[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102013113817A1 - Gas mixing device - Google Patents

Gas mixing device Download PDF

Info

Publication number
DE102013113817A1
DE102013113817A1 DE102013113817.9A DE102013113817A DE102013113817A1 DE 102013113817 A1 DE102013113817 A1 DE 102013113817A1 DE 102013113817 A DE102013113817 A DE 102013113817A DE 102013113817 A1 DE102013113817 A1 DE 102013113817A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
chamber
gas outlet
mixing chamber
mixing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102013113817.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Baskar Pagadala Gopi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aixtron SE
Original Assignee
Aixtron SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aixtron SE filed Critical Aixtron SE
Priority to DE102013113817.9A priority Critical patent/DE102013113817A1/en
Priority to PCT/EP2013/076329 priority patent/WO2014090925A1/en
Priority to TW102146327A priority patent/TW201433355A/en
Publication of DE102013113817A1 publication Critical patent/DE102013113817A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45512—Premixing before introduction in the reaction chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10—Mixing gases with gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/10—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenmischen mehrerer Gase, mit einer Mehrzahl von Gaszuleitungen (3), die in eine Mischkammer (1) münden, mit einer Gasumlenkeinrichtung (4, 5) um einen zirkulierenden Gasstrom zu erzeugen und mit einer Gasaustrittsöffnung (6) oder einem Gasaustrittsrohr (2), in das die Gasaustrittsöffnung mündet, aus der die durch die Gaszuleitungen (3) in die Mischkammer (1) eingespeisten Gasströme aus der Mischkammer (1) ausströmen. Zur gebrauchsvorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die erste Gasumlenkeinrichtung (4, 5) in der Mischkammer (1) angeordnet ist.The invention relates to a device for mixing several gases together, with a plurality of gas feed lines (3) which open into a mixing chamber (1), with a gas deflection device (4, 5) to generate a circulating gas flow and with a gas outlet opening (6) or a gas outlet pipe (2) into which the gas outlet opening opens, from which the gas streams fed into the mixing chamber (1) through the gas supply lines (3) flow out of the mixing chamber (1). For a further development that is advantageous in use, it is proposed that the first gas deflection device (4, 5) be arranged in the mixing chamber (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenmischen mehrerer Gase, mit einer Mehrzahl von Gaszuleitungen, die in eine Mischkammer münden, mit einer ersten Gasumlenkeinrichtung um einen zirkulierenden Gasstrom zu erzeugen und mit einer Gasaustrittsöffnung oder einem Gasaustrittsrohr, insbesondere Gasmischrohr, in das die aus den Gaszuleitungen in die Mischkammer eingespeisten Gasströme aus der Mischkammer ausströmen.The invention relates to a device for mixing together a plurality of gases, with a plurality of gas supply lines, which open into a mixing chamber, with a first Gasumlenkeinrichtung to produce a circulating gas stream and with a gas outlet opening or a gas outlet tube, in particular gas mixing tube, in which from the gas supply lines in the mixing chamber fed gas streams flow out of the mixing chamber.

Eine Gasmischvorrichtung zeigt die US 2009/0120364 A1 . Die Gasmischvorrichtung dient dem Zusammenmischen von einander verschiedener Gase. Die Gase werden mittels Gaszuleitungen in eine Vormischkammer eingeleitet, wo eine erste Durchmischung der Gase stattfindet. Die Gase werden umgelenkt und einem Gasmischrohr zugeleitet. Um die Durchmischung zu verbessern, ist eine Gasumlenkeinrichtung vorgesehen, die dem Gas eine Verwirbelung aufzwingt. Die Gasumlenkeinrichtung wird von einem Einsatz ausgebildet, der in das Gasmischrohr eingesetzt ist.A gas mixing device shows the US 2009/0120364 A1 , The gas mixing device serves to mix together different gases. The gases are introduced by means of gas supply lines in a premixing chamber, where a first mixing of the gases takes place. The gases are diverted and fed to a gas mixing tube. In order to improve the mixing, a Gasumlenkeinrichtung is provided which imposes a swirling the gas. The Gasumlenkeinrichtung is formed by an insert which is inserted into the gas mixing tube.

In CVD-Einrichtungen wird auf Substraten eine Beschichtung aufgebracht. Hierzu werden durch ein Gaseinlassorgan Prozessgase in eine Prozesskammer eingeleitet, wo sich die zu beschichtenden Substrate befinden. In der Prozesskammer finden chemische Reaktionen statt, bei denen Reaktionsprodukte entstehen, die sich auf der Oberfläche der Substrate abscheiden. Soll eine homogene Gasmischung in die Prozesskammer eingeleitet werden, müssen die Prozessgase zuvor in geeigneten Mischvorrichtungen gemischt werden. Die US 7,540,305 B2 zeigt beispielsweise eine CVD-Prozesskammer mit einem als Showerhead ausgebildeten Gaseinlassorgan, in das von einander verschiedene Prozessgase eingespeist werden sollen. Hierzu ist in Stromaufwärtsrichtung eine Mischvorrichtung vorgesehen.In CVD devices, a coating is applied to substrates. For this purpose, process gases are introduced through a gas inlet element into a process chamber where the substrates to be coated are located. In the process chamber, chemical reactions take place, resulting in reaction products that deposit on the surface of the substrates. If a homogeneous gas mixture is to be introduced into the process chamber, the process gases must first be mixed in suitable mixing devices. The US 7,540,305 B2 shows, for example, a CVD process chamber with a trained as a showerhead gas inlet member, to be fed into the different process gases from each other. For this purpose, a mixing device is provided in the upstream direction.

Die DE 10 2005 003 984 A1 beschreibt eine ringförmig die Peripherie eines Showerheads umgebende Ringkammer, in der sich in die Ringkammer eingespeiste Prozessgase mischen.The DE 10 2005 003 984 A1 describes an annular surrounding the periphery of a showerhead annular chamber in which mix in the annular chamber fed process gases.

Eine Prozesskammer mit Gaseinlassorgan und dem Gaseinlassorgan in Strömungsrichtung vorgeordneter Mischkammer zeigt auch die US 2003/0019428 A1 .A process chamber with gas inlet member and the gas inlet member in the direction of flow upstream mixing chamber also shows the US 2003/0019428 A1 ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Gasmischvorrichtung gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.The invention is based on the object to develop a gas mixing device nutzsvorteilhaft.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.The object is achieved by the invention specified in the claims.

Die beanspruchte Gasmischvorrichtung wird als Aggregat an einem CVD-Reaktor verwendet. Der CVD-Reaktor besteht aus einem Reaktorgehäuse, in dem die Prozesskammer angeordnet ist. In der Prozesskammer sollen Substrate beschichtet werden. Hierzu werden durch ein geeignetes Gaseinlassorgan Prozessgase in die Prozesskammer eingeleitet. Letztere wird beheizt, so dass dort chemische Reaktionen stattfinden können. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Prozessgase pyrolytisch zerfallen.The claimed gas mixing device is used as an aggregate on a CVD reactor. The CVD reactor consists of a reactor housing in which the process chamber is arranged. Substrates are to be coated in the process chamber. For this purpose, process gases are introduced into the process chamber through a suitable gas inlet element. The latter is heated so that chemical reactions can take place there. In particular, it is provided that the process gases decompose pyrolytically.

Zunächst und im Wesentlichen besteht die Vorrichtung aus einer Mischkammer, in die eine Mehrzahl von Gasleitungen münden. Die Mischkammer besitzt eine Gasumlenkeinrichtung, die einen zirkulierenden Gasstrom erzeugt. Die Mischkammer besitzt eine Öffnung, durch die der zirkulierende Gasstrom austritt und durch ein Rohr weitergeleitet wird. Die Mischkammer kann eine Vormischkammer sein, wenn es sich bei dem Rohr um ein Gasmischrohr handelt. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine erste Gasumlenkeinrichtung als Zirkulationskammer ausgebildet, die sich im Zentrum der Mischkammer befindet. Die Zirkulationskammer kann einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Sie besitzt dann bevorzugt einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser des Gasaustrittsrohres bzw. der Gasaustrittsöffnung. Die Zirkulationskammer bzw. das Gehäuse der Gasmischvorrichtung kann aber auch eine unrunde Geometrie, beispielsweise einen vieleckigen Grundriss aufweisen. Ganz allgemein ist es von Vorteil, wenn die Querschnittsfläche der Zirkulationskammer größer ist als die Querschnittsfläche des Gasaustrittsrohres bzw. der Gasaustrittsöffnung. Schließt sich an die Mischkammer ein Gasmischrohr an, so ist der Durchmesser bevorzugt auch größer als der Durchmesser des Gasmischrohres. Die Gasaustrittsöffnung kann sich im Zentrum der Zirkulationskammer befinden. Die Zirkulationskammer kann einen Boden aufweisen, in dessen Mitte die Gasaustrittsöffnung angeordnet ist, an die sich das Gasmischrohr anschließt. Auf dem Boden können Gasleitflächen angeordnet sein. Diese Gasleitflächen können von Gasleitblechen ausgebildet sein, die schräg zur Radialrichtung auf dem Boden befestigt sind, so dass ein gegebenenfalls vorgerichteter Gasstrom in eine Drehung gebracht wird. Der so erzeugte Wirbel tritt aus der Öffnung aus und später in das Gasmischrohr ein, wo sich weitere Gasumlenkelemente befinden können. Es sind bevorzugt weitere Gasumlenkeinrichtungen vorgesehen. Diese können von einer radial außen liegenden Zone umgeben sein. In eine radial außen liegende Zone können die Gasströme aus den Gaseinlässen eingespeist werden. Die zweiten und dritten Gasumlenkeinrichtungen können ringförmig die Zirkulationskammer umgeben. Die zweiten und dritten Gasumlenkeinrichtungen können zweite und dritte Gasumlenkelemente besitzen. Auch diese Umlenkelemente können von Gasleitblechen ausbildet sein.First and foremost, the device consists of a mixing chamber, into which a plurality of gas lines open. The mixing chamber has a Gasumlenkeinrichtung that generates a circulating gas stream. The mixing chamber has an opening through which the circulating gas stream exits and is passed through a pipe. The mixing chamber may be a premixing chamber if the pipe is a gas mixing tube. In a preferred embodiment, a first Gasumlenkeinrichtung is designed as a circulation chamber, which is located in the center of the mixing chamber. The circulation chamber may have a circular cross-section. It then preferably has a diameter which is greater than the diameter of the gas outlet pipe or the gas outlet opening. However, the circulation chamber or the housing of the gas mixing device can also have a non-circular geometry, for example a polygonal floor plan. Quite generally, it is advantageous if the cross-sectional area of the circulation chamber is greater than the cross-sectional area of the gas outlet pipe or of the gas outlet opening. If a gas mixing tube adjoins the mixing chamber, the diameter is preferably also greater than the diameter of the gas mixing tube. The gas outlet opening may be located in the center of the circulation chamber. The circulation chamber may have a bottom, in the middle of which the gas outlet opening is arranged, to which the gas mixing tube adjoins. Gas guide surfaces can be arranged on the floor. These gas guide surfaces may be formed by Gasleitblechen which are mounted obliquely to the radial direction on the ground, so that an optionally pre-aligned gas flow is made to rotate. The vortex thus produced exits the opening and later into the gas mixing tube, where further Gasumlenkelemente may be located. There are preferably provided further Gasumlenkeinrichtungen. These may be surrounded by a radially outer zone. In a radially outer zone, the gas streams can be fed from the gas inlets. The second and third gas deflectors may annularly surround the circulation chamber. The second and third gas diverter means may have second and third gas diverter elements. These deflecting elements can be formed by Gasleitblechen.

Die Gasleitbleche sind bevorzugt so ausgebildet, dass sie einen von radial außen nach radial innen strömenden Gasstrom quer zur Radialrichtung ableiten. Die Umlenkung kann in Umfangsrichtung um das Zentrum der Mischkammer erfolgen. Bevorzugt besitzt die Mischkammer in einer Ebene angeordnete Gaszuleitungen. Die Gasumlenkung kann dann auch in einer Richtung quer zur Ebene erfolgen. Besonders bevorzugt besitzt der von der zweiten bzw. dritten Gasumlenkeinrichtung erzeugte Gasstrom sowohl eine Bewegungskomponente in Umfangsrichtung also eine Rotationskomponente als auch eine Bewegungskomponente quer zur Ebene, in der die Gaszuleitungen münden. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Gasumlenkeinrichtungen radial ineinander geschachtelt. Sie besitzen in entgegengesetzte Richtungen wirkende Gasumlenkelemente. Beide Gasumlenkeinrichtungen lenken den Gasstrom jedoch in die selbe Querrichtung zur Ebene, allerdings in entgegengesetzte Rotationsrichtungen. Eine Gasumlenkeinrichtung kann beispielsweise dem Gasstrom eine Bewegungsrichtungskomponente im Uhrzeigersinn und die andere eine Bewegungsrichtungskomponente im Gegenuhrzeigersinn aufzwingen. Ein von einem äußeren Ringkanal radial einwärts strömender Gesamtstrom teilt sich in zwei im Wesentlichen gleich große Teilströme auf, wobei jeder Teilstrom durch eine Gasumlenkeinrichtung hindurch strömt und in eine andere Rotationsrichtung umgelenkt wird. Die in entgegengesetzte Richtungen in Umfangsrichtung umgelenkten Gasströme können sich vor dem Eintritt in die Zirkulationskammer wieder vereinigen, wo ihnen ein gemeinsamer Drall aufgezwungen wird, mit dem der Gesamtgasstrom in das Gasmischrohr eintreten kann. Es können beispielsweise zwölf Gaszuleitungen vorgesehen sein, die in einer sternförmigen Anordnung mit einer äußeren Ringwand der Mischkammer verbunden sind. Durch die Öffnungen der äußeren Ringwand der Mischkammer werden an voneinander verschiedenen Umfangspositionen verschiedene Prozessgase in die Mischkammer eingespeist. Sie treten dabei in einen gemeinsamen äußeren Ringkanal ein, in dem die Gaszusammensetzung stark von der Umfangsposition abhängt. Eine erste Durchmischung findet dadurch statt, dass der inhomogene Gasstrom in zwei Teilströme aufgeteilt wird, der in entgegengesetzte Richtungen umgelenkt wird. Die mit unterschiedlichen Rotationsrichtungen die zweite und dritte Gasumlenkeinrichtung verlassenden Gasströme treten vereinigt in die erste Gasumlenkeinrichtung ein, in der ihnen im Zuge einer Radialeinwärtsströmung eine Rotation in einer gemeinsamen Rotationsrichtung aufgezwungen wird. Das stark wirbelnde Gasgemisch strömt dann durch eine Gasaustrittsöffnung des Bodens der Zirkulationskammer aus und in ein durchmessergeringes Gasmischrohr, welches eine Vielzahl von vierten Gasumlenkmitteln aufweisen kann, so dass dort eine weitere Homogenisierung des Gasgemisches stattfindet. Die Durchmischung der durch die verschiedenen Gaszuleitungen in die Vorrichtung eintretenden Gasströme kann auf zwei übereinanderliegenden Ebenen erfolgen. Jede Ebene bildet dabei ein Gasumlenkvolumen aus. In jedem Gasumlenkvolumen befinden sich Gasumlenkelemente. Es kann sich dabei um Leitbleche handeln, die schräg zu einer Radialrichtung angeordnet sind, so dass sie den eintretenden Gasstrom nicht nur radial einwärts, sondern auch in Umfangsrichtung leiten, ihm also einen Drall bzw. eine Rotation aufzwingen. Die Leitbleche können ebene Bleche sein. Sie können aber auch gebogen sein, beispielsweise in eine S-Form gewölbt sein. Es ist auch möglich, die Leitbleche zu schränken, so dass sie eine Verwindung aufweisen. Als Folge dieser Verwindung wird der in Radialrichtung einströmende Gasstrom nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch in Axialrichtung umgelenkt. Die Zwischenräume zwischen den sich schräg zur Radialrichtung erstreckenden Leitbleche bilden Strömungsleitkammern aus. Es ist von Vorteil, wenn sich die axiale Höhe der Leitbleche in Strömungsrichtung, also von radial außen nach radial innen vermindert. Hierdurch können die Gase von einer Kammer in die benachbarte Kammer strömen und dabei die Leitbleche überströmen. Es können mehrere, bevorzugt zwei Gasumlenkvolumina übereinander angeordnet sein. Die beiden Gasvolumina sind durch einen Trennboden voneinander getrennt, der in einer Ebene senkrecht zur Achse der Vorrichtung verläuft. Der Boden kann etwa auf halber Höhe der Gaseintrittsöffnung liegen, so dass der durch die Gaseintrittsöffnung eintretende Gasstrom sich auf die beiden Gasumlenkvolumina aufteilt. In jedem der beiden Gasvolumen wird das Gas in Umfangsrichtung umgelenkt. Die Gasumlenkelemente sind bevorzugt so angeordnet, dass dies in verschiedene Rotationsrichtungen erfolgt. So kann der Gasstrom, der durch das obere Gasumlenkvolumen strömt, im Uhrzeigersinn und der Gasstrom, der durch das untere Gasumlenkvolumen eingespeist wird, im Gegenuhrzeigersinn umgelenkt werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung strömt der durch die Gaseintrittsöffnung eintretende Gasstrom in Radialrichtung lediglich an einem Gasumlenkelement vorbei, bevor der Gasstrom durch die Gasaustrittsöffnung in Axialrichtung weiterströmt. Die Gaseintrittsöffnungen können in gleichmäßiger Winkelverteilung um die Achse der Vorrichtung angeordnet sein. Die Gaseintrittsöffnungen können sich aber auch nur auf einer Seite insbesondere Halbseite der Vorrichtung befinden. Bevorzugt liegen aber sämtliche Gaseintrittsöffnungen in einer Ebene. In einem radial äußersten Ringkanal, in den die Gaseintrittsöffnungen münden, können ein oder mehrere Gasumlenkeinrichtungen angeordnet sein. Auch hier können zwei Gasumlenkvolumina übereinander angeordnet sein, wobei die beiden Gasumlenkvolumina gleichermaßen durch die Gaszuleitungen mit Gas versorgt werden. In jeder der beiden Gasumlenkvolumen erfolgt eine Umlenkung der Gase in jeweils eine andere Drehrichtung. The Gasleitbleche are preferably designed so that they divert a radially outward to radially inwardly flowing gas flow transversely to the radial direction. The deflection can take place in the circumferential direction about the center of the mixing chamber. Preferably, the mixing chamber has arranged in a plane gas supply lines. The gas deflection can then also take place in a direction transverse to the plane. Particularly preferably, the gas flow generated by the second or third Gasumlenkeinrichtung has both a component of motion in the circumferential direction so a rotational component and a component of movement transverse to the plane in which open the gas supply lines. In a preferred embodiment, two Gasumlenkeinrichtungen are nested radially in one another. They have Gasumlenkelemente acting in opposite directions. However, both Gasumlenkeinrichtungen direct the gas flow in the same transverse direction to the plane, but in opposite directions of rotation. For example, a gas diverter may impose a direction of motion component clockwise and the other a counterclockwise direction of motion component to the gas flow. A total flow flowing radially inwards from an outer annular channel is divided into two substantially equal partial flows, each partial flow flowing through a gas deflection device and being deflected in another direction of rotation. The gas streams deflected in opposite directions in the circumferential direction may recombine before entering the circulation chamber, where they are forced to share a common spin with which the total gas flow can enter the gas mixing tube. For example, twelve gas supply lines can be provided, which are connected in a star-shaped arrangement with an outer annular wall of the mixing chamber. Through the openings of the outer annular wall of the mixing chamber different process gases are fed into the mixing chamber at different circumferential positions. They enter into a common outer annular channel, in which the gas composition depends strongly on the circumferential position. A first mixing takes place in that the inhomogeneous gas stream is divided into two sub-streams, which is deflected in opposite directions. The gas streams leaving the second and third gas deflecting devices with different directions of rotation join together in the first gas deflecting device in which they are forced to rotate in a common direction of rotation in the course of a radial inward flow. The strongly swirling gas mixture then flows through a gas outlet opening of the bottom of the circulation chamber and into a diameter-reduced gas mixing tube, which may have a multiplicity of fourth gas deflection means, so that there takes place a further homogenization of the gas mixture. The mixing of the gas streams entering the device through the various gas supply lines can take place on two superimposed planes. Each level forms a Gasumlenkvolumen. In each Gasumlenkvolumen are Gasumlenkelemente. It may be baffles that are arranged obliquely to a radial direction, so that they not only radially inward, but also in the circumferential direction direct the incoming gas flow, so impose on him a twist or rotation. The baffles can be flat sheets. But you can also be bent, for example, be curved in an S-shape. It is also possible to restrict the baffles so that they have a twist. As a result of this distortion, the gas flow flowing in the radial direction is deflected not only in the circumferential direction but also in the axial direction. The spaces between the baffles extending at an angle to the radial direction form flow-guiding chambers. It is advantageous if the axial height of the baffles in the flow direction, that is reduced from radially outside to radially inside. As a result, the gases can flow from one chamber into the adjacent chamber and thereby overflow the baffles. There may be several, preferably two Gasumlenkvolumina arranged one above the other. The two gas volumes are separated by a separating bottom, which runs in a plane perpendicular to the axis of the device. The bottom can be located approximately halfway up the gas inlet opening, so that the gas flow entering through the gas inlet opening is divided between the two gas deflection volumes. In each of the two gas volumes, the gas is deflected in the circumferential direction. The gas deflection elements are preferably arranged so that this takes place in different directions of rotation. Thus, the gas flow flowing through the upper Gasumlenkvolumen, clockwise and the gas flow, which is fed by the lower Gasumlenkvolumen be turned counterclockwise. In a preferred embodiment, the gas stream entering through the gas inlet opening flows in the radial direction only past a gas deflecting element before the gas stream continues to flow through the gas outlet opening in the axial direction. The gas inlet openings can be arranged in a uniform angular distribution about the axis of the device. The gas inlet openings can also be located only on one side, in particular half side of the device. Preferably, however, all gas inlet openings lie in one plane. In a radially outermost annular channel into which open the gas inlet openings, one or more Gasumlenkeinrichtungen be arranged. Here, too, two Gasumlenkvolumina can be arranged one above the other, wherein the two Gasumlenkvolumina are equally supplied by the gas supply lines with gas. In each of the two Gasumlenkvolumen there is a deflection of the gases in each case a different direction of rotation.

Die erfindungsgemäße Gasmischkammer ist in Strömungsrichtung einem CVD-Reaktor vorgeordnet. Die aus dem Gasmischrohr austretende Gasströmung strömt in ein Gaseinlassorgan einer CVD-Einrichtung ein. Die erfindungsgemäße Gasmischvorrichtung besitzt großflächige Strömungsquerschnitte und eine Mehrfachumlenkung der in die Mischvorrichtung eingeleiteten Gase, wobei die Gase zum Teil gegeneinander strömen. Die Erfindung schafft somit eine Gasmischvorrichtung, bei der sich die Gase bei einem möglichst geringen Druckabfall zwischen Gaseinlass und Gasauslass der Gasmischvorrichtung homogen mischen. Sämtliche Strömungsquerschnitte der Mischkammer sind größer als der Strömungsquerschnitte des mit Gasmischrohr bezeichneten Gasauslassrohres. The gas mixing chamber according to the invention is arranged upstream of a CVD reactor in the flow direction. The gas flow exiting the gas mixing tube flows into a gas inlet member of a CVD device. The gas mixing device according to the invention has large-area flow cross-sections and a multiple deflection of the introduced into the mixing device gases, the gases flow partly against each other. The invention thus provides a gas mixing device, in which the gases mix homogeneously with the lowest possible pressure drop between gas inlet and gas outlet of the gas mixing device. All flow cross sections of the mixing chamber are larger than the flow cross sections of the gas outlet tube designated gas mixing tube.

Die zuvor beschriebene Mischvorrichtung ist für Niedrigdrucke optimiert. Bevorzugt wird die Mischvorrichtung in einem Druckbereich von 0,2 mbar beschrieben. Sie ist insbesondere für einen derartigen Druckbereich ausgelegt.The mixing device described above is optimized for low pressures. Preferably, the mixing device is described in a pressure range of 0.2 mbar. It is designed especially for such a pressure range.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained below with reference to accompanying drawings. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels mit abgenommener eine Mischkammer 1 verschließenden Deckenplatte, 1 a perspective view of a first embodiment with removed a mixing chamber 1 closing ceiling plate,

2 eine Draufsicht auf die in der 1 dargestellte Vorrichtung, 2 a plan view of the in the 1 illustrated device,

3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in 1, 3 a section along the line III-III in 1 .

4 eine Darstellung gemäß 3, wobei der Schnitt entlang einer Gasumlenkelemente 8 umgebenden Ringwand 11 gezogen ist, 4 a representation according to 3 wherein the section is along a Gasumlenkelemente 8th surrounding ring wall 11 pulled,

5 eine Darstellung gemäß 3, wobei der Schnitt entlang einer Gasumlenkelemente 16 umgebenden Ringwand 12 gezogen ist, 5 a representation according to 3 wherein the section is along a Gasumlenkelemente 16 surrounding ring wall 12 pulled,

6 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Darstellung, 6 a partially broken perspective view,

7 herausgelöst aus der Mischkammer eine Ringwand 12 mit daran befestigten Gasumlenkelementen 8, 16, 7 dissolved out of the mixing chamber an annular wall 12 with attached Gasumlenkelementen 8th . 16 .

8 einen aufgebrochenen Schnitt durch ein Gasmischrohr 2 und 8th a broken section through a gas mixing tube 2 and

9 in perspektivischer Darstellung Gasumlenkelemente 18, wie sie im Gasmischrohr 2 angeordnet sind, 9 in perspective Gasumlenkelemente 18 as in the gas mixing tube 2 are arranged

10 eine erste perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels, auch hier bei abgenommenem Deckel, 10 a first perspective view of a second embodiment, also here with the cover removed,

11 eine Seitenansicht auf das in 10 dargestellte Ausführungsbeispiel, 11 a side view on the in 10 illustrated embodiment,

12 eine Draufsicht auf das in 10 dargestellte Ausführungsbeispiel, 12 a top view of the in 10 illustrated embodiment,

13 einen Schnitt gemäß der Linie XIII-XIII in 11, 13 a section along the line XIII-XIII in 11 .

14 einen Schnitt gemäß der Linie XIV-XIV in 12 14 a section according to the line XIV-XIV in 12

15 eine zweite perspektivische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels mit teilweise weggebrochener Ringwand 9, 15 a second perspective view of the second embodiment with partially broken away annular wall 9 .

16 eine perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels mit entfernter Decke und mit entfernten Flanschen vor den Gaszuleitungen 3, 16 a perspective view of a third embodiment with the ceiling removed and with flanges removed in front of the gas supply lines 3 .

17 eine Seitenansicht auf das in 16 dargestellte Ausführungsbeispiel, 17 a side view on the in 16 illustrated embodiment,

18 den Schnitt gemäß der Linie XVIII-XVIII in 17, 18 the section according to the line XVIII-XVIII in 17 .

19 den Schnitt gemäß der Linie XIX-XIX in 17, 19 the section according to the line XIX-XIX in 17 .

20 den Schnitt gemäß der Linie XX-XX in 17 und 20 the section according to the line XX-XX in 17 and

21 eine zweite perspektivische Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels mit teilweise weggebrochener äußeren Ringwand 9. 21 a second perspective view of the third embodiment with partially broken outer ring wall 9 ,

Die in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtungen finden Verwendung, um eine Vielzahl verschiedener Gase, die durch getrennte Gaszuleitungen 3 der Vorrichtung zugeleitet werden, homogen zu mischen, um den homogenisierten Gasstrom aus einem Gasmischrohr 2 abzuleiten. Die Vorrichtung kann an einen CVD-Reaktor angeflanscht werden. Die aus dem Gasmischrohr 2 austretende Gasmischung wird dabei in ein Gaseinlassorgan des CVD-Reaktors eingespeist, der die Gasmischung in eine Prozesskammer einleitet, in der Substrate auf einem Suszeptor aufliegen, um nach einer chemischen Zerlegung der Prozessgase bzw. einer chemischen Reaktion der Prozessgase untereinander beschichtet zu werden.The devices shown in the drawings find use to a variety of different gases by separate gas supply lines 3 be fed to the device to mix homogeneously to the homogenized gas stream from a gas mixing tube 2 derive. The device can be flanged to a CVD reactor. The from the gas mixing tube 2 Exiting gas mixture is fed into a gas inlet member of the CVD reactor, which initiates the gas mixture in a process chamber in the substrates rest on a susceptor to be coated with each other after a chemical decomposition of the process gases or a chemical reaction of the process gases.

Die in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtungen bestehen aus einer Mischkammer 1, die in der 1 zu sehen ist. Die Decke 20 der Mischkammer 1 ist dort nicht dargestellt, so dass wesentliche Innereien der Mischkammer 1 erkennbar sind. Die Mischkammer besitzt ein flachzylindrisches Gehäuse mit einem kreisförmigen Grundriss. Eine Außenwandung der Mischkammer 1 bildet eine Ringwand 9 mit mehreren, beispielsweise vier, sechs, acht oder zwölf Öffnungen. An jeder der Öffnungen ist ein Gaseinlassflansch befestigt, so dass sich insgesamt zwölf Gaszuleitungen 3 ausbilden.The devices shown in the drawings consist of a mixing chamber 1 in the 1 you can see. The ceiling 20 of the mixing chamber 1 is not shown there, leaving essential innards of the mixing chamber 1 are recognizable. The mixing chamber has a flat-cylindrical housing with a circular outline. An outer wall of the mixing chamber 1 forms an annular wall 9 with several, for example four, six, eight or twelve openings. At each of the openings a Gaseinlassflansch is attached, so that a total of twelve gas supply lines 3 form.

Beim ersten Ausführungsbeispiel münden die Gaszuleitungen 3 in gleichmäßiger Umfangsverteilung in einen Ringkanal 10, dessen Außenseite von der ersten Ringwand 9 begrenzt ist und dessen Innenseite von einer zweiten Ringwand 11 begrenzt ist, die an der Decke 20 befestigt ist. Unter der zweiten Ringwand 11 bildet sich eine Unterströmungszone 17 aus, die nach unten vom Boden 21 der hier auch die Funktion einer Vormischkammer ausübenden Mischkammer 1 begrenzt ist.In the first embodiment, the gas supply lines open 3 in uniform circumferential distribution in an annular channel 10 whose outside is from the first ring wall 9 is limited and the inside of a second annular wall 11 is limited to the ceiling 20 is attached. Under the second ring wall 11 An underflow zone is formed 17 out, down from the ground 21 the here also the function of a premixing chamber performing mixing chamber 1 is limited.

An die zweite Ringwand 11 schließen sich zwei radial ineinander geschachtelte Ringkanäle 13, 15 an. Der dritte Ringkanal 13 wird in Radialaußenrichtung von der zweiten Ringwand und in Radialinnenrichtung von einer dritten Ringwand 12 begrenzt. Die dritte Ringwand 12 besitzt sowohl zur Decke 20 hin als auch zum Boden hin einen Freiraum. Die dritte Ringwand 12 umgibt den dritten Ringkanal 15, der auf der radial innen liegenden Seite von einer vierten Ringwand 14 umgeben ist. Die vierte Ringwand 14 ist mit dem Boden 21 der Mischkammer 1 verbunden und ist von der Decke 20 beabstandet.To the second ring wall 11 close two radially nested ring channels 13 . 15 at. The third ring channel 13 is in the radial outer direction of the second annular wall and in the radial direction of a third ring wall 12 limited. The third ring wall 12 owns both to the ceiling 20 towards the ground and a free space. The third ring wall 12 surrounds the third ring channel 15 on the radially inner side of a fourth annular wall 14 is surrounded. The fourth ring wall 14 is with the ground 21 the mixing chamber 1 connected and is from the ceiling 20 spaced.

Im zweiten Ringkanal 13 und im dritten Ringkanal 15 befinden sich jeweils in etwa gleich gestaltete zweite Gasumlenkelemente 8 und dritte Gasumlenkelemente 16. Die zweiten Gasumlenkelemente 8 befinden sich im zweiten Ringkanal 13 und sind schräg zur Zentrumsachse der zylindrischen Mischkammer 1 angeordnet. Sie sind in der Lage, einen vom Ringkanal 10 in die Unterströmungszone 17 einströmenden Gasstrom, der durch den zweiten Ringkanal 13 von unten nach oben strömt im Gegenuhrzeigersinn umzulenken. Sie geben dem durch den zweiten Ringkanal 13 strömenden Gasstrom somit einen in den Gegenuhrzeigersinn gerichteten Drehimpuls. Die dritten Gasumlenkelemente 16, die im dritten Ringkanal 15 angeordnet sind, sind ebenfalls in der Lage, den von unten nach oben den dritten Ringkanal 15 durchströmenden Gasstrom auch in Umfangsrichtung umzulenken. Die auch hier von Leitblechen gebildeten dritten Gasumlenkelemente 16 zwingen dem Gasstrom allerdings eine Drehrichtung im Uhrzeigersinn auf.In the second ring channel 13 and in the third ring channel 15 each are approximately identically designed second Gasumlenkelemente 8th and third Gasumlenkelemente 16 , The second gas deflection elements 8th are in the second ring channel 13 and are oblique to the center axis of the cylindrical mixing chamber 1 arranged. You are able to get one from the ring channel 10 in the underflow zone 17 incoming gas stream passing through the second annular channel 13 from bottom to top flows in a counterclockwise direction. You give that through the second ring channel 13 flowing gas stream thus directed a counterclockwise angular momentum. The third gas deflection elements 16 in the third ring channel 15 are arranged, are also capable of the bottom up the third ring channel 15 flow through gas flow in the circumferential direction. The third Gasumlenkelemente also formed here of baffles 16 force the gas flow, however, a clockwise direction.

Die Unterströmungszone 17 und die Einlassquerschnitte des zweiten und dritten Ringkanals 13, 15 sind so ausgestaltet, dass durch die beiden Ringkanäle 13, 15 in etwa gleiche Gasströme fließen. Der vom ersten Ringkanal 10 in die Unterströmungszone 17 einströmende Gasstrom wird somit in zwei in etwa gleich große Teilgasströme aufgeteilt, die beide nebeneinander in Achsrichtung nach oben voneinander verschiedene Ringkanäle 13, 15 durchströmen und dabei in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden.The underflow zone 17 and the inlet cross sections of the second and third annular channels 13 . 15 are designed so that through the two ring channels 13 . 15 flow in about the same gas flows. The one from the first ring channel 10 in the underflow zone 17 inflowing gas stream is thus divided into two approximately equal partial gas flows, both side by side in the axial direction upwardly different ring channels 13 . 15 to flow through while being rotated in opposite directions.

In einer Zone unmittelbar oberhalb des zweiten Ringkanals 13 und des dritten Ringkanals 15 bildet sich eine stark verwirbelte Zone aus, in der zwei Gasströme gegeneinander strömen. Dies führt zu einer starken Durchmischung der beiden Gasströme.In a zone immediately above the second ring channel 13 and the third ring channel 15 A strongly swirling zone forms, in which two gas streams flow against each other. This leads to a strong mixing of the two gas streams.

Es findet also zunächst in einer Ringkammer 10 eine im Wesentlichen radiale Gasströmung statt und in den radial innen liegenden Ringkanälen 13, 15 eine axiale Gasumlenkung.So it first takes place in an annular chamber 10 a substantially radial gas flow instead of and in the radially inner annular channels 13 . 15 an axial gas deflection.

Der sich wieder vereinigte Gasstrom strömt sodann radial einwärts in eine Zirkulationskammer 4. Die Zirkulationskammer 4 besitzt einen Boden 7, der auf dem Niveau des oberen Randes der vierten Ringwand 14 verläuft. Der Boden 7 ist mit dem Rand der oberen Ringwand 14 verbunden. Die Decke der Zirkulationskammer 4 wird von der Decke 20 der Mischkammer 1 gebildet.The recombined gas stream then flows radially inwardly into a circulation chamber 4 , The circulation chamber 4 owns a floor 7 , which is at the level of the upper edge of the fourth ring wall 14 runs. The floor 7 is with the edge of the upper ring wall 14 connected. The ceiling of the circulation chamber 4 is from the ceiling 20 the mixing chamber 1 educated.

Den 1 und 2 ist zu entnehmen, dass sich zwischen dem Boden 7 und der Decke 20 erste Gasumlenkelemente 5 befinden. Es handelt sich dabei um stegartige Leitbleche, die sowohl mit der Decke 20 als auch mit dem Boden 7 verbunden sind. Die Leitbleche 5 verlaufen schräg zu einer Radialrichtung bezogen auf das Zentrum der Mischkammer 1. Ein von radial außen in Richtung auf das Zentrum strömender Gasstrom wird somit zu einem sich im Uhrzeigersinn drehenden Wirbel. Mit diesem Wirbel tritt der Gasstrom durch eine Gasaustrittsöffnung 6 in eine unter dem Boden 7 angeordnete Kammer 19. An die Kammer 19 schließt sich ein Gasaustrittsrohr 2 an. Der Innendurchmesser der Öffnung 6 entspricht im Wesentlichen dem Durchmesser des Gasaustrittsrohres 2.The 1 and 2 it can be seen that is between the ground 7 and the ceiling 20 first gas deflection elements 5 are located. These are web-like baffles, both with the ceiling 20 as well as with the ground 7 are connected. The baffles 5 extend obliquely to a radial direction relative to the center of the mixing chamber 1 , A gas flow flowing radially outward toward the center thus becomes a clockwise rotating vortex. With this vortex, the gas flow passes through a gas outlet opening 6 in one under the ground 7 arranged chamber 19 , To the chamber 19 closes a gas outlet pipe 2 at. The inner diameter of the opening 6 corresponds essentially to the diameter of the gas outlet pipe 2 ,

Im Gasmischrohr 2 befinden sich vierte Gasumlenkelemente 18, die ebenfalls von Leitblechen ausgebildet sind und die in der Lage sind, dem durch das Gasmischrohr 2 strömenden Gas einen Wirbel aufzuzwingen. Die Gasmischkammer übernimmt bei diesem Ausführungsbeispiel auch die Funktion einer Vormischkammer, da sich an die Gasaustrittsöffnung 22, durch die das vorgemischte Gas die Kammer 19 verlässt, sich weitere Gasumlenkelemente 18 eines Gasmischrohres 2 anschließen.In the gas mixing tube 2 there are fourth Gasumlenkelemente 18 , which are also formed by baffles and which are capable of that through the gas mixing tube 2 flowing gas to impose a vortex. The gas mixing chamber assumes in this embodiment, the function of a premixing chamber, as to the gas outlet opening 22 through which the premixed gas enters the chamber 19 leaves, more Gasumlenkelemente 18 a gas mixing tube 2 connect.

Die Mantelwand des Gasmischrohres 2 kann temperiert werden.The jacket wall of the gas mixing tube 2 can be tempered.

Das in den 10 bis 15 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel besitzt ein topfförmiges Gehäuse mit einem ebenen Boden 21 und einem parallel dazu verlaufenden, in den Figuren jedoch nicht dargestellten Deckel. Eine sich auf einer Kreislinie erstreckende Außenwandung 9 besitzt eine Vielzahl radialer Öffnungen, die jeweils eine Gaszuleitung 3 ausbilden. An den Öffnungen sitzen Flanschabschnitte, an die Leitungen angeflanscht werden können. Das Innere des zylinderförmigen Gehäuses bildet eine Zirkulationskammer 4 aus. Die Öffnungsquerschnitte der Gaszuleitungen 3 erstrecken sich nahezu über die gesamte axiale Höhe der Zirkulationskammer 4. In der Mitte der Zirkulationskammer befindet sich eine Bodenplatte 7, die einen kreisringförmigen Grundriss aufweist. Sie besitzt in der Mitte eine Gasdurchtrittsöffnung 6. Der Boden 7 befindet sich mittig zwischen dem Boden 21 und der nicht dargestellten Decke und verläuft parallel dazu. Die äußere Randkante 7' des Bodens 7 geht etwa durch die Mitte einer jeden Gaszuleitung 3. Der Rand 7' besitzt einen radialen Abstand zur Innenoberfläche der Ringwand 9. That in the 10 to 15 illustrated second embodiment has a cup-shaped housing with a flat bottom 21 and a lid extending parallel thereto but not shown in the figures. An outer wall extending on a circular line 9 has a plurality of radial openings, each having a gas supply line 3 form. At the openings sit flange sections, can be flanged to the lines. The interior of the cylindrical housing forms a circulation chamber 4 out. The opening cross sections of the gas supply lines 3 extend almost over the entire axial height of the circulation chamber 4 , In the middle of the circulation chamber is a bottom plate 7 , which has a circular plan. It has a gas passage opening in the middle 6 , The floor 7 is located in the middle between the ground 21 and the ceiling, not shown, and runs parallel to it. The outer edge 7 ' of the soil 7 goes through about the middle of each gas inlet 3 , The edge 7 ' has a radial distance to the inner surface of the annular wall 9 ,

Der Raum oberhalb des Zwischenbodens 7 bildet ein erstes Gasumlenkvolumen. Der Raum unterhalb des Zwischenbodens 7 bildet ein zweites Gasumlenkvolumen. In beide Gasumlenkvolumina strömt durch die Gaszuleitungen 3 in etwa der selbe Gasfluss ein.The space above the false floor 7 forms a first Gasumlenkvolumen. The space below the false floor 7 forms a second Gasumlenkvolumen. In both Gasumlenkvolumina flows through the gas supply lines 3 in about the same gas flow.

An dem Zwischenboden 7 sind auf der Oberseite Gasumlenkelemente 5 und an der Unterseite Gasumlenkelemente 23 angebracht. Die Gasumlenkelemente 5, 23 besitzen eine S-förmige Gestalt und sind mit einer Längskante mit dem Zwischenboden 7 verbunden. Eine dieser Längskante gegenüberliegende Längskante 5' bzw. 23' verläuft geneigt. Dies verleiht dem Gasumlenkelement 5, 23 eine keilförmige Gestalt. Die nach stromaufwärts, also zur Gaszuleitung 3 gewandte Stirnseite 5''', 23''' hat eine größere axiale Länge als die zur Gasdurchtrittsöffnung 6 gewandte Stirnseite 5'', 23''.At the intermediate floor 7 are on the top Gasumlenkelemente 5 and at the bottom Gasumlenkelemente 23 appropriate. The gas deflection elements 5 . 23 have an S-shaped shape and are with a longitudinal edge with the intermediate bottom 7 connected. One of this longitudinal edge opposite longitudinal edge 5 ' respectively. 23 ' runs inclined. This gives the Gasumlenkelement 5 . 23 a wedge-shaped figure. The upstream, so to the gas supply 3 shrewd face 5 ''' . 23 ''' has a greater axial length than the gas passage opening 6 shrewd face 5 '' . 23 '' ,

Die Gasumlenkelemente 5, 23 der beiden Gasumlenkvolumen sind so angeordnet, dass sie gegensinnig drehende Gasströme erzeugen. Das in den Figuren oben liegende Gasumlenkvolumen erzeugt mit seinen Gasumlenkelementen 5 einen Gasstrom im Gegenuhrzeigersinn. Das darunter liegende Gasumlenkvolumen erzeugt mit seinen Gasumlenkelementen 23 einen im Uhrzeigersinn gerichteten Gasstrom. Aus der 15 ist zu entnehmen, dass vor der Mündung einer jeden Gaszuleitung 3 die längere Stirnseite 5''', 23''' eines Gasumlenkelementes 23, 5 liegt.The gas deflection elements 5 . 23 the two Gasumlenkvolumen are arranged so that they generate opposing rotating gas streams. The above in the figures above Gasumlenkvolumen generated with its Gasumlenkelementen 5 a gas flow in a counterclockwise direction. The underlying Gasumlenkvolumen generated with its Gasumlenkelementen 23 a clockwise gas flow. From the 15 it can be seen that before the mouth of each gas supply 3 the longer front side 5 ''' . 23 ''' a Gasumlenkelementes 23 . 5 lies.

In dem sich die Gasumlenkelemente 5, 23 in Strömungsrichtung, also von radial außen nach radial innen in axialer Richtung verjüngen, können die durch die Gaseintrittsöffnungen 3 eintretenden Gase über die Gasumlenkelemente 5, 23 teilweise hinwegströmen, bevor sie in Achsrichtung durch die Gasaustrittsöffnungen 6, 22 aus der Zirkulationskammer 4 austreten.In which the Gasumlenkelemente 5 . 23 in the flow direction, that is, from radially outward to radially inward tapering in the axial direction, through the gas inlet openings 3 entering gases via the Gasumlenkelemente 5 . 23 partially pass before passing in the axial direction through the gas outlet openings 6 . 22 from the circulation chamber 4 escape.

Die Gasumlenkelemente 5, 23 erstrecken sich ununterbrochen von der Gaszuleitung 3 bis zur Gasdurchtrittsöffnung 6 bzw. zur Gasaustrittsöffnung 22. Die Gasdurchtrittsöffnung 6 und die Gasaustrittsöffnung 22 liegen axial übereinander. Die Mischung der Gase in der Zirkulationskammer 4 wird somit durch lediglich eine Gasumlenkstufe, die jeweils nur ein in Radialrichtung wirkendes Gasumlenkelement 5, 23 besitzt, bewirkt.The gas deflection elements 5 . 23 extend uninterruptedly from the gas supply line 3 to the gas passage opening 6 or to the gas outlet opening 22 , The gas passage opening 6 and the gas outlet 22 lie axially one above the other. The mixture of gases in the circulation chamber 4 is thus by only one Gasumlenkstufe, each only one acting in the radial direction Gasumlenkelement 5 . 23 owns, causes.

In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Gasumlenkelemente 5, 23 nicht nur um eine Achse gebogen, sondern auch quer dazu, beispielsweise um eine Radialachse gewunden, so dass die Gasumlenkelemente 5, 23 dem umgelenkten Gasstrom nicht nur eine Stromrichtungskomponente in Umfangsrichtung, sondern auch eine Stromrichtungskomponente in Axialrichtung geben.In an embodiment not shown, the Gasumlenkelemente 5 . 23 not only bent about an axis, but also transversely thereto, for example wound around a radial axis, so that the Gasumlenkelemente 5 . 23 the deflected gas flow not only a directional component in the circumferential direction, but also a directional component in the axial direction.

Die Leitbleche 5, 23 bilden hier einen Satz jeweils gleich gestalteter Gasumlenkelemente, die sich zwischen der Gaseintrittsöffnung 3 und der Gasaustrittsöffnung 6, 22 erstrecken. Zwischen jeweils einer Gaseintrittsöffnung 3 und der radial innen liegenden Gasaustrittsöffnung 6, 22 erstreckt sich nur ein Gasumlenkelement 5, 23.The baffles 5 . 23 form here a set of each identically designed Gasumlenkelemente, located between the gas inlet opening 3 and the gas outlet 6 . 22 extend. Between in each case a gas inlet opening 3 and the radially inner gas outlet opening 6 . 22 only one Gasumlenkelement extends 5 . 23 ,

Das in den 16 bis 21 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel ähnelt hinsichtlich der radialen Aufteilung der Mischkammer 1 in mehrere in Radialrichtung hintereinander angeordnete Mischzonen in Form von Ringkanälen 10, 13, 15 und einer zentralen Zirkulationskammer 4 dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Gaseintritt erfolgt allerdings ähnlich dem Gaseintritt des in den 10 bis 15 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels.That in the 16 to 21 illustrated third embodiment is similar in terms of the radial distribution of the mixing chamber 1 in a plurality of radially successively arranged mixing zones in the form of annular channels 10 . 13 . 15 and a central circulation chamber 4 the first embodiment. The gas entry occurs, however, similar to the gas inlet of the in the 10 to 15 illustrated second embodiment.

Auch dieses Ausführungsbeispiel besitzt einen kreisscheibenförmigen Boden 21 mit einer zentralen Gasaustrittsöffnung 22, an die sich ein nicht dargestelltes Gasaustrittsrohr 2 anschließen kann. Die Seitenwandung der Mischkammer wird von einer zylinderförmigen Wand 9 ausgebildet. Diese Ringwand besitzt eine Vielzahl von kreisförmigen Öffnungen, die sich im Wesentlichen über die gesamte axiale Höhe der Ringwand 9 erstrecken. Ein nicht dargestellter Deckel verschließt die Mischkammer 1 und verläuft parallel zum Boden 21.This embodiment also has a circular disk-shaped bottom 21 with a central gas outlet 22 to which an unillustrated gas outlet pipe 2 can connect. The side wall of the mixing chamber is surrounded by a cylindrical wall 9 educated. This annular wall has a plurality of circular openings extending substantially over the entire axial height of the annular wall 9 extend. An unillustrated lid closes the mixing chamber 1 and runs parallel to the ground 21 ,

Die Gaszuleitungen 3 münden in einen äußeren Ringkanal 10. Durch einen Zwischenboden 26 ist der äußere Ringkanal 10 in zwei übereinander liegende Gasumlenkvolumina aufgeteilt. In jedem der beiden Gasumlenkvolumina befinden sich im Wesentlichen gleichgestaltete Gasumlenkelemente 23, 24, 25. Die Gasumlenkelemente 23, 24, 25 sind so angeordnet, dass sie dem in Radialrichtung durch die Gaszuleitung 3 einströmenden Gasstrom eine Bewegungskomponente in Umfangsrichtung aufzwingen. Dabei erzeugen die beiden Gasumlenkvolumina entgegengesetzt drehende Rotationsströmungen.The gas supply lines 3 open into an outer ring channel 10 , Through an intermediate floor 26 is the outer ring channel 10 divided into two superimposed Gasumlenkvolumina. In each of the two Gasumlenkvolumina are located in Essentially identically designed Gasumlenkelemente 23 . 24 . 25 , The gas deflection elements 23 . 24 . 25 are arranged so that they pass radially through the gas supply line 3 inflowing gas flow force a component of motion in the circumferential direction. The two Gasumlenkvolumina generate oppositely rotating rotational flows.

Auch hier fluchten die radial nach außen weisenden Stirnrandkanten der Gasumlenkelemente 23 der beiden übereinander liegenden Gasumlenkvolumina miteinander und kreuzen die Gaszuleitung 3 durch ihren Mittelpunkt. Durch den Mittelpunkt der Gaszuleitung 3 verläuft auch der Zwischenboden 26. Ein radial äußerer Abschnitt jedes Gasumlenkelementes 23 wird von einem im Wesentlichen gradlinig verlaufenden Leitblech ausgebildet. Das Leitblech verläuft schräg zur Radialrichtung. An das sich über die gesamte axiale Höhe des Gasumlenkvolumen erstreckende Leitblech 23 schließt sich ein ebenfalls über die gesamte Höhe verlaufender leicht gewölbter Abschnitt 25 an. Der Abschnitt 25 verläuft in etwa auf einer Kreisbogenlinie um das Zentrum der Mischkammer 1. An den gradlinigen Abschnitt 23 des Gasumlenkelementes schließt sich ein Bogenabschnitt 24 an, der sich nur über die halbe axiale Höhe des Gasumlenkvolumens erstreckt. Das Ende 24' des bogenförmig verlaufenden Gasumlenkelementes 24 verläuft etwa in Radialrichtung und ist mit einer Ringwand 11 verbunden. Die Ringwand 11 trägt auf ihrer zum Zentrum weisenden Seite Gasumlenkbleche 8, die den in eine Unterströmungszone 17 der Ringwand 11 einströmenden Gasstrom nach oben und im Gegenuhrzeigersinn umlenkt. Zwischen einer Ringwand 14 und der Ringwand 11 bildet sich somit ein zweiter Ringkanal 13 aus.Here too, the radially outwardly facing end edge edges of the Gasumlenkelemente are aligned 23 the two superimposed Gasumlenkvolumina with each other and cross the gas supply line 3 through its center. Through the center of the gas supply line 3 also runs the intermediate floor 26 , A radially outer portion of each Gasumlenkelementes 23 is formed by a substantially rectilinear guide plate. The baffle extends obliquely to the radial direction. At the extending over the entire axial height of the Gasumlenkvolumen baffle 23 closes also extending over the entire height slightly arched section 25 at. The section 25 runs approximately on a circular arc around the center of the mixing chamber 1 , At the straight section 23 the Gasumlenkelementes closes an arc section 24 on, which extends only over half the axial height of the Gasumlenkvolumens. The end 24 ' the arcuate Gasumlenkelementes 24 runs approximately in radial direction and is with a ring wall 11 connected. The ring wall 11 carries gas deflectors on its side facing the center 8th into an underflow zone 17 the ring wall 11 inflowing gas flow upwards and counterclockwise deflects. Between an annular wall 14 and the ring wall 11 thus forms a second annular channel 13 out.

In Achsrichtung unterhalb des zweiten Ringkanals 13 befindet sich ein dritter Ringkanal 15, der zum Zentrum hin von der Ringwand 14 und nach radial außen von einer dritten Ringwand 12 begrenzt ist. Diese dritte Ringwand 12 ist mit Gasumlenkelementen 24 des unteren Gasumlenkvolumens verbunden und ist vom Boden 21 beabstandet, so dass sich eine Unterströmungszone 17' ausbildet, durch die Gas hindurchtreten kann, um in den dritten Ringkanal 15 einzutreten und anschließend in den zweiten Ringkanal 13. Im Ringkanal 13 findet somit eine Durchmischung des in das untere Gasumlenkvolumen eingetretenen Gases mit dem in das obere Gasumlenkvolumen eingetretenen Gases statt. Die Mischung strömt oben aus dem zweiten Ringkanal 13 aus und in Radialeinwärtsrichtung, wo eine zentrale weitere Zirkulationskammer 4 angeordnet ist. Die Zirkulationskammer 4 entspricht von ihrem Aufbau her im Wesentlichen der im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Zirkulationskammer, wobei jedoch hier die, die Gasumlenkelemente 5 ausbildenden Gasleitbleche in der Ebene des Bodens 7 gewölbt sind. Sie verleihen dem aus dem Ringkanal 13 ausströmenden Gas einen im Uhrzeigersinn gerichteten Drall. Das Gas verlässt durch die Gasdurchtrittsöffnung 6 die oberste Ebene und gelangt in einer wirbelnden Axialströmung in die zentrale Kammer 19, deren Boden 21 die Gasaustrittsöffnung 22 aufweist, an die sich ein nicht dargestelltes Gasaustrittsrohr anschließt.In the axial direction below the second annular channel 13 there is a third ring channel 15 towards the center from the ring wall 14 and radially outward from a third annular wall 12 is limited. This third ring wall 12 is with Gasumlenkelementen 24 the lower Gasumlenkvolumens connected and is from the ground 21 spaced so that there is an underflow zone 17 ' forms, through which gas can pass, to the third annular channel 15 enter and then into the second annular channel 13 , In the ring channel 13 Thus, there is a mixing of the gas which has entered the lower gas deflection volume with the gas which has entered the upper gas deflection volume. The mixture flows from the top of the second annular channel 13 out and in radial inward direction, where a central additional circulation chamber 4 is arranged. The circulation chamber 4 In terms of its construction, it corresponds essentially to the circulation chamber described in the first exemplary embodiment, but here, the gas deflection elements 5 forming Gasleitbleche in the plane of the soil 7 are arched. They give that out of the ring channel 13 outgoing gas a clockwise directed twist. The gas leaves through the gas passage opening 6 the top level and enters the central chamber in a swirling axial flow 19 whose bottom 21 the gas outlet opening 22 has, followed by an unillustrated gas outlet tube connects.

Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils eigenständig weiterbilden, nämlich:The above explanations serve to explain the inventions as a whole covered by the application, which independently further develop the state of the art, at least by the following combinations of features, namely:

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die erste Gasumlenkeinrichtung 4, 5, 18, 23, 24, 25 in der Mischkammer 1 angeordnet ist.A device, which is characterized in that the first Gasumlenkeinrichtung 4 . 5 . 18 . 23 . 24 . 25 in the mixing chamber 1 is arranged.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gasumlenkeinrichtung 4, 5 eine Zirkulationskammer 4 aufweist, mit einer Kammerquerschnittsfläche, die größer ist als die Querschnittsfläche des Gasaustrittsrohres 2 oder der Gasaustrittsöffnung 6, 22.A device, which is characterized in that the Gasumlenkeinrichtung 4 . 5 a circulation chamber 4 having, with a chamber cross-sectional area which is greater than the cross-sectional area of the gas outlet tube 2 or the gas outlet opening 6 . 22 ,

Eine Vorrichtung gekennzeichnet durch eine erste Gasaustrittsöffnung 6, die im Zentrum des Bodens 7 der Zirkulationskammer 4 angeordnet ist und die in das Gasaustrittsrohr 2 mündet.A device characterized by a first gas outlet opening 6 in the center of the ground 7 the circulation chamber 4 is arranged and in the gas outlet pipe 2 empties.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gasumlenkeinrichtung 4, 5 Gasleitflächen 5, 18, 23, 24, 25 aufweist, um einem radial in die Zirkulationskammer 4 einströmenden Gasstrom eine Verwirbelung aufzuzwingen, wobei die Gasleitflächen 5, 18, 23, 24, 25 insbesondere von an einem Boden 7, 21, 26 befestigten Stegen ausgebildet sind.A device, which is characterized in that the Gasumlenkeinrichtung 4 . 5 Gasleitflächen 5 . 18 . 23 . 24 . 25 to one radially into the circulation chamber 4 imposing a turbulence on the incoming gas stream, wherein the gas guide surfaces 5 . 18 . 23 . 24 . 25 especially on a floor 7 . 21 . 26 attached webs are formed.

Eine Vorrichtung gekennzeichnet durch erste, zweite und/oder dritte Gasumlenkelemente 5, 8, 16, 23, 24, 25, mit denen die in eine radial außen liegende Zone 10 der Mischkammer 1 eingespeisten Gasströme quer zur Radialrichtung umgelenkt werden.A device characterized by first, second and / or third Gasumlenkelemente 5 . 8th . 16 . 23 . 24 . 25 with which in a radially outer zone 10 the mixing chamber 1 fed gas streams are deflected transversely to the radial direction.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die in eine radial außen liegende Zone 10 der Mischkammer 1 eingespeisten Gasströme in Umfangsrichtung umgelenkt werden und/oder dass mittels zwei Gasumlenkeinrichtungen 8, 13; 15, 16 zwei Gasströme erzeugt werden, wobei einer im Uhrzeigersinn und/oder einer im Gegenuhrzeigersinn umgelenkt wird und zumindest einer in Radialrichtung in die Zirkulationskammer 4 einströmt.A device which is characterized in that in a radially outer zone 10 the mixing chamber 1 fed gas streams are deflected in the circumferential direction and / or that by means of two Gasumlenkeinrichtungen 8th . 13 ; 15 . 16 two gas streams are generated, one of which is deflected clockwise and / or counterclockwise and at least one in the radial direction in the circulation chamber 4 flows.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die zweiten und/oder dritten Gasumlenkelemente 8, 16, 23, 24, 25 jeweils einem Ringkanal 13, 15 zugeordnet sind. A device which is characterized in that the second and / or third Gasumlenkelemente 8th . 16 . 23 . 24 . 25 each an annular channel 13 . 15 assigned.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Vielzahl von Gaszuleitungen 3 sternförmig in einen radial äußeren Ringkanal 10 münden, an den sich in Radialeinwärtsrichtung eine Unterströmungszone 17, 17' anschließt, wobei sich der aus dem Ringkanal 10 kommende Gasstrom in im Wesentlichen gleicher Volumenverteilung auf zwei Gasströme aufteilt, die jeweils durch einen Ringkanal 13, 15 mit zweiten und dritten Gasumlenkeinrichtungen 8, 13; 15, 16 strömen, sich stromabwärts der Ringkanäle 13, 15 wieder vereinigen und von radial außen her in die Zirkulationskammer 4 einströmen.A device which is characterized in that a plurality of gas supply lines 3 star-shaped in a radially outer annular channel 10 open, at the in Radialeinwärtsrichtung an underflow zone 17 . 17 ' connects, with the out of the annular channel 10 incoming gas stream in substantially the same volume distribution is divided into two gas streams, each through an annular channel 13 . 15 with second and third Gasumlenkeinrichtungen 8th . 13 ; 15 . 16 flow, downstream of the ring channels 13 . 15 reunite and from radially outside into the circulation chamber 4 flow.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gaszuleitungen in einer gemeinsamen Ebene liegen und um die Zirkulationskammer 4 herum angeordnet sind, wobei die Achse des Gasaustrittsrohres 2 senkrecht zu dieser Ebene verläuft.A device characterized in that the gas supply lines lie in a common plane and around the circulation chamber 4 are arranged around, wherein the axis of the gas outlet tube 2 perpendicular to this plane.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass im Gasaustrittsrohr 2 vierte Gasumlenkelemente 18 angeordnet sind.A device characterized in that in the gas outlet tube 2 fourth gas deflection elements 18 are arranged.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gasumlenkelemente 5 Leitbleche sind, die eine axiale Höhe aufweisen, die sich von radial außen nach radial innen vermindert.A device which is characterized in that the Gasumlenkelemente 5 Baffles are having an axial height, which decreases from radially outside to radially inside.

Eine Vorrichtung gekennzeichnet durch zwei Gasumlenkvolumina, in die die Gaszuleitungen 3 münden, wobei die Gasumlenkvolumina in Achsrichtung durch einen Boden 26, 7 voneinander getrennt sind und jeweils Gasumlenkelemente 5, 23, 24, 25 aufweisen, mit denen der radial in das jeweilige Gasumlenkvolumen einströmende Gasstrom in eine Drehbewegung um die Achse umgelenkt wird, wobei die Gasumlenkelemente 5, 23, 24, 25 der verschiedenen Gasumlenkvolumina Gasströmungen in verschiedene Drehrichtungen erzeugen.A device characterized by two Gasumlenkvolumina, in which the gas supply lines 3 open, wherein the Gasumlenkvolumina in the axial direction through a floor 26 . 7 are separated from each other and each Gasumlenkelemente 5 . 23 . 24 . 25 have, with which the gas flow flowing radially into the respective Gasumlenkvolumen is deflected in a rotational movement about the axis, wherein the Gasumlenkelemente 5 . 23 . 24 . 25 the different Gasumlenkvolumina gas flows generate in different directions.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen Gaszuleitung 3 und Gasaustrittsöffnung 6, 22 jeweils nur ein Satz gleichgestalteter Gasumlenkelement 5, 23 angeordnet ist.A device characterized in that between gas supply line 3 and gas outlet 6 . 22 in each case only one set of identically designed gas deflection element 5 . 23 is arranged.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, das Gasumlenkelement 5, 23, 24, 25 eine Bogenform aufweist.A device characterized in that the gas deflecting element 5 . 23 . 24 . 25 has an arch shape.

Die Verwendung einer Vorrichtung der zuvor beschriebenen Art bei einem Totaldruck von weniger als 10 mbar, bevorzugt kleiner als 1 mbar, bevorzugt bei 0,2 mbar.The use of a device of the type described above at a total pressure of less than 10 mbar, preferably less than 1 mbar, preferably at 0.2 mbar.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.All disclosed features are essential to the invention (individually, but also in combination with one another). The disclosure of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims characterize with their features independent inventive developments of the prior art, in particular to make on the basis of these claims divisional applications.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Mischkammermixing chamber
22
Gasmischrohr/GasaustrittsrohrGas mixing pipe / gas outlet pipe
33
Gaszuleitunggas supply
44
Zirkulationskammercirculation chamber
55
Gasumlenkelement (erstes)Gas deflector (first)
5'5 '
Längskantelongitudinal edge
5''5 ''
Stirnseitefront
5'''5 '' '
Stirnseitefront
66
GasaustrittsöffnungGas outlet
77
Bodenground
7'7 '
Randedge
88th
Gasumlenkelement (zweites)Gas deflector (second)
99
Ringwand (erste)Ring wall (first)
1010
Ringkanal (erster)Ring channel (first)
1111
Ringwand (zweite)Ring wall (second)
1212
Ringwand (dritte)Ring wall (third)
1313
Ringkanal (zweiter)Ring channel (second)
1414
Ringwand (vierte)Ring wall (fourth)
1515
Ringkanal (dritter)Ring channel (third)
1616
Gasumlenkelement (drittes)Gas deflector (third)
1717
UnterströmungszoneUndercurrent zone
17'17 '
Umströmungszoneflow zone
1818
Gasumlenkelement (viertes)Gas deflector (fourth)
1919
Kammerchamber
2020
Deckeblanket
2121
Bodenground
2222
GasaustrittsöffnungGas outlet
2323
GasumlenkelementGasumlenkelement
23'23 '
Längskantelongitudinal edge
23''23 ''
Stirnseitefront
23'''23 '' '
Stirnseitefront
2424
GasumlenkelementGasumlenkelement
24'24 '
EndeThe End
2525
GasumlenkelementGasumlenkelement
2626
Bodenground

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2009/0120364 A1 [0002] US 2009/0120364 A1 [0002]
  • US 7540305 B2 [0003] US 7540305 B2 [0003]
  • DE 102005003984 A1 [0004] DE 102005003984 A1 [0004]
  • US 2003/0019428 A1 [0005] US 2003/0019428 A1 [0005]

Claims (16)

Vorrichtung zum Zusammenmischen mehrerer Gase, mit einer Mehrzahl von Gaszuleitungen (3), die in eine Mischkammer (1) münden, mit einer Gasumlenkeinrichtung (4, 5, 18, 23, 24, 25) um einen zirkulierenden Gasstrom zu erzeugen und mit einer Gasaustrittsöffnung (6, 22) oder einem Gasaustrittsrohr (2), in das die Gasaustrittsöffnung (22) mündet, aus der die durch die Gaszuleitungen (3) in die Mischkammer (1) eingespeisten Gasströme aus der Mischkammer (1) ausströmen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gasumlenkeinrichtung (4, 5, 18, 23, 24, 25) in der Mischkammer (1) angeordnet ist.Device for mixing several gases, with a plurality of gas supply lines ( 3 ), which are placed in a mixing chamber ( 1 ), with a Gasumlenkeinrichtung ( 4 . 5 . 18 . 23 . 24 . 25 ) to produce a circulating gas stream and with a gas outlet opening ( 6 . 22 ) or a gas outlet pipe ( 2 ) into which the gas outlet opening ( 22 ), from which the gas supply lines ( 3 ) into the mixing chamber ( 1 ) fed gas streams from the mixing chamber ( 1 ), characterized in that the first gas deflection device ( 4 . 5 . 18 . 23 . 24 . 25 ) in the mixing chamber ( 1 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasumlenkeinrichtung (4, 5) eine Zirkulationskammer (4) aufweist, mit einer Kammerquerschnittsfläche, die größer ist als die Querschnittsfläche des Gasaustrittsrohres (2) oder der Gasaustrittsöffnung (6, 22).Apparatus according to claim 1, characterized in that the gas deflecting device ( 4 . 5 ) a circulation chamber ( 4 ), with a chamber cross-sectional area which is greater than the cross-sectional area of the gas outlet tube ( 2 ) or the gas outlet ( 6 . 22 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Gasaustrittsöffnung (6), die im Zentrum des Bodens (7) der Zirkulationskammer (4) angeordnet ist und die in das Gasaustrittsrohr (2) mündet.Device according to one of the preceding claims, characterized by a first gas outlet opening ( 6 ) located in the center of the ground ( 7 ) of the circulation chamber ( 4 ) is arranged and in the gas outlet pipe ( 2 ) opens. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasumlenkeinrichtung (4, 5) Gasleitflächen (5, 18, 23, 24, 25) aufweist, um einem radial in die Zirkulationskammer (4) einströmenden Gasstrom eine Verwirbelung aufzuzwingen, wobei die Gasleitflächen (5, 18, 23, 24, 25) insbesondere von an einem Boden (7, 21, 26) befestigten Stegen ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gas deflecting device ( 4 . 5 ) Gas guide surfaces ( 5 . 18 . 23 . 24 . 25 ) in order to move radially into the circulation chamber ( 4 ) impose a swirling gas flow, wherein the gas guide surfaces ( 5 . 18 . 23 . 24 . 25 ) in particular from on a ground ( 7 . 21 . 26 ) fixed webs are formed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch erste, zweite und/oder dritte Gasumlenkelemente (5, 8, 16, 23, 24, 25), mit denen die in eine radial außen liegende Zone (10) der Mischkammer (1) eingespeisten Gasströme quer zur Radialrichtung umgelenkt werden.Device according to one of the preceding claims, characterized by first, second and / or third Gasumlenkelemente ( 5 . 8th . 16 . 23 . 24 . 25 ), with which the in a radially outer zone ( 10 ) of the mixing chamber ( 1 ) fed gas streams are deflected transversely to the radial direction. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in eine radial außen liegende Zone (10) der Mischkammer (1) eingespeisten Gasströme in Umfangsrichtung umgelenkt werden und/oder dass mittels zwei Gasumlenkeinrichtungen (8, 13; 15, 16) zwei Gasströme erzeugt werden, wobei einer im Uhrzeigersinn und/oder einer im Gegenuhrzeigersinn umgelenkt wird und zumindest einer in Radialrichtung in die Zirkulationskammer (4) einströmt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in a radially outer zone ( 10 ) of the mixing chamber ( 1 ) fed gas streams are deflected in the circumferential direction and / or that by means of two Gasumlenkeinrichtungen ( 8th . 13 ; 15 . 16 ) two gas streams are generated, one being deflected clockwise and / or one counterclockwise and at least one in the radial direction in the circulation chamber ( 4 ) flows in. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten und/oder dritten Gasumlenkelemente (8, 16, 23, 24, 25) jeweils einem Ringkanal (13, 15) zugeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second and / or third Gasumlenkelemente ( 8th . 16 . 23 . 24 . 25 ) in each case an annular channel ( 13 . 15 ) assigned. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Gaszuleitungen (3) sternförmig in einen radial äußeren Ringkanal (10) münden, an den sich in Radialeinwärtsrichtung eine Unterströmungszone (17, 17') anschließt, wobei sich der aus dem Ringkanal (10) kommende Gasstrom in im Wesentlichen gleicher Volumenverteilung auf zwei Gasströme aufteilt, die jeweils durch einen Ringkanal (13, 15) mit zweiten und dritten Gasumlenkeinrichtungen (8, 13; 15, 16) strömen, sich stromabwärts der Ringkanäle (13, 15) wieder vereinigen und von radial außen her in die Zirkulationskammer (4) einströmen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of gas supply lines ( 3 ) in a radially outer ring channel ( 10 ), to which an underflow zone (in radial inward direction) ( 17 . 17 ' ), wherein the from the annular channel ( 10 ) dividing gas stream in substantially the same volume distribution to two gas streams, each through an annular channel ( 13 . 15 ) with second and third gas deflectors ( 8th . 13 ; 15 . 16 ), downstream of the ring channels ( 13 . 15 ) merge again and from radially outside into the circulation chamber ( 4 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuleitungen in einer gemeinsamen Ebene liegen und um die Zirkulationskammer (4) herum angeordnet sind, wobei die Achse des Gasaustrittsrohres (2) senkrecht zu dieser Ebene verläuft.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gas supply lines lie in a common plane and around the circulation chamber ( 4 ) are arranged around, wherein the axis of the gas outlet tube ( 2 ) is perpendicular to this plane. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gasaustrittsrohr (2) vierte Gasumlenkelemente (18) angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the gas outlet pipe ( 2 ) fourth gas deflection elements ( 18 ) are arranged. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasumlenkelemente (5) Leitbleche sind, die eine axiale Höhe aufweisen, die sich von radial außen nach radial innen vermindert.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Gasumlenkelemente ( 5 ) Are baffles having an axial height which decreases from radially outside to radially inside. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Gasumlenkvolumina, in die die Gaszuleitungen (3) münden, wobei die Gasumlenkvolumina in Achsrichtung durch einen Boden (26, 7) voneinander getrennt sind und jeweils Gasumlenkelemente (5, 23, 24, 25) aufweisen, mit denen der radial in das jeweilige Gasumlenkvolumen einströmende Gasstrom in eine Drehbewegung um die Achse umgelenkt wird, wobei die Gasumlenkelemente (5, 23, 24, 25) der verschiedenen Gasumlenkvolumina Gasströmungen in verschiedene Drehrichtungen erzeugen.Device according to one of the preceding claims, characterized by two Gasumlenkvolumina into which the gas supply lines ( 3 ), wherein the Gasumlenkvolumina in the axial direction through a bottom ( 26 . 7 ) are separated from each other and each Gasumlenkelemente ( 5 . 23 . 24 . 25 ), with which the gas flow flowing radially into the respective gas deflection volume is deflected into a rotational movement about the axis, the gas deflection elements ( 5 . 23 . 24 . 25 ) of the different Gasumlenkvolumina gas flows generate in different directions. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gaszuleitung (3) und Gasaustrittsöffnung (6, 22) jeweils nur ein Satz gleichgestalteter Gasumlenkelement (5, 23) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that between gas supply line ( 3 ) and gas outlet ( 6 . 22 ) only one set of identically designed gas deflection element ( 5 . 23 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasumlenkelement (5, 23, 24, 25) eine Bogenform aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Gasumlenkelement ( 5 . 23 . 24 . 25 ) has an arc shape. Verwendung einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche bei einem Druckbereich kleiner als 10 mbar, bevorzugt kleiner als 1 mbar, bevorzugt bei 0,2 mbar.Use of a device according to one or more of the preceding claims at a pressure range of less than 10 mbar, preferably less than 1 mbar, preferably 0.2 mbar. Vorrichtung oder Verwendung einer Vorrichtung, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche. Device or use of a device, characterized by one or more of the characterizing features of one of the preceding claims.
DE102013113817.9A 2012-12-14 2013-12-11 Gas mixing device Withdrawn DE102013113817A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013113817.9A DE102013113817A1 (en) 2012-12-14 2013-12-11 Gas mixing device
PCT/EP2013/076329 WO2014090925A1 (en) 2012-12-14 2013-12-12 Gas mixing device
TW102146327A TW201433355A (en) 2012-12-14 2013-12-13 Gas mixing device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012112262.8 2012-12-14
DE102012112262 2012-12-14
DE102013113817.9A DE102013113817A1 (en) 2012-12-14 2013-12-11 Gas mixing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013113817A1 true DE102013113817A1 (en) 2014-06-18

Family

ID=50821571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013113817.9A Withdrawn DE102013113817A1 (en) 2012-12-14 2013-12-11 Gas mixing device

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102013113817A1 (en)
TW (1) TW201433355A (en)
WO (1) WO2014090925A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015169882A1 (en) 2014-05-09 2015-11-12 Aixtron Se Device and method for providing a process gas mixture to a cvd or pvd coating device
CN110386609A (en) * 2018-04-23 2019-10-29 中国石油天然气股份有限公司 Gas mixing equipment and synthetic ammonia reactor

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107213809B (en) * 2016-03-22 2023-06-02 中国石油化工股份有限公司 Method for mixing oxygen and combustible gas by rotational flow
CN107213810B (en) * 2016-03-22 2023-06-27 中国石油化工股份有限公司 Method for high-efficiency and safe mixing of oxygen and combustible gas
JP6792786B2 (en) * 2016-06-20 2020-12-02 東京エレクトロン株式会社 Gas mixer and substrate processing equipment
CN112128021B (en) * 2020-09-21 2024-08-30 航天科工火箭技术有限公司 Gas mixing structure
CN116005130A (en) * 2022-12-08 2023-04-25 浙江合特光电有限公司 Air inlet and exhaust system of tubular CVD equipment

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030019428A1 (en) 2001-04-28 2003-01-30 Applied Materials, Inc. Chemical vapor deposition chamber
DE102005003984A1 (en) 2005-01-28 2006-08-03 Aixtron Ag Gas inlet element for a chemical vapor deposition (CVD) reactor useful in CVD reactors with base outlets for introduction of process gas via edge side access holes and mixing chamber upstream of access holes for homogenizing gas composition
US20090120364A1 (en) 2007-11-09 2009-05-14 Applied Materials, Inc. Gas mixing swirl insert assembly
US7540305B2 (en) 2003-02-14 2009-06-02 Tokyo Electron Limited Chemical processing system and method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3609329B2 (en) * 1992-09-07 2005-01-12 三菱電機株式会社 Nitride film forming method
US5950925A (en) * 1996-10-11 1999-09-14 Ebara Corporation Reactant gas ejector head
US6068703A (en) * 1997-07-11 2000-05-30 Applied Materials, Inc. Gas mixing apparatus and method
US6601986B2 (en) * 2001-08-29 2003-08-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Fluid mixing apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030019428A1 (en) 2001-04-28 2003-01-30 Applied Materials, Inc. Chemical vapor deposition chamber
US7540305B2 (en) 2003-02-14 2009-06-02 Tokyo Electron Limited Chemical processing system and method
DE102005003984A1 (en) 2005-01-28 2006-08-03 Aixtron Ag Gas inlet element for a chemical vapor deposition (CVD) reactor useful in CVD reactors with base outlets for introduction of process gas via edge side access holes and mixing chamber upstream of access holes for homogenizing gas composition
US20090120364A1 (en) 2007-11-09 2009-05-14 Applied Materials, Inc. Gas mixing swirl insert assembly

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015169882A1 (en) 2014-05-09 2015-11-12 Aixtron Se Device and method for providing a process gas mixture to a cvd or pvd coating device
DE102014106523A1 (en) 2014-05-09 2015-11-12 Aixtron Se Apparatus and method for supplying a CVD or PVD coating device with a process gas mixture
CN110386609A (en) * 2018-04-23 2019-10-29 中国石油天然气股份有限公司 Gas mixing equipment and synthetic ammonia reactor
CN110386609B (en) * 2018-04-23 2024-03-26 中国石油天然气股份有限公司 Gas mixing equipment and synthetic ammonia reactor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014090925A1 (en) 2014-06-19
TW201433355A (en) 2014-09-01
WO2014090925A4 (en) 2014-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013113817A1 (en) Gas mixing device
DE102014106523A1 (en) Apparatus and method for supplying a CVD or PVD coating device with a process gas mixture
EP1325177B1 (en) Method for depositing, in particular, crystalline layers, a gas inlet element, and device for carrying out said method
EP1967806A1 (en) Device for heat exchange and mixing treatment of fluid mediums
EP3268120A1 (en) Mixing device
EP3246095A1 (en) Nozzle for spraying fluid
EP2657599B1 (en) Burner for dust and/or particulate fuels with variable spin
EP2258983B1 (en) Mixer device for a gas burner
EP3084163B1 (en) Mixing pipe arrangement with housing
DE3138615A1 (en) "FLOW CHANGE DEVICE, ESPECIALLY SWIRL BODIES"
DE102006004069A1 (en) Method and device for mixing a fluid with a large gas flow rate
DE202015008802U1 (en) Sanitary outlet unit
EP3265656A1 (en) Mix box
DE102006054415A1 (en) Method and device for injecting oxygen into a reaction gas flowing through a synthesis reactor
EP3655701B1 (en) Burner
DE102015016796A1 (en) Sanitary outlet unit
WO2021160835A1 (en) Gas inlet device for a cvd reactor
DE102014100135A1 (en) Gas mixing device on a reactor with directional valve
WO2018172187A1 (en) Base for a mass-transfer column
EP3624929B1 (en) Fluid-mixing device and reformer and submarine with said fluid-mixing device
DE102018008459A1 (en) Device for the exchange of substances between blood and at least one gas / gas mixture
WO2024175763A1 (en) Gas inlet for a cvd reactor
DE102016109639A1 (en) Device for the atomic or molecular restructuring of educts
AT526379A1 (en) Flow arrangement for supplying a media stream to inlet openings of fuel cell stacks
WO2024170758A1 (en) Apparatus for production of ammonium nitrate from nitric acid and ammonia

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B01F0003020000

Ipc: B01F0023100000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee