CN104776597B - 一种真空环境中的加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空环境中的加热装置，包括放置于真空室(1)中的介质箱(2)，所述介质箱(2)具有导热性的外壳，所述外壳腔体中注有导热介质(6)，所述导热介质(6)中设置有加热器(7)，所述介质箱(2)上具有开口，通过所述开口工件(3)置于所述介质箱(2)中。该真空环境中的加热装置有效地解决了在真空环境中对工件进行加热等问题。

Description

一种真空环境中的加热装置

技术领域

本发明涉及加热技术领域，特别是涉及一种真空环境中的加热装置。

背景技术

在核磁共振机、CT机等医疗设备中，高压发生器或者高压球管等关键部件在工作时需要产生高压，对注入这些部件内的绝缘油要求特别高。传统的制造工艺是在真空室中将合格的绝缘油注入高压部件中，然后再对其加热、保温一定时间后再抽真空进行脱气干燥，抽真空后不再进行加热。

随着技术的更新，生产工艺也相应升级，目前很多新工艺要求在真空室的脱气干燥阶段进行加热保温，这就对真空室中加热装置的设计提出了新的要求。为此进行了对真空注油装置加热保温的试验，在真空室内设置加热装置，对加热工件进行加热。试验结果发现，在真空环境中进行加热工作，会导致真空室内部的温度不均匀，待加热工件没有被加热，加热装置局部温度过高，甚至出现加热装置熔化，加热板局部过热短路，从而导致整机电路过流跳闸，损坏电路中的元器件等故障。

综上所述，如何有效地解决在真空环境中对工件进行加热等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种真空环境中的加热装置，有效地解决了在真空环境中对工件进行加热等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种真空环境中的加热装置，包括放置于真空室中的介质箱，所述介质箱具有导热性的外壳，所述外壳腔体中注有导热介质，所述导热介质中设置有加热器，所述介质箱上具有开口，通过所述开口工件置于所述介质箱内中。

优选地，所述介质箱的外壁与所述真空室的内壁之间具有间隙。

优选地，所述介质箱通过支座安装于所述真空室内，所述支座具体安装于所述介质箱的底部。

优选地，所述介质箱的顶面和侧壁均开设有所述开口。

优选地，所述介质箱的侧壁与所述工件的高度相同。

优选地，所述介质箱的外壳厚度不低于50mm。

优选地，所述加热器安装于所述介质箱底部的所述导热介质内。

优选地，所述介质箱具体为方桶形油浴箱，所述开口开设于所述介质箱的顶面和前壁上，所述工件放置于所述介质箱的底面上；所述外壳具体为不锈钢外壳；所述导热介质具体为导热油。

优选地，所述工件上设置有第一温度传感器，所述导热介质内设置有第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与控制器连接。

优选地，所述真空室外部连接有将所述真空室抽为真空的真空泵。

本发明所提供的真空环境中的加热装置，包括介质箱，介质箱放置于真空室中，介质箱的外壳具有导热性，尤其具有良好的导热性，外壳腔体中注有导热介质，导热介质中设置有加热器。在真空环境中，加热器对导热介质加热，导热介质和介质箱的外壳均具有热量。介质箱上具有开口，通过开口将工件置于介质箱中，热量主要依靠辐射和接触传导传递给工件。具体地说，工件的壁与介质箱的壁接触，工件和介质箱两者均是热的良导体，热量从介质箱传递给工件；同时工件置于介质箱中，被介质箱包围，靠近热源，工件吸收介质箱辐射的热量，以此加热工件。

本装置将工件置于介质箱中，利用辐射和接触传导两种热传递方式，实现在真空环境中对工件进行加热。由于采用加热器先加热导热介质，再利用导热介质来传递热量，解决了在真空环境中没有空气作为传热介质的问题。在真空环境中对工件进行加热，被加热的工件温度均匀，加热器因在导热介质中工作，也不会出现局部过热的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种具体实施方式所提供的真空环境中的加热装置的结构示意图。

附图中标记如下：

1-真空室、2-介质箱、3-工件、4-第一温度传感器、5-第二温度传感器、6-导热介质、7-加热器、8-支座、9-真空泵。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种真空环境中的加热装置，有效地解决了在真空环境中对工件进行加热等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明中一种具体实施方式所提供的真空环境中的加热装置的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的真空环境中的加热装置，包括介质箱2，介质箱2放置于真空室1中，介质箱2的外壳具有导热性，尤其具有良好的导热性，外壳腔体中注有导热介质6，导热介质6中设置有加热器7。在真空环境中，加热器7对导热介质6加热，介质箱2的外壳具有良好导热性，导热介质6和介质箱2的外壳均具有热量。介质箱2上具有开口，通过开口将工件3置于介质箱2中，热量主要依靠辐射和接触传导传递给工件3。具体地说，工件3的壁与介质箱2的壁接触，工件3和介质箱2两者均是热的良导体，热量从介质箱2传递给工件3；同时工件3置于介质箱2中，被介质箱2包围，靠近热源，工件3吸收介质箱2辐射的热量，以此加热工件3。

本装置将工件3置于介质箱2中，利用辐射和接触传导两种热传递方式，实现在真空环境中对工件3进行加热。由于采用加热器7先加热导热介质6，再利用导热介质6来传递热量，解决了在真空环境中没有空气作为传热介质的问题。在真空环境中对工件3进行加热，被加热的工件3温度均匀，加热器7因在导热介质6中工作，也不会出现局部过热的情况。

上述真空环境中的加热装置仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式，介质箱2的外壁与真空室1的内壁之间具有间隙。介质箱2各外表面与真空室1相应的表面之间具有空间距离，由于没有空气作为热量的传递介质，这些空间距离在真空环境里可以起到隔热作用，减少热量向外传递。介质箱2内的热量不容易向真空室1外传递，可以减少热量损失，起到较好的节能效果。具体间隙的大小，本发明对此不做进一步限制，可以根据具体使用情况的不同自行设定，介质箱2各外表面与真空室1相应的表面之间空间距离可以相同，也可以不同。

在上述具体实施方式的基础上，本领域技术人员可以根据具体场合的不同，对真空环境中的加热装置进行若干改变，介质箱2通过支座8安装于真空室1内，支座8具体安装于介质箱2的底部。介质箱2安装于真空室1的方式较多，可以通过支座8安装，固定牢固，可靠性较好；也可以悬挂于真空室1内，当然，还可以通过其它适宜的方式。使用支座8安装时，支座8可以设置于介质箱2的任意表面，优选地，支座8安装于介质箱2的底部，介质箱2通过支座8与真空室1底部形成设定的空间距离，其余各表面与真空室1相应的表面的空间距离自行设定，不仅可以隔绝热量传递，安装简便，稳定性较好，还便于装卸工件3。

显然，在这种思想的指导下，本领域的技术人员可以根据具体场合的不同对上述具体实施方式中的介质箱2进行若干改变，介质箱2的顶面和侧壁均开设有开口。介质箱2的顶面开设开口，便于检测电路和温度；侧壁开设开口，比如当开关门开设于真空室1前壁时，相应的在介质箱2前侧壁开设开口，需要说明的是，具体在哪个侧壁开设开口需要根据真空室1的开关门的位置设定，工件3从侧壁拖入或者拖出介质箱2，方便装卸工件3，可以相应降低介质箱2的高度，节省空间。开口的大小不做进一步要求，只要能满足取放工件3方便的工作要求，都在本发明的保护范围内。优选地，介质箱2的顶面和侧壁敞开，此时介质箱2的外壳加工较方便。

需要特别指出的是，本发明所提供的真空环境中的加热装置不应被限制于此种情形，介质箱2的侧壁与工件3的高度相同。当在介质箱2的前侧壁上开设开口时，其它左、右、后侧壁可以与工件3的高度相同。介质箱2的左、右、后侧壁将工件3完全包围起来，介质箱2的各壁均是热源，介质箱2与工件3的高度相等，热源面积大，工件3靠近热源，有利于吸收介质箱2辐射的热量。当然，介质箱2的侧壁与工件3的高度相同只是一种优选的实施方式，并不是唯一的，介质箱2的侧壁可以比工件3的高度高，此时工件3加热效果更好，但可能造成热量浪费；也可以比工件3的高度低，此时加热时间增加，需要说明的是，左、右、后侧壁三个侧壁的高度可以相同，也可以不同。

为了进一步优化上述技术方案，介质箱2的外壳厚度不低于50mm。介质箱2的外壳腔体中注入导热介质6，介质箱2的外壳厚度不低于50mm，以此保证足够的导热介质6，导热介质6将热量传递给工件3，实现在真空环境中对工件3的加热；同时导热介质6还可以储存热能，具有保温作用，实现在真空环境中对工件3的保温。具体厚度大小不做进一步限制，可以根据具体使用情况的不同自行设定。

本发明所提供的真空环境中的加热装置，在其它部件不改变的情况下，加热器7安装于介质箱2底部的导热介质6内。为了利用对流传热方式，在介质箱2内装入导热介质6，将加热器7置于介质箱2底部的导热介质6内，加热器7安装于底部，覆盖面积较大，导热介质6加热较均匀。通过导热介质6来传递加热器7产生的热量，同时导热介质6还可以储存热能；由于加热装置与工件3的距离很近，热辐射效果较好，可以使热量传递更平稳，避免加热器7的频繁启动、停止。加热器7安装于介质箱2导热介质6内的位置不唯一，可以安装于其它适宜的位置，为了加快对导热介质6的加热速度，可以增加加热器7的数量，具体设置加热器7的数量，可以根据实际应用情况而定。

优选地，介质箱2具体为方桶形油浴箱，开口开设于介质箱2的顶面和前壁上，工件3放置于介质箱2的底面上；外壳具体为不锈钢外壳；导热介质6具体为导热油。油浴箱的前壁和顶面可以是敞开的，带开口的方桶形结构，其左、右、后壁三方围栏的高度与工件3等高，正前壁由于需要装卸工件3，留有一个缺口，此外形设计便于在真空环境中对工件3进行加热。工件3放置于介质箱2的底面上，外壳具体为不锈钢外壳，不锈钢为热的良导体，工件3底面与介质箱2的不锈钢表面直接接触进行传导传热，传热效率较高。导热介质6具体为导热油，导热油传热效率好，散热快，热稳定性较好。

为了进一步控制工件3的加热温度，确保温度控制更加准确，在上述具体实施方式的基础上，工件3上设置有第一温度传感器4，导热介质6内设置有第二温度传感器5，第一温度传感器4和第二温度传感器5均与控制器连接。在工件3的表面或内部设置第一温度传感器4，同时在导热介质6内设置第二温度传感器5。通过两个温度传感器结合温度控制器，在两个控制器的共同控制下，对工件3的温度控制比较精准，可以实现对工件3温度的准确控制和安全保护。

本发明所提供的另一创造性思想在于，真空室1外部连接有将真空室1抽为真空的真空泵9。真空室1外部安装真空泵9，通过真空泵9的运行使真空室1形成真空，真空泵9振动小，运转平稳，工作效率较高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种真空环境中的加热装置，其特征在于，包括放置于真空室(1)中的介质箱(2)，所述介质箱(2)具有导热性的外壳，所述外壳腔体中注有导热介质(6)，所述导热介质(6)中设置有加热器(7)，所述介质箱(2)上具有开口，通过所述开口工件(3)置于所述介质箱(2)中，所述工件(3)的壁与所述介质箱(2)的壁接触，所述介质箱(2)的外壁与所述真空室(1)的内壁之间具有间隙，所述介质箱(2)通过支座(8)安装于所述真空室(1)内，所述支座(8)具体安装于所述介质箱(2)的底部，所述介质箱(2)的顶面和侧壁均开设有所述开口，所述介质箱(2)的侧壁与所述工件(3)的高度相同。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述介质箱(2)的外壳厚度不低于50mm。

3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述加热器(7)安装于所述介质箱(2)底部的所述导热介质(6)内。

4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述介质箱(2)具体为方桶形油浴箱，所述开口开设于所述介质箱(2)的顶面和前壁上，所述工件(3)放置于所述介质箱(2)的底面上；所述外壳具体为不锈钢外壳；所述导热介质(6)具体为导热油。

5.根据权利要求1-4任一项所述的加热装置，其特征在于，所述工件(3)上设置有第一温度传感器(4)，所述导热介质(6)内设置有第二温度传感器(5)，所述第一温度传感器(4)和所述第二温度传感器(5)均与控制器连接。

6.根据权利要求1-4任一项所述的加热装置，其特征在于，所述真空室(1)外部连接有将所述真空室(1)抽为真空的真空泵(9)。