CN209752638U - 气体混合装置和镀膜系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及气体混合技术领域，提供了一种气体混合装置和镀膜系统，包括具有进气孔和出气孔的腔体，腔体内设置有多个隔板以将腔体分隔为多个混合区，每个隔板上开设有通气孔，且相邻两个隔板上的通气孔相错设置，由进气孔进入到腔体内的气体依次流经各个混合区并从出气孔排出。这样，通气孔的相错设置，使得穿过相邻两层隔板中上一个隔板上的通气孔的气体需要在混合区内进行混合交叉的曲线运动才能穿过下一个隔板上的通气孔而进入下一个混合区，即每个隔板都可以视作一个气体分布源，这样气体每穿过一个隔板就要进行一次气体再分布及充分混合，气体经过多个混合区从出气孔排出时，已经过充分混合。

Description

气体混合装置和镀膜系统

技术领域

本公开涉及气体混合技术领域，具体地，涉及一种气体混合装置和镀膜系统。

背景技术

在工业生产中，为了能够满足工艺需要，经常需要将两种或者多种气体均匀混合在一起。目前，会使用气体质量流量计直接通过管道将气体通入工艺腔室中，或者通入气体混合装置中再进入工艺腔室中，但现有气体混合装置结构复杂，混合不均匀不充分，有流动死角，存在不同程度的气体偏流现象，而管道直通不仅混合不均匀，且存在气压波动，气体混合的均匀性往往达不到生产要求，影响产品质量。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种气体混合装置，该气体混合装置可以提高气体混合均匀性，缓冲混合气体的气压波动。

本公开的另一个目的是提供一种镀膜系统，该镀膜系统包括本公开提供的气体混合装置。

为了实现上述目的，本公开提供一种气体混合装置，包括具有进气孔和出气孔的腔体，所述腔体内设置有多个隔板以将所述腔体分隔为多个混合区，每个所述隔板上开设有通气孔，且相邻两个所述隔板上的所述通气孔相错设置，由所述进气孔进入到所述腔体内的气体依次流经各个所述混合区并从所述出气孔排出。

可选地，多个所述混合区上下排布，所述出气孔设置在所述腔体的顶部，以使气体自下至上流动。

可选地，所述气体混合装置还包括密封连接在所述进气孔处的进气管和密封连接在所述出气孔处的出气管，所述进气管设置在所述腔体的顶部，所述进气管依次穿过多个所述隔板并伸入到最下方的所述混合区中。

可选地，所述进气管与被其穿过的所述隔板过盈配合。

可选地，所述气体混合装置还包括密封连接在所述进气孔处的进气管和密封连接在所述出气孔处的出气管，所述进气管的位于所述腔体外的部分通过三通接头与进气分管相连接，以向所述腔体中通入多种气体。

可选地，所述腔体的内壁开设有凹槽，所述隔板伸入到所述凹槽中，并密封连接。

可选地，所述隔板内部铺设有热管换热器，以调节待混合的气体的温度。

可选地，所述隔板上开设有多圈所述通气孔。

可选地，在气体依次流过多个所述混合区的方向上，多个所述隔板上的所述通气孔的圈数渐增。

根据本公开的第二个方面，提供一种镀膜系统，包括具有镀膜室的镀膜机，所述镀膜机连接有以上所述的气体混合装置，以使镀膜用气体经由所述气体混合装置后流入所述镀膜室。

通过上述技术方案，通气孔的相错设置，使得穿过上一个隔板上的通气孔的气体需要在混合区内进行混合交叉的曲线运动才能穿过下一个隔板上的通气孔而进入下一个混合区，这样气体每穿过一个隔板就要进行一次充分混合，气体经过多个混合区从出气孔排出时，已经过充分混合。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开的一个实施方式的气体混合装置的示意图；

图2是根据本公开的一个实施方式的气体流经隔板的示意图；

图3是根据本公开的一个实施方式的上盖板的示意图；

图4是根据本公开的一个实施方式的第一隔板的示意图；

图5是根据本公开的一个实施方式的第二隔板的示意图；

图6是根据本公开的一个实施方式的第三隔板的示意图。

附图标记说明

1 腔体 11 进气孔 12 出气孔

13 上盖板 14 侧壁 15 下盖板

101 第一混合区 102 第二混合区 103 第三混合区

104 第四混合区 2 进气管 3 出气管

40 隔板 41 第一隔板 42 第二隔板

43 第三隔板 401 通气孔 5 三通接头

6 进气分管

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是指装置使用状态时的上和下，具体可参照图1的图面方向；“内、外”是针对具体装置的轮廓而言的。本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述在涉及附图时，不同附图中的同一附图标记表示相同或相似的要素。

本公开提供一种气体混合装置，如图1和图2所示，包括具有进气孔11和出气孔12的腔体1，在腔体1内设置有多个隔板40以将腔体1分隔为多个混合区，每个隔板40上开设有通气孔401，且相邻两个隔板40上的通气孔401相错设置，由进气孔11进入到腔体1内的气体依次流经各个混合区并从出气孔12排出。也即，在气体流动方向上，任意隔板40上的任意一个通气孔401在相邻隔板40上的投影不与该相邻隔板40上的通气孔401有重叠。通过上述技术方案，通气孔401的相错设置，使的穿过上一个隔板40上的通气孔401的气体需要在混合区内进行混合交叉的曲线运动才能穿过下一个隔板40上的通气孔401而进入下一个混合区，这样气体每穿过一个隔板40就要进行一次混合，气体经过几个混合区从出气孔12排出时，已充分混合。

为了描述方便，本公开以装置具有三层隔板40的情况做示例性说明，包括第一隔板41，第二隔板42和第三隔板43，如图1所示，腔体1可以是空心柱体，包括上盖板13、下盖板15和侧壁14，侧壁14与上盖板13和下盖板15可以采用焊接密封连接。

进一步地，如图1和图2所示，多个混合区可以上下排布，出气孔12可以设置在腔体1的顶部，以使气体自下至上流动。具体地，可以使第一隔板41，第二隔板42和第三隔板43相互平行间隔设置，并与上盖板13和下盖板15相平行，从而将腔体1分隔为由下而上的第一混合区101、第二混合区102、第三混合区103以及第四混合区104。可以在上盖板13上设置出气孔12，使气体从最下方的第一混合区101依次经过第二混合区102和第三混合区103流动到最上方的第四混合区104，不断进入腔体1内的气体推动已进入的气体向上流动，避免在混合区为水平排列的情况下，有些气体因自身重力集中在腔体1的下方，有些气体则集中在腔体1的上方，这样更有利于气体充分混合，且有利于缓冲进气孔11处的气压不稳定，避免影响出气孔12处的气压稳定性。

根据本公开的一些具体实施方式，如图1至图3所示，气体混合装置还包括密封连接在进气孔11处的进气管2和密封连接在出气孔12处的出气管3，进气管2可以设置在腔体1的顶部，进气管2依次穿过多个隔板40并伸入到最下方的第一混合区中。这样，进气孔11便和出气孔12一起设置在上盖板13上，加工时进气孔11和出气孔12在上盖板13上一次加工成型，降低生产成本。具体地，进气管2和出气管3可以与上盖板13采用焊接密封固定或者卡接密封固定，避免气体外漏，且进气管2和出气管3不会轻易发生轴向位移而影响气体混合的均匀性。其中，出气管3的进气口端宜与上盖板13的内侧面相平，以避免该端伸入第四混合区104而使刚穿过第三隔板43的尚未再次充分混合的气体进入出气管3内；同样，进气管2的出气端宜位于第一混合区101的下半部分，避免因出气端距离第一隔板41太近而使从进气管2释放出的气体尚未充分混合就穿过第一隔板41。进一步地，进气孔11可以位于上盖板13的中心位置，不仅便于加工，还有利于进气管2的出气端释放出的气体均匀的充满第一混合区101；出气孔12宜位于上盖板的中心区域，且不与第三隔板43上的通气孔401上下对应，利于气体再次混合。另外，可以只设置一个进气管2，所有的气体都通过进气管2内进入腔体1内，进气管2从顶部的进气孔11依次穿过第三隔板43、第二隔板42、第一隔板41进入到第一混合区101，将气体释放在第一混合区101，增长了混合气体在进气管2内的路径，更有利于气体混合，且可以减小因某个气体的气压波动而对第一混合区101内气压的影响。

进一步地，进气管2与被其穿过的隔板40过盈配合。这样进气管2与隔板40之间可以良好密封，避免附近气体从缝隙中沿着进气管2的延伸方向直线向上运动依次穿过第一隔板41、第二隔板42和第三隔板43，影响混合均匀性。

根据本公开地的一个实施例，如图1所示，进气管2的位于腔体1外的部分可以通过三通接头5与进气分管6相连接，以向腔体1中通入多种气体。具体地，各种气体通过三通接头5分别从每个进气分管6进入进气管2内，先在进气管2内进行首次混合，然后再进入腔体1内。进气管2可以通过重复连接多个三通接头5以通入两种以上的气体，减少进气管2和通气孔的数量，不仅有利于气体混合，还降低生产成本。

在一些具体实施方式中，如图1所示，可以在腔体1的内壁上开设有凹槽，隔板40伸入到凹槽中，并密封连接。具体地，隔板40的边部可以通过固定卡环固定在凹槽中，并与凹槽之间密封以避免缝隙漏气。如此一来，在隔板40上可以开孔的区域为整个腔体1的横截面。当然也可以采用其他形式，比如在腔体1的内壁上形成一圈法兰，隔板与法兰螺栓连接，无论何种方式，隔板40与腔体1的内壁之间须有良好的气密性。此处不再赘述。

根据本公开的一些实施例，隔板40内部可以铺设有热管换热器，以调节待混合气体的温度，可加热或冷却待混合的气体的温度，以满足混合气体的工艺需求。在其中一个实施例中，热管换热器可以呈环形布置，铺设于隔板40上的相邻两圈通气孔401之间，设置保温结构，一方面，可以使气体在混合的过程中保持一定温度，满足后续工艺需求，另一方面，对于气体和蒸汽的混合而言，增设换热器，可以避免蒸汽的凝结，实现蒸汽和气体的均匀混合。在其他实施例中，热管换热器的布置方式需与通气孔401的排布方式相适应，不遮挡通气孔401，均匀加热腔体1中的气体。

根据本公开的一些具体实施方式，如图4至图6所示，通气孔401的数量为多个，多个通气孔401可以沿圆周方向布置，也可以形成阵列等形式，。通气孔401可以排列成规则的关于隔板40的中心位置中心对称的图形，这样便于加工，也便于使相邻隔板40上的通气孔401相错设置，具体形状此处不做限定。在多个通气孔401沿圆周方向布置的情况下，可以通过调整圆周的直径来确保相邻两层隔板40上的通气孔相错位设置。进一步地，在多个通气孔401沿圆周方向布置的情况下，隔板40上可以开设有多圈上述的通气孔401，以提高单位时间的通气量。这些通气孔401可以隔板40的中心为中心组成多个在隔板40上内外套设的圆圈。

进一步地，如图1至图6所示，在气体依次流过多个混合区的方向上，多个隔板40上的通气孔401的圈数渐增。也即，气体从下至上依次流经第一隔板41、第二隔板42和第三隔板43，该三个隔板上通气孔401所形成的圆圈的圈数依次增加，气体通过第一隔板41上的两圈通气孔401先进行较为粗略的混合，然后在第二混合区102进行进一步的混合以通过有三圈通气孔401的第二隔板42，最后再通过有四圈通气孔401的第三隔板43进行更细化的混合。如图3所示，通气孔401逐渐增加且相邻隔板40上的通气孔401相互错开，有效地控制了气体的流向，充分混合各种气体。

根据本公开的第二个方面，提供一种镀膜系统，包括具有镀膜室的镀膜机，镀膜机连接有根据上述任一项的气体混合装置，以使镀膜用气体经由气体混合装置后流入镀膜室。经过气体混合装置混合后的混合气体可以达到较高的混合均匀性，并且气压波动小，消除因气体混合均匀性不好和气压波动大造成薄膜均匀性差的隐患。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种气体混合装置，其特征在于，包括具有进气孔(11)和出气孔(12)的腔体(1)，所述腔体(1)内设置有多个隔板(40)以将所述腔体(1)分隔为多个混合区，每个所述隔板(40)上开设有通气孔(401)，且相邻两个所述隔板(40)上的所述通气孔(401)相错设置，由所述进气孔(11)进入到所述腔体(1)内的气体依次流经各个所述混合区并从所述出气孔(12)排出。

2.根据权利要求1所述的气体混合装置，其特征在于，多个所述混合区上下排布，所述出气孔(12)设置在所述腔体(1)的顶部，以使气体自下至上流动。

3.根据权利要求2所述的气体混合装置，其特征在于，所述气体混合装置还包括密封连接在所述进气孔(11)处的进气管(2)和密封连接在所述出气孔(12)处的出气管(3)，所述进气管(2)设置在所述腔体(1)的顶部，所述进气管(2)依次穿过多个所述隔板(40)并伸入到最下方的所述混合区中。

4.根据权利要求3所述的气体混合装置，其特征在于，所述进气管(2)与被其穿过的所述隔板(40)过盈配合。

5.根据权利要求1所述的气体混合装置，其特征在于，所述气体混合装置还包括密封连接在所述进气孔(11)处的进气管(2)和密封连接在所述出气孔(12)处的出气管(3)，所述进气管(2)的位于所述腔体(1)外的部分通过三通接头(5)与进气分管(6)相连接，以向所述腔体(1)中通入多种气体。

6.根据权利要求1所述的气体混合装置，其特征在于，所述腔体(1)的内壁开设有凹槽，所述隔板(40)伸入到所述凹槽中，并密封连接。

7.根据权利要求1所述的气体混合装置，其特征在于，所述隔板(40)内部铺设有热管换热器，以调节待混合的气体的温度。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的气体混合装置，其特征在于，所述隔板(40)上开设有多圈所述通气孔(401)。

9.根据权利要求8所述的气体混合装置，其特征在于，在气体依次流过多个所述混合区的方向上，多个所述隔板(40)上的所述通气孔(401)的圈数渐增。

10.一种镀膜系统，包括具有镀膜室的镀膜机，其特征在于，所述镀膜机连接有根据权利要求1-9中任一项所述的气体混合装置，以使镀膜用气体经由所述气体混合装置后流入所述镀膜室。