CN104401998B - 喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种喷嘴，包括：喷嘴本体，喷嘴本体内设置有供流体流通的腔体；浮子，浮子包括浮子本体，浮子本体的外周面与腔体的内周面形成供流体流出的流通间隙；其中，腔体呈锥形，浮子相对于喷嘴本体沿腔体的进口端和腔体的出口端的连线的方向可移动地设置并具有朝向腔体的进口端移动的趋势，浮子沿进口端至出口端的方向移动的过程中流通间隙逐渐增大。当由腔体的进口端进入的流体的流量较大时，浮子在流体的冲击力的作用下沿进口端至出口端的方向移动，流通间隙逐渐增大，有效地减小了流速，当流体的流量较小时流通间隙也较小，有利于保证经流通间隙流出的流体的流速，实现了喷嘴根据流体的流量大小自行调节流速的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷嘴。
背景技术
多晶硅生产领域中，还原炉是生产多晶硅的核心设备，主要含有三氯氢硅和氢气的混合气经由混合气喷嘴进入炉腔内，在高温高压下完成反应，生成的硅沉积在硅芯棒上。一般混合气喷嘴的气体速度只能随着气量的变化而变化，在混合气流量较小时喷嘴出口处的流速较小，混合气达不到硅棒顶端，影响炉内热场分布，造成硅棒上端局部温度较高，生成菜花状多晶硅，严重时出现烧流等熔硅现象。
现有技术的喷嘴不能根据气量大小自行调节流速，进而满足多晶硅棒正常生长的问题。尤其是在还原炉启炉初始阶段，混合气气量较小时，原固定喷嘴喷出的气体流速较小，会导致混合气达不到硅芯顶端，而造成硅芯上部温度较高，出现烧流或打火现象，中后期会出现表面粗糙甚至菜花状外观的现象，大大降低了多晶硅的外观品质，不利于产品处理和销售。
发明内容
本发明旨在提供一种根据流体的流量的大小自行调节流速的喷嘴。
为了实现上述目的，本发明提供了一种喷嘴，喷嘴包括：喷嘴本体，喷嘴本体内设置有供流体流通的腔体；浮子，浮子包括浮子本体，浮子本体的外周面与腔体的内周面形成供流体流出的流通间隙；其中，腔体呈锥形，浮子相对于喷嘴本体沿腔体的进口端和腔体的出口端的连线的方向可移动地设置并具有朝向腔体的进口端移动的趋势，浮子沿进口端至出口端的方向移动的过程中流通间隙逐渐增大。
进一步地，腔体为竖直设置，腔体的出口端位于腔体的进口端的上方。
进一步地，喷嘴还包括用于驱动浮子沿腔体的出口端至腔体的进口方向移动的弹性驱动部。
进一步地，浮子还包括与浮子本体同轴设置的锥形导流部，锥形导流部设置在浮子本体的朝向腔体的进口端的一端，锥形导流部的锥形角大于腔体的内周面的锥形角。
进一步地，浮子本体呈圆锥形，浮子本体的锥度与腔体的锥度相同。
进一步地，浮子以其轴心为旋转中心可转动地设置，浮子本体的外周面上设置有多个导流槽，导流槽相对于浮子本体的母线倾斜，多个导流槽的倾斜方向一致。
进一步地，喷嘴还包括与腔体的延伸方向一致的导向件，浮子相对于喷嘴本体沿导向件的延伸方向可移动地设置。
进一步地，喷嘴还包括限位件，限位件与导向件连接，限位件设置在浮子由腔体的进口端向腔体的出口端的方向移动的路径上。
进一步地，导向件为导向管，导向管用于流通部分的流体。
应用本发明的技术方案，喷嘴包括喷嘴本体和浮子，喷嘴本体内设置有供流体流通的腔体，浮子包括浮子本体，浮子本体的外周面与腔体内周面形成供流体流出的流通间隙，其中，腔体呈锥形，浮子相对于喷嘴本体沿腔体的进口端和腔体的出口端的连线的方向可移动地设置并具有朝向所述腔体的进口端移动的趋势，浮子沿进口端至出口端的方向移动的过程中流通间隙逐渐增大。应用本发明的技术方案，当由腔体的进口端进入的流体的流量较大时，浮子在流体的冲击力的作用下沿进口端至出口端的方向移动，流通间隙逐渐增大，有效地减小了流速，当流体的流量较小时流通间隙也较小，有利于保证经流通间隙流出的流体的流速，实现了喷嘴根据流体的流量大小自行调节流速的功能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施例的喷嘴的结构示意图。
附图标记：1、喷嘴本体；11、腔体；2、浮子；21、浮子本体；22、锥形导流部；3、导向件；4、限位件。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明实施例的喷嘴包括喷嘴本体1和浮子2，喷嘴本体1内设置有供流体流通的腔体11。浮子2包括浮子本体21，浮子本体21的外周面与腔体11的内周面形成供流体流出的流通间隙。其中，腔体11呈锥形，浮子2相对于喷嘴本体1沿腔体11的进口端和腔体11的出口端的连线的方向可移动地设置并具有朝向腔体11的进口端移动的趋势，浮子2沿进口端至出口端的方向移动的过程中流通间隙逐渐增大。在腔体11中无流体流通的状态下流通间隙最小。
本实施例中，腔体11为竖直设置，腔体11的出口端位于腔体11的进口端的上方。浮子2在重力的作用下具有向腔体11的进口端运动的趋势。在腔体11中无流体流通的状态下，浮子2位于其移动路径的最下方且流通间隙最小。
在腔体11中的流体的流量增大的过程中，浮子2在流体的冲击力的作用下沿腔体11的进口端至腔体11的出口端的方向移动，流通间隙逐渐增大，有利于降低由流通间隙流出的流体的流速。
在腔体11中的流体的流量减小的过程中，浮子2在重力的作用下沿腔体11的出口端至腔体11的进口端的方向移动，流通间隙逐渐减小，有利于增大由流通间隙流出的流体的流速。
因此，本实施例的喷嘴实现了根据流体的流量自动调节流速的功能。实现将不同流量的流体以一定的流速输出的技术效果。
浮子2还包括与浮子本体21同轴设置的锥形导流部22，锥形导流部22设置在浮子本体21的朝向腔体11的进口端的一端，锥形导流部22的锥形角大于腔体的内周面的锥形角。
锥形导流部22可以有效地降低浮子2的朝向腔体11的进口端的端面对流体的阻力，改变锥形导流部22的锥度能够调节流体对浮子2的冲击力，从而实现对浮子2移动所需流体的流量的调节，进而实现了对经流通间隙流出的流体的流速的调节。
浮子本体21呈圆锥形，浮子本体21的锥度与腔体11的锥度相同。
浮子2以其轴心为旋转中心可转动地设置，浮子本体21的外周面上设置有多个导流槽，导流槽相对于浮子本体21的母线倾斜，多个导流槽的倾斜方向一致。
浮子2相对于喷嘴本体1以浮子2的轴心为旋转中心可转动地设置。流经导流槽的流体冲击导流槽的侧壁，以使浮子2相对于喷嘴本体1以浮子2的轴心转动。有利于多组分的流体充分的混合。
喷嘴还包括与腔体11的延伸方向一致的导向件3，浮子2相对于喷嘴本体1沿导向件3的延伸方向可移动地设置。
浮子2与导向件3同轴地设置，浮子2套设在导向件3上并相对于导向件3以导向件3为轴可转动地设置。
导向件3为导向管，导向管用于流通部分的流体。在浮子2相对于喷嘴本体1沿腔体11的进口端与腔体的出口端的连线的方向移动的过程中，可能会出现因流通间隙过小，而无法保证充足的流体的问题，为了解决这一问题将导向件3设置为导向管以输送部分的流体。
喷嘴还包括限位件4，限位件4与导向件3连接，限位件4设置在浮子2由腔体11的进口端向腔体11的出口端的方向移动的路径上。
为了适应喷嘴本体的供流体流通的腔体11非竖直设置的情况，在本发明的另一优选实施例中，喷嘴还包括用于驱动浮子2由腔体11的出口端至腔体11的进口方向移动的弹性驱动部。弹性驱动部包括弹簧。浮子2由腔体11的出口端至腔体11的进口方向移动的过程中，流通间隙逐渐减小。
在腔体11中的流体的流量减小的过程中，浮子2在弹性驱动部的作用下沿腔体11的出口端至腔体11的进口端的方向移动，流通间隙逐渐减小，有利于增大由流通间隙流出的流体的流速。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种喷嘴，其特征在于，所述喷嘴包括：
喷嘴本体(1)，所述喷嘴本体(1)内设置有供流体流通的腔体(11)；
浮子(2)，所述浮子(2)包括浮子本体(21)，所述浮子本体(21)的外周面与所述腔体(11)的内周面形成供所述流体流出的流通间隙；
其中，所述腔体(11)呈锥形，所述浮子(2)相对于所述喷嘴本体(1)沿所述腔体(11)的进口端和所述腔体(11)的出口端的连线的方向可移动地设置并具有朝向所述腔体(11)的进口端移动的趋势，所述浮子(2)沿所述进口端至所述出口端的方向移动的过程中所述流通间隙逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述腔体(11)为竖直设置，所述腔体(11)的出口端位于所述腔体(11)的进口端的上方。
3.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述喷嘴还包括用于驱动所述浮子(2)沿所述腔体(11)的出口端至所述腔体(11)的进口方向移动的弹性驱动部。
4.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述浮子(2)还包括与所述浮子本体(21)同轴设置的锥形导流部(22)，所述锥形导流部(22)设置在所述浮子本体(21)的朝向所述腔体(11)的进口端的一端，所述锥形导流部(22)的锥形角大于所述腔体的内周面的锥形角。
5.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述浮子本体(21)呈圆锥形，所述浮子本体(21)的锥度与所述腔体(11)的锥度相同。
6.根据权利要求5所述的喷嘴，其特征在于，所述浮子(2)以其轴心为旋转中心可转动地设置，所述浮子本体(21)的外周面上设置有多个导流槽，所述导流槽相对于所述浮子本体(21)的母线倾斜，所述多个导流槽的倾斜方向一致。
7.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述喷嘴还包括与所述腔体(11)的延伸方向一致的导向件(3)，所述浮子(2)相对于所述喷嘴本体(1)沿所述导向件(3)的延伸方向可移动地设置。
8.根据权利要求7所述的喷嘴，其特征在于，所述喷嘴还包括限位件(4)，所述限位件(4)与所述导向件(3)连接，所述限位件(4)设置在所述浮子(2)由所述腔体(11)的进口端向所述腔体(11)的出口端的方向移动的路径上。
9.根据权利要求7所述的喷嘴，其特征在于，所述导向件(3)为导向管，所述导向管用于流通部分的所述流体。
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