CN101077823A - 气化器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用来气化镀膜前驱液的气化器，它由气化罐15、载气储罐2和镀膜前驱液储罐1组成，气化罐上设有气体出口26、内部设有雾化器10和电热丝，其特征在于载气储罐2所连接的管道和镀膜前驱液储罐1所连接的管道经汇总为一根管道后接入气化罐底部并与压力式雾化器10相连，气化罐气体出口连接一个气体计量装置17，它连接一个保温控温装置18并通过管道通往反应器24。本发明的优点是能够提供一种高效率、大流量，能够精确的控制气体在输送状态下的压力及温度的气化器，采用的是利用等温降压的方法对镀膜前驱液进行气化，能够防止气体的冷凝液进入气体输送管道，同时能够将冷凝液再次气化，提高了气化效率，节约成本。
Description
技术领域
本发明所涉及一种的气化器，主要是一种用于浮法玻璃生产线中利用CVD工艺在线镀膜时将镀膜前驱液的气化的装置。
背景技术
液体喷淋技术在平板玻璃表面上使用的是液态的镀膜材料，而CVD技术使用的则是气体或蒸汽材料。不过这两种技术都需要在热平板玻璃表面上进行化学反应。CVD技术没有液体喷淋技术那么古老，它只是在20世纪60年代初期随着单晶膜层用于生产半导体部件才开始推广使用的。在20世纪70年代，人们开始尝试CVD与平板玻璃生产线结合在一起的在线工艺，试图用它在大面积平板玻璃上进行镀膜。采用这种工艺生产出来的第一个产品是英国皮尔金顿公司生产的“Reflectafloat”阳光控制膜。与用于生产半导体部件产品相反的是，在平板玻璃应用中，吹过玻璃表面的镀膜气体气流与周围气压属于湍流的范围。这样，在大面积玻璃表面上得到的膜层沉积速率就更高，厚度也更均匀。现在，使用在线CVD技术的公司主要是英国、德国和美国的皮尔金顿集团，主要产品包括基于SnO2:F膜的导电玻璃(例如“Tec Glass”)、基于SnO2:F和SnO2:Sb膜的低辐射玻璃以及基于光催化TiO2膜(如“Active”)的所谓自清洁玻璃。倡导在线CVD技术的人士曾经预言这种技术将在大多数应用领域上取代目前广泛使用的溅射沉积工艺。目前，在浮法玻璃生产线上利用CVD工艺可以在玻璃基片上镀多种金属和非金属及其氧化物、氮化物和碳化物薄膜。目前已知的用来镀膜的化学物只有很少的一部分是气态的，大多数为液态或固态。而现在在线镀膜所需要解决的就是如何解决镀膜的均匀性、防止在玻璃表面出现彩虹、如何使膜层的技术指标达到要求的问题。这和均匀的气体成分、稳定的气压是密不可分的。而目前我们所采用的镀膜前驱液大多数为液态物质，所以就需要这样一种气化器来保证液体完全气化后的气体的均匀及稳定。如专利公开号为CN2539749Y阐述了一种气化器的气化方法，该发明采用的也是先雾化再汽化的方法，雾化器采用压力式旋转雾化器，但是它将气体出口设置在腔体的下端，那么气化不完全的小液滴很容易随着气流进入气体输送管道，影响膜层的质量以及视觉效果。该专利中也没有涉及在前端输送过程中进行计量，仅仅在气化后的气体输送过程中采用了流量计。如专利公开号为CN1754983A的专利也阐述了一种气化器的气化方法，其原理与专利公开号为CN2539749Y的原理基本相同。以上两份专利都是将气体出口设置在容器的下端。
发明内容
本发明的目的之一就是为了克服已有技术中存在的气化出口设置在底部，易使雾化的气体中夹带冷凝小液滴及雾化效果差缺点而设计的一种雾化器；本发明的目的之二就是设置控温计量装置以便对气化器的气化过程进行精确控制。
为了实现上述目的，
本发明采用了如下技术方案：
一种气化器，它由气化罐、载气储罐和镀膜前驱液储罐组成，载气储罐通过管道与气化罐连接，镀膜前驱液储罐上设有输液泵并通过管道与气化罐连接，气化罐上设有气体出口、内部设有雾化器和电热丝，其特征在于气化罐内腔底部设有压力式雾化器，载气储罐所连接的管道和镀膜前驱液储罐所连接的管道经汇总为一根管道后接入气化罐底部并与压力式雾化器相连，气化罐气体出口设置在气化罐的顶部并通过管道连接一个气体计量装置，气体计量装置通过管道连接一个保温控温装置，保温及控温装置上设有通往反应器的管道。
所述的气化罐横截面上部呈锥体、下部呈倒锥体的结构形状，
所述的载气储罐所连接的管道中和镀膜前驱液储罐所连接的管道中分别设有加热器。
所述的镀膜前驱液储罐的输液泵与加热器之间设有水冷装置。
所述的气化罐底部设有冷凝液回收槽。
所述的气化罐设有测温热电偶及电子控温装置。
本发明中的气化罐包括上壳体为圆锥形，下壳体形状为倒圆锥形，整个腔体分为两个区：即下部雾化区和上部气化区。气化腔内安有压力式雾化器，加热电阻丝，热电偶等。气化腔外壁设有保温层。气化腔下端分别设有液体入口及冷凝液回收槽，上端设有气体出口。载气储存在载气储罐内，经过加热器后与镀膜前驱液混合进入液体入口。前端镀膜前驱液储罐内的镀膜前驱液通过液体输送装置进行计量输送，先经过加热器，与载气混合后，被送入气化腔液体入口。在液体输送装置的输送管道与加热器连接处采用水冷接口，目的是防止前端的输送管道受热变形。后端的气体从气体出口出来后经过流量计进行计量，在输送过程中安有保温及控温装置，最后气体被输送至镀膜反应器。
本发明将气化腔设计成上壳体为圆锥形，下壳体形状为倒圆锥形的气化腔主要是根据喷嘴的喷雾角度来设计，这样可以使喷嘴喷出的小雾滴尽可能少的接触到气化腔内壁上，绝大部分在空间中更容易进行气化。
气化器工作过程
镀膜前驱液储罐内的镀膜前驱液经液体输送装置送入加热器，与此同时载气被通入加热器，加热到一定温度的镀膜前驱液被加热到一定温度的载气携带至喷嘴，在载气的压力通过压力释放的方式进行雾化。气化后，镀膜前驱液在气化腔里形成了微小的液滴。气化腔内安有加热电阻丝，将这些小液滴通过升温的方式进行气化，气化形成的气体通过气体出口，经流量计计量后输出值反应器。在输送过程中要避免气体冷凝，所以在输送管道中并列排布若干个控温装置，以保证气体在输送过程中不发生冷凝。
在镀膜前驱液气化后，不仅仅需要保温，还需要有精确的温度控制及压力控制来保证气体气流的稳定和温度的恒定。在此过程中，温度基本控制在所需要的某一恒定的数值，并且是可调节的。考虑到镀膜前驱液的成分在高温状态下可能会产生分解或者提前发生反应，所以在整个温度控制系统中，温度值始终保持在镀膜前驱液沸点之上10℃～20℃之间。整个过程的压力控制通过对前端载气的压力控制来实现。
本发明的优点是能够提供一种高效率、大流量，能够精确的控制气体在输送状态下的压力及温度的气化器，采用的是利用等温降压的方法对镀膜前驱液进行气化，能够防止气体的冷凝液进入气体输送管道，同时能够将冷凝液再次气化，提高了气化效率，节约成本。
附图说明
图1是本气化器的结构示意图；
图2是气化腔整体结构示意图；
图3是控温器整体结构示意图；
图4是水冷接口的结构示意图；
具体实施方式
参照图1所示的结构示意图，本发明的气化器首先包含一个雾化罐，它由倒圆锥形的下壳体11和圆锥形上壳体15组成，整个雾化罐分为两个区：即底部雾化区和中上部的气化区。雾化罐底部安装有雾化器10，它采用压力式雾化器(也称急性式雾化器)，是公知的产品。雾化罐中部设有加热电阻丝13、14，以及测温热电偶16、23，它们由控制电路控制，其结构如图2所示。雾化罐外壁设有保温层12，雾化罐下端分别设有液体入口25及冷凝液回收槽9，雾化罐上端设有气体出口26。
本发明的气化器还包括一个载气储罐2，它通过管道、计量阀2a与加热器8相连，加热器8的连接管道通入液体入口25。
本发明的气化器还包括一个镀膜前驱液储罐1，其中的镀液通过液体输送装置3进行计量输送，先经过加热器7，加热器7连接的管道与加热器8连接管道汇总为一根管道后同时连接液体入口25，镀膜前驱液与载气混合后，被送入雾化罐的雾化器10进行雾化。在液体输送装置3的输送管道与加热器加热器7连接处采用水冷接口4，目的是防止前端的输送管道受热变形。如图4所示，水冷接口4内部设有若干个固定支架27，主要的作用是为了固定输送管道，上端为进水口5，下端为出水口6，利用循环水进行冷却。
本发明的气化器还包括一个连接于雾化罐顶部的气体出口26，以及相连的流量计17，流量计17的另一端连接一个保温控温装置18，如图1、图3所示，其中设有电热丝19、20以及测温热电偶21、22，它们都由控制电路T精确控制。
最后气体从保温控温装置18的出口被输送至镀膜反应器24。加热器7、8也可以采用温度控制器控制，以便把温度控制在一定区间内，采用电加热或者热油方式进行加热。
Claims (6)
1、一种气化器，它由气化罐、载气储罐和镀膜前驱液储罐组成，载气储罐通过管道与气化罐连接，镀膜前驱液储罐上设有输液泵并通过管道与气化罐连接，气化罐上设有气体出口、内部设有雾化器和电热丝，其特征在于气化罐内腔底部设有压力式雾化器，载气储罐所连接的管道和镀膜前驱液储罐所连接的管道经汇总为一根管道后接入气化罐底部并与压力式雾化器相连，气化罐气体出口设置在气化罐的顶部并通过管道连接一个气体计量装置，气体计量装置通过管道连接一个保温控温装置，保温控温装置上设有通往反应器的管道。
2、根据权利要求1所述的气化器，其特征在于气化罐横截面上部呈锥体、下部呈倒锥体。
3、根据权利要求2所述的气化器，其特征在于载气储罐所连接的管道中和镀膜前驱液储罐所连接的管道中分别设有加热器。
4、根据权利要求3所述的气化器，其特征在于镀膜前驱液储罐的输液泵与加热器之间设有水冷装置。
5、根据权利要求1、2、3或4所述的气化器，其特征在于气化罐底部设有冷凝液回收槽。
6、根据权利要求1、2、3或4所述的气化器，其特征在于气化罐设有测温热电偶及电子控温装置。
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2007
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