提供了用于蒸发液体前体以形成玻璃光纤预制件的蒸发器和系统。所述蒸发器包括膨胀室，所述膨胀室至少被侧壁部分包封，所述膨胀室包括上端和下端，并且侧壁被设置在上端与下端之间。所述蒸发器还包括闭环液体输送管道，其邻近膨胀室的上端定位在膨胀室中，其中，所述闭环液体输送管道包括多个喷嘴，所述多个喷嘴经取向而将液体前体喷雾引导到侧壁的内表面上。进一步地，蒸发器包括至少一个供应管道，其邻近膨胀室的上端定位并且连接到闭环液体输送管道，以及包括蒸气输送出口，其连接到膨胀室并且被构造成从膨胀室引导蒸发的液体前体。体。体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蒸发器及包含该蒸发器的用于形成玻璃光纤预制件的设备
[0001]本申请要求2019年2月13日提交的系列号为62/805005的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全部结合入本文。
[0002]背景
[0003]本说明书一般涉及用于形成玻璃光纤预制件的设备，更具体地，涉及用于蒸发在玻璃光纤预制件的制造中使用的玻璃前体材料的蒸发器。
技术介绍
[0004]玻璃光纤一般通过由玻璃光纤预制件拉制光纤来形成。玻璃预制件可以通过利用气相沉积将二氧化硅基玻璃烟炱沉积在饵杆或芯棒上形成。环硅氧烷，例如八甲基环四硅氧烷(OMCTS)常用作液体前体生产热解生成的二氧化硅基颗粒，它们沉积在饵杆上以形成玻璃光纤预制件。液体前体初始在蒸发器中蒸发，经蒸发的液体前体被进料到燃烧器，在燃烧器处，它们经历高温氧化反应以形成二氧化硅基玻璃烟炱。二氧化硅基玻璃烟炱沉积在饵杆上以形成一个或多个二氧化硅基玻璃烟炱的多孔层。随后，该二氧化硅基玻璃烟炱的多孔层经致密化而完成玻璃光纤预制件的形成。
[0005]在蒸发过程期间，未蒸发的液体前体可在蒸发器中聚合并导致形成胶体，胶体在蒸发器的下部区域聚集。胶体的积聚迫使需要周期性地关停和清洁蒸发器以及用于形成玻璃光纤预制件的相关设备。因此，蒸发器对液体前体的不完全蒸发可能降低制造效率并增加制造成本。
[0006]因此，需要用于形成玻璃光纤预制件的设备的替代性蒸发器。
技术实现思路
[0007]根据第1方面A1，一种包括蒸发器并且所述蒸发器被构造成蒸发用于形成玻璃光纤预制件的液体前体的设备，所述设备包括膨胀室，所述膨胀室至少部分被侧壁包封。所述膨胀室包括上端和下端，并且侧壁设置在上端与下端之间。所述蒸发器还包括闭环液体输送管道，其邻近膨胀室的上端位于膨胀室中。闭环液体输送管道包括多个喷嘴，所述多个喷嘴经取向而将液体前体喷雾引导到侧壁的内表面上。所述蒸发器还包括至少一个供应管道，其邻近膨胀室的上端定位并且与闭环液体输送管道连接。
[0008]第2方面A2包括如方面A1所述的设备，其还包括位于膨胀室的上端处并且至少部分包封膨胀室的盖，其中，所述至少一个供应管道延伸通过所述盖。
[0009]第3方面A3包括如方面A2所述的设备，其中，闭环液体输送管道与盖间隔距离s，其中，s大于或等于0厘米且小于或等于40厘米。
[0010]第4方面A4包括如方面A3所述的设备，其中，s为0厘米。
[0011]第5方面A5包括如方面A1
‑
A4中任一方面所述的设备，其中，闭环液体输送管道的周界与膨胀室的侧壁间隔距离r，其中，距离r大于或等于1厘米且小于或等于2.54厘米。
[0012]第6方面A6包括如方面A1
‑
A5中任一方面所述的设备，其中，闭环液体输送管道包括内截面直径，所述内截面直径大于或等于0.25厘米且小于或等于0.75厘米。
[0013]第7方面A7包括如A1
‑
A6中任一方面所述的设备，其中，所述多个喷嘴围绕闭环液体输送管道的周界等距间隔。
[0014]第8方面A8包括如方面A1
‑
A7中任一方面所述的设备，其中，所述多个喷嘴包括主流动矢量，其相对于水平面成大于或等于30
°
且小于或等于55
°
的角θ取向。
[0015]第9方面A9包括如方面A1
‑
A8中任一方面所述的设备，其中，所述多个喷嘴包括大于或等于0.045厘米且小于或等于0.1厘米的喷嘴直径。
[0016]第10方面A10包括如方面A1
‑
A9中任一方面所述的设备，其中，所述多个喷嘴包括大于或等于0.75厘米且小于或等于2.54厘米的喷嘴间距。
[0017]第11方面A11包括如方面A1
‑
A10中任一方面所述的设备，其中，膨胀室的侧壁的内表面具有大于或等于0.18平方米且小于或等于1平方米的表面积。
[0018]第12方面A12包括如方面A1
‑
A11中任一方面所述的设备，其中，膨胀室的侧壁由热导率为至少100BTU/hr
‑
ft
‑
F的材料形成。
[0019]第13方面A13包括如A1
‑
A12中任一方面所述的设备，其中，所述膨胀室的侧壁包括设置在侧壁中的多个通道。
[0020]第14方面A14包括如A1
‑
A13中任一方面所述的设备，其中，膨胀室的侧壁包括内壳，与内壳间隔的外壳，以及设置在内壳与外壳之间的环状流动通道中的混合插入件，所述混合插入件以螺旋构造围绕内壳延伸。
[0021]第15方面A15包括用于形成玻璃光纤预制件的设备。所述设备包括蒸发器，所述蒸发器包括膨胀室，所述膨胀室至少被侧壁部分包封。所述膨胀室包括上端和下端，并且侧壁设置在上端与下端之间。所述蒸发器还包括盖，所述盖位于侧壁的上端并且至少部分包封膨胀室。至少一个供应管道延伸通过所述盖。所述蒸发器还包括位于膨胀室中的闭环液体输送管道。闭环液体输送管道与所述至少一个供应管道连接，并且闭环液体输送管道包括多个喷嘴，所述多个喷嘴经取向而将液体前体喷雾引导到侧壁的内表面上。每个喷嘴包括主流动矢量，其相对于水平面成大于或等于30
°
且小于或等于55
°
的角θ取向。蒸发器还包括蒸气输送出口，其连接到膨胀室并且被构造成从膨胀室取出蒸发的液体前体。用于形成玻璃光纤预制件的设备还包括：与所述至少一个供应导管连接的液体前体源，与蒸气输送出口连接的燃烧器，以及被构造用于旋转玻璃光纤预制件的玻璃车床。所述燃烧器被构造成沿着玻璃车床旋转的旋转轴的轴平移。
[0022]第16方面A16包括如方面A15所述的设备，其中，液体前体以大于475克/分钟的流动速率被输送到膨胀室。
[0023]第17方面A17包括如A15或A16中任一方面所述的设备，其中，膨胀室的侧壁包括内壳，外壳，以及设置在内壳与外壳之间的混合插入件，所述混合插入件以螺旋构造围绕内壳延伸。
[0024]第18方面A18包括如方面A15
‑
A17中任一方面所述的设备，其还包括加热系统，所述加热系统与膨胀室的侧壁连接并且被构造成将至少一部分的侧壁加热到足以使液体前体蒸发的温度。
[0025]第19方面A19包括如方面A15
‑
A18中任一方面所述的设备，其中，闭环液体输送管
道的周界与膨胀室的侧壁间隔距离r，其中，距离r大于或等于1厘米且小于或等于2.54厘米。
[0026]第20方面A20包括如方面A15
‑
A19中任一方面所述的设备，其中，所述多个喷嘴的喷嘴间距大于或等于0.75厘米且小于或等于2.54厘米。
[0027]在以下的具体实施方式中将阐述本文所述的用于玻璃前体的气相沉积的蒸发器和设备的其他特征和优点，其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包含蒸发器的用于形成玻璃光纤预制件的设备，所述蒸发器被构造用于蒸发液体前体，所述蒸发器包括：膨胀室，所述膨胀室至少被侧壁部分包封，所述膨胀室包括上端和下端，并且侧壁被设置在上端与下端之间；闭环液体输送管道，其邻近膨胀室的上端定位在膨胀室中，其中，所述闭环液体输送管道包括多个喷嘴，所述多个喷嘴经取向而将液体前体喷雾引导到侧壁的内表面上；和至少一个供应管道，所述至少一个供应管道邻近膨胀室的上端定位并且与闭环液体输送管道连接。2.如权利要求1所述的设备，其还包括：位于膨胀室的上端处并且至少部分包封膨胀室的盖，其中，所述至少一个供应管道延伸通过所述盖。3.如权利要求2所述的设备，其中，闭环液体输送管道与盖间隔距离s，其中，s大于或等于0厘米且小于或等于40厘米。4.如权利要求3所述的设备，其中，s为0厘米。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的设备，其中，闭环液体输送管道的周界与膨胀室的侧壁间隔距离r，其中，距离r大于或等于1厘米且小于或等于2.54厘米。6.如权利要求1
‑
5中任一项所述的设备，其中，闭环液体输送管道包括内截面直径，所述内截面直径大于或等于0.25厘米且小于或等于0.75厘米。7.如权利要求1
‑
6中任一项所述的设备，其中，所述多个喷嘴围绕闭环液体输送管道的周界等距间隔。8.如权利要求1
‑
7中任一项所述的设备，其中，所述多个喷嘴包括主流量矢量，其相对于水平面成大于或等于30
°
且小于或等于55
°
的角θ取向。9.如权利要求1
‑
8中任一项所述的设备，其中，所述多个喷嘴包括大于或等于0.045厘米且小于或等于0.1厘米的喷嘴直径。10.如权利要求1
‑
9中任一项所述的设备，其中，所述多个喷嘴包括大于或等于0.75厘米且小于或等于2.54厘米的喷嘴间距。11.如权利要求1
‑
10中任一项所述的设备，其中，膨胀室的侧壁的内表面具有大于或等于0.18平方米且小于或等于1平方米的表面积。12.如权利要求1
‑
11中任一项所述的设备，其中，膨胀室的侧壁由热导率为至少100BTU/hr
‑
ft
【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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