CN109429382A - 快速升降温加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速升降温加热器。所述快速升降温加热器，包括炉体，还包括设置在炉体上的一层或多层金属板10和发热丝8，所述金属板10的顶部设有聚轻纤维涂层23，所述聚轻纤维涂层23的顶部还设有高反射率的超高温涂层24，所述金属板10、聚轻纤维涂层23和超高温涂层24为一体化结构；在金属板10一体化结构的基础上，还增设有多个半导体制冷芯片25和多个温度传感器26，所述温度传感器26实时检测金属板10的温度通过微处理器27控制半导体制冷芯片25对金属板10进行升降温，进一步加快升降温速率。本发明具有降温速率高、生产周期短、生产成本较低、自动化程度高、使用寿命长的优点。

Description

快速升降温加热器
技术领域
本发明涉及一种加热器，具体涉及一种快速升降温加热器。
背景技术
传统的用于半导体领域的薄膜材料生产设备中，对衬底进行加热的加热器升降温速度较慢，加热的均匀性难以保证，直接影响薄膜的品质和生产周期。现有技术中制备半导体薄膜材料对加热器的温度均匀性、升降温速率和使用寿命都有很高的要求。现有的高功率加热器不仅升降温速度较慢、生产成本较高，而且使用寿命较短。
发明内容
为了解决现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种快速升降温加热器，升降温速率高、生产周期短、生产成本较低、自动化程度高、使用寿命长。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种快速升降温加热器，包括炉体，还包括设置在炉体上的一层或多层金属板10和发热丝8，所述金属板10的顶部设有聚轻纤维涂层23，所述聚轻纤维涂层23的顶部还设有高反射率的超高温涂层24，所述金属板10、聚轻纤维涂层23和超高温涂层24为一体化结构；
还包括多个半导体制冷芯片25和多个温度传感器26，所述半导体制冷芯片25均布在金属板10的底部，所述温度传感器26均布在超高温涂层24的顶部和金属板10的底部，所述温度传感器26和半导体制冷芯片25在金属板10的底部间隔设置。
进一步的，还包括微处理器27和温度显示单元28，所述温度传感器26、半导体制冷芯片 25和温度显示单元28均与微处理器27电连接；所述微处理器27位于炉体的内部。
进一步的，所述温度传感器26用于检测金属板10和超高温涂层24的温度，将检测到的温度传输给微处理器27，通过微处理器27在温度显示单元28进行实时显示；
所述温度传感器26检测金属板10的温度高于预设值上限时，通过微处理器27控制半导体制冷芯片25对金属板10进行降温；所述温度传感器26检测金属板10的温度低于预设值下限时，通过微处理器27控制半导体制冷芯片25对金属板10进行升温。
进一步的，所述温度显示单元28为触摸显示屏，位于炉体的外表面。
进一步的，还包括设置在炉体内的电极13、正电极15、第一紧固部件1、第二紧固部件2 和第三紧固部件6、多个绝缘件和多个支撑架9；
所述负电极13通过第一紧固部件1和绝缘件与金属板10一体化结构固定连接，且位于金属板10的下方，所述正电极15通过第三紧固部件6和绝缘件与负电极13固定连接并绝缘，且位于负电极13的下方；所述正电极15向下引出设备电极正引脚20，向上绝缘贯穿负电极 13和金属板10一体化结构引出发热丝电极正极7；所述负电极13向下绝缘贯穿正电极15引出设备电极负引脚16，向上导电贯穿负金属板10一体化结构引出发热丝电极负极5；
所述发热丝8通过支撑架9支撑于金属板10一体化结构的上方，所述支撑架9绝缘贯穿金属板10一体化结构和负电极13固定在正电极15上。
进一步的，所述绝缘件为聚轻纤维管。
进一步的，所述电极负引脚16和电极正引脚20上端通过紧固件进行固定。
进一步的，还包括固定板14，所述固定板14通过第二紧固部件2、第三紧固部件6和绝缘件固定在负电极13和正电极15之间，且与负电极13导电。
有益效果：与现有技术相比，本发明在金属板10的基础上增设聚轻纤维涂层23和高反射率的超高温涂层24形成一体化结构，使得所述一体化结构作为加热器的主体隔热和绝缘材料，不仅能够提高温度的均匀性、升降温速率，而且能够降低能耗和成本。在金属板10一体化结构的基础上，还增设有多个半导体制冷芯片25和多个温度传感器26，所述温度传感器 26实时检测金属板10的温度通过微处理器27控制半导体制冷芯片25对金属板10进行升降温，进一步加快升降温速率。通过温度显示单元28可以实时显示金属板10和超高温涂层24 的温度，自动化程度较高。采用氧化铝聚轻纤维管作为绝缘件具有较好的绝缘性和耐热稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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方式，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是本发明所述快速升降温加热器的结构示意图；
图2为本发明温控原理框图。
图中：1-第一紧固部件、2-第二紧固部件、3-第一绝缘件、4-第二绝缘件、5-发热丝电极负极、6-第三紧固部件、7-发热丝电极正极、8-发热丝、9-支撑架、10-金属板、11-凸台结构、12-第三绝缘件、13-负电极、14-固定板、15-正电极、16-电极负引脚、17-第四绝缘件、18-第五绝缘件、19-第六绝缘件、20-电极正引脚、21-螺帽、22-第七绝缘件、23-聚轻纤维涂层、24-超高温涂层、25-半导体制冷芯片、26-温度传感器、27-微处理器、28-温度显示单元。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例
参考图1，一种快速升降温加热器，包括炉体，还包括设置在炉体上的一层或多层金属板 10和发热丝8，所述金属板10的顶部设有聚轻纤维涂层23，所述聚轻纤维涂层23的顶部还设有高反射率的超高温涂层24，所述金属板10、聚轻纤维涂层23和超高温涂层24为一体化结构；本实施例当中所述聚轻纤维涂层23为氧化铝聚轻纤维涂层，所述超高温涂层24为纳米氧化铝涂层。
参考图1，还包括多个半导体制冷芯片25和多个温度传感器26，所述半导体制冷芯片25 均布在金属板10的底部，所述温度传感器26均布在超高温涂层24的顶部和金属板10的底部，所述温度传感器26和半导体制冷芯片25在金属板10的底部间隔设置。
进一步的，参考图1-2，还包括微处理器27和温度显示单元28，所述温度传感器26、半导体制冷芯片25和温度显示单元28均与微处理器27电连接；所述微处理器27位于炉体的内部。所述温度传感器26用于检测金属板10和超高温涂层24的温度，将检测到的温度传输给微处理器27，通过微处理器27在温度显示单元28进行实时显示；所述温度传感器26检测金属板10的温度高于预设值上限时，通过微处理器27控制半导体制冷芯片25对金属板10进行降温；所述温度传感器26检测金属板10的温度低于预设值下限时，通过微处理器27控制半导体制冷芯片25对金属板10进行升温。本实施例中，所述温度显示单元28为触摸显示屏，位于炉体的外表面；所述微处理器27为单片机、DSP、ARM、FPGA等嵌入式控制器的一种。
进一步的，参考图1，还包括设置在炉体内的电极13、正电极15、第一紧固部件1、第二紧固部件2和第三紧固部件6、多个绝缘件和多个支撑架9；
参考图1，所述负电极13通过第一紧固部件1和绝缘件与金属板10一体化结构固定连接，且位于金属板10的下方，所述正电极15通过第三紧固部件6和相关贯穿的第四绝缘件17和第五绝缘件18与负电极13固定连接并绝缘，且位于负电极13的下方；所述正电极15向下引出设备电极正引脚20，向上绝缘贯穿负电极13和金属板10一体化结构引出发热丝电极正极7；所述负电极13通过第七绝缘件22向下绝缘贯穿正电极15引出设备电极负引脚16，向上导电贯穿负金属板10一体化结构引出发热丝电极负极5；所述金属板10通过第一紧固部件1、第二紧固部件2、第一绝缘件3和第二绝缘件4固定在负电极13的上方。
参考图1，所述发热丝8通过支撑架9支撑于金属板10一体化结构的上方，所述支撑架9 通过第三绝缘件12绝缘贯穿金属板10一体化结构和负电极13固定在正电极15上。所述支撑架9上设有凸台结构11，通过凸台结构11与第三绝缘件12的顶部相互固定。所述电极负引脚16和电极正引脚20上端通过紧固件螺帽进行固定。
进一步的，参考图1，还包括固定板14，所述固定板14通过第二紧固部件2、第三紧固部件6、第六绝缘件19和相关贯穿的第四绝缘件17和第五绝缘件18固定在负电极13和正电极 15之间，且与负电极13导电。本实施例中所述紧固部件为螺杆，所述绝缘件为氧化铝聚轻纤维管，具有较好的绝缘性和耐热稳定性。
负电极13、固定板14、金属板10一体化结构为相同的极性，通电时与电源负极连通，正电极15通电时与电源正极连通。电流经连接电极正引脚20进入，然后经正电极15导入发热丝电极正极7传入发热丝8，电流经发热丝电极负极5到负电极13，最后连接电极负引脚16形成一个回路。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种快速升降温加热器，包括炉体，其特征在于：还包括设置在炉体上的一层或多层金属板(10)和发热丝(8)，所述金属板(10)的顶部设有聚轻纤维涂层(23)，所述聚轻纤维涂层(23)的顶部还设有高反射率的超高温涂层(24)，所述金属板(10)、聚轻纤维涂层(23)和超高温涂层(24)为一体化结构；
还包括多个半导体制冷芯片(25)和多个温度传感器(26)，所述半导体制冷芯片(25)均布在金属板(10)的底部，所述温度传感器(26)均布在超高温涂层(24)的顶部和金属板(10)的底部，所述温度传感器(26)和半导体制冷芯片(25)在金属板(10)的底部间隔设置。
2.根据权利要求1所述的一种快速升降温加热器，其特征在于：还包括微处理器(27)和温度显示单元(28)，所述温度传感器(26)、半导体制冷芯片(25)和温度显示单元(28)均与微处理器(27)电连接；所述微处理器(27)位于炉体的内部。
3.据权利要求2所述的一种快速升降温加热器，其特征在于：所述温度传感器(26)用于检测金属板(10)和超高温涂层(24)的温度，将检测到的温度传输给微处理器(27)，通过微处理器(27)在温度显示单元(28)进行实时显示；
所述温度传感器(26)检测金属板(10)的温度高于预设值上限时，通过微处理器(27)控制半导体制冷芯片(25)对金属板(10)进行降温；所述温度传感器(26)检测金属板(10)的温度低于预设值下限时，通过微处理器(27)控制半导体制冷芯片(25)对金属板(10)进行升温。
4.据权利要求2的一种快速升降温加热器，其特征在于：所述温度显示单元(28)为触摸显示屏，位于炉体的外表面。
5.根据权利要求2所述的一种快速升降温加热器，其特征在于：还包括设置在炉体内的电极(13)、正电极(15)、第一紧固部件(1)、第二紧固部件(2)和第三紧固部件(6)、多个绝缘件和多个支撑架(9)；
所述负电极(13)通过第一紧固部件(1)和绝缘件与金属板(10)一体化结构固定连接，且位于金属板(10)的下方，所述正电极(15)通过第三紧固部件(6)和绝缘件与负电极(13)固定连接并绝缘，且位于负电极(13)的下方；所述正电极(15)向下引出设备电极正引脚(20)，向上绝缘贯穿负电极(13)和金属板(10)一体化结构引出发热丝电极正极(7)；所述负电极(13)向下绝缘贯穿正电极(15)引出设备电极负引脚(16)，向上导电贯穿负金属板(10)一体化结构引出发热丝电极负极(5)；
所述发热丝(8)通过支撑架(9)支撑于金属板(10)一体化结构的上方，所述支撑架(9)绝缘贯穿金属板(10)一体化结构和负电极(13)固定在正电极(15)上。
6.根据权利要求5所述的一种快速升降温加热器，其特征在于：所述绝缘件为聚轻纤维管。
7.根据权利要求5所述的一种快速升降温加热器，其特征在于：所述电极负引脚(16)和电极正引脚(20)上端通过紧固件进行固定。
8.根据权利要求5所述的一种快速升降温加热器，其特征在于：还包括固定板(14)，所述固定板(14)通过第二紧固部件(2)、第三紧固部件(6)和绝缘件固定在负电极(13)和正电极(15)之间，且与负电极(13)导电。
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