CN111981842A - 半导体石墨热场保温装置及其保温方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了半导体石墨热场保温装置，包括底筒、铰接组件、点火组件、密封机构、升降机构，所述底筒为顶面敞口且竖向放置的圆形筒状，所述底筒内安装有坩埚筒，所述坩埚筒的外侧部通过四组铰接组件与底筒内侧壁活动铰接，所述坩埚筒的底部安装有点火组件；所述外盖底面通过密封机构与底筒顶面连接，所述坩埚筒的顶面敞口处设有坩埚盖，所述坩埚盖通过升降机构与外盖连接。本发明还公开了半导体石墨热场保温装置的保温方法；本发明解决了结构石墨热场保温密封性差的问题，通过各机构组件的配合使用，增加了热场的保温效果，降低热量的损失，进一步提高了能量的利用率。

Description

半导体石墨热场保温装置及其保温方法

技术领域

本发明涉及石墨热场保温技术领域，尤其涉及半导体石墨热场保温装置及其保温方法。

背景技术

现有的石墨热场上面诸多改进，效果最为明显的就是增加了热屏装置，传统的热屏装置一般为圆筒状或圆锥状，由原始的开放式热场改为封闭式热场，但结构石墨热场使用效果还不理想，保温密封性比较差，导致保温效率不好，还有改进的空间，能量的利用率依然低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的半导体石墨热场保温装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

半导体石墨热场保温装置，包括底筒、铰接组件、点火组件、密封机构、升降机构，所述底筒为顶面敞口且竖向放置的圆形筒状，所述底筒内安装有坩埚筒，所述坩埚筒的外侧部通过四组铰接组件与底筒内侧壁活动铰接，所述坩埚筒的底部安装有点火组件；所述外盖底面通过密封机构与底筒顶面连接，所述坩埚筒的顶面敞口处设有坩埚盖，所述坩埚盖通过升降机构与外盖连接。

优选地，所述铰接组件包括铰接底板、铰接缸，所述坩埚筒的外侧面均匀设有四块铰接底板，所述铰接底板的外侧面上下两端设有一对第一铰接座，位于一对第一铰接座斜向对应的位置在底筒内侧壁设有一对第二铰接座，每座所述第二铰接座与铰接缸的底部活动铰接，且每座所述第一铰接座与铰接缸的铰接杆端部活动铰接。

优选地，所述点火组件包括限位环、防火罩、点火筒、加热管，所述底筒内底面设有限位环，位于限位环内在坩埚筒的底部设有锥形状防火罩，位于限位环中部在底筒内底面设有点火筒，且所述点火筒的尾端通过燃气管与外接燃气罐连通；所述坩埚筒的底部缠绕有加热管，所述加热管的底端与防火罩一端贯通，所述加热管的另一端纵向放置在坩埚筒背面。

优选地，所述密封机构包括卡环、密封环、固定伸缩缸，所述底筒的顶面沿边设有卡环，所述外盖的底面沿边设有密封环，所述密封环的底面凹陷有环形密封槽，且所述卡环卡合在环形密封槽内；所述底筒的两侧面设有一对固定底座，每座固定底座外侧面均安装有输出端朝上的固定伸缩缸，每个所述固定伸缩缸的伸缩杆端部均设有固定连块，所述密封环的外侧面两端设有一对固定块，且每块固定块均与对应的固定连块固接。

优选地，所述升降机构包括升降伸缩缸、升降滑筒、升降滑杆，所述外盖的顶面中部凹陷有固定通孔，所述固定通孔内安装有升降伸缩缸，所述升降伸缩缸的伸缩杆端部设有升降连块，且所述升降连块与坩埚盖的顶面中部固接；位于固定通孔两侧在外盖顶面凹陷有一对升降通孔，每个升降通孔内均设有升降滑筒，每根所述升降滑筒内顶部均安装有升降弹簧，每根所述升降弹簧底端均设有滑动贯穿升降滑筒底端口的升降滑杆。

优选地，所述坩埚盖内底部套设有加固密封环，且所述加固密封环内侧壁竖向均匀凹陷有多个梯形卡槽，所述坩埚筒顶部外侧壁均匀设有多个梯形卡块，且每块梯形卡块配合卡合在对应的梯形卡槽内。

优选地，所述底筒底面设有四组对称放置的梯形座，所述外盖的顶面一端设有贯穿固接的排烟管；所述底筒外侧面均匀铺设有加固层板，所述底筒内侧面均与铺设有保温层板。

本发明还提出了半导体石墨热场保温装置的保温方法，包括以下步骤：

步骤一，铰接缸、升降伸缩缸、固定伸缩缸分别通过电源线与外接电源电性连接；把待加热焙烧的石墨材料倒入坩埚筒内部；

步骤二，通过点火组件对坩埚筒底部进行点火，点火筒的尾端通过燃气管与外接燃气罐连通，对点火筒进行点火，点火后火焰在防火罩内燃烧，燃烧后余热烟气经由加热管对坩埚筒底部进一步加热；

步骤三，通过铰接组件控制坩埚筒缓慢下降，使得防火罩配合卡合在限位环内部，避免火焰向外侧溢出；

步骤四，通过密封机构控制外盖与底筒闭合，控制固定伸缩缸的伸缩杆缩短，通过固定连块带动固定块及外盖下降，使得卡环配合卡合在密封环的环形密封槽内；

步骤五，通过升降机构控制坩埚盖与坩埚闭合，控制升降伸缩缸的伸缩杆伸长，带动升降滑杆沿着升降滑筒向下滑动，进而带动升降弹簧被拉长，进而带动坩埚盖下降，使得梯形卡块配合卡合在对应的梯形卡槽内，坩埚盖与底筒之间的烟气通过排烟管排出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过点火组件的使用，方便了对坩埚筒底部进行点火；通过铰接组件控制坩埚筒缓慢下降，方便了防火罩配合卡合在限位环内部，避免火焰向外侧溢出；

2、通过密封机构控制外盖与底筒闭合，方便了卡环配合卡合在环形密封槽内，增加了外盖与底筒的密封性；通过升降机构控制坩埚盖与坩埚筒闭合，方便了梯形卡块配合卡合在梯形卡槽内，增加了坩埚盖与坩埚筒的密封性；

综上所述，本发明解决了结构石墨热场保温密封性差的问题，通过各机构组件的配合使用，增加了热场的保温效果，降低热量的损失，进一步提高了能量的利用率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的主视剖面图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的外盖打开示意图；

图4为本发明的坩埚筒俯视图；

图5为本发明的坩埚盖仰视图；

图6为本发明的保温方法示意图；

图中序号：底筒1、梯形座11、加固层板12、保温层板13、限位环14、点火筒15、燃气管16、坩埚筒2、铰接底板21、铰接缸22、加热管23、防火罩24、梯形卡块25、坩埚盖26、加固密封环27、外盖3、升降伸缩缸31、升降滑筒32、升降弹簧33、升降滑杆34、排烟管35、固定伸缩缸36、固定块37、卡环38、密封环39。

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。

实施例1：为了解决了结构石墨热场保温密封性差的问题，进一步提高了能量的利用率，本实施例中提出了半导体石墨热场保温装置，参见图1-5，包括底筒1、铰接组件、点火组件、密封机构、升降机构，所述底筒1为顶面敞口且竖向放置的圆形筒状，所述底筒1内安装有坩埚筒2，所述坩埚筒2为顶面敞口且竖向放置的圆形筒状，所述坩埚筒2的外侧部通过四组铰接组件与底筒1内侧壁活动铰接，所述坩埚筒2的底部安装有点火组件；所述底筒1的顶面敞口处设有开口朝下的外盖3，且所述外盖3底面通过密封机构与底筒1顶面连接，所述坩埚筒2的顶面敞口处设有开口朝下的坩埚盖26，且所述坩埚盖26通过升降机构与外盖3连接；所述底筒1底面设有四组对称放置的梯形座11，梯形座11增加了装置整体的稳定性，所述外盖3的顶面一端设有贯穿固接的排烟管35；所述底筒1外侧面均匀铺设有加固层板12，加固层板12增加了底筒1外侧的刚固性，所述底筒1内侧面均与铺设有保温层板13，保温层板13增加了底筒1内部的保温性。

在本发明中，所述铰接组件包括铰接底板21、铰接缸22，所述坩埚筒2的外侧面均匀设有四块竖向放置的铰接底板21，所述铰接底板21的外侧面上下两端设有一对开口朝外的第一铰接座，位于一对第一铰接座斜向对应的位置在底筒1内侧壁设有一对开口朝内的第二铰接座，每座所述第二铰接座的开口内通过铰接轴与铰接缸22的底部活动铰接，所述铰接缸22的型号为HSG40，且每座所述第一铰接座的开口内通过铰接轴与铰接缸22的铰接杆端部活动铰接，且每对铰接缸22均斜向平行放置；通过铰接组件控制坩埚筒2缓慢下降，方便了防火罩24配合卡合在限位环14内部，避免了火焰向外侧溢出。

在本发明中，所述点火组件包括限位环14、防火罩24、点火筒15、加热管23，所述底筒1内底面设有限位环14，位于限位环14内在坩埚筒2的底部设有开口朝下的锥形状防火罩24，位于限位环14中部在底筒1内底面设有贯穿固接的点火筒15，且所述点火筒15的尾端通过燃气管16与外接燃气罐连通；所述坩埚筒2的底部缠绕有S形环绕的加热管23，所述加热管23的底端与防火罩24一端贯通，所述加热管23的另一端纵向放置在坩埚筒2背面；通过点火组件的使用，方便了对坩埚筒2底部进行点火。

在本发明中，所述密封机构包括卡环38、密封环39、固定伸缩缸36，所述底筒1的顶面沿边设有倒T形状的卡环38，所述外盖3的底面沿边设有密封环39，所述密封环39的底面凹陷有环形密封槽，且所述卡环38卡合在环形密封槽内；所述底筒1的两侧面设有一对竖向放置的固定底座，每座固定底座外侧面均安装有输出端朝上的固定伸缩缸36，所述固定伸缩缸36的型号为DSTH-CA100-2000-3S，每个所述固定伸缩缸36的伸缩杆端部均设有固定连块，所述密封环39的外侧面两端设有一对对称放置的固定块37，且每块固定块37均与对应的固定连块固接；通过密封机构控制外盖3与底筒1闭合，方便了卡环38配合卡合在环形密封槽内，增加了外盖3与底筒1的密封性。

在本发明中，所述升降机构包括升降伸缩缸31、升降滑筒32、升降滑杆34，所述外盖3的顶面中部凹陷有固定通孔，所述固定通孔内安装有输出端朝下的升降伸缩缸31，所述升降伸缩缸31的型号为HR6000，所述升降伸缩缸31的伸缩杆端部设有升降连块，且所述升降连块与坩埚盖26的顶面中部固接；位于固定通孔两侧在外盖3顶面凹陷有一对升降通孔，每个升降通孔内均设有开口朝下的升降滑筒32，每根所述升降滑筒32内顶部均安装有升降弹簧33，每根所述升降弹簧33底端均设有滑动贯穿升降滑筒32底端口的升降滑杆34。升降弹簧33增加了升降滑杆34滑动时的稳定性；所述坩埚盖26内底部套设有加固密封环27，且所述加固密封环27内侧壁竖向均匀凹陷有多个梯形卡槽，所述坩埚筒2顶部外侧壁均匀设有多个梯形卡块25，且每块梯形卡块25配合卡合在对应的梯形卡槽内；通过升降机构控制坩埚盖26与坩埚筒2闭合，方便了梯形卡块25配合卡合在梯形卡槽内，增加了坩埚盖26与坩埚筒2的密封性。

实施例2：参见图6，在本实施例中，本发明还提出了半导体石墨热场保温装置的保温方法，包括以下步骤：

步骤一，铰接缸22、升降伸缩缸31、固定伸缩缸36分别通过电源线与外接电源电性连接；把待加热焙烧的石墨材料倒入坩埚筒2内部；

步骤二，通过点火组件对坩埚筒2底部进行点火，点火筒15的尾端通过燃气管16与外接燃气罐连通，对点火筒15进行点火，点火后火焰在防火罩24内燃烧，燃烧后余热烟气经由加热管23对坩埚筒2底部进一步加热；

步骤三，通过铰接组件控制坩埚筒2缓慢下降，使得防火罩24配合卡合在限位环14内部，避免火焰向外侧溢出；

步骤四，通过密封机构控制外盖3与底筒1闭合，控制固定伸缩缸36的伸缩杆缩短，通过固定连块带动固定块37及外盖3下降，使得卡环38配合卡合在密封环39的环形密封槽内；

步骤五，通过升降机构控制坩埚盖26与坩埚2闭合，控制升降伸缩缸31的伸缩杆伸长，带动升降滑杆34沿着升降滑筒32向下滑动，进而带动升降弹簧33被拉长，进而带动坩埚盖26下降，使得梯形卡块25配合卡合在对应的梯形卡槽内，坩埚盖26与底筒1之间的烟气通过排烟管35排出。

本发明解决了结构石墨热场保温密封性差的问题，通过各机构组件的配合使用，增加了热场的保温效果，降低热量的损失，进一步提高了能量的利用率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.半导体石墨热场保温装置，包括底筒（1）、铰接组件、点火组件、密封机构、升降机构，其特征在于：所述底筒（1）为顶面敞口且竖向放置的圆形筒状，所述底筒（1）内安装有坩埚筒（2），所述坩埚筒（2）的外侧部通过四组铰接组件与底筒（1）内侧壁活动铰接，所述坩埚筒（2）的底部安装有点火组件；所述外盖（3）底面通过密封机构与底筒（1）顶面连接，所述坩埚筒（2）的顶面敞口处设有坩埚盖（26），所述坩埚盖（26）通过升降机构与外盖（3）连接。

2.根据权利要求1所述的半导体石墨热场保温装置，其特征在于：所述铰接组件包括铰接底板（21）、铰接缸（22），所述坩埚筒（2）的外侧面均匀设有四块铰接底板（21），所述铰接底板（21）的外侧面上下两端设有一对第一铰接座，位于一对第一铰接座斜向对应的位置在底筒（1）内侧壁设有一对第二铰接座，每座所述第二铰接座与铰接缸（22）的底部活动铰接，且每座所述第一铰接座与铰接缸（22）的铰接杆端部活动铰接。

3.根据权利要求1所述的半导体石墨热场保温装置，其特征在于：所述点火组件包括限位环（14）、防火罩（24）、点火筒（15）、加热管（23），所述底筒（1）内底面设有限位环（14），位于限位环（14）内在坩埚筒（2）的底部设有锥形状防火罩（24），位于限位环（14）中部在底筒（1）内底面设有点火筒（15），且所述点火筒（15）的尾端通过燃气管（16）与外接燃气罐连通；所述坩埚筒（2）的底部缠绕有加热管（23），所述加热管（23）的底端与防火罩（24）一端贯通，所述加热管（23）的另一端纵向放置在坩埚筒（2）背面。

4.根据权利要求1所述的半导体石墨热场保温装置，其特征在于：所述密封机构包括卡环（38）、密封环（39）、固定伸缩缸（36），所述底筒（1）的顶面沿边设有卡环（38），所述外盖（3）的底面沿边设有密封环（39），所述密封环（39）的底面凹陷有环形密封槽，且所述卡环（38）卡合在环形密封槽内；所述底筒（1）的两侧面设有一对固定底座，每座固定底座外侧面均安装有输出端朝上的固定伸缩缸（36），每个所述固定伸缩缸（36）的伸缩杆端部均设有固定连块，所述密封环（39）的外侧面两端设有一对固定块（37），且每块固定块（37）均与对应的固定连块固接。

5.根据权利要求1所述的半导体石墨热场保温装置，其特征在于：所述升降机构包括升降伸缩缸（31）、升降滑筒（32）、升降滑杆（34），所述外盖（3）的顶面中部凹陷有固定通孔，所述固定通孔内安装有升降伸缩缸（31），所述升降伸缩缸（31）的伸缩杆端部设有升降连块，且所述升降连块与坩埚盖（26）的顶面中部固接；位于固定通孔两侧在外盖（3）顶面凹陷有一对升降通孔，每个升降通孔内均设有升降滑筒（32），每根所述升降滑筒（32）内顶部均安装有升降弹簧（33），每根所述升降弹簧（33）底端均设有滑动贯穿升降滑筒（32）底端口的升降滑杆（34）。

6.根据权利要求1所述的半导体石墨热场保温装置，其特征在于：所述坩埚盖（26）内底部套设有加固密封环（27），且所述加固密封环（27）内侧壁竖向均匀凹陷有多个梯形卡槽，所述坩埚筒（2）顶部外侧壁均匀设有多个梯形卡块（25），且每块梯形卡块（25）配合卡合在对应的梯形卡槽内。

7.根据权利要求1所述的半导体石墨热场保温装置，其特征在于：所述底筒（1）底面设有四组对称放置的梯形座（11），所述外盖（3）的顶面一端设有贯穿固接的排烟管（35）；所述底筒（1）外侧面均匀铺设有加固层板（12），所述底筒（1）内侧面均与铺设有保温层板（13）。

8.根据权利要求1-7任一所述的半导体石墨热场保温装置的保温方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，铰接缸（22）、升降伸缩缸（31）、固定伸缩缸（36）分别通过电源线与外接电源电性连接；把待加热焙烧的石墨材料倒入坩埚筒（2）内部；

步骤二，通过点火组件对坩埚筒（2）底部进行点火，点火筒（15）的尾端通过燃气管（16）与外接燃气罐连通，对点火筒（15）进行点火，点火后火焰在防火罩（24）内燃烧，燃烧后余热烟气经由加热管（23）对坩埚筒（2）底部进一步加热；

步骤三，通过铰接组件控制坩埚筒（2）缓慢下降，使得防火罩（24）配合卡合在限位环（14）内部，避免火焰向外侧溢出；

步骤四，通过密封机构控制外盖（3）与底筒（1）闭合，控制固定伸缩缸（36）的伸缩杆缩短，通过固定连块带动固定块（37）及外盖（3）下降，使得卡环（38）配合卡合在密封环（39）的环形密封槽内；

步骤五，通过升降机构控制坩埚盖（26）与坩埚（2）闭合，控制升降伸缩缸（31）的伸缩杆伸长，带动升降滑杆（34）沿着升降滑筒（32）向下滑动，进而带动升降弹簧（33）被拉长，进而带动坩埚盖（26）下降，使得梯形卡块（25）配合卡合在对应的梯形卡槽内，坩埚盖（26）与底筒（1）之间的烟气通过排烟管（35）排出。

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