CN102824864B - 汽化混合装置 - Google Patents

Abstract

一种汽化混合装置，包括圆柱形的汽化室及设于该汽化室上的进液管、载气管和出气管，该载气管的管口与该进液管的管口靠近且相对，且该载气管的管口靠近该汽化室的内壁。上述汽化混合装置的载气管的管口与该进液管的管口靠近且相对，且载气管的管口靠近该汽化室的内壁，因此载气管喷出的气体能够第一时间与进液管喷入的汽化物相接触，并且使得从载气管内喷出的气体沿着汽化室的圆弧形的管壁流动，从而和进液管喷入的汽化物一起形成旋转的涡流，加速气体与汽化物之间的均匀混合。

Description

汽化混合装置

【技术领域】

本发明涉及浮法玻璃生产领域，尤其是涉及一种浮法在线CVD法生产镀膜玻璃的浮法生产线的汽化混合装置。

【背景技术】

浮法玻璃在线镀膜，是在浮法玻璃生产线上实现的。根据所用的镀膜原材料的状态不同，在线镀膜技术可以分为气态镀膜技术、液态镀膜技术和固态镀膜技术。气态镀膜技术可进行低辐射镀膜和阳光控制镀膜产品的生产。在线低辐射镀膜，又称在线low-E镀膜，指的是在浮法生产线上、即移动的热的玻璃带表面沉积多层掺杂的或未掺杂的金属氧化物或金属化合物的膜层技术。其中气态的阳光控制镀膜，主要指的是以气态硅烷为主要原料的金属膜层的镀膜玻璃。

传统的镀膜设备在锡槽出口处提供了一受控气氛小室，受控气氛小室内设有汽化混合装置，已将硅烷、含氧源、乙烯组成的气体混合物以惰性气体为载体，高速沉积在浮法玻璃带表面形成屏蔽层，然后将含有锡源、锑源、氟源、磷源以及催化剂、氧化剂和稳定剂而混合制成的前质体气体混合物，用氮气作为载体，以高速进行热分解反应，在镀有屏蔽层的玻璃带上形成一定厚度的具有低辐射性能的膜层。

然而，传统的镀膜工艺过程先驱体如：锡源、锑源、氟源、磷源等的气化混合设备常采用鼓泡或压力喷雾的方式，上述方式前驱体在随载气的传输过程由于受到压力稳定性的影响，容易导致混合效果较差，各种气体的均匀度不高。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种混合效果较好的汽化混合装置。

一种汽化混合装置，包括圆柱形的汽化室及设于该汽化室上的进液管、载气管和出气管，该载气管的管口与该进液管的管口靠近且相对，且该载气管的管口靠近该汽化室的内壁。

在优选的实施例中，该汽化室包括与从该载气管内喷出的气体相接触的接触部，该载气管的轴线平行于该汽化室的截面圆位于该接触部的切线。

在优选的实施例中，该载气管的轴线与该汽化室的轴线异面垂直。

在优选的实施例中，设该载气管的轴线与该圆柱形的汽化室的轴线之间的距离为D，该汽化室的内径为R，则：0.86R≤D＜R。

在优选的实施例中，该进液管的轴线穿过该汽化室的截面圆的圆心，该载气管的轴线与该进液管的轴线所成角度为55°～65°。

在优选的实施例中，设该进液管的管口到该汽化室的截面圆的圆心的距离为L，该汽化室的内径为R，则：0.91R≤L≤R。

在优选的实施例中，该出气管的轴线与该载气管的轴线平行，该出气管的轴线与该汽化室的轴线相交且垂直。

在优选的实施例中，设该出气管的轴线和该载气管的轴线在该汽化室的轴线上的投影距离为S，则：且S≤2R；其中，Q为载气管的流量，r为载气管的内径，R为汽化室的内径。

在优选的实施例中，该汽化室包括内腔和套设于该内腔的外套，该内腔与该外套之间形成容纳蒸汽的容纳腔，该外套上设有与该容纳腔相通的蒸汽进气管和蒸汽排废管。

在优选的实施例中，还包括设于该汽化室一端的观察室。

上述汽化混合装置的载气管的管口与该进液管的管口靠近且相对，且载气管的管口靠近该汽化室的内壁，因此载气管喷出的气体能够第一时间与进液管喷入的汽化物相接触，并且使得从载气管内喷出的气体沿着汽化室的圆弧形的管壁流动，从而和进液管喷入的汽化物一起形成旋转的涡流，加速气体与汽化物之间的均匀混合。

【附图说明】

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为一实施例的汽化混合装置的俯视图；

图2为沿图1中A-A线的剖视图；

图3为沿图1中B-B线的剖视图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

请同时参阅图1和图2，一实施例的汽化混合装置100包括汽化室10、基座20和观察室30。汽化室10大致为圆柱形，基座20设于汽化室10的底部，用于支撑汽化室10。观察室30设于汽化室10的一端，用于观察汽化室10内液面等状况。

汽化室10水平放置，包括大致为圆柱形的内腔11和套设于内腔11的外套12。内腔11和外套12之间形成容纳腔111。外套12的顶部设有蒸汽进气管121；外套12的底部设有蒸汽排废管122。蒸汽进气管121和蒸汽排废管122均与容纳腔111相通。蒸汽可以从蒸汽进气管121进入容纳腔111，然后从蒸汽排废管122排出，并在此过程中加热内腔11或将内腔11保持较高的温度。为了监测汽化室10内气体的温度，汽化室10的顶部还设有伸入内腔11的热电偶接口123。

请一并参阅图3，汽化室10上还设有进液管40、载气管50和出气管60。

进液管40设于汽化室10的靠近下方的位置。进液管40的轴线穿过汽化室10的轴线O，且与竖直方向形成55°～65°的夹角，优选为60°。进液管40伸入内腔11的部位较短，以使汽化物能够较快地流出至内腔11底部。优选的，设进液管的管口到汽化室10的截面圆的圆心的距离为L，汽化室的内径为R，则：0.91R≤L≤R。

载气管50设于汽化室10靠近一侧边缘的位置，且沿竖直方向延伸，即载气管50的轴线52与汽化室10的轴线O垂直。载气管50包括楔形的管口51。管口51靠近内腔11的内壁，且其边缘朝远离内腔11的内壁的方向倾斜。管口51的载气管50的管口51与进液管40的管口靠近且相对，因此载气管50喷出的气体能够第一时间与进液管40喷入的汽化物相接触。内腔11包括与从载气管50内喷出的气体相接触的接触部112。载气管50的轴线52平行于内腔11的截面圆位于接触部112的切线。优选的，设载气管的轴线52与汽化室10的轴线O之间的距离为D，内腔11的内径为R，则：0.86R≤D＜R。这样的设计能够使得从载气管50内喷出的气体沿着内腔11的圆弧形的管壁流动，从而和进液管40喷入的汽化物一起形成如图3所示的旋转的涡流，加速气体与汽化物之间的均匀混合。

出气管60设于汽化室10的正上方，且沿竖直方向延伸，即与载气管50平行。出气管60的轴线垂直穿过汽化室10的轴线O。出气管60与载气管50之间的距离在设计中较为重要，如果太短，则气体还未完全混合便从出气管60中流出；如果太长，一则增加了设备尺寸，二则导致气体混合时间过长发生不必要的反应。因此，在根据离心力学及流体力学原理，为达到利用载气对汽化室内液态化学物质汽化后进行有效充分混合的目的，考虑汽化室及管路相关结构尺寸及流体参数进行计算，经流体动力学仿真模拟实验验证后得到如下参数关系：设出气管60的轴线61和载气管50的轴线52在汽化室10的轴线O上的投影距离为S，则：

$Q=\mathrm{\π}{r}^2\sqrt{2\mathrm{gS}},$ 且S≤2R；

其中，Q为载气管50的流量，r为载气管50的内径，g为重力加速度，R为汽化室10的内径。

观察室30包括第一连接管31、卡箍32、第二连接管33、第一密封件34、玻璃窗35及外盖36。

第一连接管31设于汽化室10的一端，第二连接管33与第一连接管31通过卡箍32相连。第一密封件34由耐高温耐腐蚀的材料制成，其设于第二连接管33与第一连接管31相接触的部位。玻璃窗35设于第二连接管33的末端，外盖36通过螺钉将玻璃窗35与第二连接管33固定。优选的，玻璃窗35与外盖36之间还设有第二密封件37。第二密封件37与第一密封件34的材质相同。

可以理解，观察室30也可省略。汽化室10可以采用其他方式进行加热，例如电阻丝等。

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本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 (8)

1.一种汽化混合装置，包括圆柱形的汽化室及设于该汽化室上的进液管、载气管和出气管，其特征在于：该进液管设于该汽化室的靠近下方的位置，该载气管设于该汽化室靠近一侧边缘的位置，该汽化室靠近一侧边缘的位置位于该汽化室的靠近下方的位置的上方，该载气管的管口与该进液管的管口靠近且相对，且该载气管的管口靠近该汽化室的内壁，且该载气管的管口的边缘朝远离该汽化室的内壁的方向倾斜；

该汽化室包括与从该载气管内喷出的气体相接触的接触部，该载气管的轴线平行于该汽化室的截面圆位于该接触部的切线；

该进液管的轴线穿过该汽化室的截面圆的圆心，该载气管的轴线与该进液管的轴线所成角度为55°～65°。

2.根据权利要求1所述的汽化混合装置，其特征在于：该载气管的轴线与该汽化室的轴线异面垂直。

3.根据权利要求2所述的汽化混合装置，其特征在于：设该载气管的轴线与该圆柱形的汽化室的轴线之间的距离为D，该汽化室的内径为R，则：

0.86R≤D<R。

4.根据权利要求1所述的汽化混合装置，其特征在于：设该进液管的管口到该汽化室的截面圆的圆心的距离为L，该汽化室的内径为R，则：

0.91R≤L≤R。

5.根据权利要求2所述的汽化混合装置，其特征在于：该出气管的轴线与该载气管的轴线平行，该出气管的轴线与该汽化室的轴线相交且垂直。

6.根据权利要求5所述的汽化混合装置，其特征在于：设该出气管的轴线和该载气管的轴线在该汽化室的轴线上的投影距离为S，则：

$Q=\mathrm{\&pi;}{r}^2\sqrt{2\mathrm{gS}},$ 且S≤2R；

其中，Q为载气管的流量，r为载气管的内径，R为汽化室的内径。

7.根据权利要求1所述的汽化混合装置，其特征在于：该汽化室包括内腔和套设于该内腔的外套，该内腔与该外套之间形成容纳蒸汽的容纳腔，该外套上设有与该容纳腔相通的蒸汽进气管和蒸汽排废管。

8.根据权利要求1所述的汽化混合装置，其特征在于：还包括设于该汽化室一端的观察室。