專利名稱：液態(tài)源汽化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽化裝置，尤其涉及一種液態(tài)源汽化裝置。
背景技術(shù)：
液態(tài)源和特種氣體一樣，是電子行業(yè)的重要原料。液態(tài)源常溫下蒸汽壓很低，以液態(tài)存在。但必須轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，才能參與工藝反應(yīng)。如光纖預(yù)制棒的制造工藝需要用到 SiC14、GeC14、P0C13等液態(tài)源，用于芯層和包層的沉積工藝。硅基太陽能電池生產(chǎn)中用到的P0C13，需要經(jīng)過氮?dú)鈹y帶進(jìn)入擴(kuò)散爐，生成PN結(jié)。薄膜太陽能電池成產(chǎn)用到的DESi， 蒸發(fā)后參與反應(yīng)，生成TCO玻璃。半導(dǎo)體芯片制造用到的TE0S，經(jīng)過蒸發(fā)進(jìn)入反應(yīng)腔，生成 Si02絕緣層。芯片制造中用到的TCS，汽化后用于制造硅外延片。工藝中化學(xué)品輸送需要使用的輸送設(shè)備是整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，而汽化裝置又是整個(gè)輸送設(shè)備的核心部分。對(duì)于光纖行業(yè)，汽化裝置將直接影響到預(yù)制棒的光學(xué)性能，決定了整個(gè)系統(tǒng)能否生產(chǎn)出合格預(yù)制棒。液態(tài)源傳統(tǒng)的汽化通常有蒸發(fā)或者氣體鼓泡攜帶兩種方式實(shí)現(xiàn)。兩種方式通常是由終端用氣量的多少來劃分并選擇，通常用氣量多時(shí)采用蒸發(fā)方式，用氣量少時(shí)采用鼓泡攜帶方式，兩種方式單獨(dú)使用。其中蒸發(fā)方式通常采用內(nèi)部電加熱或外部加熱的方式，使蒸發(fā)器中的液態(tài)源完成汽化。氣體鼓泡攜帶方式伴隨外部加熱使攜帶氣體鼓泡，鼓出的氣體中摻雜少量液態(tài)源蒸汽輸送到終端。此種方式需嚴(yán)格控制載氣的品質(zhì)和流量。對(duì)于同一工藝而言，終端需求的液態(tài)源用量并不是始終不變的，這就需要汽化裝置能根據(jù)實(shí)際需求輸出不同流量的化學(xué)品，但傳統(tǒng)汽化裝置無法實(shí)現(xiàn)兩種方式的轉(zhuǎn)化，應(yīng)用上缺乏靈活性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種液態(tài)源汽化裝置，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)和鼓泡兩種功能切換，使系統(tǒng)同時(shí)適用于不同用量的液態(tài)源汽化系統(tǒng)，大大改善可操作性和靈活性。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題提供一種液態(tài)源汽化裝置，包括汽化容器，其中， 所述汽化容器頂部開孔插有鼓泡管路、壓力表和液位計(jì)，所述汽化容器設(shè)有內(nèi)部電加熱棒和外部加熱器，所述汽化容器出口處設(shè)置有質(zhì)量流量計(jì)和蒸汽出口閥門。上述的液態(tài)源汽化裝置，其中，所述汽化容器底部開孔和補(bǔ)液裝置相連。上述的液態(tài)源汽化裝置，其中，所述汽化裝置設(shè)置有保溫箱，所述保溫箱內(nèi)部設(shè)置循環(huán)風(fēng)機(jī)、電熱翅片和溫控裝置，所述汽化容器出口、質(zhì)量流量計(jì)和蒸汽出口閥門放置于保溫箱中。本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本實(shí)用新型提供的液態(tài)源汽化裝置，通過設(shè)置鼓泡管路、內(nèi)部電加熱棒和外部加熱器，使用流量控制模塊、壓力控制裝置和溫度控制裝置共同調(diào)節(jié)汽化容器輸出的氣體量，并根據(jù)汽化的用氣量切換蒸發(fā)和鼓泡模式，從而實(shí)現(xiàn)液態(tài)源的汽化，使系統(tǒng)同時(shí)適用于不同用量的液態(tài)源汽化系統(tǒng)，大大改善了可操作性和靈活性。

[0011]圖1為本實(shí)用新型液態(tài)源汽化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]圖中[0013]1汽化容器2循環(huán)風(fēng)機(jī)3電熱翅片[0014]4質(zhì)量流量計(jì)5蒸汽出口閥門6補(bǔ)液裝置[0015]7控制箱8抽風(fēng)柜9保溫箱[0016]10鼓泡管路11壓力表12液位計(jì)[0017]13內(nèi)部加熱棒14外部加熱器
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。圖1為本實(shí)用新型液態(tài)源汽化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見圖1，本實(shí)用新型提供的液態(tài)源汽化裝置包括汽化容器1，所述汽化容器1 設(shè)置有溫度控制裝置、壓力控制裝置、液位控制裝置，其中溫度控制裝置包括設(shè)置汽化容器 1內(nèi)部的內(nèi)部加熱加熱棒13和設(shè)置在汽化容器1外面底部的外部加熱器14，所述汽化容器出口處設(shè)置有質(zhì)量流量計(jì)4和蒸汽出口閥門5組成流量控制模塊，通過使用流量控制模塊、 壓力控制裝置和溫度控制裝置共同調(diào)節(jié)汽化容器輸出的氣體量，并根據(jù)汽化的用氣量切換蒸發(fā)和鼓泡模式，從而實(shí)現(xiàn)液態(tài)源的汽化。具體來說，汽化裝置由汽化容器1、流量控制模塊、溫度控制裝置、壓力表11、液位計(jì)12、保溫箱9、抽風(fēng)柜8、控制箱7等部分組成，可實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)、鼓泡兩種汽化模式間的切換。 汽化過程在汽化容器1中完成，可根據(jù)終端用量需求切換使用蒸發(fā)系統(tǒng)或鼓泡系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)汽化過程的控制。汽化容器1所用部件均采用SS316L不銹鋼材料，經(jīng)過電解拋光，適用于高純介質(zhì)；汽化容器1內(nèi)部設(shè)有內(nèi)部加熱棒13，內(nèi)部加熱棒13可以采用電加熱棒，蒸發(fā)模式下系統(tǒng)采用內(nèi)部電加熱的方式使液體蒸發(fā)，反應(yīng)速度快、傳熱效率高、能量利用率好； 鼓泡模式下系統(tǒng)使用高純攜帶氣體，如純度在99. 999%以上的氮?dú)?，向液態(tài)源中鼓泡，同時(shí)采用設(shè)置在外面底部的外部加熱器14加熱，外部加熱器14可以采用電加熱帶，使汽化容器內(nèi)少量的液態(tài)源隨攜帶氣體進(jìn)入下游。系統(tǒng)設(shè)置由容器底部進(jìn)液的補(bǔ)液裝置6，不僅可在需要時(shí)向汽化容器中補(bǔ)入液態(tài)源，以確保正常的液位，還可定期排出汽化容器底部液相雜質(zhì)， 確保高純介質(zhì)純度。系統(tǒng)設(shè)置溫度控制裝置、壓力控制裝置、液位控制裝置等，便于溫度、液位、壓力等工藝參數(shù)的精確聯(lián)動(dòng)監(jiān)控，保證系統(tǒng)安全性和可操作性。其中，在低于70-80攝氏度的情況下，裝置通過外部加熱器14實(shí)現(xiàn)加熱功能，此時(shí)系統(tǒng)在鼓泡模式下實(shí)現(xiàn)汽化。 在高于80攝氏度時(shí)，裝置通過壓力控制加熱功率，隨著終端用氣量增大，系統(tǒng)壓力降低，這時(shí)增加加熱的功率，使裝置壓力增高，這時(shí)系統(tǒng)切換到蒸發(fā)模式，從而滿足大流量的汽化需求。系統(tǒng)同時(shí)配置蒸汽出口閥門5和質(zhì)量流量計(jì)4組成的流量控制模組，由蒸汽出口閥門5 控制調(diào)節(jié)輸出氣體的開度，由質(zhì)量流量計(jì)4控制輸出氣體的流量。為了滿足電子行業(yè)工藝需求，系統(tǒng)維護(hù)前后，還可利用流量控制模組實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的吹掃。系統(tǒng)可進(jìn)一步設(shè)置保溫箱 9，由箱體、循環(huán)風(fēng)機(jī)2、電熱翅片3、溫控裝置等部分組成，循環(huán)風(fēng)機(jī)2和電熱翅片3共同作用向保溫箱內(nèi)鼓入保溫氣，維持流量控制模組的溫度，溫控裝置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)的溫度， 汽化容器出口和流量控制模塊放置于保溫箱9中，以避免已汽化的介質(zhì)冷凝。系統(tǒng)設(shè)置抽風(fēng)柜8，蒸發(fā)器、流量控制模組等置于抽風(fēng)柜內(nèi)部，可防止危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏造成對(duì)人員、設(shè)備和環(huán)境的危害。系統(tǒng)還設(shè)置了控制箱7，采用可編程控制器和觸摸屏實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)控制。本實(shí)用新型提供的液態(tài)源汽化裝置的汽化過程依次包括如下步驟a)采用內(nèi)部電加熱或外部加熱的方式，使液態(tài)源在汽化容器中實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)汽化；b)使用外部加熱使載氣進(jìn)入步驟a)中的汽化容器攜帶氣體鼓泡，鼓出的氣體中摻雜少量液態(tài)源蒸氣，從而實(shí)現(xiàn)鼓泡攜帶汽化；c)使用流量控制模塊、溫度控制裝置、壓力控制裝置、液位控制裝置共同調(diào)節(jié)汽化容器輸出的氣體量，切換步驟a)中的蒸發(fā)汽化和步驟b)中的鼓泡攜帶汽化，當(dāng)終端用氣量超過閾值時(shí)，所述流量控制模塊選擇步驟a)中的蒸發(fā)汽化，否則，選用步驟b)中的鼓泡攜帶汽化。該方法采用一種液態(tài)源的蒸發(fā)和鼓泡方法，主要用于高純SiC14、GeC14、 P0C13、DEZn, TEOS, TCS等液態(tài)源的蒸發(fā)或鼓泡。綜上所述，本實(shí)用新型采用整套液態(tài)源的蒸發(fā)和鼓泡系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)和鼓泡兩種功能的切換，使系統(tǒng)同時(shí)適用于不同用量的液態(tài)源汽化系統(tǒng)，充分滿足了工藝需求，同時(shí)，通過設(shè)置工藝參數(shù)控制元件，使系統(tǒng)壓力、液位、溫度聯(lián)動(dòng)控制，保證了液態(tài)源在汽化過程中的安全穩(wěn)定性，大大改善了可操作性和靈活性。具體優(yōu)點(diǎn)如下A、蒸發(fā)和鼓泡兩種功能方便切換，適用于不同流量需求的場(chǎng)合，系統(tǒng)靈活性強(qiáng)；B、工藝參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性得到充分保障；C、配套設(shè)計(jì)安全可靠，充分考慮排液、吹掃等維護(hù)程序；D、同一系統(tǒng)適用不同場(chǎng)合，降低原材料采購成本，減少設(shè)備投資；E、提升系統(tǒng)可操作性和安全性能；F、有效降低環(huán)境污染可能性。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種液態(tài)源汽化裝置，包括汽化容器(1 )，其特征在于，所述汽化容器(1)頂部開孔插有鼓泡管路(10)、壓力表(11)和液位計(jì)(12)，所述汽化容器(1)設(shè)有內(nèi)部電加熱棒(13) 和外部加熱器(14)，所述汽化容器(1)出口處設(shè)置有質(zhì)量流量計(jì)(4)和蒸汽出口閥門(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)源汽化裝置，其特征在于，所述汽化容器(1)底部開孔和補(bǔ)液裝置(6)相連。
3.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)源汽化裝置，其特征在于，所述汽化裝置設(shè)置有保溫箱 (9),所述保溫箱(9)內(nèi)部設(shè)置循環(huán)風(fēng)機(jī)(2)、電熱翅片(3)和溫控裝置，所述汽化容器(1)出口、質(zhì)量流量計(jì)(4 )和蒸汽出口閥門(5 )放置于保溫箱(9 )中。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種液態(tài)源汽化裝置，包括汽化容器，其中，所述汽化容器頂部開孔插有鼓泡管路、壓力表和液位計(jì)，所述汽化容器設(shè)有內(nèi)部電加熱棒和外部加熱器，所述汽化容器出口處設(shè)置有質(zhì)量流量計(jì)和蒸汽出口閥門。本實(shí)用新型提供的液態(tài)源汽化裝置，通過設(shè)置鼓泡管路、內(nèi)部電加熱棒和外部加熱器，使用流量控制模塊、壓力控制裝置和溫度控制裝置共同調(diào)節(jié)汽化容器輸出的氣體量，根據(jù)用氣量切換蒸發(fā)和鼓泡模式，使系統(tǒng)同時(shí)適用于不同用量的液態(tài)源汽化系統(tǒng)，大大改善了可操作性和靈活性。
文檔編號(hào)F17C7/04GK202074230SQ20112016097
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者張敏, 李東升, 龔小雷 申請(qǐng)人:上海正帆半導(dǎo)體設(shè)備有限公司, 上海正帆科技有限公司, 上海正帆超凈技術(shù)有限公司