CN105722598A - 用于产生气溶胶的设备和方法以及聚集部 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于产生气溶胶的设备和方法。该设备包括用于产生第一气溶胶喷射流的第一雾化器(1)和用于产生第二气溶胶喷射流的第二雾化器(2)，每个雾化器(1、2)包括雾化头(3)，在该雾化头中液体被雾化成雾化的气溶胶喷射流。所述雾化器(1、2)还包括聚集部，该聚集部布置成限制雾化的气溶胶喷射流以用于提供点状的气溶胶喷射流，所述聚集部直接从雾化头(3)延伸。该第一和第二雾化器(1、2)形成雾化器对，使得该雾化器(1、2)朝向彼此对齐以用于使气溶胶喷射流彼此碰撞。

Description

用于产生气溶胶的设备和方法以及聚集部
技术领域
本发明涉及一种用于产生气溶胶(aerosol)的设备，并且更具体地涉及独立权利要求1的前序部分中所述的设备。
本发明也涉及一种用于产生气溶胶的方法，并且更具体地涉及独立权利要求12的前序部分中所述的方法。
本发明还涉及一种用于雾化器的聚集部(focusingpart)，并且更具体地涉及独立权利要求18的前序部分中所述的聚集部。
背景技术
根据现有技术，可以通过多种不同的技术(诸如用气体分散雾化器、压力分散雾化器和超声波雾化器)将液体雾化成小液滴。
现有技术中已知，可以将两个雾化器布置为以使由此产生的气溶胶喷射流直接互相碰撞的方式基本上直接彼此相向。通过使气溶胶喷射流优选地基本上彼此直接相向，产生气溶胶，由于直接碰撞，该气溶胶具有可忽略的净动量(netmomentum)。换句话说，在现有技术中基于碰撞的雾化器，由于气溶胶基本上是静止的，使用基本上定向于气溶胶喷射流的碰撞点的单独气流，该气溶胶可以在所需的方向上移动。气溶胶用于涂覆沉积室中的基板(基片，衬底)。
虽然待涂覆的基板通常布置在沉积室的底部，但雾化器布置在水平方向上，使得单独气流布置成基本上在竖直的方向上排出气体以引导气溶胶向下流向基板。典型地，雾化器成对布置以用于以使各雾化器对的雾化器基本上直接同轴地彼此相向的这种方式来构成一个或多个雾化器对，借此每个雾化器对的气溶胶喷射流直接彼此碰撞。连续地或相邻地将雾化器对竖直(垂直)地或水平地进一步布置在装置中。该理念是，单独气流基本上流向气溶胶喷射流的碰撞点并基本上流向待涂覆的基板，使得气溶胶被引向基板，这意味着雾化器基本上与待涂覆的基板平行。借助于单独气流，气溶胶可以成形为负责辅助基板涂覆的线状气溶胶。
与上述布置有关的缺点之一是，借助单独气流所引导的气溶胶在接触基板时可能是不均匀的。该现有技术的布置无论如何都需要用于借助气流来分散气溶胶的单独气体喷嘴，且每个附加的组件都增加了成本。使用上文提及的雾化器产生的气溶胶包含大液滴，且大液滴降低了涂覆中的均匀性和平整度，所以需要厚液膜，该厚液膜具有高的表面张力，且需要长的时间以在基板的表面上变得平整。产生气溶胶的气溶胶喷雾并不产生均匀的气溶胶并且气溶胶束不是均匀的。这通过移动喷雾或待涂覆的目标或者通过移动这两者来弥补，这是相当复杂的。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种方法和一种用于实现该方法的设备，以减轻上述缺点。用根据独立权利要求1的设备来实现本发明的目的。用根据独立权利要求12的方法和根据独立权利要求18的聚集部来进一步实现本发明的目的。
在从属权利要求中公开了本发明的优选的实施方式。
在本申请中，术语气溶胶除了是指单纯的气溶胶之外，还指雾，即悬浮在空气中的液滴的聚集。表示为所得的能见度下降的雾的密度是这样的：该雾将能见度降低至小于1km。气溶胶是指气体中细液滴的悬浮，但在该上下文中它还指涉及含有液体颗粒的混合物的雾，但该液体颗粒的平均尺寸大于气溶胶中液滴的平均尺寸。该液滴可以含有一些固体颗粒。
在本申请中，气溶胶喷射流指的是至少一种液体的液滴和至少一种气体的混合物的喷射流。
本发明的设备和方法基于一个令人惊喜的发现，即两个雾化的气溶胶喷射流直接碰撞在一起使得在雾化器的出口点处气溶胶离开雾化器的速度接近声音的速度或者甚至超过声音的速度(超音速)。在碰撞点的静态压力主要是由于该气溶胶束的速度压力。换言之，速度压力转变为气溶胶喷射流的碰撞中的静态压力。在该上下文中，速度压力是如在WilliamC.Hinds的出版物AerosolTechnology(气溶胶技术)(AWiley-IntersciencePublication出版社)中所定义的。来自气溶胶喷射流流动的压力使气溶胶大多沿着垂直于气溶胶喷射流的方向的平面从碰撞点出去离开。由于气体分子具有低惯量，因此气体分子的一部分在气溶胶喷射流的相反方向上返回接近气溶胶喷射流，然而，引起了接近各雾化器的表面的轻微相反的气体流。气溶胶喷射流的碰撞还导致较大的液滴的破碎。一些不需要的液滴也可以在雾化器的外表面上漂移，从而导致雾化器外表面的润湿。上面提及的相反的气流促使所述不需要的液滴离开雾化器头，从而保持雾化器头清洁，没有不需要的润湿和液滴。已发现，当较大的液滴的破碎作用状态最好并且同时气流保持了雾化器的出口面清洁而没有沉积在雾化器的外表面上的液滴时，雾化器之间的距离为2-5mm。
当以使两个雾化的气溶胶喷射流彼此碰撞的方式将它们定向时，产生具有较小液滴的气溶胶。换言之，在碰撞中，较大的液滴破碎成较小的液滴。由于直到在碰撞点上气溶胶喷射流才混合，因此所述设备可以用于产生包括至少两种不同液体(诸如由水和甲醇雾化的液滴)的气溶胶，并且所述液体可以是例如彼此不混溶的(诸如水和汽油)，或以不可能将它们一起引导至相同的雾化器的方式互相反应，例如因为液体一起形成了例如胶状混合物，诸如含有金属盐和原硅酸四乙酯(TEOS)的水。本发明的设备可用于同样由混合物、含有溶剂和溶解在其中的金属盐的液体或不同的液体(例如一种液体可以是胶体溶液)而产生气溶胶。
在根据本发明的用于产生气溶胶的方法中，将第一雾化器和第二雾化器彼此相对布置，使得第一雾化器的排出开口与第二雾化器的排出开口相对。第一和第二雾化器包括用于雾化气溶胶喷射流的雾化头。至少一种液体前体在第一雾化头中被雾化成第一雾化的气溶胶喷射流，并在第二雾化头中被雾化成第二雾化的气溶胶喷射流。从雾化器的排出开口排出所述雾化的气溶胶喷射流，使得从排出开口出来的雾化的气溶胶喷射流以第一和第二雾化的气溶胶喷射流在碰撞点直接彼此碰撞的这种方式被引导为优选地在竖直方向上基本上直接彼此相向。在第一和第二雾化的气溶胶喷射流在碰撞点彼此碰撞时形成从碰撞点逸出(离开，escape)的气溶胶的这种压力下，将至少一种液体引入到第一和第二雾化器中。气溶胶从碰撞点径向地并基本上对称地离开。在碰撞点所形成的气溶胶在碰撞后扩散到与从雾化器喷射出的气溶胶喷射流的方向相关的垂直(竖直)平面。当雾化器对被定位到具有在雾化器对周围的适当自由空间的沉积室的中心区域中并且雾化器对布置在基本上竖直(垂直)的方向上时，雾化的气溶胶喷射流的碰撞中形成的气溶胶平面在从碰撞点离开时形成基本上水平的气溶胶平面，并将在沉积室的水平方向上均匀扩散且用高度均匀的气溶胶填充该室。离雾化器的邻近区域的更远处，气溶胶密度对于所有方向是基本上均匀的。由于多次碰撞，气溶胶的运动停息，并且转变成具有接近零的净动量的气溶胶的热量。由于溶剂的蒸发能量高，所以加热效果相对小。远离雾化器朝向待涂覆的基板的气溶胶的主要运动是由重力引起的，并且液滴轻轻地落在基板上。待涂覆的基板优选地布置在淀积室的底部，并且优选地布置成平行于水平的或基本上水平的气溶胶平面，使得通过在重力下落下的所述气溶胶平面来涂覆所述基板。基板和气溶胶优选地基本上处于相同的温度。在本发明的一个实施方式中，该方法还包括将在从雾化头延伸的聚集部中的第一雾化的气溶胶喷射流限制成为第一点状的(精确的，punctual)气溶胶喷射流并且将第二雾化的气溶胶喷射流限制成为第二点状的(精确的)气溶胶喷射流的步骤。在本发明的一个实施方式中，该方法还包括通过对至少一个雾化器布置阻流部(chokedflowpart)使得雾化的液体被布置为在经排出开口排出之前穿过所述阻流部来减小气溶胶喷射流的平均液滴尺寸的步骤。在根据本发明的方法中，雾化器和待涂覆的基板布置在相同的沉积室中。
在根据本发明的设备中，第一雾化器用于产生第一雾化的气溶胶喷射流，并且第二雾化器用于产生第二雾化的气溶胶喷射流。雾化的气溶胶喷射流从一种或多种液体前体产生，并且通过雾化器中的排出开口从雾化器排出。每个雾化器包括雾化头，其中液体被雾化成雾化的气溶胶喷射流。所述雾化器还包括布置成限制雾化的气溶胶喷射流以用于提供点状的(精确的)气溶胶喷射流的聚集部，所述聚集部直接从雾化头延伸。第一和第二雾化器一起形成雾化器对，使得雾化器朝向彼此对齐用于使气溶胶喷射流彼此碰撞。
在本发明的一个实施方式中，聚集部是阻流部，在该阻流部中布置有一个或多个流量限制件，从而以减小气溶胶喷射流的平均液滴尺寸的方式改变从雾化头排出到阻流部中的气溶胶喷射流的流体动力学特性。一个或多个流量限制件布置在阻流部中，使得它们相对于彼此连续地、相邻地或以相应的方式设置。
在根据本发明的用于雾化器的聚集部中，将所述聚集部布置成直接从雾化头延伸，并且布置成限制雾化的气溶胶喷射流以用于提供点状的(精确的)气溶胶喷射流，所述聚集部包括用于排出点状的(精确的)气溶胶喷射流的排出开口。该聚集部基本上是气溶胶流动的方向上的雾化头之后的管状的圆形区段(部段，section)。该聚集部的目的在于将气溶胶对准(准直)到碰撞点，使得由气溶胶携带的能量被集中到碰撞点，从而导致最佳雾化和较大的液滴的破碎。聚集部的长度是聚集部的内径的至少10倍，优选地是15倍。
在本发明的一个实施方式中，聚集部是具有区段的直管状部件(管状部)，其中该区段的内径小于该管状部件的其余部分的内径，以用于将气溶胶喷射流的形状变为圆形或类圆形。
在本发明的另一实施方式中，聚集部包括在气溶胶流动的方向上的首先的阻流部和然后的区段，在该阻流部中布置有一个或多个流量限制件，该段部的形状和尺寸从阻流部件的槽型开口到聚集部的其余部分(其被称为调平区(平整区，levellingarea))的圆形形状的平滑地变化。这最小化了湍流和到雾化头或聚集部的表面的材料的沉积。
聚集部优选地是这样的：将来自雾化头的雾化的气溶胶喷射流限制成点状的(精确的)气溶胶喷射流，使得当两个相对的点状的气溶胶喷射流在碰撞点彼此碰撞时实现点状的(精确的)碰撞。换言之，聚集部具有用于限制雾化的气溶胶喷射流使得点状的气溶胶喷射流的总开放角度小于10o的装置。因此，当从雾化器排出的气溶胶喷射流的总开放角度小于10o且在本发明的一个优选实施方式中小于5o时，实现了点状的(精确的)碰撞。当在与雾化器对平行的平面上测量时，总开放角度是气溶胶喷射流在从雾化器出来时(即当从排出开口扩散时)形成的角度。总开放角度并不是指关于雾化器的纵向轴线的角度。
在本发明的一个实施方式中，聚集部可以是阻流部，在该阻流部中布置有一个或多个流量限制件，以按减小气溶胶喷射流的平均液滴尺寸的方式改变从雾化头排出到阻流部的雾化的气溶胶喷射流的流体动力学特性，该阻流部直接从雾化头延伸。阻流部包括在排出开口和与排出开口最近的流量限制件之间的用于使点状的气溶胶喷射流成水平的调平区，所述调平区具有在10-20mm之间的长度。在本发明的另一实施方式中，调平区的长度为调平区中的聚集部的内径的10-15倍。
在整个本申请中，术语调平区描述了其中使点状的(精确的)气溶胶喷射流成水平的聚集部中的三维体积(容积)。调平区是在排出开口和最近的流量限制件之间的管状区段(体积)。最近的流量限制件是指与排出开口最近。
假设气溶胶喷射流或气溶胶的流速是足够的，则可以通过使利用气动雾化器产生的气溶胶喷射流或气溶胶经受流量限制件来产生其中液滴的平均直径小于3微米并且优选地小于1微米的气溶胶。这可以例如通过将利用气体分散雾化器产生的气溶胶供给到含有布置在管内部的多个流量限制件的管来实现，假设液滴-气体混合物(即气溶胶)在管中以足够高的速率行进，则由此可以产生具有非常小的液滴尺寸的气溶胶。流量限制件用于以减小气溶胶的平均液滴尺寸的方式改变所产生的气溶胶的流体动力学特性。该机制既基于碰撞能量又基于由流量限制件所造成的压力变化。换言之，流量限制件以这样的方式布置，即：从雾化头排出的气溶胶的液滴与一个或多个流量限制件碰撞和/或互相碰撞以用于减小气溶胶的液滴大小。另外或可替换地，流量限制件以这样的方式布置，即：它们引起了从雾化头排出的气溶胶的流中的压力变化和/或节流(throttling)以用于减小气溶胶的液滴大小。结果，从喷嘴中排出超小的液滴。
阻流部用于产生包括小液滴的气溶胶，从而使在雾化头中产生的气溶胶喷射流或气溶胶经受流量限制件。用那种方式可以产生气溶胶，其中液滴的平均直径小于3微米，并且优选地小于1微米。阻流部是包含布置在管内的多个流量限制件的管。从雾化头出来的气体-液滴混合物(即气溶胶)以足够高的速率在管中行进，使得产生具有非常小的液滴大小的气溶胶。流量限制件用于以减小气溶胶的平均液滴尺寸的方式改变产生的气溶胶的流体动力学特性。流量限制件减少了在阻流部中雾化器的横截面面积，使得存在气溶胶喷射流流过的节流孔。
为了使得气溶胶喷射流彼此碰撞，第一和第二雾化器形成雾化器对，使得雾化器相互对准。在本发明的一个优选实施方式中，在竖直方向上布置雾化器，使得将从雾化器出来的气溶胶喷射流基本上竖直地定向，以致当气溶胶喷射流在碰撞点彼此碰撞时，由于气溶胶喷射流的碰撞所产生的气溶胶在水平的或在基本上水平的平面上扩散。气溶胶喷射流的碰撞产生了压力点，平面的气溶胶区将从该压力点扩散，并且这创建了主要的气溶胶流，但有些气流也将被引向雾化器，这将影响雾化器，使得雾化器将保持清洁。所以压力流还将具有对雾化头的非污染和非润湿的效果。
本发明的方法和设备的优点是，重力使得气溶胶的密度均匀，并且气溶胶的密度较大的部分扩散至更大的区域，因为该密度较大的部分将通过向上推密度较小的气溶胶来置换该密度较小的气溶胶。在基板的表面上形成了更均匀的液体涂层，而无需使用移动部件且仍具有良好的沉积量和简单的结构。本发明的优点还在于雾化器的排出开口保持清洁，这是因为气溶胶喷射流的碰撞及其压力引起了气溶胶从碰撞点离开远离雾化器，并由于液滴比气体重，所以仅存在返回至雾化器的排出开口的气流，该气流擦拭该开口从而其保持清洁。
附图说明
下文中将参考附图借助于优选的实施方式来更详细地描述本发明，附图中：
图1示出了根据本发明的设备的示意性侧视图，其中两个雾化器在垂直(竖直)方向上基本上直接彼此相向；
图2示出了图1的细节；
图3a示出了根据本发明的聚集部的一个实施方式；
图3b示出了根据本发明的聚集部的另一实施方式；以及
图3c示出了根据本发明的聚集部的又一实施方式。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于产生气溶胶的设备。该设备的侧视图示出了两个雾化器1、2，所述两个雾化器基本上彼此相向并固定至该设备的主体。优选地，将第一和第二雾化器1、2以将其气溶胶喷射流6a、6b(图2中所示)基本上直接彼此碰撞的方式布置成基本上同轴地彼此相对。图1示出了一对雾化器1、2，但该设备也可以包括更多的雾化器。优选地，雾化器1、2成对布置以用于按以下方式构造一个或多个雾化器对：每个雾化器对的雾化器1、2基本上直接地(优选同轴地)彼此相向，由此各雾化器对的气溶胶喷射流6a、6b直接彼此碰撞。雾化器1、2布置在沉积室10中，使得雾化器对优选地布置在所述室10的中心区域中。第一和第二雾化器1、2布置在竖直(垂直)方向上，使得雾化器1、2的排出开口8a、8b(图2中所示)基本上同轴地布置在沉积室中，从而使排出开口朝向彼此。所以第一雾化器1具有朝向沉积室10的底部的排出开口，并且第二雾化器2具有朝向沉积室10的顶部的排出开口。第一和第二雾化器1、2的排出开口彼此接近，相对的雾化器1、2中的排出开口之间的距离在0.5-15mm的范围内，并且更优选地在1-10mm的范围内。相对的雾化器的排出开口之间的最优选的距离为2-5mm。排出开口越接近彼此，则从碰撞点C(图2中所示)离开的气溶胶平面越平，在该碰撞点C上由雾化器1、2排出的气溶胶喷射流彼此碰撞。相应地，排出开口彼此越远离，则气溶胶平面越成扇状。将待雾化的液体和雾化的气体供给至雾化器1、2。在雾化器1、2的雾化头中雾化该液体，并且从第一和第二雾化器1、2排出气溶胶喷射流。来自相对的雾化器1、2的气溶胶喷射流6a、6b相互碰撞，借此产生由非常小的液滴构成的气溶胶。在产生气溶胶的方法中，在当第一和第二气溶胶喷射流6a、6b在碰撞点C(图2中)彼此碰撞时它们会形成从该碰撞点离开的气溶胶的这种压力下，至少一种液体被引入到第一和第二雾化器1、2中。在碰撞点C(图2中)形成的气溶胶从碰撞点C(图2中)离开，使得它形成了基本上水平的平面。该水平的气溶胶在与沉积室10内的气溶胶喷射流的方向相垂直的平面上的径向方向上均匀地扩散。换言之，在相对的气溶胶喷射流6a、6b的碰撞之后形成了从碰撞点C(图2中)径向地离开的盘状气溶胶通量(流量，溢出，flux)。因此气溶胶不具有特定的方向，但它沿接近气溶胶喷射流6a、6b的碰撞点的平面径向地扩散。当直观观察到所述雾化时，在碰撞中产生的气溶胶类似于由气溶胶组成的具有在两个雾化器之间的中心的圆形薄盘。借助于重力，气溶胶朝向在沉积室10的底部的待涂覆的基板11移动。因此在雾化器的附近外侧，气溶胶的主运动是由重力引起的。在沉积室10中，气溶胶主要向在该室10的底部的待涂覆的基板11扩散，但一些气溶胶也可以在该沉积室10的上部扩散，因此优选地将抽吸或类似的装置布置在该室10的上部以收集过量的气溶胶，从而回收待在涂覆过程中再次使用的前体材料。本发明的另一个实施方式是布置抽吸或其他类似的装置，以除去在沉积室的底部的过量的气溶胶。通过重力将沉积作为在沉积室的底部或壁上的气溶胶的一部分的前体液体在从其中该前体液体作为液体被除去的沉积室的底部转移。收集所述液体是非常有利的，因为前体可能是昂贵的。如果布置基板11使得其未覆盖该室10的所有底部并使得一些气溶胶移动出该基板11，也可以在该室10的底部收集过量的气溶胶。图1中用字母A呈现出图2中更详细地示出的位置。
在图2中示出图1的细节，其中第一和第二雾化器1、2同轴地布置在竖直方向(垂直方向)上，使得沿沉积室中的假想竖直线(垂直线)同轴地布置雾化器1、2的排出开口8a、8b。雾化器1、2是用于在雾化器1、2的雾化头3处借助气体将液体雾化成气溶胶的气体分散雾化器，并且包括用于将至少一种待雾化的液体供给到雾化头3内的至少一个液体导管和用于将至少一种气体供给到用于雾化液体的雾化头3中的至少一个气体导管(这些都未在图中示出)。可以允许将相同的或不同的液体供给至两个或更多个雾化器1、2的方式来实现该设备。换言之，当需要时，可以将相同的或不同的液体供给至每个雾化器对的雾化器1、2。
雾化器1、2还包括被布置成限制雾化的气溶胶喷射流以用于提供点状的(精确的)气溶胶喷射流的聚集部9，所述聚集部直接从雾化头3延伸且具有排出开口8a、8b。根据本发明的一个实施方式，该聚集部9是阻流部4，在该阻流部中布置有一个或多个流量限制件5，从而以减小气溶胶喷射流的平均液滴尺寸的方式改变从雾化头3排出到聚集部9(即阻流部4)内的气溶胶喷射流的流体动力学特性。该阻流部4直接从雾化头3延伸，使得当将气溶胶喷射流6a、6b从雾化头3排出至阻流部4时，在离开雾化头3之后该气溶胶喷射流立即到达阻流部4。图2示出了其中雾化器1、2都包括阻流部4的实施方式，但是仍可以的是，仅一个雾化器包括阻流部4，或雾化器1，2都不包括该阻流部。在阻流部4中布置有一个或多个流量限制件5，使得它们相对于彼此连续地、相邻地或以相应的方式设置。因此通过对雾化器1、2中的至少一个布置阻流部4来减小该气溶胶喷射流的平均液滴尺寸，使得雾化的液体被布置为在通过排出开口8a、8b被排出之前经过所述阻流部4。图2中的细节示出了从雾化头3排出的气溶胶喷射流的总开放角度(总开口角度)α。该总开放角度α小于10o。
图3a示出了根据本发明的聚集部9的实施方式，其中该聚集部9是阻流部4，该阻流部包括在排出开口8a、8b和与排出开口8a、8b最近的流量限制件之间的用于使点状的(精确的)气溶胶喷射流成水平的调平区13。虽然聚集部9具有的最小长度为聚集部的内径的至少10倍，但是用于调平区13的优选长度是调平区13中聚集部9的内径的至少10倍。这意味着，在本实施方式中，阻流部4可以是短的或至少比调平区13短，或者总聚集部9的长度更长。该调平区13的优选长度也适用于聚集部9的其他实施方式。
图3b示出了根据本发明的另一实施方式的聚集部9，其中该聚集部9基本上是气溶胶流动的方向上的雾化头3之后的管状圆形部。聚集部9的长度是该聚集部9的内径的至少10倍，优选地是15倍。在图3b中所示的本发明的实施方式中，聚集部9包括阻流部4，在该阻流部中布置有一个或多个流量限制件5，从而以减小气溶胶喷射流的平均液滴尺寸的方式改变从雾化头3排出到阻流部4内的气溶胶喷射流的流体动力学特性。阻流部4包括在气溶胶流动的方向上的流量限制件5后的、在排出开口8a、8b和与排出开口8a、8b最近的流量限制件之间的用于使点状的(精确的)气溶胶喷射流成水平的管状调平区13，该调平区13包括具有比调平区13的其余部分的内径小的内径的区段12。具有比调平区13的其余部分的内径小的内径的该区段优选地布置成比排出开口8a、8b更靠近流量限制件5。
图3c示出了根据本发明的聚集部9的又一实施方式，其中该聚集部9是包括用于限制雾化的气溶胶喷射流的区段12的管状部件。该区段12具有比该管状部件的其余部分的内径小的内径。在气溶胶喷射流通过排出开口8a、8b排出之前，该管状部件包括在用于限制雾化的气溶胶喷射流的区段12后的调平区13。在本发明的用于产生气溶胶的方法中，将一种或多种液体雾化成两个或更多个气溶胶喷射流6a、6b。气溶胶喷射流6a、6b本身可以构成气溶胶。根据本发明，以使气溶胶喷射流6a、6b直接碰撞到彼此的方式将至少两个气溶胶喷射流6a、6b引导为基本上直接彼此相向。优选地，以使气溶胶喷射流6a、6b基本上直接彼此碰撞的方式将两个气溶胶喷射流6a、6b引导为基本上同轴地彼此相向。同轴意味着气溶胶喷射流6a、6b基本上同轴地直接朝向彼此运动，并且因此气溶胶喷射流6a、6b之间的碰撞的角度为约180度。
第一和第二雾化器1、2布置在竖直方向上，使得由气溶胶喷射流6a、6b的碰撞形成的气溶胶在从碰撞点C离开时形成水平的气溶胶平面。将待涂覆的基板11布置在沉积室10中，使得待涂覆的表面平行于基本上水平的气溶胶平面，从而通过在重力下落下的所述气溶胶平面来涂覆该基板11。
对本领域技术人员将显而易见的是，随着技术的进步，本发明的概念可以以各种方式来实现。本发明及其实施方式不限于上述的实例，而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (22)

1.一种用于产生气溶胶的设备，所述设备包括：
-用于产生第一气溶胶喷射流的第一雾化器(1)和用于产生第二气溶胶喷射流的第二雾化器(2)，所述气溶胶喷射流由一种或多种液体前体产生并且通过所述雾化器(1、2)中的排出开口(8a、8b)从所述雾化器(1、2)中排出，
-每个雾化器(1、2)包括雾化头(3)，在所述雾化头中，液体被雾化成雾化的气溶胶喷射流，
-所述雾化器(1、2)还包括被布置成限制所述雾化的气溶胶喷射流的用于提供点状的气溶胶喷射流的聚集部，所述聚集部直接从所述雾化头(3)延伸，
-所述第一和第二雾化器(1、2)形成雾化器对，使得所述雾化器(1、2)朝向彼此对齐以用于使所述气溶胶喷射流彼此碰撞。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述聚集部具有用于限制所述雾化的气溶胶喷射流使得所述点状的气溶胶喷射流的总开放角度(α)小于10°的装置。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，相对的雾化器(1、2)中的所述排出开口(8a、8b)之间的距离在0.5-15mm的范围中。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，相对的雾化器(1、2)中的所述排出开口(8a、8b)之间的距离在1-10mm的范围中。
5.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述聚集部是阻流部(4)，在所述阻流部中布置有一个或多个流量限制件(5)，从而以减小所述气溶胶喷射流的平均液滴尺寸的方式改变从所述雾化头(3)排出到所述阻流部(4)中的所述气溶胶喷射流的流体动力学特性。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，在所述阻流部(4)中布置一个或多个流量限制件(5)，使得它们相对于彼此连续地、相邻地或以相应的方式设置。
7.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述第一和第二雾化器(1、2)同轴地布置。
8.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述第一和第二雾化器(1、2)布置在竖直方向上，使得所述雾化器(1、2)的所述排出开口(8a、8b)基本上同轴地布置在沉积室(10)中。
9.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述雾化器(1、2)是用于在所述雾化器(1、2)的所述雾化头(3)处借助气体将液体雾化成气溶胶的气体分散雾化器，并且包括用于将至少一种待雾化的液体供给到所述雾化头(3)中的至少一个液体导管和用于将至少一种气体供给到用于雾化液体的所述雾化头(3)中的至少一个气体导管。
10.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述第一和第二雾化器(1、2)布置在沉积室(10)中。
11.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一和第二雾化器(1、2)布置在所述沉积室的中心区域中，使得在所述第一和所述第二雾化器(1、2)的周围存在自由空间。
12.一种用于产生气溶胶的方法，所述方法包括以下步骤：
-布置彼此相对的第一雾化器(1)和第二雾化器(2)，使得所述第一雾化器(1)的排出开口(8a)与所述第二雾化器(2)的排出开口(8b)相对，所述第一和第二雾化器(1、2)包括用于雾化气溶胶喷射流的雾化头(3)，
-使至少一种液体前体在所述第一雾化头(3)中雾化成第一雾化的气溶胶喷射流并且在所述第二雾化头(3)中雾化成第二雾化的气溶胶喷射流，
-从所述雾化器(1、2)的所述排出开口(8a、8b)中排出所述雾化的气溶胶喷射流，使得从所述排出开口(8a、8b)中出来的所述雾化的气溶胶喷射流以所述第一和第二雾化的气溶胶喷射流在碰撞点(C)直接碰撞到彼此的方式被引导为基本上直接地彼此相向，
-在所述第一和第二雾化的气溶胶喷射流在所述碰撞点(C)彼此碰撞时形成从所述碰撞点(C)逸出的气溶胶的这种压力下，将所述至少一种液体引入到所述第一和第二雾化器(1、2)中。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在基本上竖直的方向上布置所述第一和第二雾化器(1、2)，使得在所述气溶胶喷射流的碰撞中形成的气溶胶在从所述碰撞点(C)逸出时形成基本上水平的气溶胶平面。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将待涂覆的基板(11)布置成与所述基本上水平的气溶胶平面平行，使得通过在重力下落下的所述气溶胶平面来涂覆所述基板(11)。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将在从所述雾化头(3)延伸的聚集部中的所述第一雾化的气溶胶喷射流限制成第一点状的气溶胶喷射流并且将所述第二雾化的气溶胶喷射流限制成第二点状的气溶胶喷射流。
16.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：通过对所述雾化器(1、2)中的至少一个布置阻流部(4)，使得在通过所述排出开口排出之前雾化的液体被布置成穿过所述阻流部(4)来减小所述气溶胶喷射流的平均液滴尺寸。
17.根据权利要求12-16中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将所述雾化器(1、2)和所述待涂覆的基板布置在相同的沉积室中。
18.一种用于雾化器(1、2)的聚集部(9)，所述雾化器(1、2)包括用于由一种或多种液体前体产生雾化的气溶胶喷射流的雾化头(3)，其特征在于，所述聚集部(9)被布置成直接从所述雾化头(3)延伸，并且被布置成限制所述雾化的气溶胶喷射流以用于提供点状的气溶胶喷射流，所述聚集部(9)包括用于排出点状的气溶胶喷射流的排出开口(8a、8b)，并且所述聚集部(9)的长度为所述聚集部(9)的内径的至少10倍。
19.根据权利要求18所述的聚集部(9)，其特征在于，所述聚集部(9)是阻流部(4)，在所述阻流部中布置有一个或多个流量限制件(5)，从而以减小所述气溶胶喷射流的平均液滴尺寸的方式改变从所述雾化头(3)排出到所述阻流部(4)中的所述雾化的气溶胶喷射流的流体动力学特性。
20.根据权利要求19所述的聚集部(9)，其特征在于，所述阻流部(4)包括调平区(13)，所述调平区位于所述排出开口(8a、8b)和与所述排出开口(8a、8b)最近的流量限制件之间并用于使所述点状的气溶胶喷射流成水平，所述调平区(13)的长度为所述调平区(13)中的所述聚集部的内径的至少10倍。
21.根据权利要求19所述的聚集部(9)，其特征在于，所述阻流部(4)包括管状调平区(13)，所述管状调平区位于所述排出开口(8a、8b)和与所述排出开口(8a、8b)最近的流量限制件之间并用于使所述点状的气溶胶喷射流成水平，所述调平区(13)包括区段(12)，所述区段的内径比所述调平区(13)的其余部分的内径小。
22.根据权利要求18所述的聚集部(9)，其特征在于，所述聚集部是包括用于限制所述雾化的气溶胶喷射流的区段(12)的管状部件，所述区段(12)的内径比所述管状部件的其余部分的内径小。
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