CN106460155B - 用于基底的表面处理的蒸发器源 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对至少一个基底进行表面处理的蒸发器源,包含由石墨构成的整体外壳(12),所述外壳具有至少一个用来容纳至少一个蒸发物体容器(16、116)的蒸汽腔(14、114),并且所述外壳具有至少一个与所述蒸汽腔(14、114)处于流体连通状态的出口(18)。本发明还涉及一种蒸发器装置(1),包含在流体方面与蒸发器源(10)连接的蒸汽分配器(50)。

Description

用于基底的表面处理的蒸发器源
技术领域
本发明涉及一种对至少一个基底进行表面处理的蒸发器源。蒸发器源尤其设计用来蒸发金属、例如铜,并且设计为用于一个或多个基底的表面涂层工艺。此外本发明还涉及一种蒸发器装置,其包括蒸发器源和与蒸发器源在流体方面连接的蒸汽分配器。
背景技术
由现有技术在各种各样的构造方案中已知,用来例如在表面涂层工艺或表面处理工艺中提供蒸汽状材料的热蒸发源。US 2010/0285218 A1例如示出了一种蒸发器,其具有容纳多个坩埚的外壳,该外壳与多个具有流出喷嘴的蒸汽分配器处于流体连通状态。就设计而言,容纳着坩埚的外壳单元必须与纵向延伸的蒸汽分配器相连。
在此必须确保对从坩埚一直延伸至单个流出喷嘴的流出路段进行充分地加热,使得从坩埚排出的蒸汽不会在坩埚外壳或蒸汽分配器外壳的内壁上冷凝,这种冷凝可能会不利地影响流出行为。对于特定金属(例如铜)的蒸发(其在正常条件下具有相当高的沸点,超过2000℃)来说,已证明构建在尽可能大的表面上提供均匀的空间蒸汽分配的蒸发器源是很困难的。蒸发器源的材料必须是耐高温的,并且具有适当的导热性。
发明内容
因此本发明的目的是,尽量避免蒸发器源的结构内部的可能的热桥,并且将蒸发器源的单个部段或区域之间的连接点或连接内表面降至最少。蒸发器源内部的热桥尤其能够用来使温度分布在空间上变得均匀。但应尽量避免蒸发器源的内部空间和周围环境之间的热桥。
另一目的是提供一种在用于表面处理工艺的工艺腔室中尽可能有效且尽可能简单的热脱耦装置。
此目的借助根据下列第1项所述的蒸发器源以及根据下述第13项所述的蒸发器装置得以实现。有利的构造方案在此分别是下列第2-12和下列第14-21项的内容。
1.一种用来对至少一个基底进行表面处理的蒸发器源,其具有由石墨构成的整体外壳,所述外壳具有至少一个用来容纳至少一个蒸发物体容器的蒸汽腔,并且所述外壳具有至少一个与所述蒸汽腔处于流体连通状态的出口。
2.根据前述第1项所述的蒸发器源,其中所述外壳具有引导蒸汽的通道,其通过所述出口与所述蒸汽腔处于流体连通状态。
3.根据上述第1-2中任一项所述的蒸发器源,其中所述外壳(12)以无缝和无接合位置的方式构成。
4.根据上述第1-3项中任一项所述的蒸发器源,其中所述外壳具有至少一个用于蒸发物体的供应孔口,其能够借助可取下的由石墨构成的封闭盖封闭。
5.根据第4项所述的蒸发器源,其中所述封闭盖能够与所述供应孔口的孔口边缘拧在一起。
6.根据上述第2至5项中任一项所述的蒸发器源,其中所述外壳具有至少一个用来容纳至少一个第二蒸发物体容器的另外的第二蒸汽腔,其中所述第一和第二蒸汽腔通过各一个出口通到所述通道中,所述通道设置在所述第一蒸汽腔和所述第二蒸汽腔之间的中心。
7.根据上述第1-6项中任一项所述的蒸发器源,其中所述引导蒸汽的通道过渡到所述外壳的连接套管中,通过所述连接套管所述外壳能够在流体方面与蒸汽分配器相连。
8.根据第7项所述的蒸发器源,其中在所述连接套管的区域内,在所述外壳上设置有至少一个轴向密封面,其可密封地贴靠在所述蒸汽分配器的连接套管与之对应的轴向密封面上。
9.根据上述第7和8项中任一项所述的蒸发器源,其中所述外壳和所述蒸汽分配器的所述连接套管中的至少一个具有螺纹,以便构成所述蒸汽分配器与所述外壳的螺纹连接。
10.根据第9项所述的蒸发器源,其中所述外壳的所述连接套管具有朝内突出的固定部段,其具有两个轴向相对而置的密封面,所述蒸汽分配器的所述连接套管以及连接螺钉能够轴向密封地贴靠在所述密封面上,所述连接螺钉能够与所述蒸汽分配器的所述连接套管啮合。
11.根据第10项所述的蒸发器源,其中所述连接螺钉具有引导蒸汽的轴向的通孔,并且能够借助杆部与所述蒸汽分配器的所述连接套管的所述螺纹处于螺纹啮合状态,并且能够借助径向扩展的头部轴向地贴靠在所述外壳的所述连接套管的所述固定部段的密封面上。
12.根据上述第2至11项中任一项所述的蒸发器源,其中所述外壳在限定所述通道的通道壁板部段中具有至少一个用来容纳至少一个加热元件的洞口或凹槽。
13.一种蒸发器装置,其具有根据上述第1-12项中任一项所述的蒸发器源,并且具有与之处于流体连通状态的蒸汽分配器,所述蒸汽分配器具有整体的纵向延伸的由石墨构成的分配器壳体。
14.按第13项所述的蒸发器装置,其中所述分配器壳体具有沿所述蒸汽分配器的纵向方向延伸的分配器通道,其具有多个相互隔开的排出孔。
15.根据上述第13和14项中任一项所述的蒸发器装置,其中所述分配器壳体具有连接套管,用来在流体方面与所述蒸发器源相连。
16.根据第14或15项所述的蒸发器装置,其中所述分配器壳体在限定所述分配器通道的通道壁板部段中具有至少一个用来容纳至少一个加热元件的洞口或凹槽,所述洞口或凹槽沿分配器通道纵向方向并且平行于所述分配器通道延伸。
17.根据第16项所述的蒸发器源,其中所述分配器壳体具有用来容纳支架的开缝,所述开缝可从外面进入且沿着所述洞口相互隔开并且倾斜地或垂直地穿透所述洞口,所述支架具有沿圆周方向支撑所述加热元件的通孔。
18.根据上述第15至17项中任一项所述的蒸发器装置,其中所述分配器壳体设置在所述蒸发器源下方,并且能够只借助其连接套管悬挂地固定在所述蒸发器源上。
19.根据上述第14至18项中任一项所述的蒸发器装置,其中所述蒸发器装置还具有至少一个自承载的载体装置,所述载体装置具有底部以及与所述底部相连的侧壁结构,其中所述蒸发器源能够装入由所述底部和侧壁结构构成的容纳部中。
20.根据第19项所述的蒸发器装置,其中所述底部具有通孔,用来在流体方面以及在机械方面将设置在所述容纳部中的蒸发器源与可设置在所述底部下方的蒸汽分配器连接起来。
21.根据上述第19和20项中任一项所述的蒸发器装置,其中所述载体装置具有石墨纤维材料。
在第一方面中,提供对至少一个基底进行表面处理的蒸发器源。所述蒸发器源具有由石墨构成的整体外壳,所述外壳具有至少一个蒸汽腔和出口,所述蒸汽腔用来容纳至少一个蒸发物体容器。所述蒸汽腔与所述出口处于流体连通状态,在所述蒸汽腔中典型地能够设置以坩埚形式的蒸发物体容器。在所述蒸发器源运行时,对所述蒸汽腔进行加热,使得位于蒸发物体容器中的蒸发物体开始蒸发。大体上甚至完全包围着所述蒸发物体容器的蒸汽腔因此能够完全被蒸汽填充。由于所述蒸汽腔与所述至少一个出口处于流体连通状态,所以在所述蒸汽腔中产生的蒸汽能够通过所述出口排到加工腔中,待借助蒸汽处理的(例如用蒸汽涂覆的)基底位于所述加工腔中。
由于该蒸发器源构成为整体的一体化的石墨体,所以所述外壳具有对铜的蒸发来说足够的热稳定性以及对于流出路段的加热来说必要的导热性。通过所述整体外壳的构造方案,可以将外壳中由热膨胀引起的机械应力基本降至最低。所述外壳是耐高温的,并且还能够具有高的抗热冲击性。所述外壳应该还具有适用于各使用目的的导热性。
所述蒸发器源尤其构造为用来蒸发金属、尤其是铜,以便在基底上生成铜铟-铟-镓-二价硒化物/二价硫化物层。蒸发器源还适合用来制备相应的预备层,它们能够包含铜(Cu)、铟(I n)、镓(Ga)、硒化铜(CuSe)、硒化铟(I nSe)、硒化镓(CaSe)以及硫化铜(CuSe)或其它硫族化物。
在制造技术上看,蒸发器源的石墨外壳能够由石墨块铣出。该外壳的整个中空腔和/或内腔因此能够通过材料凹槽构成,因此只保留外壳的壁板结构并且相应地从整体式石墨块中铣出。
该整体外壳典型地由石墨或由石墨化的碳构成。该整体的石墨外壳典型地具有结晶的石墨结构,其中碳原子进行SP2-杂化。
按另一构造方案,该外壳具有引导蒸汽的通道,其通过出口与蒸汽腔处于流体连通状态。该外壳的内壁(其从外壳外壁朝内延伸)在此将引导蒸汽的通道与蒸汽腔分开来。外壳的内壁和外壁在此一体地相互连接,并且集成在整体外壳中。蒸汽腔和引导蒸汽的通道也能够称为整体外壳的蒸汽腔部段和通道部段。
按另一构造方案,该外壳以无缝和无接合位置的方式构成。无缝和无接合位置在此尤其指蒸发器源的外壳部段,该外壳部段构成蒸汽腔和引导蒸汽的通道或者至少局部地包围着该蒸汽腔和该通道。除用于蒸发物体的供应孔口以外,并且除了用于在蒸汽腔中产生的蒸汽的排出孔以外,蒸发器源的整体外壳也构成为无孔的。关于此,所述外壳可具有孔口边缘,但它们在蒸发器源运行时能够封闭或者能够与引导蒸汽的结构相连。还可考虑的是,所述外壳具有一个或多个制造孔,它们只是由于制造和生产原因(例如作为铣削工具的入口)而存在,并且它们在完成机械制造之后能够封闭或者封死。
按另一构造方案,所述外壳具有至少一个用于蒸发物体的供应孔口。该供应孔口能够借助可取下的、由石墨构成的封闭盖封闭。该供应孔口、尤其是其孔口边缘无缝且无接合位置地集成在蒸发器源的整体外壳中。由于供应孔口、尤其是其孔口边缘以及为供应孔口设置的封闭盖由石墨构成,所以在蒸发器源运行时不会在封闭盖和供应孔口或邻接供应孔口的壳体部段之间产生明显的、由热膨胀引起的机械应力。
根据另一构造方案,封闭盖能够与供应孔口的孔口边缘拧在一起。圆形的或径向对称的封闭盖尤其能够在其径向的外侧面上具有螺纹,其能够与整体外壳的孔口边缘的内螺纹共同作用。封闭盖能够以这种方式和方法通过螺旋运动可松脱地固定在整体外壳上。
为了将蒸发物体再填入蒸汽腔中,将封闭盖拧开并且与外壳分开,从而朝邻接供应孔口的蒸汽腔提供了直接的入口。在封闭盖打开或取下时,蒸发物体容器能够从蒸汽腔中取出,因此再填入蒸发物体,随后将蒸发物体容器再次设置在蒸汽腔中,并且封闭盖能够在封闭供应孔口的情况下再次与整体外壳拧在一起。
按另一构造方案,所述外壳具有至少一个用来容纳至少一个第二蒸发物体容器的另外的第二蒸汽腔。第一和第二蒸汽腔在此通过出口通到引导蒸汽的通道中,它设置在第一蒸汽腔和第二蒸汽腔之间的中间。典型的是,第一蒸汽腔和至少第二蒸汽腔用来容纳填充了同样的蒸发物体的蒸发物体容器。通过将引导蒸汽的通道设置在第一蒸汽腔和所述至少第二蒸汽腔之间的中间,在第一蒸汽腔和第二蒸汽腔中产生的蒸汽同样能够供应给该引导蒸汽的通道。
例如还可考虑的是,还设置第三、第四或更多蒸汽腔,它们例如呈星形地设置在引导蒸汽的通道旁边。在第一和第二蒸汽腔中形成的蒸汽能够通过各自的出口通到通道中。在只设置两个蒸汽腔的构造方案中,典型的是,这两个蒸汽腔相对于该通道相对而设置。在第一和第二蒸汽腔中产生的蒸汽能够相对于通道的纵向方向(其与轴向方向重合)径向地朝内流入通道中,并通过通道沿轴向方向(即沿通道纵向方向)导出。在设置两个蒸汽腔时能够为产生的蒸汽得出T形的流出几何形状,这些蒸汽腔能够分别装配至少一个蒸发物体容器。
尤其如果蒸发器源悬挂地设置在加工腔中,则可设定,第一和第二蒸汽腔大致水平地相互隔开,而通道竖直地朝下延伸。该至少一个蒸汽腔的出口能够位于通道的上端部上,也能够位于至少一个蒸汽腔的上端部上。从蒸汽腔达到一定的蒸汽饱和度起,在各蒸汽腔中产生的蒸汽就能流入通道中。在应用于真空中时蒸汽能够流入通道中,并且与蒸汽压力和蒸汽饱和度无关。
按另一构造方案,顺流而下地观察,所述引导蒸汽的通道过渡到所述外壳的连接套管中。所述外壳能够通过所述连接套管在流体方面与蒸汽分配器相连。所述外壳的连接套管是所述外壳与所述蒸汽分配器的唯一一个引导蒸汽的连接结构。蒸汽分配器在此用来尽量均匀地且大面积地将在蒸发器源中产生的蒸汽分散在加工腔中。连接套管能够典型地从蒸发器源的圆柱形或平坦的外壁上突出来,以便为蒸汽分配器构成容易进入的连接方案。连接套管32能够具有圆柱形几何形状,并且能够构成为伸进外壳内部空间中的引导蒸汽的通道的隆起,该隆起从外壳的外壁突出来。
但整体外壳也能够在外壁中只具有与引导蒸汽的通道齐平设置的容纳部或孔口,来代替连接套管,蒸汽分配器的与之对应的套管能够插入该容纳部或孔口中。
根据蒸发器源的另一构造方案,在所述连接套管的区域中在所述外壳上设置有至少一个轴向密封面。蒸发器源的连接套管与整体外壳一体地构成。通过例如在连接套管的端面的区域中设置轴向密封面,在蒸发器源的连接套管和蒸汽分配器之间形成了在很大程度上气密的连接。蒸汽分配器也能够具有连接套管,其设置有与之对应的轴向密封面并且能够借助其密封面紧密地贴靠在蒸发器源侧的密封面上。
在此还可考虑的是,蒸发器源和蒸汽分配器分别具有连接套管,蒸发器源和蒸汽分配器借助它能够在流体方面相互连接。备选地可考虑的是,蒸发器源只具有从其外壁上突出的连接套管,其能够插入蒸汽分配器的容纳孔口中。相反同样可规定,蒸汽分配器只具有从其外壁上突出的连接套管,其能够插入蒸发器源的石墨外壳的与之对应的容纳孔口中。
不管蒸发器源和蒸汽分配器这两个均具有连接套管,还是它们两个中只有一个具有连接套管,均能够在蒸发器源和蒸汽分配器上设置相互对应的轴向密封面。轴向密封面在此是指这样的密封面,即它在垂直于引导蒸汽的通道的轴向方向的平面中延伸。蒸发器源和蒸汽分配器的相互对应的轴向密封面优选几乎在整个表面上轴向地相互邻接。
可考虑的是,在蒸发器源和蒸汽分配器的密封面之间设置单独的密封件。该密封件可例如以石墨薄膜的形式构成。它例如由所谓的挠性石墨构成,以便平衡蒸发器源和蒸汽分配器的相互贴靠的密封面的不平整性或几何公差。
按另一构造方案,该外壳和蒸汽分配器的至少一个连接套管具有螺纹,用来构成蒸汽分配器与外壳的螺纹连接。在此尤其能够规定,只有蒸汽分配器的连接套管具有内螺纹,其与贴靠在外壳的连接套管上的并且支撑在外壳-连接套管上的螺钉共同作用。通过应用特别的连接螺钉(其优选同样由石墨制成),能够相对于蒸发器源的外壳对蒸汽分配器进行尤其简单且直觉的调校和对齐。
按另一构造方案,所述外壳的连接套管具有朝内突出的固定部段,其具有两个轴向相对而置的密封面。蒸汽分配器的连接套管以及连接螺钉能够轴向紧密地贴靠在这些密封面上,所述连接螺钉能够与蒸汽分配器的连接套管啮合。固定部段尤其能够构成为凸缘状的、径向朝内从外壳-连接套管的内壁突出来的隆起,其能够具有面向连接套管的自由端部的下方密封面以及面向外壳的内部空间的上方密封面。
连接套管的轴向密封面例如能够设置在连接套管的端侧上,并且能够例如与外壳侧的连接套管的固定部段的下方密封面贴靠在一起,与蒸汽分配侧的连接套管啮合的螺钉借助其径向扩展的头部支撑在固定部段的上方密封面上。
在此文献中,轴向密封面指外壳和蒸汽分配器的这种密封面,即它们沿轴向方向(即在连接套管的引导蒸汽的纵向方向中)相互贴靠。这些表面自身在此相对于连接套管的圆柱形的基本几何形状沿径向方向和切线方向延伸。但还可考虑的是,例如将锥面构成为密封面,其表面法线以相对于轴向方向的预设角度进行延伸。
在蒸汽分配器和外壳的相互可贴靠在一起的密封面之间分别设置有特制的密封件或密封元件,其形式例如是挠性的石墨薄膜。以这种方式和方法能够提高或改善密封效果。
按另一构造方案,连接螺钉具有引导蒸汽的轴向的通孔,在外壳侧产生的并且通过外壳侧的连接套管流出的蒸汽能够通过该通孔流入蒸汽分配器及其连接套管中。连接螺钉还具有杆部,其能够与蒸汽分配器的连接套管的螺纹处于螺纹啮合状态。
此外,连接螺钉具有径向扩展的头部,其能够轴向地贴靠在外壳的连接套管的固定部段的密封面上。连接螺钉的头部能够在端侧(典型的是朝上指)具有用于螺钉工具的容纳部。该头部例如能够具有内六角螺丝或内六角纹理。但还可考虑的是,该头部在其径向位于外面的侧边上具有扳手面,用来套装与之对应的螺钉工具。在这种情况下,该头部的径向宽度这样测定,即在外壳侧的连接套管的头部和内壁之间保留着足够的自由空间,以便插入螺钉工具。
通过设置连接螺钉(其配有引导蒸汽的轴向通孔),能够使蒸发器源的外壳与蒸汽分配器实现尤其简单且有效密封的连接。为了形成螺纹连接,只需一个螺钉。为了松开或拧紧螺钉并因此为了操纵螺钉,还能够在外壳的连接套管的轴向延长部位中设置可封闭的维修孔。
它例如能够构成为螺钉盖,其与出口邻接并且在蒸发器源的壳体中或壳体上设置在引导蒸汽的通道的指向内部的延长部位中。通过取下维修孔的盖子,能够从上方进入引导蒸汽的通道并因此也进入蒸发器源的外壳侧的连接套管的内部空间中,因此能够在需要时松开和拧紧连接螺钉。
根据改进方案或者根据备选的构造方案,外壳的连接套管具有螺纹,其能够与蒸汽分配器的连接套管的与之对应的螺纹紧密地拧在一起。典型的是,蒸发器源和蒸汽分配器的相互对应的螺纹构成为细螺纹。相应的螺纹典型地从原来的石墨块中铣出。这些螺纹同样无缝地过渡到蒸发器源的外壳中或者蒸汽分配器的相应外壳中。根据蒸发器源和蒸汽分配器是否设置有连接套管或容纳孔口,也能够从内侧在用于连接套管的容纳孔口上设置相应的螺纹。
通过设置细螺纹,已经给蒸发器源和蒸汽分配器提供了相对良好的气密的连接。还可考虑的是,这些连接套管或这个连接套管以及蒸发器源和蒸汽分配器的对应容纳部除了螺纹以外,还具有轴向密封面。
设置在外壳或蒸汽分配器的连接套管上的螺纹设置在基本上构成为圆柱形的套管的外侧面和内侧面上。为了实现蒸发器源和蒸汽分配器的螺纹连接,整个蒸汽分配器必须相对于蒸发器源作螺旋运动。
为了固定蒸汽分配器和蒸发器源,在蒸汽分配器和蒸发器源的相互啮合的连接套管中或者在为连接套管设置的容纳孔口中能够装入螺纹孔,其沿轴向方向平行于引导蒸汽的通道并因此垂直于密封面进行延伸。借助蒸汽分配器中或蒸汽分配器上以及蒸发器源中或蒸发器源上的这种螺纹孔以及与之对应的螺纹孔,蒸发器源和蒸汽分配器的相互对应的密封面能够相互轴向固定。通过应用例如石墨螺钉,蒸发器源和蒸汽分配器的密封面能够气密地轴向相互挤压。
通常应注意,设置在引导蒸汽的通道的延长部位中的连接套管以及借助封闭盖可封闭的蒸发器源的供应孔口不仅用来供应和排出未蒸发的或经蒸发的材料。其还通过从外面可进入的孔口将蒸发器源的内部空间从石墨块中铣出来。供应孔口、连接套管和/或相应的外壳孔口还具有在制造技术视角上的功能。
按另一构造方案,所述外壳在限定通道的通道壁板部段中具有至少一个用来容纳至少一个加热元件的洞口。这些通道壁板部段能够例如与蒸发器源的外壳的内壁重合。由于通道壁板部段被至少一个洞口穿透,该洞口典型地以与通道几何形状相切的方式延伸,所以通过装入或插入棒状的加热元件能够专门对通道壁板部段进行加热,该加热元件典型地构成为石墨加热元件。还可考虑的是,在外壳上设置一个或多个从外面可进入的凹槽,来代替洞口或作为洞口的补充,至少一个电绝缘的加热元件能够装入该凹槽中。还可考虑的是,加热元件具有其它合适的材料如高熔点的金属、石墨纤维材料或玻璃碳,来代替石墨或作为石墨的补充。以这种方式和方法能够控制或调节外壳中的温度走向,从而能够在很大程度上避免蒸发的材料在通道内壁上的冷凝。
根据另一角度,本发明还涉及一种具有前述蒸发器源的蒸发器装置。蒸发器装置除了蒸发器源以外还具有蒸汽分配器,其具有纵向延伸的、由石墨构成的、整体的分配器壳体。分配器壳体也与蒸发器源类似地由石墨块制出。分配器壳体内部的所有引导蒸汽的结构都典型地由提供的石墨块铣出。由于分配器壳体也由整体的石墨体构成,所以所有由蒸发器源和蒸汽分配器组合而成的蒸发器装置都只能具有唯一一个接合位置,即在蒸发器源和蒸汽分配器之间的过渡区域中。但蒸汽分配器不必强制地由与蒸发器源相同的材料制成。可考虑的是,为蒸发器源和蒸汽分配器设置不同的石墨类型。
由于接合位置(如同已描述的一样)能够借助螺纹或螺纹连接和/或借助相互贴靠的密封面实现,所以该接合位置能够提供足够的导热性。因为蒸发器源和蒸汽分配器均由同一种材料制成,所以同样在很大程度上将由热量引起的应力影响降至最低。
按另一构造方案,分配器壳体具有沿蒸汽分配器的纵向方向延伸的分配器通道,其具有多个相互隔开的排出孔。典型的是,分配器壳体具有朝上在安装位置中指向蒸发器源的连接套管,其可以说是在延长部位中发挥作用或者当作蒸发器源的引导蒸汽的通道的隆起来用。蒸汽分配器的连接套管通到分配器通道中,其典型地因此相对于蒸发器源的引导蒸汽的通道水平地延伸,并因此径向朝外延伸。蒸汽分配器典型地能够具有竖立在头部上的T形基本形状,其具有在中间朝上突出的连接套管,纵向延伸的分配器通道在正相反的方向上从该连接套管径向地朝外延伸。
与分配器通道处于流体连通状态的排出孔或排出喷嘴典型地垂直于分配器通道的纵向方向进行延伸。排出孔能够平行于蒸发器源的引导蒸汽的通道进行定向。借助在蒸汽分配器的纵向方向上隔开的排出孔,能够在空间上均匀地将蒸汽分配在加工腔。这些喷嘴在此等距离地相互定位,或者根据位置以不同的间距相互定位。尤其在分配器通道的纵向端部上能够以更小的间距设置这些喷嘴,以便能够更好地对冲性地控制热边缘效应。
按另一构造方案,所述分配器壳体具有连接套管,用来在流体方面与蒸发器源相连。蒸发器源和蒸汽分配器之间的流体方面的连接在此具有至少一个连接套管。该连接套管能够设置在蒸汽分配器或蒸发器源上,并且与蒸汽分配器或蒸发器源的容纳孔口共同作用。同样也可考虑相反的布局,其中容纳孔口设置在蒸发器源上,则连接套管只设置在蒸汽分配器上。还可能的是,蒸发器装置的两个部件(即蒸发器源和蒸汽分配器)分别具有连接套管,它们能够在流体方面相互连接,也能够在机械方面相互连接。
按另一构造方案,分配器壳体在限定分配器通道的通道壁板部段中具有至少一个沿着且平行于所述分配器通道的洞口。这些洞口由于分配器通道的长度也称为深洞,用来容纳至少一个加热元件。以这种方式和方法能够对限定分配器通道的通道壁板部段进行充分地加热,以免在蒸发器源中产生且流入在分配器通道中的蒸汽冷凝。典型的是,待设置在蒸发器装置中的加热元件能够这样控制,使得沿着流出路段(其从蒸发物体容器一直延伸至流出喷嘴)产生正的温度梯度,即至少不变的甚至上升的温度。
按另一构造方案,所述分配器壳体具有用来容纳支架的开缝,所述开缝可从外面进入且沿着所述洞口相互隔开并且倾斜地或垂直地穿透所述洞口。所述支架具有沿圆周方向支撑所述加热元件的通孔。支架的通孔这样测定,即加热元件配合精确地穿透支架的通孔。支架尤其构成为相对较薄的薄片,其能够从外面插入外壳的开缝中。该开缝的尺寸比该洞口大,因此支架只需通过插入开缝中就能轴向地(即纵向地朝洞口)固定在外壳上。
该支架能够这样插入各自所属的开缝中,使得其通孔大致在中间或居中地来到洞口中。典型地纵向延伸的且构成为棒状的加热元件能够在插入洞口中时通过支架的通孔进行引导,因此加热元件只通过支架并且与洞口的内表面隔开地来到洞口内。
例如按薄片形式构成的且设置有居中的通孔的支架典型地由电绝缘且足够耐热的材料制成,例如陶瓷材料如热解氮化硼(pBN)或A l 203,以便在加热元件和蒸发器源和/或蒸汽分配器的石墨外壳之间提供足够的电绝缘。
开缝的长度或深度(垂直于洞口的纵向延伸)构造得比支架的相应延伸略短。支架能够以这种方式和方法不能完全插入开缝中,而是在抵达最终位置时至少略微从外壳的外侧面上突出来。这不仅使得在需要时能够相对简单地且按直觉地拉出各支架。由于所有支架都至少略微地从外壳的外侧面上突出来,所以它们同时构成了隔热层的间距保持器,该隔热层包围着蒸发器源和/或蒸汽分配器的外壳并且典型具有一层或多层辐射片。由于支架至少略微地从各外壳的外侧面上突出来,至少局部地包围着外壳的辐射片能够朝各外壳具有预先设定的间距,而不必设置专门的间距元件。
与分配器外壳类似的是,蒸发器源也能够具有至少一个用来容纳至少一个加热元件的洞口。由于在蒸发器源的外壳上设置有多个沿洞口的纵向方向相互隔开的开缝,所以各加热元件在此也能够借助多个支架以有规则或无规则的间距沿着洞口进行支撑。
此外按另一构造方案规定,分配器壳体设置在蒸发器源的下方,并且能够只借助其连接套管悬挂地固定在蒸发器源上。如同已描述的一样,与此不同的是,当然还可规定,蒸发器源只具有朝下突出的连接套管,其能够插入分配器壳体的与之对应的容纳孔口中。在这种情况下,蒸汽分配器和蒸发器源能够通过唯一一个连接套管实现承载着蒸汽分配器的机械连接。
设置在分配器壳体和/或蒸发器壳体上的连接套管能够满足双重功能甚至三重功能。通过连接套管一方面能够在蒸发器源和分配器壳体之间实现流体方面的连接,另一方面还能够在蒸发器源和分配器壳体之间实现承载着蒸汽分配器的机械连接。此外,这样构成的连接具有非常好的导热性。待设置在蒸发器源下方的分配器壳体只能够悬挂地固定在蒸发器源上。因此,能够以有利的方式省略蒸发器源和蒸汽分配器之间以及蒸汽分配器和加工腔之间的连接和固定器件。
为了通过蒸发器源和蒸汽分配器的至少一个连接套管实现蒸发器源和蒸汽分配器的唯一连接,尤其有利的是,相对于蒸汽分配器的纵向延伸大致在中间将蒸汽分配器连接到蒸发器源上。
按另一构造方案,蒸发器装置还具有至少一个自承载的载体装置,所述载体装置具有底部以及与底部相连的侧壁结构。该底部和侧壁结构在此构成容纳部,蒸发器源能够装入该容纳部中。载体装置能够构成为朝上敞开的,因此能够尤其容易地将蒸发器源从由底部和侧壁结构构成的容纳部中取出。
通过将蒸发器源设置在载体装置的底部上,能够将蒸发器源的总重量支撑在载体装置上。载体装置自身能够尤其悬挂地设置在加工腔中。载体装置以这种方式和方法提供了用于蒸发器源的安放面,因此在蒸发器源自身上不需要将蒸发器源定位或设置在加工腔中的固定或悬挂器件。在将蒸发器源以悬挂的方式设置在加工腔中时,蒸发器源的可能的固定点可能会导致固定点的明显的机械负荷。
通过装入由载体装置的底部和侧壁结构构成的容纳部中,除了承受机械负荷以外,同时还为蒸发器源提供保护性的束身物(Korsett)。蒸发器源的石墨外壳相对容易受撞击影响。通过将整个蒸发器源容纳在由底部和侧壁结构构成的载体装置容纳部,也能够为蒸发器源提供吸收撞击的保护。
在改进方案中,载体装置的底部具有通孔,用来在流体方面以及在机械方面将设置在容纳部中的蒸发器源与可设置在底部下方的蒸汽分配器连接起来。在载体装置的底部中构成的通孔这样测定,即所述至少一个用来连接蒸汽分配器和蒸发器源的连接套管穿透通孔突出来。因此能够相互地设置蒸发器源、蒸汽分配器和载体,其中载体装置的底部位于蒸发器源的下侧和蒸汽分配器的顶侧之间。
因为蒸汽分配器通过蒸汽分配器或蒸发器源的至少一个连接套管与蒸发器源机械地相连,所以悬挂在蒸发器源上的蒸汽分配器的机械负荷也能够传递到载体装置的底部上。通过蒸发器源和蒸汽分配器的相互连接,能够创造底部、蒸汽分配器和蒸发器源之间的形锁合连接,通过该形锁合连接能够在没有其它特制固定器件的情况下将蒸汽分配器固定在载体装置上。
蒸发器源在载体装置内部也不需要单独地与底部或侧壁结构相连。受重力影响,通过将蒸发器源摆放在底部上,实现了蒸发器源相对于载体装置的可靠固定。必要时,载体装置的侧壁结构和蒸发器源之间的中间腔能够配合精确地用填充材料(典型的是隔热物)填满。
按另一构造方案,载体装置具有石墨纤维材料。该载体装置甚至能够完全由石墨纤维材料构成。通过应用石墨纤维材料(例如碳纤维增强的复合材料或CFC-复合材料,即碳纤维增强的碳材料),载体装置能够具有足够的耐热性。
载体装置尤其能够在其侧壁结构的上端部上(即背向底部)具有一个或多个形状为保持孔眼的保持部段,载体装置能够连同设置在它里面的蒸发器源和与它相连的蒸汽分配器借助该保持部段悬挂地设置在加工腔。
附图说明
本发明的其它目标、特征和有利的构造方案由实施例的以下描述并且参照附图进行阐述。其中:
图1在透视图中示出了能够设置在载体装置中的蒸发器源的分解图;
图2示出了蒸发器源的透视的局部剖开的分开的视图;
图3示出了设置在载体装置中的蒸发器源的外部视图,其封闭盖被取下;
图4示出了蒸发器源和载体装置的另一分解图;
图5在从另一视角观察图4的视图;
图6在斜下方观察的视图中示出了蒸汽分配器的透视图;
图7示出了蒸发器源和蒸汽分配器的螺纹连接的透视图;
图8示出了组合的蒸发器装置在蒸汽分配器的纵向方向上的横向剖面图;
图9示出了蒸汽分配器在横向方向上的横向剖面图;
图10示出了蒸汽分配器的透视的横向剖面图;
图11示出了蒸汽分配器的下侧的扩大的透视图;
图12示出了蒸发器源和蒸汽分配器之间的螺纹连接的扩大的横向剖面图;
图13示出了蒸发器源和蒸汽分配器的连接,其设置有协调一致的密封面;以及
图14示出了蒸发器源和蒸汽分配器之间的螺纹连接的另一构造方案的扩大的横向剖面图。
具体实施方式
图1、4和5中示出了具有蒸发器源10的蒸发器装置。在图2中分开示出的蒸发器源10具有由石墨构成的整体外壳12。该外壳12在此具有近似圆柱形的造型,并且具有第一蒸汽腔14和第二蒸汽腔114(其只在按图8的横向剖面图中示出)。图2所示的蒸汽腔14用来容纳例如在图1、3、4和5中示出的蒸发物体容器16,其典型地构成为蒸发器坩埚。
蒸发物体容器16也能够整体地由石墨制成。蒸发器源10或其整体的石墨外壳12除了两个蒸汽腔14、114以外,还具有大致居中地设置在蒸汽腔14、114之间的引导蒸汽的通道20。该定义轴向方向的、大致呈圆柱形的通道20大致垂直于设置在通道20的两侧的蒸汽腔14、114之间的假想连接线进行延伸。蒸发器源10的外壳12具有连续地在蒸汽腔14、114之间延伸的外壁13,其无缝地过渡到轴向地朝内指向的内壁15。
内壁15同时构成通道壁板部段21,其沿圆周方向限定了引导蒸汽的通道20。就通道20的轴向几何形状而言,蒸汽腔14通过内壁15沿通道20的径向方向分开。只在位于上游的、在外壳12的顶侧上伸出的区域中,蒸汽腔14过渡到出口18中。换言之,第一蒸汽腔14通过出口18与通道20处于流体连通状态,与之对称的是,第二蒸汽腔114也通过相应的出口118在通道20的上方端部上通到通道20中。
这些蒸汽腔14、114径向朝外(也就是说,在此沿外壳12的纵向方向)由可取下的封闭盖26、126限定。就此而言外壳12在相对而置的端侧22上分别具有借助封闭盖26可封闭的供应孔24。通过从外壳12的孔口边缘29取下封闭盖26,能够直接地从外面进入该蒸汽腔14。在打开和除去封闭盖26、126时,位于蒸汽腔中的蒸发物体容器16、116能够从蒸汽腔14、114中取出,或者重新用蒸发物体填充。
图2所示的蒸发器源10的定向大致相当于其在使用状态下的定向。这两个蒸汽腔14、114大致相互水平地隔开,通道20此时朝下延伸。还如图2所示,通道20过渡到连接套管32中,该连接套管从蒸发器源10的外壳12的外壳13轴向地(即沿通道纵向方向)突出来。就外壳12的圆柱几何形状而言,连接套管32从圆柱外罩面径向地朝外突出来。
连接套管32用来将蒸发器源10与纵向延伸的蒸汽分配器50连接起来,该蒸汽分配器在图6至8中在不同的图和剖视图中示出。蒸发器源10的一体地过渡到连接套管32中的通道壁板部段21还设置有至少一个孔口38,其贯穿外壳12的至少一个外侧面。在每个孔口38中能够插入至少一个加热元件40,如同在图10和11中在蒸汽分配器50上示出的一样。图2未专门示出的加热元件40能够专门地加热外壳12的通道壁板部段21,该加热元件典型地具有石墨或者由石墨构成并且为了产生电的损耗热量能够加载电流。以这种方式和方法能够有效地避免从蒸汽腔14通过出口18流入通道20的蒸汽在通道内壁上冷凝。
封闭盖26能够典型地与供应孔口24的孔口边缘29拧在一起。为此目的,在孔口边缘的内侧设置(尤其是磨出或切割出)螺纹28,其能够与封闭盖26的外侧面上的与之对应的螺纹30拧在一起。整个封闭盖26能够通过螺纹28、30的螺纹啮合紧密地且可取下地安放在供应孔口24上。如果供应孔口24的螺纹28和封闭盖26的螺纹30构成为细螺纹,则进一步实现了螺纹啮合的密封效果。
如图3所示,封闭盖26能够大致在中间在其外侧面上具有孔口或把手图案27。通过将合适的工具插入这样的孔口或把手图案27中,使封闭盖26相对于外壳12扭转或与外壳12拧在一起,该封闭盖表面齐平地借助外壳12的外壁13封闭。但在此也能够考虑与工具的其它形状配合的连接机制,来代替孔口或把手图案27。
如图2和图13所示,在连接套管32上能够设置轴向的密封面30,其能够轴向地与蒸汽分配器50的外壳60的连接套管52的与之对应的密封面56紧密地贴靠在一起。这两个连接套管32、52的密封面36、56(它们在很大程度上整个面都相互贴靠或在末端相互贴靠)能够借助图13标出的螺钉44轴向地相互保持,并且轴向密封地相互挤压。
必要时还有利的是,在相互邻接的密封面36、56之间设置有密封件42,其形状典型的是挠性的石墨薄膜。轴向密封面36、56的螺旋接合能够借助石墨螺钉44实现,其中在密封面56中设置有螺纹孔46,并且与之对应地在连接套管32的密封面36中设置螺钉孔45,使石墨螺钉44穿过。
备选地,如图7所示,但在图12中也可规定,蒸发器源10和蒸汽分配器50的连接套管32、52具有相互协调一致的螺纹34、54。为此,能够通过将蒸汽分配器50直接拧在蒸发器源10上,来实现蒸汽分配器50和蒸发器源10之间的连接。在按图12的实施例中,蒸汽分配器50的朝上突出的连接套管52具有外螺纹54,其能够拧在置于蒸发器源10的连接套管32上的内螺纹34中。
这两个螺纹34、54尤其能够构成为所谓的细螺纹,因此在建立蒸汽分配器50和蒸发器源10的螺纹连接时就已经能够提供在很大程度上封闭蒸汽或封闭气体以及传导蒸汽的连接。在此还可考虑的是,在蒸汽分配器50和蒸发器源10处于拧紧连接状态时相互对应的密封面36、56也能够轴向地相互贴靠,如图13所示。
在此实施例中,蒸汽分配器50具有整体式的纵向延伸的由石墨构成的分配器外壳60。蒸汽分配器也与蒸发器源10类似地由石墨块铣出。就此而言,以无缝和无接合位置的方式构成。蒸汽分配器50具有纵向延伸的分配器通道58,其与连接套管52邻接,通过连接套管52或通过通道20供应的蒸汽经由该分配器通道在通道纵向方向上进行分配。
朝下背向连接套管52的单个排出孔或相应的出口通道62从分配器通道58离开,这些排出孔或出口通道在其背向分配器通道58的外端部上具有流出喷嘴63或构成这种流出喷嘴63。在蒸汽分配器50的分配器通道58的纵向方向中设置有多个沿纵向方向相互隔开的出口通道62,如同从按图8的横向剖面图中示出的一样。蒸汽分配器50沿着限定分配器通道58的通道壁板部段59具有多个洞口64,它们与分配器通道58平行地延伸并且典型地穿透整个蒸汽分配器50。
在也称为深孔的洞口64中能够插入加热元件40(其典型地由石墨构成),以便将通道壁板部段59和由此构成的或与之邻接的分配器通道58保持在所需的温度中。尤其如图9和10所示,蒸汽分配器50具有限定出口通道62的排出部段65。在排出部段65中在出口通道62的两侧还设置有多个洞口64,以便将出口通道62保持在所需的温度中。
尤其如图9所示,设置在排出部段65中的洞口64的间距小于位于其上的通道壁板部段59中的间距。在给单个洞口64有规律地装配加热元件40时并且在通电时,尤其在出口通道62的区域中以这种方式和方法甚至能够达到比分配器通道58自身区域中更高的温度。在给加热元件40无规律地加载电流时,也能够单独地对流出喷嘴63和出口通道62进行加热,冷凝的材料应该位于出口通道62或流出喷嘴63中。
尤其在图10中还示出了分配器外壳60上从侧面和外面可进入的开缝166。这些开缝166穿透为容纳加热元件40而设置的洞口64,因此在图10中示意性示出的支架160能够从外面插入开缝166中。按正方形或长方形叶片的形式构成的支架160具有通孔164,其在抵达图9的只示意性示出的插入位置时大致来到洞口64内部的中间。支架160的通孔164具有比洞口64更小的内径。
通孔164的内径配合精确地与各加热元件40的几何形状相匹配。大致呈长方形的或具有正方形横截面的加热元件40例如能够插入圆形结构的通孔164中。开缝166的宽度如此测定,即支架160配合精确地且轴向尽量无间隙地从外面插入开缝166中。尤其在分配器外壳60上设置多个在洞口64的纵向方向上相互隔开的开缝166。在每个开缝166或至少几个开缝设置相应的支架160之后,加热元件40能够沿纵向方向插入洞口64中并且在此穿透多个依次放置的支架160的相互齐平的通孔164。
按大致只1毫米或几毫米厚的叶片的形式构成的支架典型地由电绝缘的陶瓷材料制成,因此典型地由石墨制成的且构成为加热棒的加热元件40能够相对于分配器外壳60电绝缘地设置在相应的洞口64中。典型的是,这些支架160由热解氮化硼或其它耐热的陶瓷制成。开缝166和所属的支架160这样测定,即完全插入开缝166中的支架160借助外侧面165至少略微从分配器外壳60的外侧面上突出来。
在需要时,这不仅能够能够相对简单地抓住各支架160,也能够将各支架从开缝166中拉出来。对此它还能够构成为间距保持器,借助它能够使辐射片124与分配器外壳60的外侧面保持预先设定的间距,该辐射片至少局部地包围着分配器外壳60。就此而言,支架160的外侧面165的这种突起尤其是为这样的支架设置的,即该支架的插入开缝在辐射片124最终安装时被覆盖或遮盖。这种借助外侧面165从分配器外壳60突出的支架160尤其设置在蒸汽分配器50的区域中或与朝下伸出的排出通道62邻接。
为了实现机械保护,还尤其为了将蒸发器装置1定位在此处未示出的加工腔中,还设置有在图4中以分解图示出的自承载的用于蒸发器源10的载体装置80。载体装置80具有底部82和与该底部82相连的侧壁结构84。侧壁结构84和底部82构成可从上方进入的容纳部85,蒸发器源10能够从上方装入该容纳部中。
底部82和侧壁结构84由石墨纤维材料制成。底部82和侧壁结构84能够尤其由碳纤维增强的复合材料制成。底部82和侧壁结构84尤其能够由CFC-复合材料(即碳纤维增强的碳)制成。碳纤维或石墨纤维在此埋入由纯碳构成的基质中。CFC-复合材料具有非常高的耐热性,并且能够经受极端的温度突变。
能够装入载体装置80中的由石墨构成的蒸发器源相对易受撞击影响,而载体装置80的复合材料能够减轻可能作用在载体装置80上的机械负荷,并且为蒸发器源10提供机械保护以及碰撞保护。载体装置80构造为用来承载蒸发器源10以及能够与之连接的蒸汽分配器50的重量,并且按图4的视图具有基本上平坦的长方形的底板,该底板具有侧面边缘82a、82b、82c、82d。在底板82的侧面边缘上以邻接的方式设置有侧壁板84a、84b、84c、84d。这些侧壁板84a、84b、84c、84d还具有基本上平坦的且呈长方形的基本形状。侧壁结构84在此由所述的四个侧壁板84a、84b、84c、84d构成。侧壁结构84和底部82因此构成基本上呈立方体和长方形的箱体。
载体装置80的底部82具有通孔86,流体连接68能够通过该通孔在蒸发器源10和蒸汽分配器之间进行引导。例如在图12和13中示出了该流体连接68。还从图8的横截面视图中可得出这一点。蒸汽分配器50的连接套管52从下方通过底部侧的通孔86朝上突出,而朝下从蒸发器源10的外壳12突出的连接套管32从上方穿透通孔86。
因为蒸发器源10和蒸汽分配器50通过两个相互啮合的连接套管32、52直接地以机械方式也以引导蒸汽的方式相互连接,通过将蒸汽分配器50悬挂在已位于载体装置80中的蒸发器源10上,蒸汽分配器50也能够通过蒸发器源10将其重量传递到自承载的载体装置80的底部82上。
以各种各样的方式和方法能够实现侧壁结构84与载体装置80的底部82的相互连接及接合。在此实施例中示列性地规定,分别位于底部平面中的隆起83从侧面边缘82a和82c朝外突出来。这些隆起83能够穿透邻接的侧壁板84a、84c的与之对应的过道87进行引导。这些相互对应的隆起83和过道87能够实现底部82与侧壁结构84的插拔连接。例如在端侧设置的侧壁板84b、84d能够以这种方式和方法与纵向延伸的侧壁板84a、84c相连,从而接插在一起。
底部82或底板和侧壁板84a、84c的接插连接是有利的,其无需借助连接工具或特制连接器件就能实现。因此能够在石墨基础上实现纯粹的接插连接,其在自承载的载体装置80的耐热性方面已证实为有利的。
还如同在图4和5中所示的一样,侧壁结构84的这两个纵向延伸的侧壁板84a、84c分别具有朝外和朝上突出的保持部段88(它们分别具有通孔89)。构成为孔眼状的通孔89能够使整个蒸发器装置以悬挂方式并因此在热量方面脱耦地设置在加工腔(例如涂敷设备的加工腔)。如图3所示,可摆动的支架94设置在这些通孔89上,载体装置80连同容纳在它里面的蒸发器源10和与之相连的蒸汽分配器50能够借助这些支架可自由悬挂地设置在加工腔中。
侧壁结构84的端侧的侧壁板84b、84d分别具有通孔90,其分别与蒸发器源10的封闭盖26、126的大小相匹配。侧壁结构84中的通孔90能够打开蒸发器源10的供应孔口24,但无需从载体装置80的容纳部85中取下或拿开整个蒸发器源10。
载体装置80和容纳在里面的蒸发器源10之间的中间腔尤其设置有隔热物100。尤其应用基于石墨的垫子(例如石墨毡102),作为隔热材料。相应的石墨垫子102具有与通孔86、90对应的凹口。备选地或补充地,如图5所示,载体装置80和蒸发器源10之间还能够设置多个辐射片124。借助由反射热辐射的适当材料构成的辐射片(其尤其也以三明治夹层的形式具有位于它们之间的隔热材料),能够减少蒸发器源10朝外的热量辐射。
还如图4、5和8所示,连续的加热器48在整个蒸发器源10的上方延伸,该加热器典型地具有大量基于石墨的加热元件。在图8中还示出了电流销49,其用来给加热器48加载电流。
整个载体装置80还能够设置有外部的隔热物130。为此还尤其设置由石墨毡132构成的绝缘垫。它们典型地几乎覆盖着至少侧壁结构84的整个外侧面92,并且只在端侧的侧壁板84b、84d的区域中具有与侧壁结构80的通孔90对应的凹槽或对应的切口134。在运行时,外部隔热物130的这种切口134例如借助图3和4所示的可取下的绝缘块136配合精确地封闭。
隔热物100还能够具有切割成框架状的石墨毡102,其能够平放在侧壁结构84的顶侧或上方边缘上。通过框架状的石墨毡102的切口104,能够良好地接近加热器48。在蒸发器源10运行时,切口104能够借助图4所示的遮盖裁剪料106配合精确地封闭。
在绝缘材料上尤其应用了石墨毡,例如石墨软毡和石墨硬毡。此外还可考虑的是,还应用石英毡或类似隔热材料,来代替石墨毡或作为石墨毡的补充。为了实现隔热,还应用发泡的石墨或石墨泡沫。对于辐射片来说,尤其应用了钼片、钽片或钨片。
尤其规定,不仅蒸发器源10、而是蒸汽分配器50都设置在围栏140中。在图9的横向剖面图中示出的用于蒸汽分配器50的围栏140具有开缝的底部142和与之相连的侧壁144。侧壁144的背向底部142的上方端部还至少局部地与盖子146相互连接。与载体装置80的底部82和侧壁结构84类似的是,该底部142、侧壁144和盖子146由碳纤维增强的复合材料、尤其是CFC-复合材料制成。
至少局部地包围着蒸汽分配器50的围栏150和蒸汽分配器50之间的中间腔设置有隔热物150,尤其填满了隔热物120。在此还尤其应用了石墨毡22,如图9所示。尤其如图9所示,围栏140的底部142具有居中的、沿底部142的纵向方向延伸的开缝143。在这些开缝中放置着蒸汽分配器50的朝下突出的排出部段65。
排出部段65的在运行时尤其热的区域在此还设置有大致呈U形围绕着排出部段65弯曲的辐射片124,它们典型地以三明治夹层的形式借助位于其间的隔热材料能够单独地固定在邻接的隔热物120上,抑或能够直接地(如借助夹子或螺钉)固定在分配器外壳60上。如图11的视图所示,辐射片124在流出喷嘴63的区域中具有朝下扩展的通孔138,它们能够影响来自蒸汽分配器50的蒸汽流出情况。
典型的是,设置多层相互隔开的辐射片124,它们的中间腔没有填充材料。这些辐射片层点状地或借助线状的间距保持器相互连接。这些辐射片层的连接是有利的,即单个的辐射片层以不同的方式在辐射片124的各平面中移动,或者说在热量方面能够膨胀。间距保持器则只用来在垂直于辐射片平面的方向上实现固定。
因为分配器外壳60几乎完全被隔热物120包围并且与隔热物120一起设置在围栏140之内,所以无需将围栏140安装和固定在蒸汽分配器50上。因为蒸汽分配器50连同其连接套管52一起直接固定在蒸发器源10上,所以围栏140和位于围栏140和蒸汽分配器50之间的隔热物120的重量通过围栏140的底部142、侧壁144和最终的盖子146承载,并且支撑在蒸汽分配器50的面向蒸发器10顶侧上。
最后还应注意,隔热物130、100、120能够与辐射片124以各种不同的方式结合。尤其可考虑的是,在侧壁结构84和蒸发器源10之间设置单个的辐射片124。同样还可考虑的是,这些中间腔只设置隔热物130,并且将可能的辐射片设置在载体装置80的外侧面92之外,必要时与其它的或补充的隔热物130组合。
图14最后示出了蒸发器源10的外壳12和蒸汽分配器外壳60之间的备选连接方式。蒸汽分配器50的外壳12的朝下突出的连接套管32为此具有朝内突出的固定部段33,其具有两个轴向相对而置的密封面33a、33b。固定部段33在此能够构成为径向朝内伸进通道20中的凸缘或环状的隆起,其具有上方密封面33a和相对而置的(即面向蒸汽分配器50)下方密封面33b。
蒸汽分配器50或分配器外壳60的朝上突出的连接套管52具有密封面56(如同上面参照图13的构造方案描述的一样),借助该密封面能够使连接套管52紧密地贴靠在固定部段33上。分配器外壳60的连接套管52在此能够轴向朝上地插入蒸发器源10的外壳12的连接套管32中。在连接套管52的内部壁板或内侧面上还设置有53,其能够与连接螺钉150啮合。
连接螺钉从上方、即通过蒸发器源10的外壳12的此处未详细示出的修正孔插入通道20中。连接螺钉150具有径向扩展的头部152,在其下侧上设置有密封面153,其在图14所示的安装位置中轴向紧密地位于固定部段33的上方密封面33a上。连接螺钉150的杆部154(其与头部152邻接且轴向朝下突出)设置有外螺纹156,其与连接套管52的内螺纹53啮合。
通过拧紧连接螺钉150,径向朝内突出的固定部段33轴向地夹在连接套管52的位于端侧的密封面56和螺钉150的头部152的密封面153之间。在需要时,在相互贴靠的密封面153、33a、33b、56之间还能够设置特制的密封元件,其形式例如是石墨薄膜。
连接螺钉150还具有在轴向方向上延伸的通孔158。连接螺钉150因此在轴向方向上被蒸汽穿流。因此能够在蒸发器源10和蒸汽分配器50的连接套管32、52之间提供引导蒸汽的结构和流体连通状态。为了操纵并因此拧紧连接螺钉150,该头部152能够具有径向位于外面的扳手面151,或者能够在上方端面的区域中具有其它扳手面或螺钉面,例如用来容纳螺钉工具的内六角螺丝。
借助此处描述的连接,蒸发器源10和蒸汽分配器50能够相互扭转和对齐,并因此能够相互调校,其中旋转轴线与蒸发器源10的引导蒸汽的通道20平行地进行延伸。
参考标记清单
1 蒸发器装置
10 蒸发器源
12 壳体
13 外壁
14 蒸汽腔
15 内壁
16 蒸发物体容器
18 出口
20 通道
21 通道壁板部段
22 端面
24 供应孔口
26 封闭盖
27 把手图案
28 螺纹
29 孔口边缘
30 螺纹
32 连接套管
33 固定部段
33a 密封面
33b 密封面
34 螺纹
36 密封面
38 洞口
40 加热元件
42 密封件
44 螺钉
45 螺钉孔
46 螺纹孔
48 加热器
49 电流销
50 蒸汽分配器
52 连接套管
53 螺纹
54 螺纹
56 密封面
58 分配器通道
59 通道壁板部段
60 分配器壳体
62 出口通道
63 流出喷嘴
64 洞口
65 排出部段
66 外侧面
68 流体连接
80 载体装置
82 底部
82a、82b、82c、82d 侧面边缘
83 隆起
84 侧壁结构
84a、84b、84c、84d 侧壁板
85 容纳部
86 通孔
87 过道
88 保持部段
89 通孔
90 通孔
92 外侧面
94 支架
100 绝缘物
102 石墨毡
104 切口
106 遮盖裁剪料
114 蒸汽腔
116 蒸发物体容器
118 出口
120 绝缘物
122 石墨毡
124 辐射片
126 封闭盖
130 绝缘物
132 石墨毡
134 切口
136 绝缘块
138 孔口
140 围栏
142 底部
143 开缝
144 侧壁
146 盖子
150 连接螺钉
151 扳手面
152 头部
153 密封面
154 杆部
156 螺纹
158 通孔
160 支架
162 薄片
164 通孔
165 外侧面
166 开缝

Claims (20)

1.一种用来对至少一个基底进行表面处理的蒸发器源,其具有由石墨构成的整体外壳(12),所述外壳具有至少一个用来容纳至少一个蒸发物体容器(16、116)的蒸汽腔(14、114),并且所述外壳具有至少一个与所述蒸汽腔(14、114)处于流体连通状态的出口(18),其中所述外壳(12)具有引导蒸汽的通道(20),其通过所述出口(18)与所述蒸汽腔(14)处于流体连通状态,其中所述外壳(12)具有至少一个用来容纳至少一个第二蒸发物体容器(116)的另外的第二蒸汽腔(114),其中所述第一和第二蒸汽腔(14、114)通过各一个出口(18、118)通到所述通道(20)中,所述通道设置在所述第一蒸汽腔(14)和所述第二蒸汽腔(114)之间的中心,其中所述外壳(12)包括内壁(15),所述内壁构成通道壁板部段(21),所述通道壁板部段沿圆周方向限定了所述通道(20)。
2.根据权利要求1所述的蒸发器源,其中所述内壁(15)从所述整体外壳(12)的外壁(13)延伸到所述整体壳体(12)的内部,并且将所述引导蒸汽的通道(20)与所述蒸汽腔(14)分隔开。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发器源,其中所述外壳(12)以无缝和无接合位置的方式构成。
4.根据权利要求1或2所述的蒸发器源,其中所述外壳(12)具有至少一个用于蒸发物体的供应孔口(24),其能够借助可取下的由石墨构成的封闭盖(26)封闭。
5.根据权利要求4所述的蒸发器源,其中所述封闭盖(26)能够与所述供应孔口(24)的孔口边缘(29)拧在一起。
6.根据权利要求1或2所述的蒸发器源,其中所述引导蒸汽的通道(20)过渡到所述外壳(12)的连接套管(32)中,通过所述连接套管所述外壳(12)能够在流体方面与蒸汽分配器(50)相连。
7.根据权利要求6所述的蒸发器源,其中在所述连接套管(32)的区域内,在所述外壳(12)上设置有至少一个轴向密封面(36),其可密封地贴靠在所述蒸汽分配器(50)的连接套管(52)与之对应的轴向密封面(56)上。
8.根据权利要求7所述的蒸发器源,其中所述外壳(12)和所述蒸汽分配器(50)的所述连接套管(32、52)中的至少一个具有螺纹(34、53、54),以便构成所述蒸汽分配器(50)与所述外壳(12)的螺纹连接。
9.根据权利要求8所述的蒸发器源,其中所述外壳(12)的所述连接套管(32)具有朝内突出的固定部段(33),其具有两个轴向相对而置的密封面(33a、33b),所述蒸汽分配器(50)的所述连接套管(52)以及连接螺钉(150)能够轴向密封地贴靠在所述密封面上,所述连接螺钉能够与所述蒸汽分配器(50)的所述连接套管(52)啮合。
10.根据权利要求9所述的蒸发器源,其中所述连接螺钉(150)具有引导蒸汽的轴向的通孔(158),并且能够借助杆部(154)与所述蒸汽分配器(50)的所述连接套管(52)的所述螺纹(53)处于螺纹啮合状态,并且能够借助径向扩展的头部(152)轴向地贴靠在所述外壳(12)的所述连接套管(32)的所述固定部段(33)的密封面(33a)上。
11.根据权利要求1或2所述的蒸发器源,其中所述外壳(12)在限定所述通道(20)的通道壁板部段(21)中具有至少一个用来容纳至少一个加热元件(40)的洞口(38)或凹槽。
12.一种蒸发器装置,其具有根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器源(10),并且具有与之处于流体连通状态的蒸汽分配器(50),所述蒸汽分配器具有整体的纵向延伸的由石墨构成的分配器壳体(60)。
13.按权利要求12所述的蒸发器装置,其中所述分配器壳体(60)具有沿所述蒸汽分配器(50)的纵向方向延伸的分配器通道(58),其具有多个相互隔开的排出孔(62)。
14.根据上述权利要求12和13中任一项所述的蒸发器装置,其中所述分配器壳体(60)具有连接套管(52),用来在流体方面与所述蒸发器源(10)相连。
15.根据权利要求13所述的蒸发器装置,其中所述分配器壳体(60)在限定所述分配器通道(58)的通道壁板部段(59)中具有至少一个用来容纳至少一个加热元件(40)的洞口(64)或凹槽,所述洞口或凹槽沿分配器通道纵向方向并且平行于所述分配器通道(58)延伸。
16.根据权利要求15所述的蒸发器装置,其中所述分配器壳体(60)具有用来容纳支架(160)的开缝,所述开缝可从外面进入且沿着所述洞口(64)相互隔开并且倾斜地或垂直地穿透所述洞口(64),所述支架(160)具有沿圆周方向支撑所述加热元件(40)的通孔(164)。
17.根据权利要求16所述的蒸发器装置,其中所述分配器壳体(60)设置在所述蒸发器源(10)下方,并且能够只借助其连接套管(52)悬挂地固定在所述蒸发器源(10)上。
18.根据权利要求13所述的蒸发器装置,其中所述蒸发器装置还具有至少一个自承载的载体装置(80),所述载体装置具有底部(82)以及与所述底部(82)相连的侧壁结构(84),其中所述蒸发器源(10)能够装入由所述底部(82)和侧壁结构(84)构成的容纳部(85)中。
19.根据权利要求18所述的蒸发器装置,其中所述底部(82)具有通孔(86),用来在流体方面以及在机械方面将设置在所述容纳部(85)中的蒸发器源(10)与可设置在所述底部(82)下方的蒸汽分配器(50)连接起来。
20.根据权利要求18所述的蒸发器装置,其中所述载体装置(80)具有石墨纤维材料。
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