CN103322813B - 高温加热炉的炉门密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温加热炉的炉门密封结构，该炉门密封结构包括设置在矩形炉门外侧面的Z形弹性板和弯曲成U形状的金属膜，和置于U形金属膜内的耐高温非金属纤维材料构成的耐高温弹性密封组件，以及由炉体矩形门框外侧的凸缘构成的刚性密封组件，位于矩形炉门外侧面的金属膜分别与炉体矩形凸缘的顶面、侧面接触而形成耐高温的弹性密封副。采用本发明的高温加热炉的炉门密封结构，可以实现炉门的启闭无需垂直于炉门平面方向的压紧动作，使得炉门密封结构简单、可靠。

Description

高温加热炉的炉门密封结构

技术领域

本发明涉及一种炉门密封结构，尤其涉及一种大型高温加热炉的炉门密封结构。

背景技术

在PDP(等离子显示屏)的制造过程中，封排制程工艺是PDP(等离子显示屏)关键制程工艺之一，即在高温加热炉中对PDP(等离子显示屏)进行封接排气并充以放电气体。通常，用于此制程的加热炉称为封排炉。在中试或量产条件下，为节约能源和提高效率，一般在炉内设多个支架，每组支架设多层，每层放置一张PDP(等离子显示屏)屏，则封排炉的一次加热循环可完成多张屏的封排制程。由于PDP(等离子显示屏)屏尺寸较大，一般在50〞以上，则相应的封排炉尺寸同样较大，同时为便于PDP(等离子显示屏)屏的取放，则封排炉的炉门尺寸也较大。

为维持封排炉炉内温度均匀性和避免能源浪费，封排炉炉门与炉体之间的密封技术，同热处理等箱式高温炉的炉门密封技术一样是一项关键技术。同时，由于加热炉温度高，当加热炉的炉门开启时，从炉内窜出的高温气体容易对操作人员造成伤害，因此，适应高温炉炉门自动启闭而且可靠实用的密封问题是本领域急需解决的关键技术问题。

传统的箱式高温炉炉门密封结构解决方案为金属刀口与耐高温非金属纤维之间形成刚柔密封副，即在炉体门边设置一圈耐高温非金属纤维层，而在炉门上相应地设置一圈凸出的金属刀口，炉门向垂直炉门平面的方向运动使刀口压紧在非金属纤维层上从而形成耐高温密封副，专利号为CN200910182529.9，专利名称为《适用于箱式热处理炉的炉门密封装置》的专利为增加密封效果提出了一种双刀口的双密封结构。其缺点是：当大尺寸炉门为节约启闭空间而设置成滑移式炉门时，炉门的启闭需要有垂直炉门平面运动和沿炉门平面移动两个方向的运动才能完成，即炉门启闭机构复杂，而且耐高温非金属材料一般采用硅酸铝纤维，由于硅酸铝纤维外露而造成工作环境污染。

专利号为CN201120546083.6，专利名称为《高温加热炉的炉门气密结构》的专利对PDP(等离子显示屏)和LCD(液晶显示器)屏的高温加热炉提出了一种适应滑移式自动炉门启闭机构的气密结构解决方案：在炉门内层设置金属挡板对高温气流进行一次阻挡，再在外层设置硅橡胶密封组件，并在金属挡板和橡胶密封组件之间设置冷却气槽以延长橡胶密封组件的寿命。显然此种气密结构复杂，而且需要消耗额外的冷却气体。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高温加热炉的炉门密封结构，克服封排炉炉内温度不均匀和能源浪费以及由于加热炉温度高，当加热炉的炉门开启时，从炉内窜出的高温气体容易对操作人员造成伤害的问题。

为了实现以上目的，本发明的高温加热炉的炉门密封结构，包括设置在矩形炉门外侧面并弯曲成U形状的金属膜和置于U形状的金属膜内的耐高温非金属纤维材料构成的耐高温弹性密封组件以及由炉体矩形门框外侧的凸缘构成的耐高温刚性密封组件，所述耐高温弹性密封组件与耐高温刚性密封组件接触而形成耐高温的弹性密封副。

进一步的，上述的高温加热炉的炉门密封结构，所述耐高温弹性密封组件的位于矩形炉门外侧面的U形状的金属膜其中一组对边的金属膜顶面高于另一组对边的金属膜顶面，高度差不小于U形金属膜的弯曲半径。

进一步的，上述的高温加热炉的炉门密封结构，所述耐高温刚性密封组件的位于炉体矩形门框外侧的凸缘其中一组对边的凸缘高于另一组对边的凸缘，形成的高度差小于或等于两组金属膜形成的高度差。

进一步的，上述的高温加热炉的炉门密封结构，位于矩形炉门上较低的一组耐高温弹性密封组件的金属膜与炉体矩形门框外侧的一组较高的耐高温刚性密封组件的凸缘顶面接触而形成弹性密封副，位于矩形炉门上较高的一组耐高温弹性密封组件的金属膜内侧面与炉体矩形门框外侧的一组较低的耐高温刚性密封组件的凸缘外侧面接触而形成弹性密封副。

进一步的，上述的高温加热炉的炉门密封结构，还包括弹性板，所述位于炉体矩形门框外侧的弯曲成U形状的金属膜的一侧与固定在炉门边缘的Z形弹性板构成矩形状断面。

采用本发明的高温加热炉的炉门密封结构的技术有益效果为：

(1)在本发明的高温加热炉的炉门密封结构中由耐高温的弹性密封组件的弯曲成U形状的金属膜与耐高温刚性密封组件的凸缘的顶面或侧面接触后形成刚柔密封副，同时满足密封性和耐高温性，而且没有耐高温非金属纤维外露产生的对工作环境的污染。

(2)在本发明的高温加热炉的炉门密封结构中，位于矩形炉门侧边相互垂直的两组U形状金属膜之间具有高度差，高度差不小于U形状金属膜的弯曲半径，使较高的一组金属膜平直的内侧面紧贴较低一组金属膜的两端面，从而解决了相互垂直的金属膜结合部的密封问题。

(3)在本发明的高温加热炉的炉门密封结构中，利用U形状金属膜和置于金属膜内的耐高温非金属纤维的弹性，实现炉门的启闭只需沿炉门平面方向的移动，而无需垂直于炉门平面方向的压紧动作，使得炉门密封结构简单、可靠、实用。

(4)在本发明的高温加热炉的炉门密封结构中，设置在炉体矩形门框外侧的凸缘使炉门开启后其金属膜不与凸缘接触，从而延长金属膜的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的高温加热炉的炉门密封结构炉门关闭状态时的主视结构示意图。

图2是本发明的高温加热炉的炉门密封结构炉门开启时的主视结构示意图。

图3是图1中沿B-B处剖视结构示意图。

图4是图1中沿A-A处剖视结构示意图。

图5是图2中沿C-C处剖视结构示意图。

图6是图2中沿D-D处剖视结构示意图。

图7是图2中沿E-E处剖视结构示意图。

图8是图2中沿F-F处剖视结构示意图。

图中的零部件、部位和编号：10—炉体，11—炉体矩形开口，12—炉体外壁面，20—炉门，22—炉门外侧面，30—凸缘，31—竖向凸缘，311—竖向凸缘顶面，312—竖向凸缘内侧面，313—竖向凸缘端面，32—横向凸缘，321—横向凸缘顶面，322—横向凸缘端面，323—横向凸缘外侧面，40—金属膜，41—竖向金属膜，411—竖向金属膜顶面，412—竖向金属膜端面，42—横向金属膜，421—横向金属膜顶面，422—横向金属膜内侧面，50—Z形弹性板，60—弹性压板，70—硅酸铝纤维。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步地详细说明：

图1至图8所示，本发明的一种高温加热炉的炉门密封结构，包括设置在矩形炉门外侧面22并弯曲成U形状的金属膜40和置于U形状的金属膜40内的耐高温非金属纤维材料构成的耐高温弹性密封组件、以及由炉体矩形门框外侧的凸缘30构成的耐高温刚性密封组件，所述耐高温弹性密封组件与耐高温刚性密封组件接触而形成耐高温的弹性密封副。

与炉体10矩形门框对应，设于矩形炉门20上的金属膜40沿炉门外侧面22呈矩形布置。为了将金属膜40固定在炉门外侧面22并构造容纳耐高温非金属纤维材料的稳定空间，将金属膜40弯曲成U形后一侧用Z形弹性板50的一端压紧在炉门外侧面22上，金属膜40弯曲成U形后的另一侧固定在Z形弹性板50的另一端和弹性压板60之间，则在金属膜40与Z形弹性板50之间围成了用于填充硅酸铝纤维70的矩形断面空间。这样构成的耐高温弹性密封组件，不仅金属膜顶面作为弹性密封工作面具有良好的局部弹性，也由于Z形弹性板50具有一定弹性，使得由Z形弹性板50、金属膜40和耐高温非金属纤维材料70构成的耐高温弹性密封组件具有整体弹性。

为了使位于炉门20左右侧的竖向金属膜41与位于炉门20上下侧的横向金属膜42之间的结合部能够密封，将横向金属膜42顶面设置成高于竖向金属膜41，高差不小于U形金属膜的弯曲半径，使横向金属膜42的内侧面422紧贴竖向金属膜41的两端面412而形成竖向和横向金属膜结合的端部密封。

与设置在矩形炉门外侧面22的金属膜40弹性密封组件对应，在炉体10矩形门框外侧设置有由位于左右两侧的竖向凸缘31和上下两侧的横向凸缘32构成的凸缘30刚性密封组件。并且，与横向金属膜42和竖向金属膜41之间的高差相对应，横向凸缘32与竖向凸缘31亦有高差，竖向凸缘31的顶面311高于横向凸缘32的顶面321，且横向凸缘32的两端面322紧贴竖向凸缘31平直的内侧面312，也就形成了横向和竖向凸缘结合部的密封。

由于炉门20上金属膜40及填充于金属膜40内的硅酸铝纤维70具有一定弹性，炉门关闭时竖向金属膜41的顶面411与炉体矩形开口11外侧的竖向凸缘31刚性的顶面311接触且产生一定的弹性压缩，从而形成一组竖向的刚柔密封副；横向金属膜42的内侧面422则紧贴横向凸缘外侧面323和竖向凸缘的两端面313，而形成另一组横向的刚柔密封副，进一步横向金属膜42的顶面421可与炉体外壁面12接触而进一步加强横向密封副。优选地，竖向凸缘的两端面313与横向凸缘外侧面323平齐。

综上，炉门关闭时通过U形金属膜40的顶面411和侧面422分别与炉体矩形凸缘30的顶面311、侧面422的弹性接触而形成耐高温的弹性密封副，且相互垂直的凸缘30结合部和相互垂直的金属膜40的结合部均能密封，从而当炉门关闭时炉体10内的高温气体被密封在炉体内，填充于U形金属膜40内的硅酸铝纤维70无外露的工作环境污染；而且，由于凸缘30的设置并利用U形金属膜40弹性，炉门的开启和关闭过程只需沿炉门平面方向的移动，而无需垂直于炉门平面方向的压紧动作；再者，凸缘30的设置使炉门20开启后其金属膜40即不与凸缘30接触，从而延长金属膜40的使用寿命。

Claims (4)

1.高温加热炉的炉门密封结构，包括炉门，其特征在于：还包括设置在矩形炉门外侧面并弯曲成U形状的金属膜和置于U形状的金属膜内的耐高温非金属纤维材料构成的耐高温弹性密封组件以及由炉体矩形门框外侧的凸缘构成的耐高温刚性密封组件，所述耐高温弹性密封组件与耐高温刚性密封组件接触而形成耐高温的弹性密封副。

2.根据权利要求1所述的高温加热炉的炉门密封结构，其特征在于：所述耐高温弹性密封组件的位于矩形炉门外侧面的U形状的金属膜其中一组对边的金属膜顶面高于另一组对边的金属膜顶面，高度差不小于U形金属膜的弯曲半径，所述耐高温刚性密封组件的位于炉体矩形门框外侧的凸缘其中一组对边的凸缘顶面高于另一组对边的凸缘顶面，形成的高度差小于或等于两组金属膜形成的高度差。

3.根据权利要求2所述的高温加热炉的炉门密封结构，其特征在于：所述位于矩形炉门上较低的一组耐高温弹性密封组件的金属膜顶面与炉体矩形门框外侧的一组较高的耐高温刚性密封组件的凸缘顶面接触而形成弹性密封副，位于矩形炉门上较高的一组耐高温弹性密封组件的金属膜与炉体矩形门框外侧的一组较低的耐高温刚性密封组件的凸缘顶面接触而形成弹性密封副。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的高温加热炉的炉门密封结构，其特征在于：还包括弹性板，所述位于炉体矩形门框外侧的弯曲成U形状的金属膜与固定在炉门边缘的Z形弹性板构成矩形状断面。