CN105165117A - 感应加热设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感应加热设备，所述感应加热设备包括限定反应室的衬托器。壳体在与所述反应室相反的方向与所述衬托器隔开，并且限定端口。空隙空间限定在所述壳体与所述衬托器之间。感应线圈延伸穿过所述端口并设置在所述空隙空间内以便传导电流以对所述衬托器进行加热，进而对所述反应室进行加热。凸缘包括金属材料并且在所述端口处联接到所述壳体以便密封所述端口，其中所述感应线圈延伸穿过所述凸缘。绝缘体设置在所述凸缘与所述壳体之间以防止电流流入所述壳体。

Description

感应加热设备

相关专利申请

本专利申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/791,897的优先权和所有优点，将该临时专利申请的内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种感应加热设备。

背景技术

用于加热容器的感应加热设备是本领域已知的。希望将感应加热设备与氢化或硅处理反应器相结合使用。然而，要使常规感应加热设备适于与硅处理反应器一起使用，存在诸多难点。例如，常规感应加热设备具有两个不同压力区，它们被限定为反应室以及围绕反应室的空隙空间。反应室接纳工艺气体并且空隙空间接纳覆盖层气体，所述覆盖层气体通常包括惰性气体，诸如氩气或氮气。因为空隙空间中的压力通常大于反应室中的压力，覆盖层气体可从空隙空间迁移到反应室中。惰性覆盖层气体的这种迁移(尤其是在氢化或硅处理反应器中)是非期望的，这是由于增加了后续分离惰性覆盖层气体与工艺气体或其副产物的复杂性和成本。此外，在某些条件下，惰性覆盖层气体可实际上与反应室内的工艺气体或材料反应而形成不期望的物质。因此，仍然需要提供用于与氢化或硅处理反应器一起使用的改进感应加热设备。

发明内容

感应加热设备包括限定反应室的衬托器。壳体在与反应室相反的方向与衬托器隔开。壳体限定端口。空隙空间限定在壳体与衬托器之间。感应线圈延伸穿过端口并设置在空隙空间内以便传导电流而产生对衬托器进行感应加热的磁场。加热衬托器会将反应室加热到所需的温度。凸缘包括金属材料并且在端口处联接到壳体以便密封端口，其中感应线圈延伸穿过凸缘。绝缘体设置在凸缘与壳体之间以防止电流流入壳体。提供由金属材料制成的凸缘允许凸缘密封端口，同时暴露于感应加热设备的所需温度和压力。

也描述了使用感应加热设备加热反应室的方法。

附图说明

本发明的其他优点将容易地被认识到，因为参考以下“具体实施方式”并结合“附图”考虑，可更好地理解本发明的其他优点，附图中：

图1为感应加热设备的一部分的剖视图，所述感应加热设备具有限定反应室的衬托器和感应线圈；

图2为感应加热设备的一部分的剖视图，所述感应加热设备具有限定反应室的内壁；

图3为感应加热设备的一部分的剖视图，示出了衬托器一端处的气体分配器；

图4为感应加热设备的一部分的剖视图，示出了密封感应加热设备的端口的凸缘；

图5为感应加热设备的一部分的剖视图，所述感应加热设备具有将衬托器与感应线圈分隔开的屏障壁；以及

图6为感应加热设备的一部分的剖视图，示出了第一凸缘以及与第一凸缘隔开的第二凸缘。

具体实施方式

参见附图，感应加热设备一般以10示出，附图中在几个视图中类似的数字都表示类似或对应的部分。一般来讲，感应加热设备10用于将反应室12加热到所需温度。感应加热设备10对反应室12的加热可用于多种应用中。例如，感应加热设备可用作流化床反应器、氢化反应器、固定床反应器、移动床反应器、物理气相传输反应器、自由空间反应器、CVD反应器、熔融反应器、晶体生长反应器和外延反应器。

在一个实施例中，感应加热设备10用作硅处理反应器。例如，感应加热设备10可用作流化床反应器，其用于热分解含硅气体以将材料沉积在晶种元素上，诸如热分解三氯硅烷以将硅沉积在晶种元素上。另外，感应加热设备10可用作氢化反应器。例如，感应加热设备10可用于四氯化硅的氢化而产生三氯硅烷。

参考图1，感应加热设备10包括衬托器14。一般来讲，衬托器14限定反应室12。更具体地讲，衬托器14为反应器壁，其限定反应室12。然而，如图2中所示，应当理解，感应加热设备10可包括与衬托器14相邻的内壁16，其中内壁16限定反应室12。换句话讲，当存在内壁16时，衬托器14围绕反应室12外侧的内壁16。应当理解，衬托器14可不完全围绕内壁16。例如，内壁16的仅一部分可被衬托器14围绕。

应当理解，衬托器14和内壁16(如果存在的话)可限定至少一个入口18和至少一个出口20。入口18用于将工艺气体22(图3中所示)引入反应室12中，所述工艺气体可为含硅气体。出口20用于从反应室12排出工艺气体22或其副产物。在感应加热设备10的操作期间，工艺气体22通常设置在反应室12中。如图3中所示，当感应加热设备10用作流化床反应器时，工艺气体22包括要沉积在晶种元素上的材料或其前体。当感应加热设备10用于氢化时，工艺气体22包括含卤素硅物质，并且副产物包括氢化的含卤素硅物质。这可例如用于将四氯化硅氢化成三氯硅烷。

参考图3，衬托器14可包括用于将工艺气体22引入反应室12中的气体分配器24。当存在时，气体分配器24限定入口18。另外，感应加热设备10可包括产物收集开口26。当存在时，产物收集开口26可由衬托器14、内壁16和/或气体分配器24限定，以便允许其上沉积有材料的晶种元素离开反应室12。此外，内壁16可限定用于将颗粒或气体引入反应室12中的开口。

参考图1，感应加热设备10也包括在与反应室12相反的方向与衬托器14隔开的壳体28。换句话讲，壳体28围绕衬托器14和反应室12。一般来讲，壳体28为感应加热设备10的外壳。因为壳体28与衬托器14隔开，空隙空间30限定在壳体28与衬托器14之间。

感应线圈32设置在空隙空间30内。一般来讲，感应线圈32围绕在空隙空间30内的衬托器14周围。通常，感应线圈32与衬托器14隔开。感应线圈32包括高度导电材料，诸如铜、无氧铜、银、镍、金以及它们的组合。然而，应当理解，感应线圈32可包括任何合适材料。感应线圈32传导电流而产生对衬托器14进行感应加热的磁场。通常，衬托器14包括用于接收磁场的石墨。然而，应当理解，衬托器14可包括任何合适材料。还应当理解，多个线圈可用于对反应室12的不同区进行加热。

加热衬托器14会使得反应室12加热到所需温度。所需温度将根据要在反应室12中完成的工艺的类型而变化。例如，通常将反应室12从约25摄氏度加热到约1350摄氏度。

壳体28限定端口34以便允许从壳体28的外部进入空隙空间30。感应线圈32延伸穿过端口34，使得感应线圈32可设置在空隙空间30内。感应线圈32包括感应线圈32一端的供应杆36以及感应线圈32另一端的返回杆38。供应杆36和返回杆38中的至少一者延伸穿过壳体28的端口34。

感应线圈32对传导电流的电阻导致感应线圈32发热。因此，感应线圈32可限定内部通道40以便使冷却介质循环，从而降低感应线圈32的温度。更具体地讲，感应线圈32的内部通道40由感应线圈32的中空内部限定，使得感应线圈32呈管状。随着冷却介质循环穿过感应线圈32，热量从感应线圈32传递到冷却介质，从而降低了感应线圈32的温度。因此，冷却介质防止感应线圈32的过热，所述过热可导致感应线圈32失效。

参考图3，感应加热设备10可包括设置在空隙空间30内的覆盖层气体42。一般来讲，覆盖层气体42防止反应室12内的工艺气体22泄漏到空隙空间30中。例如，覆盖层气体42的操作压力可大于反应室12内的压力，使得覆盖层气体42可进入反应室12。因此，覆盖层气体42被选择为最小化覆盖层气体42可对反应室12内的反应造成的影响或者对下游工艺诸如气体回收或气体循环利用的影响。

覆盖层气体42通常为卤素-氢、卤素-硅或卤素-氢-硅物质。更具体地讲，覆盖层气体42可选自四氯化硅、氯化氢、溴硅烷、四氟化硅以及它们的组合。如果覆盖层气体42包括来自上述列表的气体，覆盖层气体42将防止包括工艺气体22的材料沉积在空隙空间30或壳体28内的部件上。覆盖层气体42也可包括与工艺气体22或所得产物相容的气体，以便于反应室12下游的分离和后处理。应当理解，覆盖层气体42的操作压力可小于反应室12内的压力，使得工艺气体22可进入空隙空间30。

冷却介质的选择的目标是要与覆盖层气体42化学相容以避免引起工艺扰动或释放的不良反应。例如，因为感应线圈32在包括覆盖层气体42的空隙空间30内，存在适当的机会使得冷却介质可与空隙空间30内的覆盖层气体42接触。这可能例如由于如下原因而发生：部件的安装、部件的机械失效或者系统内的连接发生泄漏。冷却介质引入空隙空间30中可导致冷却介质与覆盖层气体42之间的不期望反应。例如，如果覆盖层气体42包括氯化氢或四氯化硅，则去离子水与覆盖层气体42之间的反应将产生盐酸、氯化氢和大量热，这可显著增加系统压力，有可能扰动工艺，或导致不期望的化学释放。因此，冷却介质通常包括有机传热流体和/或有机硅基传热流体。更具体地讲，冷却介质可选自烷基、苯基和有机硅基流体以及它们的组合。应当理解，也可使用去离子水、或者二醇与去离子水的混合物。还应当理解，冷却介质可为任何可接受的不导电的传热介质。

参考图4，感应线圈32可包括涂层以保护感应线圈32不受空隙空间30内的覆盖层气体42的影响。例如，第一材料44可设置在感应线圈32上以便将感应线圈32与覆盖层气体42分隔开。另外，第二材料46可设置在第一材料44上以便进一步保护感应线圈32。通常，第一材料44为感应线圈32提供耐腐蚀性和耐刮擦性。第二材料46通常为暴露于空隙空间30内的元素的感应线圈32提供耐化学性。第二材料46也提供感应线圈32的各匝之间的电绝缘。

通常，第一材料44选自镍、铂、铑、钌、银以及它们的组合。另外，第二材料46通常包括含氟聚合物。例如，含氟聚合物可选自PTFE、ETFE、氯-氟聚合物以及它们的组合。在一个实施例中，感应线圈32涂布有作为镍的第一材料44，并且第一材料44涂布有作为含氟聚合物的第二材料46。应当理解，可通过任何合适的方法将第一和第二材料46设置在感应线圈32上。例如，可通过电镀将第一材料44设置在感应线圈32上，并且可通过粉末涂布、CVD、PVD和/或热喷涂将第二材料46设置在第一材料44上。

感应加热设备10也包括在端口34处联接到壳体28以便密封端口34的凸缘48。可通过任何合适的装置将凸缘48联接到壳体28。例如，可通过螺栓50将凸缘48联接到壳体28。凸缘48密封壳体28中的端口34，使得空隙空间30可以保持可处于或不同于壳体28外侧的大气压的操作压力。通常，空隙空间30内的操作压力为约-15至500，更典型地为约-15至300，并且甚至更典型地为约25至250PSIG。垫圈可设置在凸缘48与壳体28之间以便增强凸缘48的密封，从而保持空隙空间30内的操作压力。

应当理解，相对于壳体28而言，凸缘48可处于内部或外部。换句话讲，凸缘48可联接到壳体28的外表面52，使得凸缘48处于感应加热设备10的外部。或者，凸缘48可联接到壳体28的内表面54，如图4中所示。当凸缘48联接到壳体28时，覆盖层气体42围绕凸缘48以便防止包括工艺气体22的材料沉积在凸缘48上。

感应线圈32延伸穿过凸缘48，使得感应线圈32穿过端口34以便进入壳体28与衬托器14之间的空隙空间30。通常，感应线圈32的延伸穿过凸缘的部分称为第一套管56。更具体地讲，延伸穿过端口34的供应杆36可被进一步限定为第一套管56。应当理解，第一套管56可为与感应线圈32分开的单独部件，其中感应线圈32联接到空隙空间30内的第一套管56。另外，当第一套管56为单独部件时，感应线圈32可设置在第一套管56内以进入空隙空间30，使得供应杆36延伸穿过第一套管。另外，第一套管56可包括设置在第一套管56外部的绝缘层57。应当理解，凸缘48可接触第一套管56、绝缘层57或第二套管中的任何一者以便将感应线圈32固定在端口34内。

凸缘48可包括围绕第一套管56设置的第二套管58。如果存在第二套管58，则第二套管58与第一套管56隔开，从而限定第一套管56与第二套管58之间的返回路径60。通常，供应杆36为第一套管56并且返回杆38联接到第二套管58。或者，当供应杆36为与第一套管56分开的单独部件时，供应杆36可延伸穿过第一套管56并且返回杆38可联接到第二套管58。一般来讲，冷却介质穿过第一套管56并且继续穿过空隙空间30内的感应线圈32，然后返回到凸缘48，从而穿过第一套管56与第二套管58之间的返回路径60离开感应加热设备10。

应当理解，第一套管56和/或第二套管58可与感应线圈32是一体的。换句话讲，在不永久损坏感应线圈32、第一套管56和/或第二套管58的情况下，感应线圈32可能不能与第一套管56和/或第二套管58分开。

凸缘48还可包括多个密封套环62以便密封第二套管58并进一步限定返回路径60。一般来讲，当存在第一套管56和第二套管58时，密封套环62以同心方式将第一套管56和第二套管58联接在一起，使得第一套管56在第二套管58内。密封套环62允许感应线圈32穿过凸缘48，同时密封返回路径60。密封套环62可为电绝缘体以防止供应杆36与返回杆38之间或第一套管56与第二套管58之间的短路。

参考图6，感应加热设备10可包括多个凸缘。例如，上述凸缘48可被进一步限定为第一凸缘48A和第二凸缘48B，其中第二凸缘48B与第一凸缘48A隔开。在这种实施例中，第一凸缘48A和第二凸缘48B每一者将包括第一套管56以及设置在第一套管56上的绝缘层57。另外，在这种实施例中，第一凸缘48A支撑供应杆36，并且第二凸缘48B支撑限定返回路径60的返回杆38。此外，在这种实施例中，壳体28限定由第一凸缘48A密封的第一端口34A，并且壳体28限定由第二凸缘48B密封的第二端口34B。虽然未示出，但应当理解，供应杆36和返回杆38可在不彼此接触的情况下延伸穿过相同端口34。换句话讲，供应杆36和返回杆38两者可以相对于彼此隔开的关系延伸穿过端口34，而非使壳体28限定第一端口34A和第二端口34B。

覆盖层气体42的温度将凸缘48加热到操作温度。更具体地讲，因为覆盖层气体42与凸缘48直接接触，凸缘48的操作温度至少为(如果不大于的话)覆盖层气体42的温度。因此，希望用于选择凸缘48的材料的设计温度高于覆盖层气体42的温度。例如，如果四氯化硅用作250psi操作压力下的覆盖层气体42，则覆盖层气体42的温度将高于183摄氏度以确保蒸气存在于空隙空间30中。因此，用于选择凸缘的材料的设计温度为至少183摄氏度，该温度超出了现有技术凸缘的常用材料(诸如工程塑料和玻璃纤维)的第10节ASME规程限值。

通常，凸缘48的操作温度为约0至约500摄氏度，更典型地为约20至约300摄氏度，并且甚至更典型地为约125至约250摄氏度。因此，凸缘48包括用于在凸缘48经受操作温度时提供耐热性的金属材料。金属材料用于凸缘48允许凸缘48满足目标强度，并且抵抗暴露于操作温度时出现的变形或失效，使得即使当凸缘48暴露于操作温度时，凸缘48也可密封端口34。凸缘的合适金属材料的例子包括镍合金，诸如 碳钢、不锈钢、铜、双相不锈钢以及它们的组合。

因为凸缘48包括金属材料，绝缘体65可设置在凸缘48与壳体28之间以防止穿过感应线圈32行进的电流流入壳体28中。另外，绝缘体65可加衬在端口34内的壳体28上。与凸缘48相反，绝缘体65不被认为是符合ASME压力容器规范的规范部分，因此绝缘体65并不受到第10节中所述的操作的热限制制约。用于选择绝缘体材料的驱动考虑因素是与目标环境(在这种情况下为覆盖层气体42)的化学相容性。绝缘体65的合适材料类型的例子包括陶瓷诸如氮化硅、氧化锆或氧化铝，或工程塑料诸如PEEK或NEMA等级G-9或NEMA等级G-11。

参考图5，感应加热设备10可包括将衬托器14与感应线圈32分隔开的屏障壁64。因此，空隙空间30限定在屏障壁64与壳体28之间。屏障壁64提供覆盖层气体42与工艺气体22之间的附加分隔。屏障壁64也防止工艺气体22接触感应线圈32。

感应加热设备10可包括在与反应室12相反的方向围绕衬托器14的绝缘屏障。当存在绝缘屏障时，壳体28在与衬托器14相反的方向围绕绝缘层，其中空隙空间30限定在壳体28与绝缘层之间。感应加热设备10可包括设置在衬托器14与绝缘层之间的第一隔热罩。另外，感应加热设备10可包括设置在绝缘层与感应线圈之间的第二隔热罩。应当理解，绝缘屏障和/或隔热罩可用作屏障壁64。绝缘屏障和隔热罩有助于保持反应室12内的所需温度。通常，屏障壁64包括选自石墨、碳化硅、金属硅化物、陶瓷、碳纤维、碳复合材料、柔性石墨、金属箔、石英以及它们的组合的材料。另外，隔热罩可用于形成感应线圈32与衬托器14之间的二次密封(secondarycontainment)以将感应线圈32与衬托器14分隔开。感应线圈32与衬托器14之间的分隔防止覆盖层气体接触衬托器14，同时仍然围绕感应线圈32。

下文描述了使用感应加热设备10加热反应室12的方法。该方法包括在反应室12内引入工艺气体22的步骤。用电流来激励感应线圈32以产生磁场，从而利用磁场对衬托器14进行感应加热。用来自受热衬托器14的辐射热将反应室12加热到所需温度，从而加热工艺气体22。在空隙空间30内引入覆盖层气体42以便防止反应室12内的工艺气体22泄漏到空隙空间30中。

应当理解，当衬托器14被进一步限定为用于氢化的反应器时，该方法还可包括从反应室12内的工艺气体22中回收组分的步骤。就氯-氢化硅反应器而言，所述组分将为三氯硅烷。另外，当衬托器14被进一步限定为流化床反应器的壳体28时，该方法还可包括使反应室12内的晶种元素流体化以在晶种元素上生长材料的步骤。如上所述，该方法可包括用第一材料44和/或第二材料46涂布感应线圈32的步骤。另外，该方法可包括使冷却介质穿过感应线圈32以便冷却感应线圈32的步骤。

实例

完成化学相容性测试，以筛选哪种工程塑料/强化玻璃纤维材料对于用于氢化或硅处理反应器将是可接受的。通过如下方式完成该测试：获得潜在材料选项的样品，并将其浸泡在目标化学品(绝缘体将与之接触的化学品)中共计28天时间。在7、14、21和28天时测定样品的暴露前重量以及浸泡后重量。表1包括对于每个数据点处测试的材料而言所观察到的溶胀百分比的数据。通过如下方式计算溶胀百分比：从给定时间间隔处测量的样品重量减去起始重量，然后除以样品起始重量并乘以100。

表1：材料相容性测试：溶胀百分比

材料	7天	14天	21天	28天
					PEEK	1.1％	1.1％	1.1％	1.6％
PTFE	0.1％	0.1％	0.1％	0.3％
					NEMA等级G-7	15.1％	18.8％	21.4％	22.4％
NEMA等级G-9	0.6％	0.6％	0.6％	0.6％
					NEMA等级G-10	10.8％	8.1％	7.0％	6.5％
NEMA等级G-11	0.5％	0.5％	0.5％	0.5％

从该表确定具有可接受溶胀百分比的材料包括PEEK、PTFE、NEMA等级G-9和NEMA等级G-11。

显然，按照上面的教导内容，本发明的许多修改形式和变型形式是可能的。已根据相关的法律标准对前述发明进行了描述；因此，该说明本质上是示例性的，而不是限制性的。针对已公开的实施例的变型形式和修改形式对于本领域的技术人员是显而易见的并从属于本发明的范围。因此，给予本发明的法律保护范围可仅通过研读以下权利要求书来确定。

Claims (39)

1.一种感应加热设备，包括：

衬托器，所述衬托器限定反应室；

壳体，所述壳体在与所述反应室相反的方向与所述衬托器隔开，其中空隙空间限定在所述壳体与所述衬托器之间并且所述壳体限定端口；

感应线圈，所述感应线圈延伸穿过所述端口并且设置在所述空隙空间内以便传导电流而产生对所述衬托器进行感应加热的磁场，从而将所述反应室加热到所需温度；

凸缘，所述凸缘包括金属材料并且在所述端口处联接到所述壳体以便密封所述端口，其中所述感应线圈延伸穿过所述凸缘；以及

绝缘体，所述绝缘体设置在所述凸缘与所述壳体之间以防止电流流入所述壳体。

2.根据权利要求1所述的感应加热设备，还包括覆盖层气体，所述覆盖层气体设置在所述空隙空间内以便防止所述反应室内的工艺气体泄漏到所述空隙空间中。

3.根据权利要求2所述的感应加热设备，还包括屏障壁，所述屏障壁将所述衬托器与所述感应线圈分隔开以便将所述覆盖层气体与所述工艺气体分隔开并且防止所述工艺气体接触所述感应线圈。

4.根据权利要求3所述的感应加热设备，其中所述屏障壁包括选自石墨、碳化硅、金属硅化物、陶瓷、碳纤维、碳复合材料、柔性石墨、金属箔、石英以及它们的组合的材料。

5.根据权利要求2所述的感应加热设备，其中所述覆盖层气体为卤素-氢、卤素-硅或卤素-氢-硅材料。

6.根据权利要求5所述的感应加热设备，其中所述覆盖层气体选自四氯化硅、氯化氢、溴硅烷、四氟化硅以及它们的组合。

7.根据权利要求1所述的感应加热设备，其中所述凸缘具有约0至约500摄氏度的操作温度。

8.根据权利要求1所述的感应加热设备，其中所述凸缘密封所述壳体中的所述端口，使得所述反应室和所述空隙空间具有处于或不同于所述壳体外侧的大气压的操作压力。

9.根据权利要求8所述的感应加热设备，其中所述空隙空间内的所述操作压力为约-15至约500PSIG。

10.根据权利要求1所述的感应加热设备，其中所述感应线圈限定内部通道以便使冷却介质循环而冷却所述感应线圈。

11.根据权利要求10所述的感应加热设备，其中所述冷却介质包括有机传热流体和/或有机硅基传热流体。

12.根据权利要求11所述的感应加热设备，其中所述冷却介质选自烷基、苯基和有机硅基流体以及它们的组合。

13.根据权利要求1所述的感应加热设备，其中延伸穿过所述端口的所述感应线圈的一部分被进一步限定为第一套管，并且所述凸缘包括第二套管，所述第二套管设置在所述第一套管周围，使得返回路径限定在所述第一套管和所述第二套管之间。

14.根据权利要求13所述的感应加热设备，其中所述感应线圈联接到所述第一套管和所述第二套管，使得所述冷却介质流过所述第一套管、流过所述感应线圈并流过所述返回路径而离开所述感应加热设备。

15.根据权利要求13所述的感应加热设备，其中所述凸缘还包括多个密封套环，所述多个密封套环用于密封所述第一套管和所述第二套管，并且进一步限定穿过所述第二套管的所述返回路径。

16.根据权利要求13所述的感应加热设备，其中所述第一套管和所述第二套管与所述感应线圈是一体的。

17.根据权利要求1所述的感应加热设备，其中第一材料设置在所述感应线圈上，并且第二材料设置在所述第一材料上以便保护所述感应线圈。

18.根据权利要求17所述的感应加热设备，其中所述第一材料选自镍、铂、铑、钌、银以及它们的组合。

19.根据权利要求18所述的感应加热设备，其中所述第二材料包括含氟聚合物。

20.根据权利要求19所述的感应加热设备，其中所述含氟聚合物选自PTFE、ETFE、氯-氟聚合物以及它们的组合。

21.根据权利要求17所述的感应加热设备，其中所述第一材料为镍，并且所述第二材料为含氟聚合物。

22.根据权利要求1所述的感应加热设备，其中所述凸缘联接到所述壳体的外表面。

23.根据权利要求1所述的感应加热设备，其中所述凸缘联接到所述壳体的内表面。

24.根据权利要求1所述的感应加热设备，其中所述绝缘体包括选自氮化硅、氧化铝、氧化锆、PEEK、NEMA等级G-9或NEMA等级G-11以及它们的组合的材料。

25.根据权利要求1所述的感应加热设备，其中所述衬托器被进一步限定为用于氢化的反应器。

26.根据权利要求25所述的感应加热设备，其中所述衬托器被进一步限定为用于将四氯化硅氢化成三氯硅烷的反应器。

27.根据权利要求1所述的感应加热设备，其中所述衬托器被进一步限定为流化床反应器的壳体。

28.根据权利要求26所述的感应加热设备，其中所述流化床反应器用于沉积反应以产生硅。

29.一种使用感应加热设备加热反应室的方法，其中所述感应加热设备包括：衬托器，所述衬托器限定所述反应室；壳体，所述壳体在与所述反应室相反的方向与所述衬托器隔开，其中空隙空间限定在所述壳体与所述衬托器之间，并且所述壳体限定端口；感应线圈，所述感应线圈延伸穿过所述端口并且设置在所述空隙空间内；凸缘，所述凸缘包括金属材料并且在所述端口处联接到所述壳体以便密封所述端口；以及绝缘体，所述绝缘体设置在所述凸缘与所述壳体之间以防止电流流入所述壳体，所述方法包括如下步骤：

在所述反应室内引入工艺气体；

用电流来激励所述感应线圈以产生磁场，从而利用所述磁场对所述衬托器进行感应加热；

用来自所述受热衬托器的辐射热将所述反应室加热到所需温度，从而加热所述工艺气体；以及

在所述空隙空间内引入覆盖层气体以便防止所述反应室内的所述工艺气体泄漏到所述空隙空间中。

30.根据权利要求29所述的方法，其中所述覆盖层气体为卤素-硅、氢-卤素或卤素-硅-氢材料。

31.根据权利要求29所述的方法，其中所述覆盖层气体选自四氯化硅、氯化氢、溴硅烷、四氟化硅以及它们的组合。

32.根据权利要求29所述的方法，还包括将所述凸缘联接到所述壳体的内表面的步骤。

33.根据权利要求29所述的方法，还包括将所述凸缘联接到所述壳体的外表面使得所述凸缘处于所述感应加热设备的外部的步骤。

34.根据权利要求29所述的方法，还包括用选自镍、铂、铑、钌、银以及它们的组合的第一材料涂布所述感应线圈的步骤。

35.根据权利要求34所述的方法，还包括用第二材料涂布所述第一材料的步骤，所述第二材料包括选自PTFE、ETFE、氯-氟聚合物以及它们的组合的含氟聚合物。

36.根据权利要求29所述的方法，还包括使包括有机传热流体和/或有机硅基传热流体的冷却介质穿过所述感应线圈以便冷却所述感应线圈的步骤。

37.根据权利要求29所述的方法，其中所述感应加热设备被进一步限定为氢化反应器，并且所述方法还包括从所述反应室内的所述工艺气体中回收组分的步骤。

38.根据权利要求29所述的方法，其中所述感应加热设备被进一步定义为流化床反应器，并且所述方法还包括使所述反应室内的晶种元素流体化以在所述晶种元素上生长材料的步骤。

39.根据权利要求29所述的方法，其中所述感应加热设备被进一步定义为流化床反应器，并且所述方法还包括使所述反应室内的晶种元素流体化以在所述晶种元素上生长硅的步骤。