汽化装置以及汽化方法制造方法及图纸

技术编号:7421437 阅读:249 留言:0更新日期:2012-06-09 05:04
本发明专利技术提供了一种汽化装置以及汽化方法,所述汽化装置包括加热腔体,所述加热腔体的内表面具有微结构,所述微结构用于增大待汽化液体的受热面积,并促进汽化核的产生。本发明专利技术所述的汽化装置在加热液体时,具有较低的能量损耗,较高的热传递效率以及较强的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽化装置以及使用所述汽化装置进行汽化的方法。
技术介绍
在诸多的太阳能电池应用技术中,薄膜太阳能电池因无污染,能耗少,成本低廉, 可以大规模生产等一系列优点,被广泛应用于航空、航天以及人们的日常生活中。常见的薄膜太阳能电池包括非晶硅薄膜太阳电池,铜铟镓硒薄膜电池和碲化镉薄膜电池。在公开号为101027749和1012^967的中国专利技术专利文件中,可以发现更多上述的太阳能薄膜电池的形成方法。在薄膜太阳能电池的制造中,透明导电氧化物薄膜的沉积是重要的工艺环节,所述透明导电氧化物薄膜用于制作薄膜太阳能电池的电极,通常所述透明导电氧化物为氧化锌。在氧化锌薄膜沉积工艺中,气态的二乙基锌(DEZ)会作为一种关键的气体参与反应。然而在常温下DEZ呈液态,因此需要先在汽化装置内将液态DEZ加热成气态,并利用其汽化时产生的蒸汽压,将所述气态DEZ通过输气管道压入反应腔中。DEZ在加热至70°C时将会分解并释放出大量热量,因此在进行DEZ汽化时,需要严格控制其汽化温度以防止发生爆炸事故。然而过低的汽化温度,将降低DEZ的汽化效率,且无法保证足够的蒸汽压,会导致DEZ流速减慢,进而导致氧化锌沉积速率降低,大大影响生产效率。因此,如何提高汽化装置的热传递效率,在满足蒸汽压要求的前提下,以尽可能低的温度快速安全地将液态DEZ汽化,成为DEZ汽化工艺的亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种,以提高汽化的效率,减少汽化过程中的能量损耗,并降低汽化过程中的危险。本专利技术提供的汽化装置,包括加热腔体,所述加热腔体的内表面具有微结构,所述微结构用于增大待汽化液体的受热面积,并促进汽化核的产生。优选的,所述加热腔体的内表面包括侧面以及底面,所述侧面具有所述微结构。所述底面具有所述微结构。可选的,所述微结构为沟槽、孔或者凸起。所述沟槽的横截面为三角形、半圆形、梯形或矩形。所述沟槽的横截面也可以为V字形、B字形、M形或W形。优选的,所述V字形的沟槽夹角不大于90°。优选的,所述V字形的沟槽夹角不大于60°。优选的,所述V字形的沟槽夹角不大于30°。可选的,所述沟槽形成于所述侧面上,所述三角形为直角三角形,其一直角边与所述底面平行.另一直角边与所述侧面平行。进一步的,所述直角三角形为等腰直角三角形。可选的,所述沟槽形成于所述侧面上,所述三角形靠近所述底面的边与所述侧面的夹角小于等于90度。优选的,所述沟槽的开口最大尺寸不大于3mm且不小于0.5mm。进一步优选的,所述沟槽的开口最大尺寸不大于2mm且不小于1mm。优选的,所述沟槽的深度不大于3mm且不小于0. 5mm。可选的,所述沟槽形成于所述侧面上,所述沟槽可以为螺纹沟槽。可选的,所述沟槽的延伸方向与所述底面平行,或与所述底面垂直,还可以与所述底面具有夹角。所述夹角大于等于3°且小于等于60° ;进一步优选的,所述夹角大于等于 20°且小于等于50°。可选的,所述加热腔体的腔壁内设置有加热电阻丝。所述加热腔体的腔壁外设置有硅橡胶加热器。所述加热腔体的顶面具有进液阀以及出气阀,所述进液阀与液体供应源相连,所述出气阀与生产设备反应腔体的供应管路相连。所述加热腔体的顶面具有气压计。 所述加热腔体内还具有液面检测器。本专利技术还提供了一种使用上述汽化装置的汽化方法,包括向加热腔体中注入待汽化的液体,检测所述液体的液面;当所述液面到达预注入位置时,停止注入液体;将加热腔体加热升温至初始目标温度。优选的,所述预注入位置为低于加热腔体总高度的1/2的位置。所述待汽化的液体为液态DEZ,所述初始目标温度小于70°C。所述加热升温至初始目标温度采用分步逐次升温。所述汽化方法还包括设置目标压强,检测加热腔体内的蒸汽压,调整加热腔体内的温度,使得所述蒸汽压等于目标压强。所述调整加热腔体内的温度包括保持蒸汽压不小于目标压强,降低加热腔体内的温度。所述调整加热腔体内的温度还包括若蒸汽压小于目标压强,在保持加热腔体内的温度小于70°C的前提下,提高加热腔体内的温度。与现有技术相比,本专利技术汽化装置具有如下优点所述汽化装置的加热腔体的内表面具有微结构,进一步的,所述内表面的侧面以及底面均具有微结构,可以最大化利用内表面的面积。在加热液体时,所述微结构能够增加液体的受热面积,并促进汽化核的产生,提高了热传递效率。所述微结构可以为沟槽,所述沟槽的横截面可以为三角形、V字形等;所述V字形的沟槽夹角不大于90° ;进一步的,不大于60° ;更为优选的,不大于30°。夹角越小所述沟槽的毛细作用效果越好。所述侧面的沟槽的截面为三角形,所述三角形靠近所述底面的边与所述侧面的夹角小于等于90°,可以避免沟槽内的液体外溢,有助于增强毛细作用。所述沟槽的开口尺寸不大于3mm且不小于0.5mm,进一步优选的,不大于2mm且不小于Imm ;所述沟槽的深度不大于3mm且不小于0. 5mm。一方面保证沟槽的毛细作用的效果,另一方面便于液体进入沟槽,避免产生空隙。所述侧面的沟槽的延伸方向与底面形成夹角,所述夹角大于等于3°且小于等于 60° ;进一步优选的,所述夹角大于等于20°且小于等于50°。可以在提高液体浸润沟槽以及沿沟槽延伸的速度的同时,能够避免沟槽内的液体受到过大的重力作用而影响延伸高度,有利于尽可能地增加液体的受热面积。本专利技术的汽化方法,具有如下优点在注液时,注入液体的液面高度低于加热腔体总高度的1/2,预留了汽化气体的容纳空间,对所述汽化气体能够起到缓冲作用;在汽化过程中,实时监控加热腔体内的温度以及蒸汽压,根据所述蒸汽压调整所述温度,并保证液体汽化过程的安全性。附图说明图1是本专利技术所述汽化装置的结构示意图;图2是图1所示C-C截面的俯视示意图;图3是本专利技术一个具体实施例的微结构剖面示意图;图4是本专利技术另一个具体实施例的微结构剖面示意图;图5是本专利技术又一个具体实施例的微结构剖面示意图;图6是本专利技术一个具体实施例的侧面沟槽的延伸趋势示意图;图7是本专利技术所述汽化方法的流程示意图;图8是本专利技术所述低压化学气相沉积系统的示意图。具体实施例方式根据
技术介绍
内容,由于DEZ分解温度较低,因此在DEZ的汽化过程中,汽化效率以及安全性之间存在矛盾。如何提高汽化过程中的热传递效率,成为解决上述矛盾的关键。 本专利技术则提供一种汽化装置,在加热腔体内表面上设置微结构以增大液体的加热面积,并促进汽化核的产生,减少加热时的能量损耗,提高热传递效率。图1为本专利技术所述汽化装置的结构示意图,图2是图1所示C-C截面的俯视示意图,结合图1以及图2所示,本专利技术的汽化装置包括加热腔体10,设置于所述加热腔体10 外壁的加热器20。其中,所述加热腔体10的内表面具有微结构。所述加热器20为硅橡胶加热器,硅橡胶紧贴于加热腔体10的腔壁外表面。当加热腔体10内注入液体后,所述微结构可以增大液体与加热腔体10的内表面的接触面积。由于加热器20间接通过加热腔体10 的侧壁以及底部对液体进行加热,腔壁起到热传递的作用,因此上述微结构等效增大了液体的受热面积。加热腔体内表面的微结构除前述指出的可以增大液体与加热腔体内壁的接触面积,提高热传递效率之外,还具有如下特点无数细小密集的微结构可以极大地促进汽化核的产生,使得液体在汽化时产生大量的气泡,上述气泡的溢出本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:汪宇澄李一成许国青陈亮
申请(专利权)人:理想能源设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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