盤的頂部。

所述的液態(tài)純化材料的設(shè)備，其中，該機(jī)體具有與該腔室相通的一開口，該開口憑借一上蓋封設(shè)，該材料的輸入口、該抽氣口、該輸出口設(shè)于該上蓋。

所述的液態(tài)純化材料的設(shè)備，其中，該上蓋設(shè)有環(huán)形的一第二空間，該第二空間連通該上蓋的一冷卻用的第二循環(huán)管路，該第二循環(huán)管路具有一第二入口及一第二出口，使冷卻水由該第二循環(huán)管路的第二入口進(jìn)入該第二空間再由該第二出口導(dǎo)出。

所述的液態(tài)純化材料的設(shè)備，其中，該機(jī)體與該上蓋之間設(shè)有環(huán)形的具有彈性的一密封條。

所述的液態(tài)純化材料的設(shè)備，其中，該機(jī)體的外周壁為雙層而具有環(huán)形的一第一空間，該第一空間連通該機(jī)體的一冷卻用的第一循環(huán)管路，該第一循環(huán)管路具有一第一入口及一第一出口，該第一入口銜接冷卻水進(jìn)入該第一空間內(nèi)，并由該第一出口導(dǎo)出。

所述的液態(tài)純化材料的設(shè)備，其中，該集料元件具有復(fù)數(shù)聚料環(huán)，該復(fù)數(shù)聚料環(huán)呈上下排列連接并環(huán)設(shè)于該復(fù)數(shù)葉片的外周側(cè)，位在最上方的該聚料環(huán)高出于該復(fù)數(shù)葉片，該聚料環(huán)的大圓徑端臨近于該腔室的底部，且上一個(gè)聚料環(huán)屬大圓徑的底端含蓋著下一個(gè)聚料環(huán)的小圓徑的頂端。

所述的液態(tài)純化材料的設(shè)備，其中，該復(fù)數(shù)葉片是弧形彎曲并以同一方向等距環(huán)形排列于該轉(zhuǎn)盤的表面，相鄰兩個(gè)該葉片之間形成一間距。

所述的液態(tài)純化材料的設(shè)備，其中，該輸入口末端連接一噴嘴，使通過(guò)該噴嘴的液態(tài)硅材料呈霧狀噴出。

所述的液態(tài)純化材料的設(shè)備，其中，該機(jī)體的底部設(shè)有至少一支撐腳，該驅(qū)動(dòng)源位于該機(jī)體底部的中央位置。

如此，本發(fā)明使液態(tài)硅材料與氧氣輸入于機(jī)體的腔室內(nèi)，憑借該離心單元的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)液態(tài)硅材料進(jìn)入轉(zhuǎn)盤的注入空間，隨著轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)朝外被甩出， 于外甩途中使純化的液態(tài)硅材料呈滴狀或薄膜狀附著于葉片表面，因此氣態(tài)不純物可與液體分離，并被超重力甩出附著于該集料元件的聚料環(huán)表面，再往下滴落于該機(jī)體的腔室底部，經(jīng)由抽氣口被抽取出來(lái)，使液態(tài)硅原料中無(wú)任何氣泡也無(wú)氣體溶于其中而能達(dá)到純化目的。

由于集料元件的聚料環(huán)系以復(fù)數(shù)個(gè)依序套接環(huán)設(shè)在該離心單元的葉片外周，復(fù)數(shù)聚料環(huán)構(gòu)成的集料元件的高度高于該復(fù)數(shù)葉片的高度，且該聚料環(huán)大圓徑的一端朝向該腔室的底部，小圓徑的一端鄰近該上蓋方向，得以錐形由下向上縮合以罩著該集料元件的該復(fù)數(shù)葉片，如此附著于葉片表面呈滴狀或薄膜狀被甩出的液態(tài)硅材料，可被聚料環(huán)罩著擋下，而附著于該聚料環(huán)的內(nèi)表面，并順著聚料環(huán)的錐度下滑積于該機(jī)體的腔室，可聚集已純化的液態(tài)硅材料往下積于該腔室的底部。

另外，本發(fā)明離心單元的該復(fù)數(shù)葉片的彎曲方向順著該轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)方向弧形彎曲，并以同一方向等距環(huán)形排列于該轉(zhuǎn)盤的表面，具有較大的表面以供純化的液態(tài)硅材料附著，并使附著于葉片表面的純化的液態(tài)硅材料能順著葉片曲線方向外甩，以導(dǎo)引附著于該集料元件的聚料環(huán)表面，可防止已純化的液態(tài)硅材料外甩時(shí)任意噴濺問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的分解立體圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的組合縱向剖視圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的組合橫向剖視圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例顯示輸入口裝有噴嘴的組合縱向剖視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：a-第一間距；b-第二間距；c-滴狀；d-霧狀；10-機(jī)體；11-腔室；12-上蓋；121-輸入口；122-抽氣口；123-第二空間；124-第二循環(huán)管路；124a-第二入口；124b-第二出口；125-噴嘴；13-密封條；14-第一空間；15-第一循環(huán)管路；151-第一入口；152-第一出口；16-輸出口；20-離心單元；21-動(dòng)力源；22-轉(zhuǎn)盤；23-轉(zhuǎn)軸；24-葉片；25-注入空間；26-甩料頭；30-集料元件；31-聚料環(huán)。

具體實(shí)施方式

茲有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容及技術(shù)說(shuō)明，現(xiàn)以實(shí)施例來(lái)作進(jìn)一步說(shuō)明，但應(yīng) 了解的是，所述的這些實(shí)施例僅為例示說(shuō)明之用，而不應(yīng)被解釋為本發(fā)明實(shí)施的限制。

請(qǐng)參閱圖1～圖3，本發(fā)明揭示一種液態(tài)純化材料的設(shè)備，包括：一機(jī)體10、一離心單元20、一驅(qū)動(dòng)源21及一集料元件30。

該機(jī)體10，具一腔室11、一材料的輸入口121及與外面相通的至少一抽氣口122及一輸出口16，于本實(shí)施例中，該機(jī)體10具有與該腔室11相通的一開口，該開口憑借一上蓋12封設(shè)，該輸入口121與該抽氣口122設(shè)于該上蓋12并與該腔室11相通，該機(jī)體10與該上蓋12之間設(shè)有環(huán)形具彈性的一密封條13，又該機(jī)體10的外周壁為雙層而具有環(huán)形的一第一空間14，該第一空間14連通該機(jī)體10的一冷卻的第一循環(huán)管路15，該第一循環(huán)管路15具有一第一入口151及一第一出口152，該第一入口151銜接冷卻水進(jìn)入該第一空間14內(nèi)，再由第一出口152導(dǎo)出，該上蓋12設(shè)有環(huán)形的一第二空間123，該第二空間123連通該上蓋12的一冷卻的第二循環(huán)管路124，該第二循環(huán)管路124具有一第二入口124a及一第二出口124b，該第二入口124a銜接冷卻水進(jìn)入該第二循環(huán)管路124再由該第二出口124b導(dǎo)出，使該機(jī)體10維持在預(yù)定溫度，該機(jī)體10的底部設(shè)有至少一支撐腳17，于本實(shí)施例中該機(jī)體10的底部等距環(huán)形排列有三根支撐腳17，使機(jī)體10能架設(shè)于地面上，使距離地面有相當(dāng)?shù)母叨染嚯x。

該離心單元20，包含該動(dòng)力源21如一馬達(dá)、一圓形的轉(zhuǎn)盤22及一轉(zhuǎn)軸23連接于該轉(zhuǎn)盤22的底部并樞設(shè)于該機(jī)體10的底部，該轉(zhuǎn)盤22的表面環(huán)形分布有復(fù)數(shù)葉片24，該復(fù)數(shù)葉片24是弧形彎曲并以同一方向等距環(huán)形排列于該轉(zhuǎn)盤22的表面，相鄰二該葉片24之間形成一第一間距a，該復(fù)數(shù)葉片24將該轉(zhuǎn)盤22表面界定出一材料的注入空間25，該注入空間25的中心具有錐形的一甩料頭26隨該轉(zhuǎn)軸23旋轉(zhuǎn)，該甩料頭26的頂部低于該轉(zhuǎn)盤22的頂部，該動(dòng)力源21與該轉(zhuǎn)軸23連接以驅(qū)動(dòng)該離心單元20的轉(zhuǎn)軸23旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)盤22產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，該動(dòng)力源21位于該機(jī)體10底部的中央位置，并使該三根支撐腳17圍繞在該動(dòng)力源21的外周，使該動(dòng)力源21離地有合適距離。

該集料元件30，系組裝在該腔室11內(nèi)，具有至少一個(gè)錐形的聚料環(huán)31，于本實(shí)施例中，該集料元件30由三個(gè)聚料環(huán)31以上下排列焊接套設(shè)連接有預(yù)定的高度而環(huán)設(shè)于該復(fù)數(shù)葉片24的外周側(cè)，使位在最上方的該聚料環(huán)31高出于該復(fù)數(shù)葉片24的高度，該聚料環(huán)31的大圓徑端臨近于該腔室11的底部，且上一個(gè)聚料環(huán)31屬大圓徑的底端含蓋著下一個(gè)聚料環(huán)31的小圓徑的頂端有相 當(dāng)長(zhǎng)度，上下相鄰的兩該聚料環(huán)31之間具有一第二間距b，使附著于該葉片24形成滴狀或薄膜狀的已純化的液態(tài)材料向外甩出，并附著在該集料元件30表面，再向下積存于該機(jī)體10的腔室11的底部并由該輸出口16導(dǎo)出。

請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D4，系顯示上蓋12的材料的輸入口121末端連接一噴嘴125。

憑借上述的結(jié)構(gòu)，請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3，操作時(shí)啟動(dòng)該動(dòng)力源21以驅(qū)動(dòng)離心單元20的轉(zhuǎn)軸23旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)該轉(zhuǎn)盤22產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，該輸入口121可輸入液態(tài)硅材料(如三氯硅烷、四氯化硅或三氯硅烷與四氯化硅的混合物)及氣體如氧氣于該機(jī)體10的腔室11內(nèi)，使由該輸入口121末端輸出的液態(tài)硅材料被氧氣帶出呈滴狀c而落入離心單元20的注入空間25，該轉(zhuǎn)盤22的轉(zhuǎn)軸23以約1500rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸入的液態(tài)硅材料于注入空間25會(huì)憑借甩料頭26的導(dǎo)引，向下且向外快速以超重力向外甩出，于向外甩出的途中液體被轉(zhuǎn)盤22的葉片24阻擋，而形成小滴狀或呈薄膜狀附著于該葉片24的表面，因此氣態(tài)不純物可與液體分離經(jīng)由抽氣口被抽取出來(lái)，使液態(tài)硅原料中無(wú)任何氣泡也無(wú)氣體溶于其中。而如圖4，液態(tài)硅材料(如三氯硅烷、四氯化硅或三氯硅烷與四氯化硅的混合物)及氣體如(氧氣)由該輸入口121再導(dǎo)入該噴嘴125，可使液態(tài)硅材料呈霧狀d噴出于離心單元20的注入空間25。

由于機(jī)體10的第一空間14連接冷卻的第一循環(huán)管路15，使冷卻水由第一入口151進(jìn)入第一空間14再由第一出口152導(dǎo)出，該上蓋12的第二空間123連通冷卻的第二循環(huán)管路124，使冷卻水由該第二循環(huán)管路124的第二入口124a進(jìn)入第二空間123再由第二出口124b導(dǎo)出，以控制本體10使腔室11溫度在預(yù)定的低溫狀態(tài)，促使腔室11內(nèi)的氧氣在較低溫下因質(zhì)傳而與三氯硅烷內(nèi)的si-h健反應(yīng)而形成sioh粒子(species)進(jìn)而與存在于三氯硅烷內(nèi)的不純物復(fù)合，形成不純物的氫氧化硅復(fù)合物。已純化的液態(tài)硅材料可朝外甩出附著于該集料元件30的聚料環(huán)31的表面，再往下匯聚在該機(jī)體10的底部并由該機(jī)體的輸出口16導(dǎo)出已純化的液態(tài)硅材料，該抽氣口122連接一抽氣泵浦(圖未示)用以抽出腔室11內(nèi)的氣態(tài)不純物。

如此，本發(fā)明系使液態(tài)硅材料與氧氣共同輸入于機(jī)體10的腔室11內(nèi)，憑借該離心單元20的轉(zhuǎn)盤22快速旋轉(zhuǎn)，使液態(tài)硅材料進(jìn)入轉(zhuǎn)盤22，隨著轉(zhuǎn)盤22旋轉(zhuǎn)朝外被甩出，于外甩途中，使純化的液態(tài)硅材料呈滴狀或薄膜狀附著于葉片24表面，因此氣態(tài)不純物可與液體分離，并被超重力甩出附著于該集料元件30的該復(fù)數(shù)聚料環(huán)31的表面，再往下滴落于該機(jī)體10的腔室11底部，經(jīng)由抽 氣口被抽取出來(lái)，使液態(tài)硅原料中無(wú)任何氣泡也無(wú)氣體溶于其中達(dá)到純化目的。

值得一提的是，本發(fā)明集料元件30的聚料環(huán)31系以復(fù)數(shù)個(gè)依序套接環(huán)設(shè)在該離心單元20的葉片24外周，復(fù)數(shù)聚料環(huán)31以上下排列構(gòu)成的集料元件30的高度高于該復(fù)數(shù)葉片24的高度，且該聚料環(huán)31大圓徑的一端系朝向該腔室的底部，小圓徑的一端鄰近該上蓋12方向，以錐形罩著該集料元件30的該復(fù)數(shù)葉片24，如此附著于葉片24表面呈滴狀或薄膜狀被甩出的液態(tài)硅材料，可被聚料環(huán)31擋下，而附著于該聚料環(huán)31的內(nèi)表面，并順著聚料環(huán)31的錐度下滑積于該機(jī)體10的腔室11，可聚集已純化的液態(tài)硅材料往下積于該腔室的底部。

另外，本發(fā)明離心單元20的該復(fù)數(shù)葉片24的彎曲方向系順著該轉(zhuǎn)軸23旋轉(zhuǎn)方向弧形彎曲，并以同一方向等距環(huán)形排列于該轉(zhuǎn)盤22的表面，具有較大的表面以供純化的液態(tài)硅材料附著，并使附著于葉片24表面的純化的液態(tài)硅材料能順著葉片24曲線方向外甩，以導(dǎo)引而附著于該集料元件30的聚料環(huán)31表面，可防止已純化的液態(tài)硅材料外甩時(shí)任意噴濺。

本發(fā)明進(jìn)行液能純化的效率高并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作，極具產(chǎn)業(yè)的利用性，而在申請(qǐng)的前經(jīng)查公報(bào)及市面并未發(fā)現(xiàn)有相同或近似的產(chǎn)品，誠(chéng)能符合專利新穎性及創(chuàng)造性的要件，爰依專利法的規(guī)定向鈞局提出發(fā)明專利申請(qǐng)。

以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。