专利名称：一种用于制备tco导电玻璃的气溶胶雾化发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种雾化发生器，特别是一种用于制备TCO导电玻璃的气溶胶雾化发生器。
背景技术：
目前,气溶胶技术已广泛应用于制备TCO (Transparent Conductive Oxide,透明导电氧化物镀膜)镀膜玻璃中，获得高品质膜层的关键在于气溶胶液滴的尺寸，雾化出的气溶胶液滴的尺寸越小，沉积的膜层均匀性就越好。在现有技术中，用从细雾中除去较大液滴的方法而改善膜层均匀性的方法形成的 气溶胶液滴的尺寸一般在5 ΙΟμπι。为了产生足够小的液滴，以获得高品质膜层，还有用静电雾化方法和超声雾化方法来形成气溶胶液滴。然而，静电雾化方法和超声雾化方法的缺陷在于它们不具有高的试剂材料利用率，且不适合要求产生大量液滴的平板玻璃镀膜处理。此外，静电雾化和超声雾化需要在雾化过程中不与液滴直接混合的载气。基于静电雾化和超声雾化的镀膜中，液滴转移到镀膜反应器过程中，会使部分试剂材料干燥或反应为固体颗粒，这些反应产物和固体颗粒最终会残留在膜层中而导致其模糊，也削弱了在该过程中试剂材料使用的效率。通过已知的气动式喷雾嘴产生的液滴可避免这种情况，但其所产生的液滴的尺寸对于获得高品质膜层来说过大。到目前为止，还没有看到能将气溶胶液滴尺寸减小，制备表面膜层均匀平整的TCO导电玻璃的成功报道。
发明内容为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种可喷出直径在I 3 μ m的气溶胶液滴，沉积出均匀平整膜层的用于制备TCO导电玻璃的气溶胶雾化发生器。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种用于制备TCO导电玻璃的气溶胶雾化发生器，其特点为它包括有一雾化发生器和一长方形箱体式的储液器；其中，雾化发生器座落于储液器顶部右侧的上方且与其相通；储液器顶部左侧的上方垂直向上通设有一直管，该直管通过一雾化喷嘴与外设的镀膜反应器连通。上述的雾化发生器为丄形结构，底板的四角设有螺孔，通过螺栓与所述储液器的顶板相接，其垂直部分为一矩形实体；在矩形实体左侧距其底部1/3处水平向内钻有一安装气体喷嘴的喷嘴安装孔；在右侧上方距矩形实体顶部1/3处水平向内钻有一细孔，其外端口设有一内六角堵头；矩形实体的底面中部向上钻有一安装可对液体初步雾化装置的垂直安装孔，其高度占矩形实体高度的2/3，孔径为30 mm ;距该垂直安装孔右侧15_20mm处的矩形实体底面上，垂直向上钻有一引液孔，引液孔为圆柱形盲孔，孔径为8-lOmm;其盲端与上述的细孔相通，引液孔的下端口与一垂直于储液器内的引液管套接。上述的可对液体初步雾化装置包括一可产生文丘里效应的文丘里管、一负压室和一雾化室；其中，文丘里管为一外圆柱面、内圆锥面的薄壁壳体；在该圆柱面的下部至底端设有外密封管螺纹；文丘里管高度为上述矩形实体高度的1/2 ;气体喷嘴的内端穿入该文丘里管的左侧壁且与其内腔相通；在圆锥体顶端的通孔处向上钻有一与其相通的锥孔。上述的负压室为一由所述矩形实体前侧面水平向内钻设的圆柱形盲孔，该圆柱形盲孔的圆心位于距该矩形实体顶端的1/3处；所述锥孔的上端位于所述圆柱形盲孔底面居中的部位且与其内腔相通；在圆柱形盲孔的开孔处设有一盲孔堵头。上述的雾化室为立式的圆筒体；垂直连接于文丘里管的下方且位于储液器的上部；雾化室的上部至上端内壁设有内密封管螺纹，该雾化室通过其内密封管螺纹与所述文丘里管的外密封管螺纹螺接且与该文丘里管的内腔连通。上述喷嘴安装孔的外端口孔径为10-15_，由该外端的孔口沿其周边向内开有深为20-30mm的内螺纹，孔口向内30_40mm处的孔径变小，小孔的孔径为4 9mm ;文丘里管的薄壁壳体，其外圆柱面的端面直径为30mm，内圆锥面的上端面直径为10mm，下端面直径 为30mm,高为40mm ;上述细孔的孔径为4_6mm,其内端与所述负压室内腔相通；上述圆柱形盲孔的孔径为20_30mm ;上述锥孔的上端口直径8mm,下端口直径为4mm。上述的外密封管螺纹与内密封管螺纹的高度相同，均为20_30mm。上述雾化室的内腔壁上相对交错装有多个弹簧挡片，底部装有一喷雾罩；其中，弹簧挡片为4 12片，均为半圆形金属片，每片的厚度为O. 3 O. 5mm，平行且上下交错焊接于雾化室内壁的两侧，相邻两个弹簧挡片之间的间隙为8_ 10_ ;喷雾罩为设有若干喷雾孔的圆柱体，厚度为3mm 4mm ;该喷雾罩的外径与雾化室的内径相同且与该雾化室内腔正下端的内周边焊接固定。在储液器内腔中，其上部空间为二级雾化后形成的气溶胶存放空间，下部装有有液体为待雾化液体，一般使用镀膜试剂；在引液管的下端相接有一过滤器，该过滤器为筒状，其高度为60mm ;其顶端与引液管的底端套接固定，该过滤器浸泡在镀膜试剂中。经雾化发生器和雾化室的两级雾化后，由喷雾罩喷出的气溶胶液滴直径为I 3 μ m0由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果如下1)通过文丘里效应和弹簧挡片超声作用对液体进行两级雾化产生的直径小于3 μ m的微小液滴，重力作用对微小雾滴的影响小于细雾液滴，因此可以提高膜层的均匀平整性。2)微小液滴在镀膜反应器中的扩散速度比通常的细雾液滴扩散速度高很多，在热处理中，较小的液滴蒸发和燃烧比较大的液滴容易很多，可以以较低的温度和/或以较高的速度制造镀膜膜层，从而可以获得均匀平整的膜层，还可提高试剂材料利用率，节约能源及原材料。3)设备结构紧凑，配置方便、灵活，具有便于维护和运行成本低的特点，适合于大面积平板玻璃的镀膜。
图I为本实用新型的整体结构示意图。图2为图IA-A向的剖面结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的雾化发生器主要通过文丘里效应和弹簧挡片超声作用对液体进行两级雾化从而得到高品质的气溶胶，用于制备TCO导电玻璃。
以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明。如图I、图2所示，本实用新型由雾化发生器I、储液器2，负压室3、文丘里管4、气体喷嘴5、雾化室6、弹簧挡片7、喷雾罩8、引液管9、引液孔10、过滤器11和雾化喷嘴12组装而成。其中，储液器2为一设有顶板的矩形箱体，其侧壁厚为3_5mm ;雾化发生器I固接于距储液器2 —侧周边向内30-50mm处的顶板上，占储液器2顶板的2/3，通过螺栓与储液器2连接。雾化发生器I座落于储液器2顶部右侧的上方且与其相通；在储液器2顶板的左侧30mm-50mm处开孔，孔径为30mm-50mm,在该孔垂直向上焊接有一根长IOOmm-IOOOmm直管，直管的上端口焊接一圆形盖板，盖板尺寸与直管孔径相同，厚度10mm-20mm，盖板圆心处开I个螺纹孔，圆周均布4个或6个或8个螺纹孔，用于与外设的雾化喷嘴12下部外螺纹连接，雾化喷嘴12由多级管路与外设的镀膜反应器13相连，多级管路的长度及连接形式由现场组装要求确定。雾化发生器I为丄形结构，底板的四角设有螺孔，通过螺栓与储液器2的顶板相接，其垂直部分为一矩形实体，该矩形实体可以是正方体，也可以是长方体；在矩形实体左侧距其底部1/3处水平向内钻有一安装气体喷嘴5的喷嘴安装孔，该喷嘴安装孔的外端口孔径为10-15mm，由该外端的孔口沿其周边向内开有深为20_30mm的内螺纹，孔口向内30-40mm处的孔径变小，小孔的孔径为4 9mm ;在右侧上方距矩形实体顶部1/3处水平向内钻有一细孔14，细孔14的孔径为4-6mm，其外端口设有一内六角堵头15 ;矩形实体的底面中部向上钻有一安装可对液体初步雾化装置的垂直安装孔，其高度占矩形实体高度的2/3，孔径为30 mm ;距该垂直安装孔右侧15_20mm处的矩形实体底面上，垂直向上钻有一引液孔10，引液孔10为圆柱形盲孔，孔径为8-lOmm ;其盲端与所述细孔14相通，引液孔10的下端口与一垂直于储液器2内的引液管9过盈配合方式套接。可对液体初步雾化装置包括一可产生文丘里效应的文丘里管4、一负压室3和一雾化室6 ;其中，文丘里管4为一外圆柱面、内圆锥面的薄壁壳体，其外圆柱面的端面直径为30mm,内圆锥面的上端面直径为IOmm,下端面直径为30mm,高为40mm ;在在文丘里管4圆柱面的下部至底端加工有外密封管螺纹，外密封管螺纹的高度为20-30mm ;文丘里管4高度为上述矩形实体高度的1/2 ;气体喷嘴5的内端穿透该文丘里管4的左侧壁且与其内腔相通；在圆锥体顶端的通孔处向上钻有一与其相通的锥孔，该锥孔的上端口直径为8mm，下端口直径为4mm。负压室3为一由该矩形实体前侧面水平向内钻设的圆柱形盲孔，其孔径为20-30mm ;该圆柱形盲孔的圆心位于距该矩形实体顶端的1/3处；上述锥孔的上端位于圆柱形盲孔底面居中的部位且与其内腔相通；在圆柱形盲孔的开孔处设有一盲孔堵头16 ;用盲孔堵头16密封住该盲孔端口，从而形成一个密封腔，用于产生负压。雾化室6为超声雾化室，其形状为立式的圆筒体；垂直连接于文丘里管4的下方且位于储液器2的上部；该超声雾化室的上部至上端内壁设有内密封管螺纹，内密封管螺纹的高度为20-30mm ;该雾化室6通过其内密封管螺纹与文丘里管4的外密封管螺纹螺纹连接且与该文丘里管4的内腔连通。[0028]在超声雾化室的内腔壁上相对交错装有多个弹簧挡片7，最佳为4 12片，均为半圆形金属片，每片的厚度为O. 3 O. 5mm，平行且上下交错焊接于雾化室6内壁的两侧，相邻两个弹簧挡片之间的间隙为8mm IOmm ;超声波由该雾化室正常工作时，多个弹簧挡片同时震动所产生的。底部装有一喷雾罩8，喷雾罩8为设有若干喷雾孔的圆柱体，厚度为3mm 4mm,该喷雾罩8的外径与雾化室6的内径相同且与该雾化室内腔正下端的内周边焊接固定。储液器2上部的空间为二级雾化后形成的气溶胶存放空间，其下部的待雾化液体为镀膜试剂，本实施方式中采用市售AR级MBTC为镀膜试剂；在引液管9的下端相接有一过滤器11，该过滤器11为直径30-50mm,高度60mm的圆筒状结构，上下均为3mm厚圆形304不锈钢金属片，在上下圆片的圆周焊上316L金属丝网，形成一个包裹，丝网眼数为200目；过滤器11上部金属圆片中心开有8-lOmm圆孔，该圆孔与引液管9的底端采用过盈配合方式套接，该过滤器11浸泡在所述镀膜试剂中。经雾化发生器(I)和雾化室(6 )的两级雾化后，由所述喷雾罩(8 )喷出的气溶胶液滴直径为I 3 μ m。由于制备TCO导电玻璃的气溶胶具有极强的腐蚀性，因此，本实用新型中所用的雾化发生器I、储液器2，负压室3、文丘里管4、气体喷嘴5、雾化室6、弹簧挡片7、喷雾罩8、引液管9、引液孔10、过滤器11和雾化喷嘴12的材质均采用304不锈钢。本实用新型公开的结构除适用于制备TCO导电玻璃的气溶胶外，也同样适用于制备其它的气溶胶产品，其部件所用的材质可根据气溶胶产品的不同用途选择使用。本实用新型的工作原理如下雾化发生器I通过气体喷嘴5向与其相通的文丘里管4喷入作为载气体的压缩空气或氮气，压缩空气或氮气经文丘里管4向负压室3喷出高速气流，高速气流在负压室3内产生负压，利用负压室3的负压将储液器2中的镀膜试剂经过滤器11、引液管9、引液孔10、细孔14吸入负压室3中；由负压室3下部的锥管滴入文丘里管4内腔中，液滴被由气体喷嘴5进入的高速气流喷碎成不均匀的液滴颗粒，再由文丘里管4的下部滴入雾化室6 ;雾化室6为圆筒状的超声雾化室，其内腔上下水平交错设置的多个半圆形弹簧挡片7，进一步将其滴入的液滴弹碎，形成更细小、更均匀的微米级颗粒，其中较大的液滴颗粒在重力作用下落回到储液器2下部的液体中，只有小于3 μ m的微小液滴颗粒从超声雾化室底部的喷雾罩8的排雾孔排出到储液器2上部空档中形成气溶胶；靠载气体(压缩空气或氮气)载入储液器2左侧与雾化喷嘴12相通的直管并通过该雾化喷嘴12喷至镀膜反应器13用于制备TCO导电玻璃。用本实用新型的雾化发生器形成的气溶胶液滴尺寸在I 3μπι，可有效提高玻璃表面膜层的均匀性。
权利要求1.一种用于制备TCO导电玻璃的气溶胶雾化发生器，其特征在于它包括有一雾化发生器(I)和一长方形箱体式的储液器(2);其中，雾化发生器(I)座落于储液器(2)顶部右侧的上方且与其相通；储液器(2)顶部左侧的上方垂直向上通设有一直管，该直管通过一雾化喷嘴(12)与外设的镀膜反应器(3)连通。
2.如权利要求I中所述的气溶胶雾化发生器，其特征在于所述雾化发生器(I)为丄形结构，底板的四角设有螺孔，通过螺栓与所述储液器(2)的顶板相接，其垂直部分为一矩形实体；在矩形实体左侧距其底部1/3处水平向内钻有一安装气体喷嘴(5)的喷嘴安装孔；在右侧上方距矩形实体顶部1/3处水平向内钻有一细孔(14)，其外端口设有一内六角堵头(15);矩形实体的底面中部向上钻有一安装可对液体初步雾化装置的垂直安装孔，其高度占矩形实体高度的2/3，孔径为30 mm ;距该垂直安装孔右侧15_20mm处的矩形实体底面上，垂直向上钻有一引液孔(10)，引液孔(10)为圆柱形盲孔，孔径为8-lOmm ;其盲端与所述细孔(14)相通，引液孔(10)的下端口与一垂直于储液器(2)内的引液管(9)套接。
3.如权利要求2所述的气溶胶雾化发生器，其特征在于所述可对液体初步雾化装置包括一可产生文丘里效应的文丘里管(4)、一负压室(3)和一雾化室(6);其中，文丘里管(4)为一外圆柱面、内圆锥面的薄壁壳体；在该圆柱面的下部至底端设有外密封管螺纹；文丘里管(4)高度为所述矩形实体高度的1/2;所述气体喷嘴(5)的内端穿入该文丘里管(4)的左侧壁且与其内腔相通；在圆锥体顶端的通孔处向上钻有一与其相通的锥孔； 所述负压室(3)为一由所述矩形实体前侧面水平向内钻设的圆柱形盲孔，该圆柱形盲孔的圆心位于距该矩形实体顶端的1/3处；所述锥孔的上端位于所述圆柱形盲孔底面居中的部位且与其内腔相通；在圆柱形盲孔的开孔处设有一盲孔堵头(16)； 所述雾化室(6)为立式的圆筒体；垂直连接于文丘里管(4)的下方且位于储液器(2)的上部；雾化室(6)的上部至上端内壁设有内密封管螺纹，该雾化室(6)通过其内密封管螺纹与所述文丘里管(4)的外密封管螺纹螺接且与该文丘里管(4)的内腔连通。
4.如权利要求3中所述的气溶胶雾化发生器，其特征在于所述喷嘴安装孔外端口的孔径为10-15mm，由该外端的孔口沿其周边向内开有深为20_30mm的内螺纹，孔口向内30-40mm处的孔径变小，小孔的孔径为4 9mm ;所述文丘里管(4)的薄壁壳体,其外圆柱面的端面直径为30mm,内圆锥面的上端面直径为IOmm,下端面直径为30mm,高为40mm ;所述细孔(14)的孔径为4-6mm，其内端与所述负压室内腔相通；所述圆柱形盲孔的孔径为20-30mm ;所述锥孔的上端口直径8mm,下端口直径为4mm。
5.如权利要求4所述的气溶胶雾化发生器，其特征在于所述外密封管螺纹与所述内密封管螺纹的高度相同，均为20-30mm。
6.如权利要求5所述的气溶胶雾化发生器，其特征在于所述雾化室(6)的内腔壁上相对交错装有多个弹簧挡片(7)，底部装有一喷雾罩(8)。
7.如权利要求6所述的气溶胶雾化发生器，其特征在于弹簧挡片(7)为4 12片，均为半圆形金属片，平行且上下交错焊接于雾化室(6)内壁的两侧，相邻两个弹簧挡片之间的间隙为8mm IOmm ;喷雾罩(8)为设有若干喷雾孔的圆柱体,厚度为3mm 4mm ;该喷雾罩(8)的外径与雾化室(6)的内径相同且与该雾化室内腔正下端的内周边焊接固定。
8.如权利要求7所述的气溶胶雾化发生器，其特征在于所述半圆形金属片的厚度为O.3 O. 5mm。
9.如权利要求I 8任一项所述的气溶胶雾化发生器，其特征在于所述储液器(2)上部的空间为二级雾化后形成的气溶胶存放空间；所述储液器(2)下部的待雾化液体为镀膜试剂；在引液管(9)的下端相接有一过滤器(11)，该过滤器(11)为筒状，其高度为60_;其顶端与所述引液管(9)的底端套接固定，该过滤器(11)浸泡在所述镀膜试剂中。
10.如权利要求9所述的气溶胶雾化发生器，其特征在于经雾化发生器(I)和雾化室(6)的两级雾化后，由所述喷雾罩(8)喷出的气溶胶液滴直径为I 3μπι。
专利摘要本实用新型提供一种用于制备TCO导电玻璃的气溶胶雾化发生器，其特点为它包括有一雾化发生器和一长方形箱体式的储液器；其中，雾化发生器座落在储液器顶部右侧的上方且与其相通；储液器顶部左侧的上方垂直向上通设有一直管，该直管通过一雾化喷嘴与外设的镀膜反应器连通。由于该气溶胶雾化发生器是通过文丘里效应和弹簧挡片超声作用对液体进行两级雾化从而得到高品质的气溶胶，其具有形成的气溶胶液滴尺寸小，沉积出的膜层均匀平整；该气溶胶雾化发生器设备结构紧凑，配置方便、灵活，具有便于维护和运行成本低的特点，适合于大面积平板玻璃的镀膜。有利于推广实施。
文档编号B05B17/00GK202725411SQ20122037950
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者黄俏, 刘志付, 李军明, 李永明, 赵恩录, 王志平, 冯建业, 贾永华 申请人:秦皇岛玻璃工业研究设计院