[实用新型]一种改进式高纯化学品蒸发器

说明书

技术领域

本实用新型提供一种化学品蒸发器，尤其是一种改进式高纯化学品蒸发器。

背景技术

高纯化学品（如：二乙基锌DEZ、三甲基铝TMA等）已经广泛地应用于电子器件，如薄膜太阳能电池的制造，以及生物制药等行业领域。应用于精密电子器件制造时，往往采用蒸发器的办法，即通过控制加热温度，使化学品蒸发、汽化后，再通过MFC（气体质量流量计）精确控制流入反应器（或工艺腔室）内，然后经过化学反应后形成各种薄膜。

在薄膜太阳能电池的透明电极（TCO膜）制备之中，目前所广泛使用的蒸发器如图1所示，该蒸发器在蒸发器主体（1）顶部连接有化学品导入管（2）和蒸汽导出管（3），外侧设有侧面加热保温层（4），底部安装有磁铁旋转装置（5），内部安装有吊杆（10）及叶片（6），该蒸发器通过磁铁旋转装置（5）牵引安装在内部的叶片（6）运动，搅动化学品，以进行均匀加热，但这种蒸发器在补入常温的液态化学品时，蒸发器内的温度会出现不均匀情况，导致蒸汽压力不稳定问题。同时，这种蒸发器还存在着如下的缺点：

1、磁铁旋转装置失灵时，就起不到搅拌作用，同时当叶片等部件脱落时，必须停机更换维修，对于使用高纯(5N等级及以上)、易燃、易爆、低蒸汽气压的DEZ等化学品时，必须将蒸发器及管道内的所有常温下为液态的化学品（包括DEZ等）均吹扫干净后，方可实施更换维修作业，否则一旦残留的化学品接触到空气(即空气中的氧气或水气)后，立即氧化为粉末状固体将会污染整个相关的管道、阀门等系统或部件；在系统部件维修后业也必须进行类似的吹扫作业；而这种用高纯氮气N2等反复进行的吹扫作业通常需要4~5天时间，不利于生产和设备的正常使用。

2、高纯化学品内的旋转叶片长期旋转会与吊杆等有磨损，产生异物颗粒（particles），污染蒸发器内的高纯化学品，使得所提供的蒸汽质量受到影响。

3、由于蒸发器底面要加装磁铁旋转等装置，因此底面不能安装加热、保温装置，当补入室温液态化学品时，蒸发器的温度会降低，不能被及时加热到指定温度，使得蒸汽压力下降或者出现不稳定情况，影响正常、稳定的气体输出，最终可能导致后端的工艺受到影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种设计合理、使用方便、稳定可靠、加热效率高的改进式高纯化学品蒸发器，适用于对DEZ等高纯化学品进行蒸发、汽化处理，以满足精密电子器件制造时的需要（如：太阳电池等透明电极制备工艺的需求）。

本实用新型的技术方案为：一种改进式高纯化学品蒸发器，包括蒸发器主体，所述蒸发器主体的顶部设置有化学品导入管和蒸汽导出管，其特征在于：所述蒸发器主体上安装有与化学品导入管相连通的中心管，中心管底部设置有环状管网，环状管网上开有若干个小孔。

所述中心管垂直设置在蒸发器主体内部中央位置。

优选地，所述环状管网包括环形的外圈，所述外圈通过若干条呈辐射状的连接管与中心管底部相连通，外圈和连接管上均匀分布有若干个小孔。

所述蒸发器主体的外侧设有侧面加热保温层和底面加热保温层。

所述侧面加热保温层和底面加热保温层均采用保温材料。

所述蒸发器主体侧面和底面安装有热电偶和其它加热器，优选地，侧面加热保温层和底面加热保温层分别使用两个独立可控的加热保温装置。

所述化学品导入管和蒸汽导出管上均设有调节阀。

本实用新型取消了各种运动部件和机构，在化学品导入管的末端采用高纯不锈钢等材料焊接环状管网并在上面均匀的开上小孔，使新补入的化学品经小孔后均匀地散布到蒸发器之中，由于低温的物料密度往往较大而因此向下运动扩散，高温的则向上扩散，这样就在蒸发器内形成扩散和对流，从而获得均匀加热的效果。此外，小孔同时还有利于控制补液的速度从而避免大口径的补液管短时间内补入大量的常温液体对蒸发器内的化学品温度带来较大的变动，影响汽化气体的压力稳定性。

本实用新型还具有如下优点： 

1、没有任何运动部件和机构，可靠性得以提高，降低了故障率和可能的维护时间，提高了设备的开机率，同时由于没有运动部件，不会在蒸发器内形成颗粒污染高纯化学品。

2、底面可以加装加热器及保温材料，增加了受热面。假设圆柱体形状的蒸发器的半径为R，高为H，则现有蒸发器的受热面积为S1=2πRH，新设计蒸发器的受热面积为S2=2πRH+πR2，所以，得到S2/S1为：