CN110917643A - 快速蒸发装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速蒸发装置，包括罐体和设置于罐体外侧的发热体，罐体包括盒体、盖体以及位于盒体和盖体之间的隔板，盒体包括由第一导热件制成的底板和侧板，底板和侧板围设形成盒腔,侧板上开设有进液口；盖体包括由第二导热件制成的顶壁和侧壁，顶壁和侧壁围设形成盖腔,盖体上开设有出气口；隔板设置于侧板和侧壁之间以隔绝盒腔和盖腔，隔板上开设有连通盒腔和盖腔的通孔。上述快速蒸发装置，通过中间导热体的缓冲热传导作用，使盒体和盖体内部温度均匀，能够较好地保证盒体和盖体内部温度的稳定性，从而使经盒体和盖体热交换后输出的蒸汽质量较高；通过直接控制发热体的温度以满足不同的雾化液体蒸发时的温度要求，操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及真空镀膜设备，特别是涉及一种快速蒸发装置。
背景技术
真空镀膜是一种在真空中把金属、合金或化合物进行蒸发或溅射，使其在被涂覆的物体(称基板、基片或基体)上凝固并沉积的方法。现有液体材料的蒸发装置一般分为蒸煮式、流动式或雾化辅助式。雾化辅助式的液体材料的蒸发装置多是将雾化的液体输送至密封罐体内，并在罐体内部缠绕发热体直接进行加热，从而使雾化液体转化为蒸汽。
现有的蒸发装置内部加热方案不理想，雾化液体在罐体内部直接加热，容易造成罐体内部温度不平衡，导致蒸发不完全或局部高温破坏液体成分的情况发生，从而导致输出的蒸汽质量不高。
发明内容
基于此，有必要针对现有的蒸发装置在罐体内部直接加热，造成罐体内部温度不均衡而导致输出的蒸汽质量不高的问题，提供一种快速蒸发装置。
一种快速蒸发装置，包括罐体和设置于罐体外侧的发热体，所述罐体包括盒体、盖体以及位于盒体和盖体之间的隔板，所述盒体包括由第一导热件制成的底板和侧板，所述底板和侧板围设形成盒腔,所述侧板上开设有进液口；所述盖体包括由第二导热件制成的顶壁和侧壁，所述顶壁和侧壁围设形成盖腔,所述盖体上开设有出气口；所述隔板设置于侧板和侧壁之间以隔绝所述盒腔和盖腔,所述隔板上开设有连通所述盒腔和盖腔的通孔。
上述快速蒸发装置，通过控制发热体的温度，并通过导热体的热传导作用，使盒体和盖体内部的温度均匀，不容易造成局部温度过高的现象，能够较好地保证盒体和盖体内部温度的稳定性，从而使得经过与盒体和盖体热交换后输出的蒸汽质量较高；相较于雾化液体直接与发热体接触，通过中间导热体的缓冲导热作用，避免了发热体直接接触雾化液体而破坏雾化液体的情况发生；通过直接控制发热体的温度以满足不同的雾化液体蒸发时的温度要求，操作方便。
在其中一个实施例中，所述盒腔包括液体仓和加热室，所述进液口与液体仓直接连通，所述通孔与加热室直接连通。
在其中一个实施例中，所述液体仓的底面设置为凹面，该凹面与隔板下表面的间距由凹面的两端朝向凹面的最低处逐渐增大。
在其中一个实施例中，所述凹面的最低处高于加热室的底面，所述液体仓和加热室之间设置有若干导流槽，所述导流槽的一端位于加热室内，另一端位于凹面的最低处的两侧；所述导流槽呈倾斜设置，且导流槽位于加热室的一端低于导流槽位于液体仓的另一端。
在其中一个实施例中，所述液体仓的底面设置有若干间隔设置的凹槽。
在其中一个实施例中，所述侧板的内侧面于液体仓内设置有若干间隔设置的鳍片。
在其中一个实施例中，所述侧板包括左侧板、右侧板、前侧板和后侧板，所述加热室内设有交替间隔排布的第一肋片和第二肋片，所述第一肋片分别与底板和前侧板相连接，所述第二肋片分别与底板和后侧板相连接，第一、第二肋片均与隔板的下表面抵接，以在第一肋片和第二肋片之间形成单向迂回的下气体流道；所述下气体流道的进气端连通液体仓，且所述下气体流道的出气端连通所述通孔。
在其中一个实施例中，所述侧壁包括左侧壁、右侧壁、前侧壁和后侧壁，所述盖腔内设有交替间隔排布的第三肋片和第四肋片，所述第三肋片分别与顶壁和前侧壁相连接，且第四肋片分别与顶壁和后侧壁相连接；第三、第四肋片均与隔板的上表面抵接，以在第三肋片和第四肋片之间形成单向迂回的上气体流道；所述上气体流道的进气端连通通孔，所述上气体流道的出气端连通所述出气口。
在其中一个实施例中，所述侧板与隔板的下表面之间设置密封圈，及/或所述侧壁与隔板的上表面之间设置密封圈。
在其中一个实施例中，所述盖体上开设有至少一个用于放置蒸汽压力传感器的开口。
附图说明
图1为一实施方式中快速蒸发装置的爆炸图；
图2为图1所示的快速蒸发装置中罐体的剖视结构示意图；
图3为图1所示的快速蒸发装置中盒体的剖视结构示意图；
图4为图1所示的快速蒸发装置中盖体的剖视结构示意图。
附图标记：100、罐体；200、盖体；210、盖腔；220、出气口；230、左侧壁；231、右侧壁；232、前侧壁；233、后侧壁；240、第三肋片；241、第四肋片；250、顶壁；260、开口；300、盒体；310、盒腔；320、进液口；330、液体仓；331、凹槽；332、鳍片；333、第一端部；334、第二端部；335、最低区域；340、加热室；341、第一肋片；342、第二肋片；350、导流槽；360、左侧板；361、右侧板；362、前侧板；363、后侧板；370、底板；400、隔板；410、通孔；500、发热体；600、上密封圈；610、下密封圈。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一个实施例中的快速蒸发装置，包括罐体100以及均匀铺设于于罐体100外侧的发热体500。其中罐体100包括盒体300、盖体200以及设置于盒体300和盖体200之间的隔板400，该隔板400大致呈长方体设置，隔板400的上表面和下表面的面积大于或等于盖体200和盒体300开口处的面积。
盒体300包括由第一导热件制成的底板370和侧板，底板370和侧板围设形成盒腔310，侧板上开设有供雾化液体进入盒体300的进液口320。盖体200包括由第二导热件制成的顶壁250和侧壁，顶壁250和侧壁围设形成盖腔210(见图2)，顶壁250或侧壁上开设有供蒸汽输出的出气口220。其中，隔板400设置于侧板和侧壁之间以隔绝盒腔310和盖腔210，且隔板400上开设有连通盒腔310和盖腔210的通孔410。
具体地，第一导热件和第二导热件均由无氧铜制成。无氧铜相较于铜管具有更高的热导率。
相较于雾化液体直接在罐体100内部加热，罐体100内部温度不可控制导致罐体100内部温度不均衡而使输出的蒸汽质量不高的情况，上述快速蒸发装置，通过导热体的热传导作用，使盒体300和盖体200内部的温度均匀，不容易造成局部温度过高的现象；能够较好地保证盒体300和盖体200内部温度的稳定性，从而使得经过与盒体300和盖体200的热交换后输出的蒸汽质量较高。
某些需要蒸发的液体材料，过高的温度会影响其活性。相较于雾化液体在罐体100内部直接与发热体500接触而导致温度不可控使液体功能失效的情况，通过中间导热体的缓冲导热作用，能够避免发热体500直接接触雾化液体而破坏雾化液体的功能的情况发生。并且通过直接控制发热体500的温度以满足不同的雾化液体蒸发时的温度要求，操作方便。
请参阅图2和图3，在一实施例中，盒体300还包括液体仓330和加热室340，进液口320与液体仓330直接连通，通孔410与加热室340直接连通。
进一步地，侧板的内侧面于液体仓330内设置有若干鳍片332，若干鳍片332间隔设置且上述鳍片332分别与液体仓330的底面和任一内侧面相连接。若干鳍片332均由无氧铜制成。鳍片332增大了雾化液体与侧板的内侧面进行热交换的接触面积。
在一实施例中，液体仓330的底面设置为凹面。该凹面呈中间低两端高设置，其中凹面靠近进液口320的一端为两端中的第一端部333，凹面靠近加热室340的一端为两端中的第二端部334，凹面的中间区域为该凹面的最低区域335。该凹面与隔板400下表面的间距由第一端部333和第二端部334朝向凹面的最低区域335逐渐增大。在其他实施例中，该凹面设置为球面，该球面为底板370向远离盖体200的方向凹陷形成，且该球面的最低处为最低区域335。该球面与隔板400下表面的间距由球面与底板370的连接处朝向球面的最低区域335逐渐增大。
在雾化液体从进液口320进入至液体仓330内，且因瞬间不完全蒸发而以液滴的形态滴落在液体仓330的底面时，液滴会向液体仓330的底面的最低区域335流动。凹面的设置保证滴落在液体仓330底面的液滴的流动性，液滴在流动的过程中不断与液体仓330的底面进行热交换。
进一步地，凹面的最低区域335高于加热室340的底面。液体仓330与加热室340之间设置有若干导流槽350。导流槽350的一端位于加热室340内，另一端置于液体仓330内，并位于凹面的最低区域335。进一步地，导流槽350呈倾斜设置，且导流槽350位于加热室340的一端低于导流槽350位于液体仓330的另一端。
当凹面的最低区域335积累较多的液滴时，上述液滴可分散至导流槽350中，且沿着导流槽350朝向加热室340的方向流动并进行加热，从而使液滴快速蒸发。
在一实施例中，液体仓330的底面设置有若干相互平行的凹槽331以增大雾化液体与液体仓330的底面进行热交换的接触面积。在其他一些实施例中，凹面和若干凹槽331的设置，能够增大雾化液体与液体仓330的底面进行热交换的接触面积的同时，还能够减少液滴在同一凹槽331内长期积累而导致蒸发缓慢的情况发生，保证了液体受热蒸发的效率。
具体地，在一实施例中，侧板包括左侧板360、右侧板361、前侧板362、和后侧板363。加热室340内固设有若干交替间隔排布的第一肋片341和第二肋片342。其中，第一肋片341分别与底板370和前侧板362相连接，第二肋片342分别与底板370和后侧板363相连接。当隔板400安装于盖体200和盒体300之间时，第一肋片341和第二肋片342均与隔板400的下表面相接触。此时，若干第一肋片341和第二肋片342之间形成单向迂回的下气体流道。下气体流道的进气端连通液体仓330，且下气体流道的出气端连通通孔410。
进一步地，最靠近液体仓330的肋片垂直于进液口320的轴向方向。该肋片在雾化液体从进液口320进入液体仓330时，起到阻挡液体直接进入加热室340并使液体在液体仓330中进行初步的快速加热的作用，从而使液体能够充分受热蒸发。
经液体仓330初步加热后的蒸汽或雾汽混合物从下气体流道的进气端或导流槽350进入加热室340内，并沿着下气体流道流动，同时继续与第一肋片341和第二肋片342进行热交换。
在另一实施例中，第一肋片341可分别与底板370和左侧板360相连接，第二肋片342分别与底板370和右侧板361相连接。
进一步地，请参阅图2和图4，在一实施例中，侧壁包括左侧壁230、右侧壁231、前侧壁232和后侧壁233。盖腔210内固设有若干交替间隔排布的第三肋片240和第四肋片241。其中第三肋片240分别与顶壁250和前侧壁232相连接，第四肋片241分别与顶壁250和后侧壁233相连接。当隔板400安装于盖体200和盒体300之间时，第三肋片240和第四肋片241均与隔板400的上表面相接触。此时，若干第三肋片240和第四肋片241之间形成单向迂回的上气体流道。上气体流道的进气端连通通孔410，且上气体流道的出气端连通出气口220。
在另一实施例中，第三肋片240可分别与顶壁250和左侧壁230相连接，第四肋片241可分别与顶壁250和右侧壁231相连接。
具体地，上述肋片均由无氧铜制成。
盒腔310与盖腔210内单向迂回的肋片结构的设置，形成足够长的气体流道，使雾化液体能在罐体100内进行充分的受热蒸发。
具体地，盖体200的出气口220处连接有比例阀(图中未示出)以控制气体的输出量。操作者借助比例阀可较为精确地对气体的输出量进行控制，从而控制真空镀膜的速率和膜厚，提高镀膜质量。
在一实施例中，侧板与隔板400的下表面之间设置有下密封圈610。隔板400安装于盖体200和盒体300之间时，下密封圈610分别与隔板400的下表面和侧板的上表面抵接，以实现盖体200和盒体300连接时的密封。在另一实施例中，侧壁与隔板400的上表面之间设置有上密封圈600。隔板400安装于盖体200和盒体300之间时，上密封圈600分别与隔板400的上表面和侧壁的下表面抵接。在其他一些实施例中，侧板与隔板400的下表面以及侧壁与隔板400的上表面之间均设置有密封圈。
盖体200上开设有至少一个开口260，该开口260处安装有蒸汽压力传感器(图中未示出)以实时检测盖腔210内部的压力状态。操作者可根据蒸汽压力传感器测得的压力值来控制进入液体仓330的液体量，从而稳定罐体100内部的蒸汽压力，避免由于罐体100内部压力过高而产生液体凝结现象。
在一实施例中，上述开口260中其中的一个开口260与出气口220连通。
具体工作过程：雾化液体从进液口320进入至液体仓330内，并受热快速气化。其中，部分尚未气化的雾化液体滴落至液体仓330的底面，并沿着液体仓330的凹面流动至该凹面的最低区域335，高温的底面使雾化液体继续受热气化。积累在液体仓330的凹面的最低区域335的液滴可分流至导流槽350内，高温的导流槽350使雾化液体继续受热气化。气体从导流槽350或下气体流道的进气端进入到加热室340内。
进入加热室340内的气体沿单向迂回的下气体流道流动并与第一肋片341和第二肋片342进行热交换。当气体到达下气体流道的出气端时，气体通过通孔410进入盖腔210内继续进行充分的加热。
进入盖腔210内的气体沿单向迂回的上气体流道流动并与第三肋片240和第四肋片241进行热交换。当气体到达上气体流道的出气端时，气体通过出气口220并进入到比例阀中，再继续进行其他的镀膜操作。
本发明提供的快速蒸发装置具有如下优点：
1)、采用无氧铜导热件，且发热体500均布在盒体300和盖体200的外侧，使盒腔310和盖腔210内部温度均衡，从而使得经过与盒体300和盖体200热交换后输出的蒸汽质量较高；
2)、罐体100分为盖体200和盒体300，盒体300为雾化液体的加热区，盖体200为蒸汽的充分受热区，使雾化液体能够充分受热，从而能够较好地保证输出的蒸汽的质量；
3)、盒体300和盖体200内部的单向迂回的肋片结构，使雾化液体能够充分受热蒸发，且足够长的气体流道，能够进一步保证热蒸汽的连续供应；
4)、通过直接控制发热体500的温度以满足不同的雾化液体蒸发时的温度要求，操作方便。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种快速蒸发装置，其特征在于，包括罐体和设置于罐体外侧的发热体，所述罐体包括盒体、盖体以及位于盒体和盖体之间的隔板，所述盒体包括由第一导热件制成的底板和侧板，所述底板和侧板围设形成盒腔,所述侧板上开设有进液口；所述盖体包括由第二导热件制成的顶壁和侧壁，所述顶壁和侧壁围设形成盖腔,所述盖体上开设有出气口；所述隔板设置于侧板和侧壁之间以隔绝所述盒腔和盖腔,所述隔板上开设有连通所述盒腔和盖腔的通孔。
2.根据权利要求1所述的快速蒸发装置，其特征在于，所述盒腔包括液体仓和加热室，所述进液口与液体仓直接连通，所述通孔与加热室直接连通。
3.根据权利要求2所述的快速蒸发装置，其特征在于，所述液体仓的底面设置为凹面，该凹面与隔板下表面的间距由凹面的两端朝向凹面的最低处逐渐增大。
4.根据权利要求3所述的快速蒸发装置，其特征在于，所述凹面的最低处高于加热室的底面，所述液体仓和加热室之间设置有若干导流槽，所述导流槽的一端位于加热室内，另一端位于凹面的最低处的两侧；所述导流槽呈倾斜设置，且导流槽位于加热室的一端低于导流槽位于液体仓的另一端。
5.根据权利要求2所述的快速蒸发装置，其特征在于，所述液体仓的底面设置有若干间隔设置的凹槽。
6.根据权利要求2所述的快速蒸发装置，其特征在于，所述侧板的内侧面于液体仓内设置有若干间隔设置的鳍片。
7.根据权利要求2所述的快速蒸发装置，其特征在于，所述侧板包括左侧板、右侧板、前侧板和后侧板，所述加热室内设有交替间隔排布的第一肋片和第二肋片，所述第一肋片分别与底板和前侧板相连接，所述第二肋片分别与底板和后侧板相连接，第一、第二肋片均与隔板的下表面抵接，以在第一肋片和第二肋片之间形成单向迂回的下气体流道；所述下气体流道的进气端连通液体仓，且所述下气体流道的出气端连通所述通孔。
8.根据权利要求7所述的快速蒸发装置，其特征在于，所述侧壁包括左侧壁、右侧壁、前侧壁和后侧壁，所述盖腔内设有交替间隔排布的第三肋片和第四肋片，所述第三肋片分别与顶壁和前侧壁相连接，且第四肋片分别与顶壁和后侧壁相连接；第三、第四肋片均与隔板的上表面抵接，以在第三肋片和第四肋片之间形成单向迂回的上气体流道；所述上气体流道的进气端连通通孔，所述上气体流道的出气端连通所述出气口。
9.根据权利要求1所述的快速蒸发装置，其特征在于，所述侧板与隔板的下表面之间设置密封圈，及/或所述侧壁与隔板的上表面之间设置密封圈。
10.根据权利要求1所述的快速蒸发装置，其特征在于，所述盖体上开设有至少一个用于放置蒸汽压力传感器的开口。
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