CN116499251B - 一种炉管 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种炉管。本申请实施例提供的炉管，包括外炉管、内炉管及炉门，本申请提供的炉管在外炉管内设置内炉管，且外炉管和内炉管均具有加热元件，由此可有效地避免外炉管内的管径扩大导致的中心温度偏低的现象，有效地保证反应腔内的温度的均匀性，进而保证生产的电池片的质量，同时，使得炉管内的反应腔增大，一次性可放置多层载片舟，有利于实现炉管生产电池片产量高，效率高，有利于大规模化生产。在反应腔的底端靠近炉门位置设置保温腔，可有效地降低因炉门处造成的反应腔的热量散失，进而避免出现反应腔的热量的直接散失，有效地保证了载片舟所在的反应腔的恒温区温度稳定。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种炉管。
背景技术
在生产太阳能光伏电池片领域中，需要经过硼扩、磷扩等工艺过程，如在硅片的正面扩散硼源，以在硅片的正面形成PN结；硼源可以为BCl3，在高温条件下与氧气反应生成氧化硅和硼原子，硼原子向硅片内部扩散，改变了硅表面的导电性，形成PN结，类似的扩散过程均需要在反应炉内进行。
在现有的两层炉管设计中，利用底座和顶壁分别将双层炉管的两端密封起来形成直通的腔体，将待处理的晶圆放在直通腔体内，利用双层炉管上的加热层对直通腔体进行加热。
但是上述的这种结构的炉管存在的问题主要是：其一，如果在负压环境下，工艺气体从设置在底座上的通气管进入腔体时，这种环形的真空气腔较小，工艺气体较多的会附壁流动，只有较少一部分工艺气体与待处理的晶圆接触，即这种炉管中工艺气体流动方向单一无法保证通入的气体能均匀的扩散到整个环形腔体内。其二，炉管两端的底座和顶壁处散热较多，导致接近炉管底座和顶壁这部分反应腔体的温度偏低，使得能够正常反应的恒温区范围较小，导致炉管的热效率偏低。另外，这种炉管单次生产的产量较低使得炉管生产效率偏低，不适于大规模产量化生产。
发明内容
本申请提供一种炉管，可有效地解决上述或者其他潜在技术问题。
本申请的第一个方面是提供一种炉管，炉管包括所述外炉管、内炉管及炉门，所述内炉管与所述外炉管同轴设置，所述外炉管的一端封闭一端开口；所述内炉管靠近所述外炉管的开口端的一侧封闭，所述内炉管的另一端穿出所述外炉管的封闭端后开口设置；所述外炉管的开口端长出所述内炉管的封闭端，所述炉门设置于所述外炉管的开口端，用于密封所述外炉管的开口端；所述外炉管、所述内炉管以及所述炉门共同构成截面为凹字形的腔体，所述凹字形的腔体包括相互连通的反应腔和保温腔，所述内炉管的外壁与所述外炉管的内壁之间的对应段形成所述反应腔，所述外炉管朝向远离所述内炉管的封闭端方向的延长段的内壁和所述炉门之间构成所述保温腔；所述外炉管和所述内炉管均具有加热元件，所述外炉管和所述内炉管共同向所述反应腔和所述保温腔提供热能。
本申请实施例提供的炉管，包括上述的外炉管、内炉管及炉门，本申请提供的炉管在外炉管内设置内炉管，且所述外炉管和所述内炉管均具有加热元件，由此可有效地避免外炉管内的管径扩大导致的中心温度偏低的现象，有效地保证反应腔内的温度的均匀性，进而保证生产的电池片的质量，同时，使得炉管内的反应腔增大，一次性可放置多层载片舟，有利于实现炉管生产电池片产量高，效率高，有利于大规模化生产。同时，所述外炉管的一端封闭一端开口；所述内炉管靠近所述外炉管的开口端的一侧封闭，减少了炉管整体的密封结构，还可有效地防止外炉管的底端开口在打开时，外部气体、杂质进入内炉管中。同时，所述内炉管的另一端穿出所述外炉管的封闭端后开口设置，如此设置使得内外炉管的顶端是连接为一体的，整个腔体的顶端不需要外加密封结构，即减少了腔体内温度可以散失的端口。同时，在反应腔的底端靠近炉门位置设置保温腔，可有效地降低因炉门处造成的反应腔的热量散失，进而避免出现反应腔的热量的直接散失，有效地保证了载片舟所在的反应腔的恒温区温度稳定。同时，整个炉管中恒温区是从外炉管的顶端至内炉管的底端的全部空间范围，有效地增加了能够正常反应的恒温区的范围，提高了炉管的热效率。
在可选的实施例中，炉管还包括多个进气管，所述进气管穿设于所述外炉管的封闭端以向所述反应腔内通气；多个所述进气管在所述外炉管的封闭端均匀排列设置。
在可选的实施例中，所述外炉管与所述炉门采用法兰密封连接，所述外炉管的外壁设置有环形凸缘，所述法兰的顶端与所述环形凸缘之间设置有第一密封环；所述法兰的底端与所述炉门的连接处设置有第二密封环。
在可选的实施例中，所述法兰的内壁与所述外炉管的外壁之间具有透气间隙，所述法兰的外壁设置有多个均匀分布的抽气口，所述法兰的内壁侧具有连通所述透气间隙和所述抽气口的环形通道。
在可选的实施例中，炉管还包括加热层和隔热层，所述加热层和所述隔热层均设置于所述保温腔内，所述隔热层靠近于所述炉门设置。
在可选的实施例中，炉管还包括匀流件，所述匀流件设置于所述反应腔的顶端处，且与所述进气管的排气口对应，以使所述进气管内的反应气体经过所述匀流件均匀气流后通入所述反应腔。
在可选的实施例中，所述匀流件包括多个网孔板，所述网孔板上具有通气孔，所述网孔板中心设置有用于供所述内炉管通过的中心孔，所述网孔板的外径尺寸与所述反应腔的内壁尺寸相匹配。
在可选的实施例中，所述通气孔均为倾斜孔或直孔。
在可选的实施例中，炉管还包括多个弥散管，所述进气管的排气口与所述弥散管的顶端连通，所述弥散管沿着所述内炉管的管壁延伸至所述内炉管的底端；多个所述弥散管的管壁开设有多个透气孔，以使所述弥散管内的反应气体通入所述反应腔内。
在可选的实施例中，所述炉管还包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层设置于所述外炉管的外壁，所述第二保护层设置于所述内炉管的内壁。
在可选的实施例中，所述炉管还包括温度检测单元，所述温度检测单元设置在所述内炉管上；和/或，所述温度检测单元设置在所述外炉管上；和/或，所述温度检测单元设置在所述炉门上。
本申请的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
通过参照附图的以下详细描述，本申请实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本申请的多个实施例进行说明，其中：
图1为本申请实施例提供的炉管的剖视图；
图2为本申请实施例提供的炉管内的反应气体流动路径示意图；
图3为本申请实施例提供的炉管的网孔板在第一视角下的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的炉管的匀流件的靠近顶端的网孔板的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的炉管的匀流件的靠近底端的网孔板的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的炉管在第一视角下的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的炉管在第一视角下的剖视图；
图8为本申请实施例提供的炉管的法兰的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的炉管的外炉管与法兰连接处的剖视图；
图10为本申请实施例提供的反应炉内的载片舟采用第一种放置方式的示意图；
图11为本申请实施例提供的反应炉内的载片舟采用第二种放置方式的示意图。
附图标记说明：
10、炉管；11、外炉管；111、反应腔；112、保温腔；1121、加热层；1123、隔热层；113、第一保护层；114、环形凸缘；115、第一密封环；1151、第一降温水槽；12、内炉管；121、第二保护层；13、进气管；131、弥散管；14、匀流件；141、网孔板；1411、中心孔；1413、通气孔；1415、凸台；1417、限位卡槽；16、炉门；17、法兰；171、第二密封环；1711、第二降温水槽；172、透气间隙；173、抽气口；174、环形通道；20、载片舟。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。
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。在本申请的描述中，“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。
在本申请中，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；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申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在生产太阳能光伏电池片领域中，需要经过硼扩、磷扩等工艺过程，如在硅片的正面扩散硼源，以在硅片的正面形成PN结；硼源可以为BCl3，在高温条件下与氧气反应生成氧化硅和硼原子，硼原子向硅片内部扩散，改变了硅表面的导电性，形成PN结，类似的扩散过程均需要在反应炉内进行。
在现有的两层炉管设计中，利用底座和顶壁分别将双层炉管的两端密封起来形成直通的腔体，将待处理的晶圆放在直通腔体内，利用双层炉管上的加热层对直通腔体进行加热。
但是上述的这种结构的炉管存在的问题主要是：其一，如果在负压环境下，工艺气体从设置在底座上的通气管进入腔体时，这种环形的真空气腔较小，工艺气体较多的会附壁流动，只有较少一部分工艺气体与待处理的晶圆接触，即这种炉管中工艺气体流动方向单一无法保证通入的气体能均匀的扩散到整个环形腔体内。其二，炉管两端的底座和顶壁处散热较多，导致接近炉管底座和顶壁这部分反应腔体的温度偏低，使得能够正常反应的恒温区范围较小，导致炉管的热效率偏低。另外，这种炉管单次生产的产量较低使得炉管生产效率偏低，不适于大规模产量化生产。
有鉴于此，本申请实施例提供的炉管，包括上述的所述外炉管、内炉管及炉门，本申请提供的炉管在外炉管内设置内炉管，且所述外炉管和所述内炉管均具有加热元件，由此可有效地避免外炉管内的管径扩大导致的中心温度偏低的现象，有效地保证反应腔内的温度的均匀性，进而保证生产的电池片的质量，同时，使得炉管内的反应腔增大，一次性可放置多层载片舟，有利于实现炉管生产电池片产量高，效率高，有利于大规模化生产。同时，所述外炉管的一端封闭一端开口；所述内炉管靠近所述外炉管的开口端的一侧封闭，减少了炉管整体的密封结构，还可有效地防止外炉管的底端开口在打开时，外部气体、杂质进入内炉管中。同时，所述内炉管的另一端穿出所述外炉管的封闭端后开口设置，如此设置使得内外炉管的顶端是连接为一体的，整个腔体的顶端不需要外加密封结构，即减少了腔体内温度可以散失的端口。同时，在反应腔的底端靠近炉门位置设置保温腔，可有效地降低因炉门处造成的反应腔的热量散失，进而避免出现反应腔的热量的直接散失，有效地保证了载片舟所在的反应腔的恒温区温度稳定。同时，整个炉管中恒温区是从外炉管的顶端至内炉管的底端的全部空间范围，有效地增加了能够正常反应的恒温区的范围，提高了炉管的热效率。
请参照图1至图11，本申请的第一个方面是提供一种炉管10，炉管10包括所述外炉管11、内炉管12及炉门16，所述内炉管12与所述外炉管11同轴设置，所述外炉管11的一端封闭一端开口；所述内炉管12靠近所述外炉管11的开口端的一侧封闭，所述内炉管12的另一端穿出所述外炉管11的封闭端后开口设置；所述外炉管11的开口端长出所述内炉管12的封闭端，所述炉门16设置于所述外炉管11的开口端，用于密封所述外炉管11的开口端；所述外炉管11、所述内炉管12以及所述炉门16共同构成截面为凹字形的腔体，所述凹字形的腔体包括相互连通的反应腔111和保温腔112，所述内炉管12的外壁与所述外炉管11的内壁之间的对应段形成所述反应腔111，所述外炉管11朝向远离所述内炉管12的封闭端方向的延长段的内壁和所述炉门16之间构成所述保温腔112；所述外炉管11和所述内炉管12均具有加热元件，所述外炉管11和所述内炉管12共同向所述反应腔111和所述保温腔112提供热能。
本申请实施例提供的炉管10，包括上述的所述外炉管11、内炉管12及炉门16，本申请提供的炉管10在外炉管11内设置内炉管12，且所述外炉管11和所述内炉管12均具有加热元件，由此可有效地避免外炉管11内的管径扩大导致的中心温度偏低的现象，有效地保证反应腔111内的温度的均匀性，进而保证生产的电池片的质量，同时，使得炉管10内的反应腔111增大，一次性可放置多层载片舟20，有利于实现炉管10生产电池片产量高，效率高，有利于大规模化生产。同时，所述外炉管11的一端封闭一端开口；所述内炉管12靠近所述外炉管11的开口端的一侧封闭，减少了炉管整体的密封结构，还可有效地防止外炉管11的底端开口在打开时，外部气体、杂质进入内炉管12中。同时，所述内炉管12的另一端穿出所述外炉管11的封闭端后开口设置，如此设置使得内外炉管11的顶端是连接为一体的，整个腔体的顶端不需要外加密封结构，即减少了腔体内温度可以散失的端口。同时，在反应腔111的底端靠近炉门16位置设置保温腔112，可有效地降低因炉门16处造成的反应腔111的热量散失，进而避免出现反应腔111的热量的直接散失，有效地保证了载片舟20所在的反应腔111的恒温区温度稳定。同时，整个炉管10中恒温区是从外炉管11的顶端至内炉管12的底端的全部空间范围，有效地增加了能够正常反应的恒温区的范围，提高了炉管10的热效率。
需要说明的是，这里并不对内炉管12的数量进行限定，在其他具体实施例中，还可以根据用户的需求，将内炉管12的数量设置为一个、两个或者三个等。
示例性地，所述内炉管12的另一端穿出所述外炉管11的封闭端后开口设置。内炉管12的侧壁可与外炉管11的顶端密封连接为一体。其中，所述外炉管11的顶端与所述内炉管12密封连接的方式可以包括焊接或将材料熔化后连接，或者利用可以密封的法兰将其密封连接。
示例性地，所述外炉管11的加热元件，可根据用户的需求，可以设置在外炉管11的外侧，也可以设置在外炉管11的内侧。其中，外炉管11的加热元件设置在外炉管11的外侧时，热量通过热辐射进入反应腔111；外炉管11加热元件设置在外炉管11的内侧时需要在加热元件外层设置石英层，以避免在反应中加热元件中的金属部件发生金属析出而影响生产的电池片的质量。对于内炉管12的加热元件的设置位置与外炉管11加热元件同理，不再赘述。
示例性地，外炉管11和内炉管12可以设置为一个整体，即通过一体成型的方式制成的炉管10，此时内炉管12和外炉管11的顶端不需要单独密封连接，可以减少炉管10整体的密封结构，提升炉管10的质量。
示例性地，所述外炉管11的顶端的形状为拱形、锥形或平板形。
需要说明的是，具体地，在本实施例中，所述外炉管11的顶端的形状为拱形、锥形或平板形。
示例性地，在本实施例中，所述外炉管11的顶端的形状为拱形。如此设置，是由于拱形的顶端，基于反应腔111内要抽真空，即反应腔111内受到负压的作用力，那反应腔111的外壁相应会承担这部分应力，拱形的顶端能在负压作用下有效分散应力，相对于平板形的顶端而言，平板形的顶端如果耐受力不足可能会因为应力过大而出现向反应腔111内凹的情况；另外，考虑到承受应力这一点，还可以根据用户的实际需求将外炉管11的顶端设置成角度大一点的圆锥形。
在可选地示例性实施例中，炉管10还包括多个进气管13，所述进气管13穿设于所述外炉管11的封闭端以向所述反应腔111内通气；多个所述进气管13在所述外炉管11的封闭端均匀排列设置。
需要说明的是，设置多个进气管13用于向反应腔111内充入反应气体，多个所述进气管13在所述外炉管11的外壁等间距排列设置，可有效地保证反应气体进入反应腔111内的均匀性。
示例性地，进气管13的数量设置为六个。
需要说明的是，这里并不对进气管13的数量进行限定，在其他具体实施例中，可以根据用户的具体需求，进行适应性地选择。
在可选地示例性实施例中，所述外炉管11与所述炉门16采用法兰17密封连接，所述外炉管11的外壁设置有环形凸缘114，所述法兰17的顶端与所述环形凸缘114之间设置有第一密封环115；所述法兰17的底端与所述炉门16的连接处设置有第二密封环171。
需要说明的是，在本实施例中，所述外炉管11与所述炉门16采用法兰17密封连接，且在所述法兰17的顶端与所述环形凸缘114之间设置有第一密封环115；在所述法兰17的底端与所述炉门16的连接处设置有第二密封环171，进一步保证了炉门16连接的密封性。
示例性地，在法兰17靠近第一密封环115处设置有第一降温水槽1151，在法兰17靠近第二密封环171处设置有第二降温水槽1711。法兰17外侧设置有进水口，通过进水口向第一降温水槽1151和第二降温水槽1711通入冷却水，进而对法兰17本身、第一密封环115以及第二密封环171进行降温。进而防止密封环因高温损害而影响炉管10的密封性。
在可选地示例性实施例中，所述法兰17的内壁与所述外炉管11的外壁之间具有透气间隙172，所述法兰17的外壁设置有多个均匀分布的抽气口173，所述法兰17的内壁侧具有连通所述透气间隙172和所述抽气口173的环形通道174。
需要说明的是，在本实施例中，所述法兰17的内壁与所述外炉管11的外壁之间具有透气间隙172，且在所述法兰17的外壁设置有多个均匀分布的抽气口173，所述法兰17的内壁侧具有连通所述透气间隙172和所述抽气口173的环形通道174，用于抽取整个凹字形的腔体内的反应气体，进而保证反应腔111内的压强处于平稳状态，同时保证反应腔111内的反应气体的流动性，进而保证反应腔111的反应气体的均匀性，气体均匀，均匀气流促进反应腔111内气体均匀有序流动，进一步促进反应腔111内温度均匀。
在可选地示例性实施例中，炉管10还包括加热层1121和隔热层1123，所述加热层1121和所述隔热层1123均设置于所述保温腔112内，所述隔热层1123靠近于所述炉门16设置。
需要说明的是，在本实施例中，炉管10还包括加热层1121和隔热层1123，所述加热层1121和所述隔热层1123均设置于所述保温腔112内，所述隔热层1123靠近于所述炉门16设置。在靠近炉门16的保温腔112内设置加热层1121和隔热层1123，可有效地对保温腔112进行加热和保温，进一步避免因炉门16造成的反应腔111内的热量散失的问题。加热层1121对保温腔112进行加热，结合外炉管11的内壁及内炉管12底部端面的加热效果，减小了保温腔112与反应腔111之间的温度差，进一步阻止恒温区的热量散失，提升整个反应腔111的温度的均匀性。
示例性地，在本实施例中，加热层1121和隔热层1123之间通过支架连接，具体地，加热层1121和隔热层1123间隔设置，其中，隔热层1123与所述炉门16也通过支架连接，且隔热层1123与炉门16的内侧壁也间隔设置。
在可选地示例性实施例中，炉管10还包括匀流件14，所述匀流件14设置于所述反应腔111的顶端处，且与所述进气管13的排气口对应，以使所述进气管13内的反应气体经过所述匀流件14均匀气流后通入所述反应腔111。
在本实施例中，设置匀流件14，以使所述进气管13内的反应气体经过所述匀流件14均匀气流后通入所述反应腔111。可有效地保证反应腔111内的反应气体的均匀性。
在可选地示例性实施例中，所述匀流件14包括多个网孔板141，所述网孔板141上具有通气孔1413，所述网孔板141中心设置有用于供所述内炉管12通过的中心孔1411，所述网孔板141的外径尺寸与所述反应腔111的内壁尺寸相匹配。
在本实施例中，设置多个网孔板141，且所述网孔板141上具有通气孔1413，有效地对进入反应腔111内的反应气体进行匀流，进一步实现反应腔111内的反应气体的均匀性。同时，所述网孔板141中心设置有用于供所述内炉管12通过的中心孔1411，所述网孔板141的外径尺寸与所述反应腔111的内壁尺寸相匹配，便于实现网孔板141安装于内炉管12和外炉管11之间的反应腔111内。
在可选地示例性实施例中，所述通气孔1413均为倾斜孔或直孔。
需要说明的是，将通气孔1413设置为倾斜孔可使得反应气体经过倾斜孔后流动的路径发生旋转，对反应气体有导向作用，减少了反应气体附壁流动，使反应气体从反应腔111顶部向各个方向均匀的扩散，进一步保证反应腔111内的反应气体的均匀性。可以理解的是，也可以根据用户的选择需求，将通气孔1413设置为直孔。在实际使用中，可以根据反应腔111内载片舟20上待处理硅片的排列方式选择，以使反应气体经过倾斜孔或直孔后能更多的与待处理硅片的表面接触，本实施例对此不做具体的限定。
示例性地，网孔板141与外炉管11的内壁或内炉管12的外壁紧固连接。
示例性地，网孔板141与外炉管11的内壁或内炉管12的外壁卡接或者挂接。
具体地，在本实施例中，网孔板141的外侧壁设置有凸台1415，外炉管11靠近顶端的位置设置有用于承接凸台1415的台阶，安装过程中，网孔板141上升至预设位置后，凸台1415与台阶卡接，进而实现网孔板141的安装。
需要说明的是，还可以在网孔板141的内侧设置凸台1415，在内炉管12的外侧对应位置设置台阶，进而通过网孔板141与内炉管12的连接，实现网孔板141的安装。
示例性地，网孔板141的外侧壁设置有至少三个凸台1415，三个凸台1415等间距分布于网孔板141的外侧壁。相应地，外炉管11的内壁台阶的数量与凸台1415的个数相同。
示例性地，网孔板141的内壁上设置有限位卡槽1417，所述限位卡槽1417用于限制相邻网孔板141之间的距离。也就是避免相邻网孔板141之间发生抵接，保证相互之间具有预设的间隔。
在可选地示例性实施例中，所述加热元件包括多个独立的加热单元，多个独立的加热单元分别沿着所述外炉管11和所述内炉管12的长度方向和/或圆周方向排列设置，以使所述外炉管11和所述内炉管12的不同的高度和/或圆周方向分别具有独立的加热单元。
需要说明的是，具体地，在本实施例中，将加热元件设置为包括多个独立的加热单元，多个独立的加热单元分别沿着所述外炉管11和所述内炉管12的长度方向和/或圆周方向排列设置，进而使得所述外炉管11和所述内炉管12的不同的高度和/或圆周方向分别具有独立的加热单元。如此设置，可以根据用户的需求，调整不同位置的温度的升降，也就是便于用户调整外炉管11和内炉管12的局部温度，进而保证反应腔111内的温度场分布的均匀性，进而保证产品的质量。
在可选地示例性实施例中，炉管10还包括多个弥散管131，所述进气管13的排气口与所述弥散管131的顶端连通，所述弥散管131沿着所述内炉管12的管壁延伸至所述内炉管12的底端；多个所述弥散管131的管壁开设有多个透气孔，以使所述弥散管131内的反应气体通入所述反应腔111内。
需要说明的是，在本实施例中，设置多个弥散管131，用于保证由进气管13进入反应腔111内的反应气体在弥散管131的透气孔的作用下，均匀地填充到反应腔111内，进一步地保证反应腔111内的反应气体的均匀性。
在可选地示例性实施例中，所述炉管10还包括第一保护层113和第二保护层121，所述第一保护层113设置于所述外炉管11的外壁，所述第二保护层121设置于所述内炉管12的内壁。
在本实施例中，设置第一保护层113和第二保护层121，可以使得外炉管11和内炉管12结构具有稳定性。同时，第一保护层113和第二保护层121为保温层，进而可以使得外炉管11和内炉管12结构具有保温和隔热的性能，进一步地，该保温层是一个耐温的壳体，壳体内填充硅酸铝材料的针刺棉，针刺棉具有优异的保温隔热效果，可以理解的是，这里并不对壳体内填充的保温物质的材料进行限定，在其他具体实施例中，还可以根据用户的需求，采用其他具有保温隔热的材料。
在可选地示例性实施例中，所述炉管10还包括温度检测单元，所述温度检测单元设置在所述内炉管12上；和/或，所述温度检测单元设置在所述外炉管11上；和/或，所述温度检测单元设置在所述炉门16上。
在本实施例中，所述反应炉还包括温度检测单元，温度检测单元设置在内炉管12、外炉管11以及炉门16上，进而有效地监控内炉管12、外炉管11以及炉门16的温度。并根据温度的情况，判断反应腔111内的温度场是否均匀，并根据检测的温度调整对应区域的加热单元，保证反应腔111内的温度的均匀性，进而保证产品的质量。
示例性地，在本实施例中，温度检测单元为温度传感器。
具体地，在本实施例中，温度传感器的分布与反应腔111内的载片舟20的分布相关，该温度传感器不仅需要检测载片舟20周围的温度，还需要检测外炉管11和内炉管12的温度。具体地，温度传感器可以分布在外炉管11的内壁、顶端以及底端的炉门16内侧；还可以分布在内炉管12的外壁或内壁，设置在内炉管12的内壁以监测内炉管12内部的温度。
请参照图10和图11，示例性地，载片舟20可以竖直或水平放置于反应腔111内，在外炉管11和内炉管12的作用下达到受热均匀的效果。
示例性地，在本实施例中，温度传感器包括石英管。
示例性地，在本实施例中，内炉管12包括石英管。
示例性地，在本实施例中，外炉管11包括石英管。
需要说明的是，石英管是一种耐高温的管，就是石英制成的，石英上分布了通电加热的发热元件，正常炉内反应温度区间在850-1050℃，石英管的软化温度或熔点在1300℃左右。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本申请已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施方式技术方案的范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (11)
1.一种炉管，其特征在于，包括外炉管、内炉管及炉门，所述内炉管与所述外炉管同轴设置，所述外炉管的一端封闭一端开口；所述内炉管靠近所述外炉管的开口端的一侧封闭，所述内炉管的另一端穿出所述外炉管的封闭端后开口设置；所述外炉管的开口端长出所述内炉管的封闭端，所述炉门设置于所述外炉管的开口端，用于密封所述外炉管的开口端；
所述外炉管、所述内炉管以及所述炉门共同构成截面为凹字形的腔体，所述凹字形的腔体包括相互连通的反应腔和保温腔，所述内炉管的外壁与所述外炉管的内壁之间的对应段形成所述反应腔，所述外炉管朝向远离所述内炉管的封闭端方向的延长段的内壁和所述炉门之间构成所述保温腔；所述外炉管和所述内炉管均具有加热元件，所述外炉管和所述内炉管共同向所述反应腔和所述保温腔提供热能。
2.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，还包括多个进气管，所述进气管穿设于所述外炉管的封闭端以向所述反应腔内通气；多个所述进气管在所述外炉管的封闭端均匀排列设置。
3.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述外炉管与所述炉门采用法兰密封连接，所述外炉管的外壁设置有环形凸缘，所述法兰的顶端与所述环形凸缘之间设置有第一密封环；所述法兰的底端与所述炉门的连接处设置有第二密封环。
4.根据权利要求3所述的炉管，其特征在于，所述法兰的内壁与所述外炉管的外壁之间具有透气间隙，所述法兰的外壁设置有多个均匀分布的抽气口，所述法兰的内壁侧具有连通所述透气间隙和所述抽气口的环形通道。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的炉管，其特征在于，还包括加热层和隔热层，所述加热层和所述隔热层均设置于所述保温腔内，所述隔热层靠近于所述炉门设置。
6.根据权利要求2所述的炉管，其特征在于，还包括匀流件，所述匀流件设置于所述反应腔的顶端处，且与所述进气管的排气口对应，以使所述进气管内的反应气体经过所述匀流件均匀气流后通入所述反应腔。
7.根据权利要求6所述的炉管，其特征在于，所述匀流件包括多个网孔板，所述网孔板上具有通气孔，所述网孔板中心设置有用于供所述内炉管通过的中心孔，所述网孔板的外径尺寸与所述反应腔的内壁尺寸相匹配。
8.根据权利要求7所述的炉管，其特征在于，所述通气孔均为倾斜孔或直孔。
9.根据权利要求2所述的炉管，其特征在于，还包括多个弥散管，所述进气管的排气口与所述弥散管的顶端连通，所述弥散管沿着所述内炉管的管壁延伸至所述内炉管的底端；多个所述弥散管的管壁开设有多个透气孔，以使所述弥散管内的反应气体通入所述反应腔内。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的炉管，其特征在于，所述炉管还包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层设置于所述外炉管的外壁，所述第二保护层设置于所述内炉管的内壁。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的炉管，其特征在于， 所述炉管还包括温度检测单元，所述温度检测单元设置在所述内炉管上；和/或，所述温度检测单元设置在所述外炉管上；和/或，所述温度检测单元设置在所述炉门上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |