用于产生气溶胶的设备和方法以及聚集部的制作方法_3

文档序号:9931999阅读:来源:国知局
优选地布置在所述室10的中心区域中。第一和第二雾化器1、2布置在竖直(垂直)方向上,使得雾化器1、2的排出开口8a、8b(图2中所示)基本上同轴地布置在沉积室中,从而使排出开口朝向彼此。所以第一雾化器I具有朝向沉积室10的底部的排出开口,并且第二雾化器2具有朝向沉积室10的顶部的排出开口。第一和第二雾化器1、2的排出开口彼此接近,相对的雾化器1、2中的排出开口之间的距离在
0.5-15mm的范围内,并且更优选地在I_1 Omm的范围内。相对的雾化器的排出开口之间的最优选的距离为2-5_。排出开口越接近彼此,则从碰撞点C(图2中所示)离开的气溶胶平面越平,在该碰撞点C上由雾化器1、2排出的气溶胶喷射流彼此碰撞。相应地,排出开口彼此越远离,则气溶胶平面越成扇状。将待雾化的液体和雾化的气体供给至雾化器1、2。在雾化器1、2的雾化头中雾化该液体,并且从第一和第二雾化器1、2排出气溶胶喷射流。来自相对的雾化器1、2的气溶胶喷射流6a、6b相互碰撞,借此产生由非常小的液滴构成的气溶胶。在产生气溶胶的方法中,在当第一和第二气溶胶喷射流6a、6b在碰撞点C(图2中)彼此碰撞时它们会形成从该碰撞点离开的气溶胶的这种压力下,至少一种液体被引入到第一和第二雾化器1、2中。在碰撞点C(图2中)形成的气溶胶从碰撞点C(图2中)离开,使得它形成了基本上水平的平面。该水平的气溶胶在与沉积室10内的气溶胶喷射流的方向相垂直的平面上的径向方向上均匀地扩散。换言之,在相对的气溶胶喷射流6a、6b的碰撞之后形成了从碰撞点C(图2中)径向地离开的盘状气溶胶通量(流量,溢出,flux)。因此气溶胶不具有特定的方向,但它沿接近气溶胶喷射流6a、6b的碰撞点的平面径向地扩散。当直观观察到所述雾化时,在碰撞中产生的气溶胶类似于由气溶胶组成的具有在两个雾化器之间的中心的圆形薄盘。借助于重力,气溶胶朝向在沉积室10的底部的待涂覆的基板11移动。因此在雾化器的附近外侧,气溶胶的主运动是由重力引起的。在沉积室10中,气溶胶主要向在该室10的底部的待涂覆的基板11扩散,但一些气溶胶也可以在该沉积室10的上部扩散,因此优选地将抽吸或类似的装置布置在该室10的上部以收集过量的气溶胶,从而回收待在涂覆过程中再次使用的前体材料。本发明的另一个实施方式是布置抽吸或其他类似的装置,以除去在沉积室的底部的过量的气溶胶。通过重力将沉积作为在沉积室的底部或壁上的气溶胶的一部分的前体液体在从其中该前体液体作为液体被除去的沉积室的底部转移。收集所述液体是非常有利的,因为前体可能是昂贵的。如果布置基板11使得其未覆盖该室10的所有底部并使得一些气溶胶移动出该基板11,也可以在该室10的底部收集过量的气溶胶。图1中用字母A呈现出图2中更详细地示出的位置。
[0034]在图2中示出图1的细节,其中第一和第二雾化器1、2同轴地布置在竖直方向(垂直方向)上,使得沿沉积室中的假想竖直线(垂直线)同轴地布置雾化器1、2的排出开口 8a、8b。雾化器1、2是用于在雾化器1、2的雾化头3处借助气体将液体雾化成气溶胶的气体分散雾化器,并且包括用于将至少一种待雾化的液体供给到雾化头3内的至少一个液体导管和用于将至少一种气体供给到用于雾化液体的雾化头3中的至少一个气体导管(这些都未在图中示出)。可以允许将相同的或不同的液体供给至两个或更多个雾化器1、2的方式来实现该设备。换言之,当需要时,可以将相同的或不同的液体供给至每个雾化器对的雾化器1、2。
[0035]雾化器1、2还包括被布置成限制雾化的气溶胶喷射流以用于提供点状的(精确的)气溶胶喷射流的聚集部9,所述聚集部直接从雾化头3延伸且具有排出开口 8a、8b。根据本发明的一个实施方式,该聚集部9是阻流部4,在该阻流部中布置有一个或多个流量限制件5,从而以减小气溶胶喷射流的平均液滴尺寸的方式改变从雾化头3排出到聚集部9(即阻流部4)内的气溶胶喷射流的流体动力学特性。该阻流部4直接从雾化头3延伸,使得当将气溶胶喷射流6a、6b从雾化头3排出至阻流部4时,在离开雾化头3之后该气溶胶喷射流立即到达阻流部4。图2示出了其中雾化器1、2都包括阻流部4的实施方式,但是仍可以的是,仅一个雾化器包括阻流部4,或雾化器1,2都不包括该阻流部。在阻流部4中布置有一个或多个流量限制件5,使得它们相对于彼此连续地、相邻地或以相应的方式设置。因此通过对雾化器1、2中的至少一个布置阻流部4来减小该气溶胶喷射流的平均液滴尺寸,使得雾化的液体被布置为在通过排出开口 8a、8b被排出之前经过所述阻流部4。图2中的细节示出了从雾化头3排出的气溶胶喷射流的总开放角度(总开口角度)α。该总开放角度α小于10ο。
[0036]图3a示出了根据本发明的聚集部9的实施方式,其中该聚集部9是阻流部4,该阻流部包括在排出开口 8a、8b和与排出开口 8a、8b最近的流量限制件之间的用于使点状的(精确的)气溶胶喷射流成水平的调平区13。虽然聚集部9具有的最小长度为聚集部的内径的至少10倍,但是用于调平区13的优选长度是调平区13中聚集部9的内径的至少10倍。这意味着,在本实施方式中,阻流部4可以是短的或至少比调平区13短,或者总聚集部9的长度更长。该调平区13的优选长度也适用于聚集部9的其他实施方式。
[0037]图3b示出了根据本发明的另一实施方式的聚集部9,其中该聚集部9基本上是气溶胶流动的方向上的雾化头3之后的管状圆形部。聚集部9的长度是该聚集部9的内径的至少10倍,优选地是15倍。在图3b中所示的本发明的实施方式中,聚集部9包括阻流部4,在该阻流部中布置有一个或多个流量限制件5,从而以减小气溶胶喷射流的平均液滴尺寸的方式改变从雾化头3排出到阻流部4内的气溶胶喷射流的流体动力学特性。阻流部4包括在气溶胶流动的方向上的流量限制件5后的、在排出开口 8a、8b和与排出开口 8a、8b最近的流量限制件之间的用于使点状的(精确的)气溶胶喷射流成水平的管状调平区13,该调平区13包括具有比调平区13的其余部分的内径小的内径的区段12。具有比调平区13的其余部分的内径小的内径的该区段优选地布置成比排出开口 8a、8b更靠近流量限制件5。
[0038]图3c示出了根据本发明的聚集部9的又一实施方式,其中该聚集部9是包括用于限制雾化的气溶胶喷射流的区段12的管状部件。该区段12具有比该管状部件的其余部分的内径小的内径。在气溶胶喷射流通过排出开口 8a、8b排出之前,该管状部件包括在用于限制雾化的气溶胶喷射流的区段12后的调平区13。在本发明的用于产生气溶胶的方法中,将一种或多种液体雾化成两个或更多个气溶胶喷射流6a、6b。气溶胶喷射流6a、6b本身可以构成气溶胶。根据本发明,以使气溶胶喷射流6a、6b直接碰撞到彼此的方式将至少两个气溶胶喷射流6a、6b引导为基本上直接彼此相向。优选地,以使气溶胶喷射流6a、6b基本上直接彼此碰撞的方式将两个气溶胶喷射流6a、6b引导为基本上同轴地彼此相向。同轴意味着气溶胶喷射流6a、6b基本上同轴地直接朝向彼此运动,并且因此气溶胶喷射流6a、6b之间的碰撞的角度为约180度。
[0039]第一和第二雾化器1、2布置在竖直方向上,使得由气溶胶喷射流6a、6b的碰撞形成的气溶胶在从碰撞点C离开时形成水平的气溶胶平面。将待涂覆的基板11布置在沉积室10中,使得待涂覆的表面平行于基本上水平的气溶胶平面,从而通过在重力下落下的所述气溶胶平面来涂覆该基板11。
[0040]对本领域技术人员将显而易见的是,随着技术的进步,本发明的概念可以以各种方式来实现。本发明及其实施方式不限于上述的实例,而是可以在权利要求的范围内变化。
【主权项】
1.一种用于产生气溶胶的设备,所述设备包括: -用于产生第一气溶胶喷射流的第
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