CN113267047A - 多孔钽排胶设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多孔钽排胶设备，包括：排胶炉体、连接排胶炉体的加热组件、以及连接排胶炉体的冷凝组件。排胶炉体包括：反应腔和连接反应腔的尾气腔。反应腔为水平设置的直管。尾气腔的入口端连接反应腔的出口端，且尾气腔的入口端的口径与反应腔的出口端的口径相同。尾气腔为向下弯曲的弯管，且尾气腔的内腔口径沿尾气腔的入口端朝向尾气腔的出口端方向逐渐缩小。加热组件连接反应腔以使得反应腔的内腔达到工作温度。冷凝组件连接尾气腔以使得尾气腔排出的尾气中的胶油被冷凝分离。上述多孔钽排胶设备，将尾气腔设置为向下弯曲的弯管，从而引导位于反应腔的出口端的底部位置的尾气顺利地汇入到尾气腔中，减少尾气返流的概率，提高排胶效率。

Description

多孔钽排胶设备

技术领域

本发明涉及医疗材料制造设备技术领域，特别是涉及一种多孔钽排胶设备。

背景技术

多孔钽是一种医用植入的金属结构，其主要应用于骨组织受损治疗，通过将多孔钽填充到受损的骨骼处，代替缺失的人体骨骼起到支撑的作用。而在多孔钽的制作过程中，需要进行排胶处理，通过引入空气，使得用于成型多孔钽结构的塑胶材料氧化并且产生胶油，胶油跟随尾气一起排出到反应腔的外部。

一般地，多孔钽排胶设备的排胶炉体的反应腔为水平设置，然后在反应腔的出口端连接一个尾气腔。尾气腔的口径小于反应腔的尾部，使得尾气汇聚后从尾气的出口端引流出去。在传统的多孔钽排胶设备中，排胶炉体的尾气腔大多数是与反应腔同轴设置的直管(直管的直径小于尾气腔的出口端)或者锥形管(锥形管的入口端的口径与尾气腔的出口端的口径相同)。当水平流动的尾气进入反应腔与尾气腔的过渡区时，在重力作用下，位于反应腔的出口端的底部位置的尾气会因为过渡区的直角(直管)或者朝上的倒角(锥形管)的阻挡而返流，使得尾气中的胶油沉积在反应腔的出口端的底部位置，降低了排胶效率。

发明内容

基于此，本发明提供一种多孔钽排胶设备，将尾气腔设置为向下弯曲的弯管，从而引导位于反应腔的出口端的底部位置的尾气顺利地汇入到尾气腔中，减少尾气返流的概率，提高排胶效率。

一种多孔钽排胶设备，包括：

排胶炉体；排胶炉体包括：反应腔和连接反应腔的尾气腔；反应腔为水平设置的直管；尾气腔的入口端连接反应腔的出口端，且尾气腔的入口端的口径与反应腔的出口端的口径相同；尾气腔为向下弯曲的弯管，且尾气腔的内腔口径沿尾气腔的入口端朝向尾气腔的出口端方向逐渐缩小；

连接排胶炉体的加热组件；加热组件连接反应腔以使得反应腔的内腔达到工作温度；以及

连接排胶炉体的冷凝组件；冷凝组件连接尾气腔以使得尾气腔排出的尾气中的胶油被冷凝分离。

上述多孔钽排胶设备，工作时，加热组件用于加热反应腔，空气引入到排胶炉体的反应腔中以进行排胶处理，然后尾气从反应腔水平流入到尾气腔后汇流并且进入到冷凝组件，冷凝组件对尾气中的胶油进行冷凝处理，使得胶油从尾气中被分离出来。由于尾气腔的入口端的口径与反应腔的出口端的口径相同，并且尾气腔为向下弯曲的弯管。因此，在重力作用下，位于反应腔的出口端的底部位置的尾气会顺着尾气腔的入口端的向下弯曲的弧面汇入到尾气腔的内腔中，降低了尾气返流的概率，减少了尾气中的胶油因返流而沉积在反应腔的出口端的底部位置的风险，达到提升排胶效率的目的。通过上述设计，将尾气腔设置为向下弯曲的弯管，从而引导位于反应腔的出口端的底部位置的尾气顺利地汇入到尾气腔中，减少尾气返流的概率，提高排胶效率。

在其中一个实施例中，尾气腔的入口端的底部位置与水平方向之间的夹角为α；α为向下倾斜的锐角，且α的取值区间为(0°，15°]。α为锐角设置，可以让反应腔内的尾气更加顺畅地过渡到尾气腔中，并且由于尾气在反应腔中的流向为水平方向，所以当α在(0°，15°]，尾气过渡到尾气腔时角度变化幅度较小，更加顺畅。

在其中一个实施例中，排胶炉体还包括：连接反应腔的预热气管；预热气管从反应腔的出口端穿入反应腔的内腔中并且延伸到反应腔的入口端。预热气管用于利用反应腔的温度预热空气，空气经过预热后再释放到反应腔的腔内以进行排胶，避免因为空气与反应腔的温差过大而破坏反应腔的温场均匀性，同时，利用了反应腔的过剩的热量，免去了利用增设外部热源以加热空气的问题，提高能源利用率，节能环保。

在其中一个实施例中，排胶炉体还包括：连接反应腔的活动门；活动门连接在反应腔的入口端；活动门设有连接预热气管的均流板；均流板设有水平朝向反应腔的出口端的喷口；喷口的数量为多个。均流板用于将导入的空气进行均流并且水平释放，提高反应腔内的温场均匀性。

在其中一个实施例中，均流板上设有活动连接预热气管的活动接口；当活动门打开时，活动接口与预热气管的端口分离；当活动门关闭时，活动接口与预热气管的端口对接。活动接口与预热气管之间随着活动门的开闭而通断，保证了活动门的开闭灵活性。

在其中一个实施例中，活动接口位于均流板的周缘处；喷口的分布密度沿均流板的中心向四周辐射的方向逐渐变小。由于空气从均流板的周缘处进入到均流板内，所以在均流板中心处的气流量会比外周缘处的气流量少，因此，通过疏密调节，使得气流分布相对均匀，提升反应腔内的温场均匀性。

在其中一个实施例中，加热组件包括：连接在反应腔的外周侧的外壳和设置在外壳的内侧的发热器。外壳用于将反应腔包裹以形成加热空间，发热器设置于加热空间中以对反应腔进行加热。

在其中一个实施例中，冷凝组件包括：连接尾气腔的冷凝器和连接冷凝器的真空泵。冷凝器用于对尾气进行降温，使得尾气中的胶油因为降温而冷凝并且从尾气中分离出来，真空泵用于驱动尾气流动并且将分离胶油后的尾气抽出。

在其中一个实施例中，冷凝器包括：连接在尾气腔的管体和连接管体的螺旋换热管；管体的入口端连接尾气腔，管体的出口端连接真空泵；螺旋换热管沿管体的轴向可拆卸连接在管体的内腔。螺旋换热管中设有流动的冷媒，当尾气进入到管体的内腔后，尾气与冷媒热交换后降温，胶油因为降温而冷凝并且附着在螺旋换热管的表面，从而完成了胶油的冷凝分离，由于螺旋换热管浸润在尾气中，所以可以与尾气充分接触，为热交换提供大量的接触面积，并且为胶油提供大量的冷凝附着面积。当需要清洗冷凝器时，将螺旋换热管从管体中抽出清洗即可，清洁维护简单方便。

在其中一个实施例中，多孔钽排胶设备还包括：隔热罩和控制柜；隔热罩位于排胶炉体和加热组件的外侧；控制柜分别电连接排胶炉体、加热组件、以及冷凝组件。隔热罩用于减少热量向外扩散，保护用户的安全。控制柜用于控制和监控各个模块的运作，使得各个模块相互配合和高效运作。

附图说明

图1为本发明的实施例一的多孔钽排胶设备的立体视图；

图2为图1所示的多孔钽排胶设备的另一视角的立体视图；

图3为图1所示的多孔钽排胶设备中的排胶炉体的立体视图；

图4为图3所示的排胶炉体的另一视角的立体视图；

图5为图3所示的排胶炉体的俯视图；

图6为图5所示的排胶炉体A-A向剖视图；

图7为图6所示的排胶炉体中的B局部的放大图；

图8为图4所示的排胶炉体的活动门的示意图；

图9为图1所示的多孔钽排胶设备中的冷凝组件的立体视图；

图10为图9所示的冷凝组件中的冷凝器的立体视图；

图11为图10所示的冷凝器的透视图；

图12为图10所示的冷凝器的剖视图；

图13为本发明的实施例二的多孔钽排胶设备的立体视图。

附图中各标号的含义为：

100-多孔钽排胶设备；

10-排胶炉体，11-反应腔，12-尾气腔，13-预热气管，14-活动门，141-均流板，1411-喷口，142-固定座，143-门体；

20-加热组件，21-外壳；

30-冷凝组件，31-冷凝器，311-管体，312-螺旋换热管，32-真空泵；

40-隔热罩；

50-控制柜。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

实施例一

如图1至图12所示，其为本发明的一种实施例的多孔钽排胶设备100。

如图1和图2所示，该多孔钽排胶设备100包括：排胶炉体10、连接排胶炉体10的加热组件20、以及连接排胶炉体的冷凝组件30。其中，排胶炉体10用于对产品进行排胶处理。加热组件20连接排胶炉体10以使得排胶炉体10达到工作温度。冷凝组件30连接排胶炉体10以使得排胶炉体10排出的尾气中的胶油被冷凝分离。

下文，结合图1至图12，对上述的多孔钽排胶设备100做进一步的说明。

如图3至图5所示，该排胶炉体10包括：反应腔11和连接反应腔11的尾气腔12。其中，反应腔11用于提供多孔钽成型和排胶的工作空间，尾气腔12用于汇集排胶后产生的含有胶油的尾气。

如图3至图6所示，反应腔11为水平设置的直管。更进一步地，在本实施例中，反应腔11为圆柱状的直管结构，并且采用耐高温的金属制作而成。一般地，多孔钽成型和排胶的工作空间的温度在800℃左右，因此，该反应腔11可以选择不锈钢管，并且可以通过涂覆耐高温材料的方式增加其耐热性能。

如图3至图6所示，尾气腔12的入口端连接反应腔11的出口端，且尾气腔12的入口端的口径与反应腔11的出口端的口径相同。尾气腔12为向下弯曲的弯管，且尾气腔12的内腔口径沿尾气腔12的入口端朝向尾气腔12的出口端方向逐渐缩小。更进一步地，在本实施例中，尾气腔12腔为向下弯曲的弯管，并且采用耐高温的金属制作而成。一般地，多孔钽成型和排胶的尾气区域的温度在600℃左右，因此，该尾气腔12可以选择不锈钢管，并且可以通过涂覆耐高温材料的方式增加其耐热性能。

结合图6和图7所示，在本实施例中，尾气腔12的入口端的底部位置与水平方向之间的夹角为α。α为向下倾斜的锐角，且α的取值区间优选为(0°，15°]。。α为锐角设置，可以让反应腔11内的尾气更加顺畅地过渡到尾气腔12中。由于尾气在反应腔11中的流向为水平方向，所以当α在(0°，15°]，尾气过渡到尾气腔12时角度变化幅度较小，更加顺畅。例如，在本实施例中，α优选为8.5°，在其他实施例中，α也可以是5°、7.5°、10°、12°、15°，又或者是在(0°，15°]内的其他角度值。

补充说明的是，如图6所示，对于尾气腔12的入口端的底部位置与水平方向之间的夹角为β，且β为向下倾斜的锐角并且大于α。更进一步地，对于β的取值区间优选为(0°，60°]。例如，在本实施例中，β优选为45°，在其他实施例中，β也可以是10°、30°、50°、55°、60°，又或者是在(0°，60°]内的其他角度值。

如图3至图6所示，在本实施例中，排胶炉体10还可以包括：连接反应腔11的预热气管13。预热气管13从反应腔11的出口端穿入反应腔11的内腔中并且延伸到反应腔11的入口端。预热气管13用于利用反应腔11的温度预热空气，空气经过预热后再释放到反应腔11的腔内以进行排胶，避免因为空气与反应腔11的温差过大而破坏反应腔11的温场均匀性，同时，利用了反应腔11的过剩的热量，免去了利用增设外部热源以加热空气的问题，提高能源利用率，节能环保。

为了让预热气管13的直径可以做得更小，减少对于反应腔11的内腔的空间占用，同时，又要保证有足够的空气供给量。预热气管13的数量可以为多个，多个预热气管13可以同时导入空气，保证空气的供给量。例如，在本实施例中，预热气管13为两个，并且沿水平方向穿入到反应腔11的内腔中。

此外，在一些实施例中，为了让预热气管13在反应腔11内有更多的预热时间，预热气管13在反应腔11内可以设置弯曲段，从而延长空气的流通路径。

如图3至图6所示，在本实施例中，排胶炉体10还可以包括：连接反应腔11的活动门14，且活动门14连接在反应腔11的入口端。如图8所示，活动门14设有连接预热气管13的均流板141。均流板141设有水平朝向反应腔11的出口端的喷口1411。喷口1411的数量为多个。均流板141用于将导入的空气进行均流并且水平释放，提高反应腔11内的温场均匀性。结合图6所示，空气在预热管中经过反应腔11的内腔而升温预热后，进入到活动门14的均流板141中，经过均流分配后从喷口1411水平释放，完成预热和换向。此外，如图6所示，在本实施例中，活动门14还设有固定座142和铰接在固定座142上的门体143。固定座142连接在反应腔11的入口端，均流板141固定在门体143上。如图8所示，在本实施例中，该固定座142为圆环结构。

进一步地，均流板141上设有活动连接预热气管13的活动接口(图未示)。当活动门14打开时，活动接口与预热气管13的端口分离。当活动门14关闭时，活动接口与预热气管13的端口对接。活动接口与预热气管13之间随着活动门14的开闭而通断，保证了活动门14的开闭灵活性。

在其他实施例中，活动接口可以位于均流板141的周缘处。喷口1411的分布密度沿均流板141的中心向四周辐射的方向逐渐变小。由于空气从均流板141的周缘处进入到均流板141内，所以在均流板141中心处的气流量会比外周缘处的气流量少，因此，通过疏密调节，使得气流分布相对均匀，提升反应腔11内的温场均匀性。此外，也可以通过调整均流板141内的气道的宽度或者喷口1411的口径，例如气道的宽度从外向内逐渐缩窄，或者喷口1411的口径从外向内逐渐缩小等，达到均衡均流板141上的各处的喷口1411的气流强度。

如图2所示，在本实施例中，加热组件20包括：连接在反应腔11的外周侧的外壳21和设置在外壳21的内侧的发热器(图未示)。外壳21用于将反应腔包裹以形成加热空间，发热器设置于加热空间中以对反应腔11进行加热。

进一步地，发热器可以是电阻丝或者红外发热管。例如，在本实施例中，发热器为沿反应腔11的轴向分布在外壳21的内侧壁上的电阻丝(例如镍铬合金丝)。在其他实施例中，发热器也可以是沿反应腔11的轴向分布在外壳21的内侧壁上的红外发热管。

如图9所示，在本实施例中，冷凝组件30包括：连接尾气腔12的冷凝器31和连接冷凝器31的真空泵32。冷凝器31用于对尾气进行降温，使得尾气中的胶油因为降温而冷凝并且从尾气中分离出来，真空泵32用于驱动尾气流动并且将分离胶油后的尾气抽出。

进一步地，如图10至图12所示，在本实施例中，冷凝器31包括：连接在尾气腔12的管体311和连接管体311的螺旋换热管312。其中，管体311的入口端连接尾气腔12，管体311的出口端连接真空泵32。螺旋换热管312沿管体311的轴向可拆卸连接在管体311的内腔。螺旋换热管312中设有流动的冷媒，当尾气进入到管体311的内腔后，尾气与冷媒热交换后降温，胶油因为降温而冷凝并且附着在螺旋换热管312的表面，从而完成了胶油的冷凝分离，由于螺旋换热管312浸润在尾气中，所以可以与尾气充分接触，为热交换提供大量的接触面积，并且为胶油提供大量的冷凝附着面积。当需要清洗冷凝器31时，将螺旋换热管312从管体311中抽出清洗即可，清洁维护简单方便。

此外，为了让尾气中的胶油的分离效果更好，并且更好地保护真空泵32。如图9所示，在本实施例中，冷凝器31的数量为两个并且串联在一起。

工作原理简述：

如图4所示，工作时，加热组件20用于加热反应腔11，空气引入到排胶炉体的反应腔11中以进行排胶处理，然后尾气从反应腔11水平流入到尾气腔12后汇流并且进入到冷凝组件30，冷凝组件30对尾气中的胶油进行冷凝处理，使得胶油从尾气中被分离出来。由于尾气腔12的入口端的口径与反应腔11的出口端的口径相同，并且尾气腔12为向下弯曲的弯管。因此，在重力作用下，位于反应腔11的出口端的底部位置的尾气会顺着尾气腔12的入口端的向下弯曲的弧面汇入到尾气腔12的内腔中，降低了尾气返流的概率，减少了尾气中的胶油因返流而沉积在反应腔11的出口端的底部位置的风险，达到提升排胶效率的目的。

上述排胶炉体100，将尾气腔12设置为向下弯曲的弯管，从而引导位于反应腔11的出口端的底部位置的尾气顺利地汇入到尾气腔12中，减少尾气返流的概率，提高排胶效率。

实施例二

如图13所示，其为本发明的另一种实施例的多孔钽排胶设备100。

本实施例与实施例一区别在于：如图13所示，在本实施例中，该多孔钽排胶设备100还包括：隔热罩40和控制柜50。如图13所示，隔热罩40位于排胶炉体10和加热组件20的外侧。控制柜50分别电连接排胶炉体10、加热组件20、以及冷凝组件30。隔热罩40用于减少热量向外扩散，保护用户的安全。控制柜50用于控制和监控各个模块的运作，使得各个模块相互配合和高效运作。

本实施例的其他结构与实施例一相同，也能达到实施例一的有益效果。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多孔钽排胶设备，其特征在于，包括：

排胶炉体；所述排胶炉体包括：反应腔和连接所述反应腔的尾气腔；所述反应腔为水平设置的直管；所述尾气腔的入口端连接所述反应腔的出口端，且所述尾气腔的入口端的口径与所述反应腔的出口端的口径相同；所述尾气腔为向下弯曲的弯管，且所述尾气腔的内腔口径沿所述尾气腔的入口端朝向尾气腔的出口端方向逐渐缩小；

连接所述排胶炉体的加热组件；所述加热组件连接所述反应腔以使得所述反应腔的内腔达到工作温度；以及

连接所述排胶炉体的冷凝组件；所述冷凝组件连接所述尾气腔以使得所述尾气腔排出的尾气中的胶油被冷凝分离。

2.根据权利要求1所述的多孔钽排胶设备，其特征在于，所述尾气腔的入口端的底部位置与水平方向之间的夹角为α；α为向下倾斜的锐角，且α的取值区间为(0°，15°]。

3.根据权利要求1所述的多孔钽排胶设备，其特征在于，所述排胶炉体还包括：连接所述反应腔的预热气管；所述预热气管从所述反应腔的出口端穿入所述反应腔的内腔中并且延伸到所述反应腔的入口端。

4.根据权利要求3所述的多孔钽排胶设备，其特征在于，所述排胶炉体还包括：连接所述反应腔的活动门；所述活动门连接在所述反应腔的入口端；所述活动门设有连接所述预热气管的均流板；所述均流板设有水平朝向所述反应腔的出口端的喷口；所述喷口的数量为多个。

5.根据权利要求4所述的多孔钽排胶设备，其特征在于，所述均流板上设有活动连接所述预热气管的活动接口；当所述活动门打开时，所述活动接口与所述预热气管的端口分离；当所述活动门关闭时，所述活动接口与所述预热气管的端口对接。

6.根据权利要求5所述的多孔钽排胶设备，其特征在于，所述活动接口位于所述均流板的周缘处；所述喷口的分布密度沿所述均流板的中心向四周辐射的方向逐渐变小。

7.根据权利要求1所述的多孔钽排胶设备，其特征在于，所述加热组件包括：连接在所述反应腔的外周侧的外壳和设置在所述外壳的内侧的发热器。

8.根据权利要求1所述的多孔钽排胶设备，其特征在于，所述冷凝组件包括：连接所述尾气腔的冷凝器和连接所述冷凝器的真空泵。

9.根据权利要求8所述的多孔钽排胶设备，其特征在于，所述冷凝器包括：连接在所述尾气腔的管体和连接所述管体的螺旋换热管；所述管体的入口端连接所述尾气腔，所述管体的出口端连接所述真空泵；所述螺旋换热管沿所述管体的轴向可拆卸连接在所述管体的内腔。

10.根据权利要求1至9任一项所述的多孔钽排胶设备，其特征在于，还包括：隔热罩和控制柜；所述隔热罩位于所述排胶炉体和所述加热组件的外侧；所述控制柜分别电连接所述排胶炉体、所述加热组件、以及所述冷凝组件。

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