用于冷却加热管的热交换器和所述冷却的方法技术

本发明专利技术描述了用于冷却加热管的热交换器，所述热交换器包含：至少两个冷却管，其中所述至少两个冷却管被布置以使得所述至少两个冷却管的每个冷却管被配置以与加热管热接触；和用于产生气雾剂的装置，所述装置被配置以在至少两个冷却管中提供气雾剂。

Heat exchanger for cooling heating tube and cooling method thereof

The present invention describes a heat exchanger for cooling heating pipes, which comprises at least two cooling pipes, in which at least two cooling pipes are arranged so that each cooling pipe of at least two cooling pipes is configured to heat contact with the heating pipe, and a device for generating aerosols. Aerosol is provided in at least two cooling pipes.

【技术实现步骤摘要】
用于冷却加热管的热交换器和所述冷却的方法本申请是申请日为2011年12月9日、申请号为201180075395.6、名称为“用于冷却加热管的热交换器和所述冷却的方法”的中国专利申请(PCT申请号为PCT/EP2011/072371)的分案申请。
本专利技术实施例涉及用于冷却例如用作蒸发器的加热管的热交换器，和冷却加热管的方法。
技术介绍
加热管被例如用于半导体工业中以沉积薄膜。材料在加热管中被汽化，且蒸汽在沉积在基板上之前穿过开口。例如，诸如三聚氰胺的三嗪可被汽化，且在蒸汽通过开口之后，蒸汽沉积在基板上以便涂布。加热管必须有时被冷却以例如替换涂料(例如三聚氰胺)，因为涂料在被用于涂布若干基板之后变得耗尽。生产的总速率可受各种操作时间影响，具体而言冷却加热管所需的时间。因此，与当加热管用于涂布应用时的加热管相关联的问题是用于冷却所需的时间，其中更需要快速的冷却时间。尽管液态水可在一些情况下用作热设备的冷却剂，但是部分由于水的高比热容和/或汽化热的水功效的原因，存在当使用液态水冷却物品时引起显著问题的情况。例如，当温度高于水的沸点温度时，由于水的快速汽化，将水用作热交换器中的冷却剂可能引起高压。高压可能破坏垫圈和密封，和导致热交换器的故障。存在具体而言用于冷却加热管或蒸发器的热交换器的强烈需要，所述热交换器可增加冷却速率，从而增加加热管的生产率。鉴于上文，本专利技术的目的是提供克服本
中的至少一些问题的热交换器。
技术实现思路
根据实施例，提供用于冷却加热管10的热交换器100，所述热交换器100包含：至少两个冷却管20，其中至少两个冷却管被布置以使得至少两个冷却管20的每个冷却管被配置以与加热管10热接触；和用于产生气雾剂50的装置，所述装置被配置以在至少两个冷却管中提供气雾剂。根据另一实施例，本专利技术提供一种冷却蒸发器的加热管的方法，所述方法包含注入气雾剂至至少两个冷却管中，所述至少两个冷却管与加热管热接触。附图说明因此，以可详细地理解本专利技术的上述特征的方式，可参考实施例获得上文简要总结的本专利技术的更特定描述。附图涉及本专利技术实施例且附图描述在下文中：图1图示根据本文所述的实施例的被配置以与加热管热接触的热交换器；图2图示根据本文所述的实施例的被配置以与加热管热接触的热交换器；图3图示根据本文所述的实施例的被配置以与加热管热接触的热交换器；图4图示根据本文所述的实施例的被配置以与加热管热接触的热交换器；图5图示根据本文所述的实施例的被配置以与加热管热接触的热交换器；图6图示根据本文所述的实施例的至产生气雾剂的装置的脉冲信号；图7图示根据本文所述的实施例的被配置以与加热管热接触的冷却管的横截面；图8图示根据本文所述的实施例的被配置以与加热管热接触的冷却管的横截面；图9图示根据本文所述的实施例的被配置以与加热管热接触的热交换器的冷却管；图10图示根据本文所述的实施例的被配置以与加热管热接触的冷却管的横截面，所述加热管具有凹槽；图11图示根据本文所述的实施例的被配置以与加热管热接触的冷却管，和外部皮带的横截面；图12图示根据本文所述的实施例的用于测量加热管温度的温度传感器，所述温度传感器连通地耦接到控制器；图13图示根据本文所述的实施例的具有排气组件的热交换器；图14图示根据本文所述的实施例的冷却管。具体实施方式现将对本专利技术的各种实施例进行详细参考，所述实施例的一或多个实例图示于诸图中。在附图的以下描述中，相同元件符号代表相同元件。通常，仅描述对于个别实施例的差异。每一实例是作为说明而提供且并不意味作为限制。此外，图示或描述为一个实施例的一部分的特征可用于其他实施例或结合其他实施例一起使用，以产生更进一步实施例。本描述意图包括所述修改和变化。在本文中，气雾剂意图意指具有小液滴的气态悬浮物，特别地是水滴或包含水的液滴。在本文中，毛细管意图意指选择性地为圆形的软管或管道，所述软管或管道具有从约0.5mm2至约7mm2，或约3mm2的内部横截面积；或替代地或另外地，毛细管意图意指选择性地为圆形的管道或软管，所述管道或软管具有从约0.5mm至约3mm，或约2mm的内部宽度或内部直径。在本文中，热容可意指容积热容或摩尔热容等等；因此，热容可以是如热容所通常定义的广延性质，或热容可以是强度性质(例如，水在标准条件下的热容通常高于氮的热容)。图1图示根据本文所述的实施例的热交换器100，所述热交换器100包含两个冷却管20和用于产生气雾剂50的装置。也可预期多于两个的冷却管，所述冷却管被配置以与加热管10热接触，所述加热管10可以是选择性地放置在真空腔室之内的蒸发器或蒸发式涂布机。当气雾剂流过冷却管时，加热管比使用氮气冷却的情况下(无气雾剂)更迅速地冷却。例如，冷却实验是使用在大气压力下的氮气或气雾剂流对初始温度为350℃的热加热管进行，在与加热管热接触之前，每一热交换介质(氮气或气雾剂)处于接近室温的初始温度下。对于大气压力下的氮气，从350℃至200℃的温度下降费时大约半小时，而气雾剂费时7分钟。(具有不同的初始温度和最终温度，例如，从350℃冷却到100℃的)冷却速率的其他比较可给予甚至更多的时间节省，例如使用气雾剂的15分钟的冷却工艺可相比于使用不同热交换介质的一小时长的工艺。气雾剂热交换介质的使用提供期望的快速冷却速率，且可例如实现蒸发器的更大的生产率。本文所述的加热管和/或蒸发器可被放置在真空系统中，其中热交换器被配置用于冷却加热管和/或蒸发器。通常，真空操作排除了基于液态水的热交换器的使用，所述基于液态水的热交换器最经常用在大气压力下。本文的热交换器的实施例实现了诸如加热管和/或蒸发器的高温和/或低压设备的快速冷却。在实施例中，加热管是蒸发器的一部分，所述蒸发器可用于涂布诸如三嗪的有机材料，所述三嗪诸如三聚氰胺。通常，蒸发器是通过升高至约350℃至400℃的电加热线圈加热，且位于蒸发器和加热管内部的有机材料被在从300℃到400℃的温度下通过蒸发或升华中的任一个(对于三聚氰胺而言为升华)而汽化。有机蒸汽通常通过诸如狭缝的开口，且在基板上沉积为层。在涂布基板之后，加热被关闭且冷却工艺开始。至少部分地因为热涂层材料的反应性，所以在许多情况下的冷却必须在真空中或不暴露于空气的情况下进行。例如，当温度超过大约200℃时，在暴露于大气之后，多数三嗪(三嗪的实例是三聚氰胺)可以分解。因此，加热管被从200℃或更高的涂布温度冷却，所述涂布温度可以是300℃和更高，或从350℃到400℃的温度。在实施例中，气雾剂的液滴是水溶液，例如与诸如丙二醇或乙二醇的沸点升高剂(elevator)混合的水。通过使用沸点升高剂，气雾剂的比热容可被调整，例如降低；且液滴的沸点温度可被调整，例如升高。冷却加热管的速率，和替代地或另外地，热交换器性能特性(例如，传热系数和传热速率)可因此被基于至少调整气雾剂的成分和/或例如流率而调整。气雾剂的液滴可由除了水之外的材料组成，尽管由于以下至少一个原因水是比较好的：水的比热、汽化热、无可燃性，和低成本。气雾剂，特别地包含水滴的气雾剂的使用具有避免高压的优点，然而雾化水滴的高热容量和汽化热被利用以有效地从加热管去除热量(即冷却)。在实施例中，加热管被使用气雾剂冷却，直到冷却工艺终止或达到用于打开蒸发器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却加热管(10)的热交换器(100)，包含：至少两个冷却管(20)，其中所述至少两个冷却管被布置以使得至少两个冷却管(20)的每个冷却管被配置以与加热管(10)热接触；和用于产生气雾剂(50)的装置，被配置以在所述至少两个冷却管中提供所述气雾剂。

【技术特征摘要】
1.一种冷却加热管(10)的热交换器(100)，包含：至少两个冷却管(20)，其中所述至少两个冷却管被布置以使得至少两个冷却管(20)的每个冷却管被配置以与加热管(10)热接触；和用于产生气雾剂(50)的装置，被配置以在所述至少两个冷却管中提供所述气雾剂。2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于用于产生所述气雾剂(50)的装置包含：至少两个毛细管(30)；和阀门(40)，特别是脉冲阀。3.如权利要求2所述的热交换器，进一步包含：导管(60)，在所述阀门(40)和所述至少两个毛细管(30)之间。4.如任一前述权利要求所述的热交换器，其特征在于用于产生所述气雾剂(50)的装置包含：至少两个阀门(45)，特别是脉冲阀，在所述至少两个冷却管的进口侧提供。5.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于用于产生所述气雾剂的装置包含振动元件。6.如任一前述权利要求所述的热交换器，进一步包含：控制器(500)，与所述用于产生气雾剂的装置通讯；其中所述控制器被配置以调整以下参数的至少一个：脉冲周期(620)、脉冲持续时间(630)和脉冲延迟(640)。7.如任一前述权利要求所述的热交换器，其特征在于所述冷却管数目是从2至64，较好地从18至24；和/或所述冷却管内直径是从12mm2至200mm2，较好地是从25mm2至80mm2，且更较好地是约50mm2；和/或与所述加热管接触的所述冷却管的每一部分的...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·霍夫曼，P·斯库克，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US