CN109336102B - 一种石墨散热膜生产用真空碳化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，包括碳化炉支架，所述碳化炉支架的上端面安装有碳化炉外层，所述碳化炉外层外表面的一侧安装有温度传感器，所述碳化炉外层的上端面安装有冷却气体进口甲，所述冷却气体进口甲的一侧安装有冷却气体进口乙，所述冷却气体进口乙和冷却气体进口甲的一端安装有分流器，所述分流器的下方安装有冷却雾化装置，所述冷却雾化装置的一侧安装有自吸泵，所述冷却雾化装置的另一侧安装有冷却池。本发明通过雾化的水对碳化炉进行冷却，能够精准的控制炉内温度，通过氮气可以对碳化炉和石墨膜赋予保护层，通过螺旋电阻可以对炉内进行均匀加热，且加热所需时间短，从而提升石墨膜的品质和生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及石墨散热膜碳化炉技术领域，具体为一种石墨散热膜生产用真空碳化炉。
背景技术
散热石墨膜是一种很薄的GTS，综合性质的导热材料，又称为导热石墨膜，导热石墨片，石墨散热片等，为电子产品的薄型化发展提供了可能。散热石墨膜具有良好的再加工性，可根据用途与PET等其他薄膜类材料复合或涂胶，这种材料有弹性，可裁切冲压成任意形状，可多次弯折；适用于将点热源转换为面热源的快速热传导，具有很高的导热性能，是由一种高度定向的石墨聚合物薄膜制成，除了传统方法之外，散热石墨膜是提供散热管理/在有限区域内功率器件散热或者提供辅助功率器件散热的理想材料，而生产这种膜的碳化炉需要承受很大的热能，目前我国的碳化炉都是比较老式，冷却性能欠佳，导热时间长等。
但是，现有的石墨散热膜生产用真空碳化炉冷却慢，不能精准控制碳化炉内的温度，且导热时间长；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种石墨散热膜生产用真空碳化炉。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，以解决上述背景技术中提出的冷却慢，不能精准控制碳化炉内的温度，且导热时间长等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，包括碳化炉支架，所述碳化炉支架的上端面安装有碳化炉外层，所述碳化炉外层外表面的一侧安装有温度传感器，所述碳化炉外层的上端面安装有冷却气体进口甲，所述冷却气体进口甲的一侧安装有冷却气体进口乙，所述冷却气体进口乙和冷却气体进口甲的一端安装有分流器，所述分流器的下方安装有冷却雾化装置，所述冷却雾化装置的一侧安装有自吸泵，所述冷却雾化装置的另一侧安装有冷却池，所述冷却池一侧的端面安装有电子阀，所述冷却池的后端面安装有氮气生产装置，所述碳化炉外层另一侧的端面安装有密封盖连接件乙，所述密封盖连接件乙的前端面安装有密封盖连接件甲，所述密封盖连接件甲一侧的端面安装有碳化炉前盖，所述碳化炉前盖一侧的端面安装有金属密封环，所述金属密封环的内壁安装有密封金属板,所述碳化炉外层的后端面安装有碳化炉密封后盖，所述碳化炉密封后盖的一侧安装有固定法兰，所述固定法兰的一端安装有U型管甲，所述U型管甲的一端安装有U型管乙，所述U型管乙的一端安装有迷宫水箱，所述迷宫水箱的一侧安装有真空压缩机，所述U型管甲的一侧安装有电控箱，所述碳化炉外层的内壁安装有螺旋电阻，所述螺旋电阻的外表面安装有石墨内胆，所述石墨内胆上端面安装有甲挡板，所述甲挡板的一侧安装有乙挡板，所述石墨内胆的下端面安装有出水口，所述石墨内胆的前端面安装有封板，所述石墨内胆的内壁安装有钨胆甲，所述钨胆甲的内壁安装有耐热合金钢，所述耐热合金钢的前端面安装有固定密封环，所述耐热合金钢的内壁安装有钨胆乙，所述钨胆乙的内壁安装有气口。
优选的，所述真空压缩机的一侧上端面安装有进气口，所述进气口的一侧安装有出气口，所述真空压缩机的内壁安装有机体，所述机体的内壁安装有电机，所述电机的前端面安装有排气口，所述排气口的斜上方安装有吸气口，所述吸气口和排气口的前端面安装有叶轮，所述叶轮的外表面安装有水环。
优选的，所述分流器的内壁安装有双轮压缩机，所述双轮压缩机的一侧安装有耐温排雾管，所述冷却雾化装置的前端面安装有控制面板，所述冷却雾化装置一侧的端面安装有氮气进口，所述氮气进口的下方安装有冷却水进口，所述冷却水进口的下方安装有超声波雾化模块，所述超声波雾化模块的上端面安装有铁块，所述铁块的上方安装有风扇。
优选的，所述密封盖连接件甲与密封盖连接件乙通过铰链结构连接。
优选的，所述碳化炉前盖与密封盖连接件甲通过气保焊连接。
优选的，所述碳化炉外层的内壁设置有螺旋钢片，且碳化炉外层与螺旋钢片通过氩弧焊连接。
优选的，所述冷却气体进口甲和冷却气体进口乙与碳化炉外层的上端面通过氩弧焊连接。
优选的，所述螺旋电阻、温度传感器与电控箱电信连接。
优选的，所述进气口和出气口与机体通过氩弧焊连接，所述叶轮的外圈设置有加固环，且叶轮与电机通过转轴连接。
优选的，所述氮气进口和冷却水进口与冷却雾化装置通过氩弧焊连接，所述铁块的下端面设置有螺纹孔，所述超声波雾化模块的上端面设置有螺钉，所述铁块与超声波雾化模块通过螺纹连接，所述分流器的下端面设置有孔，所述冷却雾化装置的上端面设置有螺纹孔，所述分流器与冷却雾化装置通过螺栓连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过将冷却水经超声波雾化器雾化后，能够让冷却的效果直线上升，能够更精准的控制需要冷却的温度，对于碳化炉内部的温度有准确的把握，减少碳化材料的消耗和浪费，提高成品率；
2、本发明通过螺旋式多根电阻进行包围式的加热，让碳化材料全方位的加热碳化，且碳化材料受热均匀，增加生产的效率，同时多根螺旋电阻的温度能够互相传递，减少能耗；
3、本发明通过氮气与雾化后的清水雾气进行混合，冷却效果很强，能够很好的避免碳化炉因为意外情况发生爆炸，且氮气可以给石墨内胆表层添加一层保护膜，让石墨内胆的使用寿命更长；
4、本发明通过碳化材料碳化完成后对碳化炉内部进行充氮气，很好的避免了石墨膜在接触空气的一瞬间表层开始氧化，而氮气可以很好的给予石墨膜表面短时间形成一层抗氧化膜，提高石墨膜的品质；
5、本发明通过双层金属钨家住中间的耐热合金钢，两种材料都是熔点比较高的金属，能够很好的承受高温，且双层钨包裹的耐热合金钢可以在高温的情况下很好的进行支撑。
附图说明
图1为本发明的一种石墨散热膜生产用真空碳化炉整体主视图；
图2为本发明的一种石墨散热膜生产用真空碳化炉整体侧视图；
图3为本发明的一种石墨散热膜生产用真空碳化炉侧剖视图；
图4为本发明的真空压缩机局部结构示意图；
图5为本发明的冷却雾化装置局部结构示意图。
图中：1、碳化炉外层；2、温度传感器；3、碳化炉支架；4、电控箱；5、U型管甲；6、U型管乙；7、真空压缩机；8、氮气生产装置；9、自吸泵；10、冷却雾化装置；11、控制面板；12、冷却池；13、电子阀；14、冷却气体进口甲；15、甲挡板；16、石墨内胆；17、密封盖连接件甲；18、密封金属板；19、金属密封环；20、碳化炉前盖；21、螺旋电阻；22、出水口；23、冷却气体进口乙；24、乙挡板；25、钨胆甲；26、耐热合金钢；27、固定法兰；28、气口；29、钨胆乙；30、碳化炉密封后盖；31、密封盖连接件乙；32、封板；33、固定密封环；34、机体；35、叶轮；36、吸气口；37、水环；38、进气口；39、电机；40、排气口；41、出气口；42、氮气进口；43、冷却水进口；44、超声波雾化模块；45、分流器；46、耐温排雾管；47、双轮压缩机；48、铁块；49、迷宫水箱；50、风扇。
具体实施方式
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。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，包括碳化炉支架3，碳化炉支架3的上端面安装有碳化炉外层1，碳化炉外层1外表面的一侧安装有温度传感器2，碳化炉外层1的上端面安装有冷却气体进口甲14，冷却气体进口甲14的一侧安装有冷却气体进口乙23，冷却气体进口乙23和冷却气体进口甲14的一端安装有分流器45，分流器45的下方安装有冷却雾化装置10，冷却雾化装置10的一侧安装有自吸泵9，能够加快雾气的置换时间，冷却雾化装置10的另一侧安装有冷却池12，冷却池12一侧的端面安装有电子阀13，冷却池12的后端面安装有氮气生产装置8，碳化炉外层1另一侧的端面安装有密封盖连接件乙31，密封盖连接件乙31的前端面安装有密封盖连接件甲17，密封盖连接件甲17一侧的端面安装有碳化炉前盖20，碳化炉前盖20一侧的端面安装有金属密封环19，金属密封环19的内壁安装有密封金属板18,碳化炉外层1的后端面安装有碳化炉密封后盖30，碳化炉密封后盖30的一侧安装有固定法兰27，固定法兰27的一端安装有U型管甲5，U型管甲5的一端安装有U型管乙6，U型管乙6的一端安装有迷宫水箱49，避免空气回流进入碳化仓，迷宫水箱49的一侧安装有真空压缩机7，U型管甲5的一侧安装有电控箱4，碳化炉外层1的内壁安装有螺旋电阻21，螺旋电阻21的外表面安装有石墨内胆16，石墨内胆16上端面安装有甲挡板15，甲挡板15的一侧安装有乙挡板24，石墨内胆16的下端面安装有出水口22，石墨内胆16的前端面安装有封板32，石墨内胆16的内壁安装有钨胆甲25，钨胆甲25的内壁安装有耐热合金钢26，耐热合金钢26的前端面安装有固定密封环33，耐热合金钢26的内壁安装有钨胆乙29，钨胆乙29的内壁安装有气口28。
进一步，真空压缩机7的一侧上端面安装有进气口38，进气口38的一侧安装有出气口41，真空压缩机7的内壁安装有机体34，机体34的内壁安装有电机39，电机39的前端面安装有排气口40，排气口40的斜上方安装有吸气口36，吸气口36和排气口40的前端面安装有叶轮35，叶轮35的外表面安装有水环37。
进一步，分流器45的内壁安装有双轮压缩机47，双轮压缩机47的一侧安装有耐温排雾管46，可以很好的承受氮气的低温，冷却雾化装置10的前端面安装有控制面板11，冷却雾化装置10一侧的端面安装有氮气进口42，氮气进口42的下方安装有冷却水进口43，冷却水进口43的下方安装有超声波雾化模块44，超声波雾化模块44的上端面安装有铁块48，铁块48的上方安装有风扇50。
进一步，密封盖连接件甲17与密封盖连接件乙31通过铰链结构连接，便于安装和拆卸，且活动灵敏。
进一步，碳化炉前盖20与密封盖连接件甲17通过气保焊连接，增加连接点的牢固性。
进一步，碳化炉外层1的内壁设置有螺旋钢片，且碳化炉外层1与螺旋钢片通过氩弧焊连接，增加连接点的密封性。
进一步，冷却气体进口甲14和冷却气体进口乙23与碳化炉外层1的上端面通过氩弧焊连接，增加连接点的密封性。
进一步，螺旋电阻21、温度传感器2与电控箱4电信连接，能够监控碳化炉内的温度。
进一步，进气口38和出气口41与机体34通过氩弧焊连接，增加连接点的密封性，叶轮35的外圈设置有加固环，使叶轮35更加牢固，且叶轮35与电机39通过转轴连接，能够更有效的传动。
进一步，氮气进口42和冷却水进口43与冷却雾化装置10通过氩弧焊连接，铁块48的下端面设置有螺纹孔，超声波雾化模块44的上端面设置有螺钉，铁块48与超声波雾化模块44通过螺纹连接，便于安装和拆卸。分流器45的下端面设置有孔，冷却雾化装置10的上端面设置有螺纹孔，分流器45与冷却雾化装置10通过螺栓连接,便于安装和拆卸。
工作原理：使用时，将设备安装并调整好后，在冷却池12的内部注满水，冷却池12的内壁安装了红外感应器对水位进行监测，并把监测结果发送给电子阀13，由电子阀13决定是否需要补水，同时通过电控箱4开启螺旋电阻21，对炉体进行预热，避免因为快速加热导致温度上升快使炉体出现裂纹，当预热完成后关闭螺旋电阻21，并打开碳化炉前盖20，在钨胆乙29的内部放置碳化材料，并关上碳化炉前盖20，通过密封金属板18和金属密封环19的密封，能很好让碳化仓内与外界隔绝，同时开启真空压缩机7，使真空压缩机7内部的电机39带动叶轮35旋转所产生的离心力，来抽空钨胆乙29内部的空气，使碳化仓变为真空状态，而经过U型管甲5和U型管乙6达到迷宫水箱49时，迷宫水箱49会对空气进行限制回流，之后再次开启电控箱4，并让电控箱4对螺旋电阻21输出大电流，使螺旋电阻21本身额温度快速上升，温度经过螺旋电阻21传递到石墨内胆16、钨胆甲25、耐热合金钢26和钨胆乙29，最后对钨胆乙29内部碳化材料进行物理碳化，同时氮气生产装置8会生产氮气和冷却池12内部的清水一起输出给冷却雾化装置10，清水经过冷却雾化装置10内部的超声波雾化模块44快速雾化后，形成高浓度的冷却雾氮气体，经过风扇50吸入到分流器45内部，再经过双轮压缩机47对冷却雾氮气体进行加速从耐温排雾管46到冷却气体进口甲14和冷却气体进口乙23，对碳化炉进行冷却和控制，并由温度传感器2对内部温度进行监测，并将数据发送给电控箱4和冷却雾化装置10，使其作出调整，当碳化好后冷却雾化装置10会加速碳化炉外层1和碳化炉外层1内部的冷却，同时U型管乙6一侧的阀门会开启并送入氮气,对已经碳化好的散热膜进行保护，而雾化的水和氮气吸热后会经过自吸泵9再次进入冷却池12进行冷却。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，包括碳化炉支架(3)，其特征在于：所述碳化炉支架(3)的上端面安装有碳化炉外层(1)，所述碳化炉外层(1)外表面的一侧安装有温度传感器(2)，所述碳化炉外层(1)的上端面安装有冷却气体进口甲(14)，所述冷却气体进口甲(14)的一侧安装有冷却气体进口乙(23)，所述冷却气体进口乙(23)和冷却气体进口甲(14)的一端安装有分流器(45)，所述分流器(45)的下方安装有冷却雾化装置(10)，所述冷却雾化装置(10)的一侧安装有自吸泵(9)，所述冷却雾化装置(10)的另一侧安装有冷却池(12)，所述冷却池(12)一侧的端面安装有电子阀(13)，所述冷却池(12)的后端面安装有氮气生产装置(8)，所述冷却雾化装置(10)一侧的端面安装有氮气进口(42)，所述氮气进口(42)的下方安装有冷却水进口(43)，所述冷却水进口(43)的下方安装有超声波雾化模块(44)，所述超声波雾化模块(44)的上端面安装有铁块(48)，所述铁块(48)的上方安装有风扇(50)，所述碳化炉外层(1)另一侧的端面安装有密封盖连接件乙(31)，所述密封盖连接件乙(31)的前端面安装有密封盖连接件甲(17)，所述密封盖连接件甲(17)一侧的端面安装有碳化炉前盖(20)，所述碳化炉前盖(20)一侧的端面安装有金属密封环(19)，所述金属密封环(19)的内壁安装有密封金属板(18),所述碳化炉外层(1)的后端面安装有碳化炉密封后盖(30)，所述碳化炉密封后盖(30)的一侧安装有固定法兰(27)，所述固定法兰(27)的一端安装有U型管甲(5)，所述U型管甲(5)的一端安装有U型管乙(6)，所述U型管乙(6)的一端安装有迷宫水箱(49)，所述迷宫水箱(49)的一侧安装有真空压缩机(7)，所述U型管甲(5)的一侧安装有电控箱(4)，所述碳化炉外层(1)的内壁安装有螺旋电阻(21)，所述螺旋电阻(21)的外表面安装有石墨内胆(16)，所述石墨内胆(16)上端面安装有甲挡板(15)，所述甲挡板(15)的一侧安装有乙挡板(24)，所述石墨内胆(16)的下端面安装有出水口(22)，所述石墨内胆(16)的前端面安装有封板(32)，所述石墨内胆(16)的内壁安装有钨胆甲(25)，所述钨胆甲(25)的内壁安装有耐热合金钢(26)，所述耐热合金钢(26)的前端面安装有固定密封环(33)，所述耐热合金钢(26)的内壁安装有钨胆乙(29)，所述钨胆乙(29)的内壁安装有气口(28)。
2.根据权利要求1所述的一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，其特征在于：所述真空压缩机(7)的一侧上端面安装有进气口(38)，所述进气口(38)的一侧安装有出气口(41)，所述真空压缩机(7)的内壁安装有机体(34)，所述机体(34)的内壁安装有电机(39)，所述电机(39)的前端面安装有排气口(40)，所述排气口(40)的斜上方安装有吸气口(36)，所述吸气口(36)和排气口(40)的前端面安装有叶轮(35)，所述叶轮(35)的外表面安装有水环(37)。
3.根据权利要求1所述的一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，其特征在于：所述密封盖连接件甲(17)与密封盖连接件乙(31)通过铰链结构连接。
4.根据权利要求1所述的一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，其特征在于：所述碳化炉前盖(20)与密封盖连接件甲(17)通过气保焊连接。
5.根据权利要求1所述的一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，其特征在于：所述碳化炉外层(1)的内壁设置有螺旋钢片，且碳化炉外层(1)与螺旋钢片通过氩弧焊连接。
6.根据权利要求1所述的一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，其特征在于：所述冷却气体进口甲(14)和冷却气体进口乙(23)与碳化炉外层(1)的上端面通过氩弧焊连接。
7.根据权利要求1所述的一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，其特征在于：所述螺旋电阻(21)、温度传感器(2)与电控箱(4)电信连接。
8.根据权利要求2所述的一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，其特征在于：所述进气口(38)和出气口(41)与机体(34)通过氩弧焊连接，所述叶轮(35)的外圈设置有加固环，且叶轮(35)与电机(39)通过转轴连接。
9.根据权利要求3所述的一种石墨散热膜生产用真空碳化炉，其特征在于：所述氮气进口(42)和冷却水进口(43)与冷却雾化装置(10)通过氩弧焊连接，所述铁块(48)的下端面设置有螺纹孔，所述超声波雾化模块(44)的上端面设置有螺钉，所述铁块(48)与超声波雾化模块(44)通过螺纹连接，所述分流器(45)的下端面设置有孔，所述冷却雾化装置(10)的上端面设置有螺纹孔，所述分流器(45)与冷却雾化装置(10)通过螺栓连接。
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