CN116921798A - 一种真空钎焊加热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空钎焊技术领域，具体涉及到一种真空钎焊加热器，包括支架、机身、置物台、真空水冷装置和温控装置；所述机身固定安装在所述支架上，所述置物台固定安装在机身内部，所述真空水冷装置固定安装在机身一侧，所述温控装置固定安装在所述加热板上内；本发明通过设计真空冷却装置，实现将真空泵和冷却系统的结合，依据水环式真空泵抽气真空的原理，利用冷却装置中的液体来实现水环式真空泵的工作过程，从而实现对加热器内部进行抽气真空的处理，再将从加热器内部抽出的气体用于预冷装置进行降温，将两种装置有效结合，降低了后期维修成本，对无用的物质进行再次利用。

Description

一种真空钎焊加热器

技术领域

本发明涉及真空钎焊技术领域，具体涉及一种真空钎焊加热器。

背景技术

现代工业中，对于高质量和易氧化的材料焊接，一般采用真空钎焊，真空钎焊技术从20世纪40年代至今，已经成为一种主流的工业工艺，且未来仍有巨大发展前景。但现有技术对于其内部温度不好把控的问题一直没有很好的解决办法，而且真空钎焊机成本投入较高，能源消耗较大，不符合绿色发展的时代主题。

现有的真空钎焊加热器，抽真空装置的耗能较高，且抽出的气体往往直接排出没有进行合理的再次利用导致资源浪费。

为此，现有技术给出了一些解决方案，如中国发明专利：CN201310090962.6（公开日：2015-05-06）公开了一种使用金属石英一体化辐射加热器的真空钎焊炉，其技术方案是：包括有炉体、抽真空系统、真空加热系统和冷却及尾部集气系统，其中，真空加热系统设置于炉体内，抽真空系统与炉体连接，冷却及尾部集气系统同时与抽真空系统和炉体分别连接；采用热转换效率更高、辐射率更稳定、高温不变形的金属石英一体化辐射加热片，结构布置紧凑；真空炉设置了多层隔热防护板，减少了热量损失，保证了钎焊的温度要求，提高了生产效率；对所用的惰性气体采用了循环回收利用的方式，降低了泄漏，达到了极高的经济性。该装置并没有对炉内温控性不稳定的问题进行有效改善，进而导致钎焊过程中不能对温度进行快速精准的调节，从而使得焊料的熔化速度不均匀或焊料不能完全熔化，致使焊料和焊件之间的毛细作用不充分，进而影响焊接效果。

鉴于以上情况，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种真空钎焊加热器，解决了上述技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的真空钎焊加热器温控性较差，钎焊完成后所需要的冷却时间较长导致生产效率低下，真空装置耗能巨大且抽出的气体无法再次利用。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

本发明提供的一种真空钎焊加热器，包括支架、机身、置物台、真空水冷装置、温控装置；所述支架固定安装在地面上，安装方式设置为螺栓安装；所述机身固定安装在所述支架上，安装方式设置为螺栓安装和激光焊接，所述机身用于密封加热环境，起到保温作用；所述置物台固定安装在机身内部，安装方式设置为螺栓安装和钎焊，所述置物台用于放置需钎焊物品进行焊接；所述真空水冷装置固定安装在机身一侧，安装方式设置为氩弧焊和法兰安装，所述真空水冷装置将真空泵和水冷散热系统结合，利用水冷装置内部液体对所述机身进行真空抽气，再将抽出的气体用于对液体的散热降温；所述温控装置固定安装在所述加热板上内，所述温控装置可以通过同时进行加热和冷却来调控所述机身内部温度，所述温控装置还可用于焊接后的快速冷却，从而缩减冷却时间，提高使用效率。

现有的真空钎焊加热器一般额外附加一套降温系统，产生了不必要的成本支出，本发明提供了一种新思路，将真空系统和水冷装置进行结合，使用水环式真空机偏心轮转动形成真空的原理，将水冷装置和真空装置进行有机结合，其中液体和气体互相通用，真空系统抽出的空气可以再次利用对其进行水冷装置进行降温；所述真空水冷装置包括液体降温装置、偏心轮真空装置、进水管、出水管、进气管、出气管和预冷装置；所述偏心轮真空装置固定安装在所述机身一侧；安装方式设置为螺栓安装，所述进水管、出水管、进气管和出气管设置为内部中空的圆管形，所述进水管、出水管、进气管和出气管设置为PEEK，由于这些元件的流经液体温度较高，所以传统的水管材料PVC、PPR不能很好地满足使用要求，可能会污染液体，导致散热效果较差，甚至损害设备安全；PPEK耐高温高压，可以长期在120℃的环境下使用；PPEK材料的易加工性也可以很好地满足其所需弯曲处的加工，保证所述进水管、出水管、进气管和出气管密封性和稳定性。

在所述偏心轮真空装置内部中，所述进水管和出水管固定安装在所述偏心轮真空装置上；所述进气管和所述出气管固定安装在所述偏心轮真空装置前后端面，安装方式设置为无氧钎焊和激光焊接，由于真空装置的内部压力较大，所以要保证连接处的密封性，设置为粘接和激光焊接制造，可以很好地满足使用要求，工作时满足压力要求；所述预冷装置固定安装在所述偏心轮真空装置一端，安装方式设置为多点锡焊和多点激光焊接，预冷装置重量较轻，采用点焊即可满足使用需求，多点焊接可以对其位置进行有效限定，从而实现散热效率最大化。

进一步来说，所述偏心轮真空装置包括密封侧盖、泵轴、星形叶轮、泵壳和通气侧盖；所述泵壳两端分别和所述密封侧盖、所述通气侧盖一端固定安装，安装方式设置为法兰安装和钎焊，所述泵轴两端固定安装在所述密封侧盖和所述通气侧盖上，所述泵轴设置为偏心安装，所述星形叶轮固定安装在所述泵轴上，星形叶轮呈放射状向外分布，在偏心安装在所述泵轴上时可以满足每个叶片之间的空间不相同从而实现更好抽真空效果；安装方式设置为粘接和电阻焊；当所述偏心轮真空装置内注入一定量的液体时，所述泵轴偏心安装在所述偏心轮真空装置内部，所述泵轴带动所述星形叶轮转动，液体受到离心力的作用被甩向四周而形成一个相对于所述星形叶轮为偏心的封闭水环，所述进气管抽吸的气体进入水环和所述星形叶轮中的空间，月牙形部分由于所述星形叶轮的旋转，这个空间容积由小逐渐变大，因而产生真空抽吸气体，因所述星形叶轮是偏心安装，所以另一侧月牙形部分空间逐渐变小，气体受到收缩从而升压，气与水便一起向前运动，自动分离后，气体顺着所述出气管排出，液体顺着所述出水管出，为了保证恒定的水环，工作过程中必须持续向偏心轮真空装置供给液体。

有关于预冷装置的设置是为了有效利用抽真空系统中抽出的气体对水冷系统进行一次初步散热，从而有效对抽出的空气进行再次利用，所述预冷装置包括导热片、传热管、鳍片和导气管，所述导热片固定安装在所述密封侧盖上；安装方式采用气保焊和电弧焊，所述传热管圆周阵列在所述导热片四周，所述传热管设置为中空结构的热管，所述热管内部放置有纯铜粉和纯水，所述热管内部为真空状态；所述导热片和所述传热管的材料设置为纯铜，纯铜是金属中导热性质最好的材料之一，且价格相对便宜，制造工艺成熟；所述鳍片平行于所述导热片，设置为线性阵列安装在所述传热管上，所述鳍片数量越多，间隔越大，散热效果越好，但所占空间就会较大；所述鳍片的材料设置为铝，铝是金属中散热效果最好的一类金属；所述导气管一端固定安装在所述出气管上，所述导气管另一端设置为伞状，伞状的导气管可以使得抽出的空气快速输出，从而获得较快的空气流通速度，得到更好的冷却效果，所述伞状结构设置在所述鳍片上方，所述导气管用于将所述偏心轮真空装置抽出的气体用来给所述鳍片散热。

由于所述钎焊加热器内部工作时的温度较高，所以仅使用预冷装置对其进行冷却不能很好的完成水冷系统中的液体散热工作，此时还需要设置一个所述液体降温装置对其内部液体进行降温，从而满足使用需要，保证降温时间，加快工作效率；所述液体降温装置包括风扇、栅网组件、输入水管和输出水管；所述输入水管用于将液体输入进栅网组件，所述输出水管用于将栅网组件内的液体输出，所述风扇固定安装在所述栅网组件上方，安装方式设置为粘接或钎焊，所述风扇用于加快所述栅网组件的空气流通，提高散热效率；所述栅网组件固定安装在所述偏心轮真空装置上，安装方式设置为氩弧焊和二保焊；所述液体降温装置用于对水冷系统中的液体进行降温冷却，利用真空装置的抽吸气体进行预冷，再通过所述栅网组件使得液体获得较大的空气接触面积，通过所述风扇加快周围空气流通效率从而进行快速冷却散热。

本发明加快散热效率的方法设置为通过加大液体流道和空气的接触面积从而保证散热效率；所述栅网组件内部由许多散热板组成，每个散热板的表面材料选用铜板，铜的导热性较好，可以将液体的热量快速传递到空气中，每两个散热板间有用于空气流通的间隔，所述风扇可以对其周围的空气进行加速流通，从而实现快速散热冷却的目的，散热板内设置有S形的流道，S形流道的设计使得液体在流经散热板时，获得较大的空气接触面积；通过设置散热板和S形流道，液体的散热效率会大幅提升，可以满足即使当所述温控装置满载运行时，所述真空水冷装置也可以对其内部液体进行快速降温。

所述钎焊加热器内部工作过程中国，对于温度的准确性要求较高，一般为±5℃，通过设置所述温控装置，可以使其内部温度控制在±1℃从而满足使用要求，所述温控装置包括加热板、供热管和加热丝，所述加热板为弧形，弧形的设计用于安装在所述机身内部，由于所述机身为圆筒形，采用弧形结构可以很好地与所述机身配合，加热效果稳定均匀；所述加热板开设有多个通孔，所述通孔用于放置所述供热管，所述供热管为圆柱形，固定安装在所述加热板内部；安装方式设置为钎焊和粘接，所述加热丝固定安装在所述供热管内部。所述加热丝采用焊接的方法，将所述加热丝包覆和镀敷在所述供热管内部，焊接的方法设置为钎焊或激光焊接，所述供热管的材料设置为铝；所述加热丝的材料设置为镍铬合金，相对铁铝合金，镍铬合金的电阻率更大，使用温度高达1100℃，可以很好的满足真空钎焊的使用场景；在高温长期使用下，不易变形，使用寿命长；所述铝的热膨胀系数为23.2×10^-6/℃，所述镍铬合金的热膨胀系数为7.1 × 10^-6/℃，即铝的热膨胀系数为镍铬合金的三倍，通过其热膨胀系数的不同，焊接时预留空隙，避免焊接后加热丝断裂的问题。

为了保证散热系统的利用率最大化，所述供热管设置有所述水冷管，所述水冷管和所述加热丝设置为双螺旋结构；双螺旋结构有利于水冷系统对供热管的快速降温，双螺旋结构是立体结构中，表面积接触较大的一种结构；双螺旋结构较为稳固，水冷管受力均匀，不会轻易损坏，降低后期维修成本。加热丝通电加热时，螺旋形结构可以使得炉内迅速升温，且螺旋形的加热丝排布也不容易出现断裂的问题；水冷系统通过水冷管对炉内进行降温，双螺旋的结构可以实现第一时间对供热管进行全方位均匀降温，使得加热管不会因为温度不同产生裂痕，从而保证使用寿命。所述水冷管放置的凹槽设置为局部热切割制成，由于双螺旋结构较为复杂，传统的切割方式很难对其进行有效切割，局部热切割可以很好的解决这个问题，所述水冷管放置的凹槽设置为火焰切割和激光束加工，使用火焰切割和激光束加工，可以对所述水冷管放置的凹槽进行准确的切割，适合加工双螺旋结构这种比较复杂的结构。

本发明设置为所述供热管通过所述加热丝的加热和所述真空水冷装置的冷却同时进行，从而实现加热板的温控性在3℃之内；所述加热丝的加热方式设置为电阻加热，电阻加热成本较低，对所需加热的材料没有什么限制，原理构造较为简单，可以实现复杂的形状设计。真空钎焊技术中，最难以控制的就是对其温度的控制，由于电阻加热需要一定的时间，且一旦温度过高只能通过降低加热功率，从而使得炉内温度自主缓慢下降；这种情况下，无法对炉内温度进行准确的把控，尤其是温度过高时，无法对其进行及时降温；钎焊过程中，需要保证炉内温度既可以使得焊料快速熔化，又不能过高影响零件形状，所以需要对温度进行合理把控。同时将所述供热管和水冷流道设计在一起就可以很好的解决这个问题；温度过高时，打开所述水冷真空装置，及时降温；实现加热和降温同时进行，这样可以从两个方面对温度进行把控，使得炉内温度恒定且调控迅速。当真空钎焊完成后，所述水冷真空装置可以及时对炉内进行降温，从而缩短冷却时间，提高工作效率。

本发明的有益效果如下。

1.本发明通过设计真空冷却装置，实现将真空泵和冷却系统的结合，依据水环式真空泵抽气真空的原理，利用冷却装置中的液体来实现水环式真空泵的工作过程，从而实现对加热器内部进行抽气真空的处理，再将从加热器内部抽出的气体用于预冷装置进行降温，将两种装置有效结合，降低了后期维修成本，对无用的物质进行再次利用。

2.本发明通过设计温控装置和双螺旋结构的供热管，将加热丝和所述水冷管同时设计在供热管中，可以实现加热冷却同时进行，双螺旋结构表面积接触较大，加热降温效果好，以此达到快速降温；可以快速便捷的调节加热器内部温度，极快地达到预定温度，避免了传统技术中通过自然冷却来实现降温的目的，以此达到快速控制温度的目的。

3.本发明通过设计预冷装置，可以实现将真空水冷装置内抽出的气体进行二次利用，设置预冷装置对液体进行初步降温，整个预冷装置不需要额外的能源输入，利用抽出的空气进行对液体的初步冷却，实现了废气利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明整体示意图。

图2是本发明温控装置示意图。

图3是本发明真空水冷装置示意图。

图4是本发明偏心轮真空装置示意图。

图5是本发明泵轴偏心安装位置图。

图6是本发明空气流动方向示意图。

图7是本发明液体降温装置示意图。

图8是本发明预冷装置示意图。

图9是本发明加热板示意图。

图10是本发明供热管剖面图。

图11是本发明水冷管和加热丝双螺旋结构示意图。

图中：1、支架；2、机身；3、置物台；4、真空水冷装置；41、偏心轮真空装置；411、密封侧盖；412、泵轴；413、星形叶轮；414、泵壳；415、通气侧盖；42、液体降温装置；421、风扇；422、栅网组件；423、输入水管；424、输出水管；43、进水管；44、出水管；45、进气管；46、出气管；47、预冷装置；471、导热片；472、鳍片；473、导气管；474、传热管；5、温控装置；51、加热板；52、供热管；53、加热丝；54、水冷管。

具体实施方式

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：如图1、图2所示，本发明提供的一种真空钎焊加热器，包括支架1、机身2、置物台3、真空水冷装置4、温控装置5；支架1固定安装在地面上，安装方式设置为螺栓安装；机身2固定安装在支架1上，安装方式设置为螺栓安装，机身2用于密封加热环境，起到保温作用；置物台3固定安装在机身2内部，安装方式设置为钎焊，置物台3用于放置需钎焊物品进行焊接；真空水冷装置4固定安装在机身2一侧，安装方式设置为氩弧焊，真空水冷装置4将真空泵和水冷散热系统结合，利用水冷装置内部液体对机身2进行真空抽气，再将抽出的气体用于对液体的散热降温；温控装置5固定安装在加热板51上内，温控装置5可以通过同时进行加热和冷却来调控机身2内部温度，温控装置5还可用于焊接后的快速冷却，从而缩减冷却时间，提高使用效率。

工作过程中，置物台3上放置所需焊接的零件，通过真空水冷装置4对加热器内部进行抽真空处理，通过温控装置5进行升温，当加热器内部真空度和温度达到预定要求，开始钎焊；钎焊结束后，温控装置5对加热器内部进行快速降温，加快工作效率。

如图3所示，真空水冷装置4包括液体降温装置42、偏心轮真空装置41、进水管43、出水管44、进气管45、出气管46和预冷装置47；偏心轮真空装置41固定安装在机身2一侧；安装方式设置为螺栓安装，偏心轮真空装置41用于依据水环式真空的原理对加热器内部进行抽气真空处理，进水管43、出水管44、进气管45和出气管46设置为内部中空的圆管形，进水管43用于将温控装置5内部的液体输入真空水冷装置4，出水管44用于将冷却后的液体输入进温控装置5；进水管43和出水管44的管径设置为10cm，10cm的直径有利于输送液体，保证装置正常运作；进气管45用于将加热器内部的气体抽吸出来，出气管46用于将气体输出到装置外；进气管45和出气管46的管径大小设置为5cm，5cm的管径可以使得真空水冷装置4在工作时可以快速抽吸出加热器内部空气，保证真空效率；进水管43、出水管44、进气管45和出气管46所需要弯曲时，其角度设置为90°，设置为90°的弯角可以最大化节约空间。

工作过程中，液体通过进水管43进入偏心轮真空装置41内，通过出水管44排出到液体水冷装置内进行散热降温；炉内气体通过进气管45抽吸进入偏心轮真空装置41，再由出气管46排出至预冷装置47，预冷装置47利用排出的气体对偏心轮真空装置41内部的液体进行初步降温。

通过将水冷装置和真空泵结合设计，使得两个装置内部的液体互通，偏心轮真空装置41对液体进行旋转时候使得液体充分接触到空气，有一定的散热效果；利用从炉内抽出的气体对其进行初步降温，再设置液体降温装置42保证液体可以降至所需的温度；液体在整个装置内部重复使用，一方面帮助偏心轮真空装置41抽气，另一方面实现水冷降温；摒弃了传统真空泵和水冷装置的叠加使用，只需要一种装置即可实现对真空钎焊炉的降温和真空同时进行，降低了投入成本，降低了维修难度，保证了设备的稳定性。

如图4、图5、图6所示，偏心轮真空装置41包括密封侧盖411、泵轴412、星形叶轮413、泵壳414和通气侧盖415；泵壳414、密封侧盖411和通气侧盖415用于密封偏心轮真空装置41，从而实现内部压强不一，实现抽气真空，泵轴412用于放置星形叶轮413，泵轴412和电机相连带动星形叶轮413转动；星形叶轮413用于在装置内部制造压强不一致的区域，从而泵壳414两端分别和密封侧盖411、通气侧盖415一端固定安装，安装方式设置为法兰安装，具体为法兰对焊安装，即法兰的内外层都需要进行安装，公称压力可以达到2.5MPa，对焊法兰连接方式的密封面是凹凸式的，安装较为复杂，费用较高。泵轴412两端固定安装在密封侧盖411和通气侧盖415上，泵轴412设置为偏心安装，其偏心设置为中心向上5cm，星形叶轮413固定安装在泵轴412上，安装方式设置为电阻焊。

工作过程中，通过进水管43输入体积为偏心轮真空装置41容积40%的液体，开动电机，电机带动泵轴412转动，从而带动固定在泵轴412上的星形叶轮413转动，装置内的液体受到离心力的作用被甩向四周而形成一个相对于星形叶轮413为偏心的封闭水环，此时真空钎焊炉内的气体会通过进气管45抽吸进入偏心轮真空装置41，气体进入到水环中间的空间，由于星形叶轮413偏心安装，一侧的月牙形空间会越来越小，从而气体受到压缩升压，气体和液体一起向前运动，在出口处自动分离后，气体由出气管46排出，液体由出水管44排出，此时进水管43和进气管45及时补充气体和液体使得偏心轮真空装置41保持工作状态。

通过偏心轮真空装置41可以对真空钎焊炉进行真空抽气处理，其中的液体一方面用于水冷系统的散热降温，另一方面也可以形成水环，对炉内进行抽吸空气，同时抽出的气体还可以对液体进行初步降温，在偏心轮真空装置41内部旋转时，充分接触到空气也会对液体有一定降温效果；充分利用了压强原理，对排出的气体和循环的液体进行有效利用。

如图3、图9所示，预冷装置47包括导热片471、传热管474、鳍片472和导气管473，导热片471用于将热量快速传导，传热管474用于通过内部液体蒸发从而吸收热量，鳍片472用于将传热管474上的热量进一步增加散热面积，导气管473和出气管46连接，用于将抽出的气体释放；导热片471固定安装在密封侧盖411上；安装方式设置为电弧焊，传热管474设置为四根，圆周阵列在导热片471四周；传热管474为纯铜制成的热管，其内部为真空状态，并且添加有纯水和纯铜粉；鳍片472设置为线性阵列安装在传热管474上，鳍片472设置为20片，鳍片472的材料设置为铝；导气管473一端固定安装在所述出气管46上，导气管473另一端设置为伞状，由于鳍片472的间隙较大，设置为伞状结构可以有效地覆盖到整个鳍片472，从而实现更好的散热效果；伞状结构设置在鳍片472上方，导气管473用于将偏心轮真空装置41抽出的气体用来给鳍片472散热。

工作过程中，导热片471将所述偏心轮真空装置41内部液体的热量传导入传热管474，传热管474内部有纯铜粉，导热效率极高，使得纯水在高温的环境下蒸发，向鳍片472处运动；鳍片472与空气接触面积极大，且导气管473会将偏心轮真空装置41内部抽出的气体对鳍片472进行降温散热，传热管474内部水蒸气受冷凝结释放大量热量，从而变回液态，在毛细作用下流向传热管474靠近导热片471一端，如此循环往复，可以持续对导热板进行降温，从而对偏心轮真空装置41内部液态进行预降温。

设置预冷装置47对偏心轮真空装置41内部的液体进行预冷，使得水冷系统的散热效果更好；利用偏心轮真空装置41抽出的气体，使用导气管473将其用在对鳍片472的降温上，对本来无用的气体进行循环利用，从而节约资源，避免浪费。

如图3、图7、图8、图9所示，液体降温装置42包括风扇421、栅网组件422、输入水管423和输出水管424；输入水管423用于将液体输入进栅网组件422，输出水管424用于将栅网组件422内的液体输出，风扇421用于加快空气流通速度从而进行散热冷却，栅网组件422用于加大流道和空气接触面积，提高散热效果；风扇421固定安装在栅网组件422上方，安装方式设置为粘接；栅网组件422固定安装在偏心轮真空装置41上，安装方式设置为氩弧焊，栅网组件422内部由许多散热板组成，每个散热板的表面材料选用铜板，铜的导热性较好，可以将液体的热量快速传递到空气中，每两个散热板间有用于空气流通的间隔，风扇421可以对其周围的空气进行加速流通，从而实现快速散热冷却的目的，散热板内设置有S形的流道，S形流道的设计使得液体在流经散热板时，获得较大的空气接触面积；通过设置散热板和S形流道，液体的散热效率会大大提升，可以满足即使当温控装置5满载运行时，真空水冷装置4也可以对其内部液体进行快速降温。

工作过程中，液体经过输入水管423流进栅网组件422，由于栅网组件422设置很多散热板，散热板中有很多细长的流道，液体可以和外界完成热交换，从而实现降温；风扇421可以加速栅网组件422附近的空气流通效率，从而加速降温的过程，降温完成后，液体通过输出水管424输出。

通过设置栅网组件422使得液体获得足够大的空气接触面积，栅网组件422上线性阵列的散热板中间的空隙较大，方便空气流通，采用S形的流道设计可以使得在有限的空间内，获得尽可能大的空气接触面积，从而实现较好的降温效果。

如图10、图11所示，温控装置5包括加热板51、供热管52和加热丝53，加热板51用于放置供热管52和加热丝53，供热管52用于将加热丝53的热量均匀传递到加热板51中，加热丝53通过电阻加热的方式，将电能转化为热能对加热板51进行加热；加热板51为弧形，其弧形具体为1/4圆结构，弧形加热板51可以容易地安装在机身2内部，加热速度快，热量分布均匀，供热管52固定安装在加热板51内部，安装方式设置为粘接，加热丝53固定安装在供热管52内部用以加热。

工作过程中，加热丝53升温从而使得供热管52升温，加热板51上多个供热管52升温实现对炉内加热的目的。通过设置相对独立的供热管52，使得不会因为某个供热管52损坏影响工作效率，也可以及时将损坏的供热管52拆解维修，使得真空钎焊炉不受影响继续工作。

如图10、图11所示，加热丝53采用焊接的方法，将加热丝53包覆和镀敷在供热管52内部，焊接的方法设置为钎焊，供热管52的材料设置为铝；加热丝53的材料设置为镍铬合金，镍铬合金的使用温度较高，高温性能较为稳定，适合使用在真空钎焊炉中进行加热。采用这种包覆式设计，可以使得热传导效率进一步提升，且安装效果好，不容易出现加热丝53脱落等现象。

如图10、图11所示，供热管52设置有水冷管54，水冷管54和加热丝53设置为双螺旋结构；关于加热丝53的材料选用，现在市面上的镍铬合金价格较高，针对锡焊和黄铜焊，其焊接温度需求较低，可以将加热丝53的材料设置为铁铬铝合金，这种材料价格便宜，运行温度高，可达1400℃，但在高温环境下强度较低，容易发生不可逆的变形；所以一般当应用场景所需温度在800℃以下时，可以选用铁铬铝合金进行替换；且铁铬铝合金对比镍铬合金，拥有更高的电阻率，从而在通电加热的过程中，其能量转化率更高，从而可以节省能源，控制成本。

工作过程中，加热丝53通电加热时，螺旋形结构可以使得炉内迅速升温，水冷系统通过水冷管54对炉内进行降温，双螺旋的结构可以实现第一时间对供热管52进行全方位均匀降温。双螺旋结构对比传统的S形或平行设计，其空间控温性质更好，避免了热量的浪费，提高了升温速度；对于水冷系统来说，双螺旋结构的设计，可以对供热管52及时进行降温，使得整个供热管52温度较为一致，避免因为温度不同导致的裂纹和断裂现象，保证了供热管52的使用安全。

如图10、图11所示，放置水冷管54的凹槽使用火焰切割或激光束加工供热管52而成，在其中打出双螺旋的通道，再与真空水冷装置4进行连接；供热管52通过加热丝53的加热和真空水冷装置4的冷却同时进行，从而实现加热板51的温控性在3℃之内；加热丝53设置为电阻加热，电阻加热构造简单，成本较低，后期维护工作较少；最重要的是，设置为电阻加热对其环境要求较低，可以直接将热量辐射，从而实现对加热器内部的快速升温。

工作过程中，对加热丝53进行通电使其迅速升温，达到钎焊需要的温度及时降低电功率，此时根据炉内温度来控制真空水冷装置4进行及时降温，使得炉内温度一直处在需要的温度内，钎焊完成后，关闭加热丝53，使用真空水冷装置4全力运行，对炉内进行快速冷却降温，以方便快速将焊接好的零件取出，加快工作效率。

本发明在工作过程中，工作人员将所需要钎焊的零件放入置物台3，关闭阀门；加热器启动，所述真空水冷装置4开始运动，通过偏心轮真空装置41将炉内空气进行抽吸，抽吸出来的空气通过导气管473对预冷装置47进行散热；温控装置5启动，液体输入偏心轮真空装置41辅助吸气，经过预冷装置47时实现预冷，再通过液体降温装置42进行降温，输入进加热板51中的水冷管54中，加热丝53将电能转化为热能，对炉内进行加热，一旦超过预定温度，则真空水冷装置4介入，及时对炉内进行降温，通过同时进行加热冷却，实现控温的目的；钎焊完成后，加热丝53停止工作，真空水冷装置4持续对炉内进行降温，直到接近室温，工作人员将钎焊完成的零件取走，工作完成。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种真空钎焊加热器，包括支架(1)、机身(2)和置物台(3)，其特征在于：所述机身(2)固定安装在所述支架(1)上，所述机身(2)用于密封加热环境，从而起到保温作用；所述置物台(3)固定安装在机身(2)内部，所述置物台(3)用于放置所需钎焊的物体从而进行焊接；所述机身(2)内部环形阵列安装有温控装置(5)从而实现对所述机身(2)内部密封空间进行均匀的全方面加热效果，所述温控装置(5)通过同时进行电阻加热和水冷降温来实现精准调控所述机身(2)内部温度，从而快速达到预定温度；所述机身(2)一侧固定安装有真空水冷装置(4)，所述真空水冷装置(4)用于将真空泵和水冷散热系统的功能进行结合从而实现对所述机身(2)内部的抽真空处理同时对水冷系统进行散热降温，并配合所述温控装置(5)内部用于降温散热的液体依据水环式水泵的原理对所述机身(2)进行真空抽气，再将抽出的气体用于对所述温控装置(5)内部的液体的散热降温。

2.根据权利要求1所述的真空钎焊加热器，其特征在于：所述真空水冷装置(4)包括偏心轮真空装置(41)、液体降温装置(42)、进水管(43)、出水管(44)、进气管(45)、出气管(46)和预冷装置(47)；所述偏心轮真空装置(41)固定安装在所述机身(2)一侧，所述偏心轮真空装置(41)利用所述液体降温装置(42)中的液体，依据水环式真空泵的原理对加热器内部进行真空处理；所述进水管(43)和出水管(44)固定安装在所述偏心轮真空装置(41)上；所述进气管(45)和所述出气管(46)固定安装在所述偏心轮真空装置(41)前后端面；所述预冷装置(47)固定安装在所述偏心轮真空装置(41)一端，所述预冷装置(47)利用抽吸的空气对液体进行初步散热；所述液体降温装置(42)固定安装在所述偏心轮真空装置(41)上方，所述液体降温装置(42)通过加大空气接触面积和空气流通速率来进行快速降温，所述真空水冷装置(4)将真空处理和水冷散热两个功能一起完成。

3.根据权利要求2所述的真空钎焊加热器，其特征在于：所述偏心轮真空装置(41)包括密封侧盖(411)、泵轴(412)、星形叶轮(413)、泵壳(414)和通气侧盖(415)；所述泵壳(414)两端分别固定安装有所述密封侧盖(411)和所述通气侧盖(415)，所述泵轴(412)元件两端固定安装在所述密封侧盖(411)和所述通气侧盖(415)上，所述泵轴(412)设置为偏心安装，偏心安装用于在转动时实现装置内部液体的流速不同；所述星形叶轮(413)固定安装在所述泵轴(412)元件上，所述星形叶轮(413)转动从而带动所述泵壳(414)内部的液体进行流动，由于泵轴(412)的偏心安装可以实现装置内部压强不同，从而抽吸出空气对所述泵壳(414)内部进行真空处理。

4.根据权利要求3所述的真空钎焊加热器，其特征在于：所述预冷装置(47)包括导热片(471)、传热管(474)、鳍片(472)和导气管(473)，所述导热片(471)固定安装在所述密封侧盖(411)上，所述导热片(471)用于将内部高温液体的热量导向传热管(474)；所述传热管(474)圆周阵列在所述导热片(471)四周，所述传热管(474)用于对高温液体进行降温；所述鳍片(472)平行于所述导热片(471)，所述鳍片(472)与所述传热管(474)配合用于将所述传热管(474)内的热量和空气进行热交换使所述传热管(474)温度降低进而保证所述传热管(474)内部液体快速冷凝再次进行吸热；所述导气管(473)一端固定安装在所述出气管(46)上，所述导气管(473)另一端设置为伞状，所述导气管(473)设置在所述鳍片(472)上方。

5.根据权利要求4所述的真空钎焊加热器，其特征在于：所述液体降温装置(42)包括风扇(421)、栅网组件(422)、输入水管(423)和输出水管(424)；所述栅网组件(422)固定安装在所述偏心轮真空装置(41)上，所述风扇(421)固定安装在所述栅网组件(422)上方，所述风扇(421)用于加速所述栅网组件(422)附近的空气流通速率来提高所述栅网组件(422)内部液体的降温效率，所述输入水管(423)固定安装在所述栅网组件(422)一端，用于输入液体进行散热，所述输出水管(424)固定安装在所述栅网组件(422)另一端，所述输出水管(424)用于将冷却完成的液体输出，所述栅网组件(422)由多层散热板组成，所述散热板内部流道设置为S形。

6.根据权利要求1所述的真空钎焊加热器，其特征在于：所述温控装置(5)包括加热板(51)、供热管(52)和加热丝(53)，所述加热板(51)为弧形，所述加热板(51)开设有多个通孔；所述供热管(52)为圆柱形，固定安装在所述加热板(51)内部，所述供热管(52)配合所述加热板(51)对加热器内部进行快速加热；所述加热丝(53)固定安装在所述供热管(52)内部。

7.根据权利要求6所述的真空钎焊加热器，其特征在于：所述供热管(52)内部设置有水冷管(54)，所述水冷管(54)和所述加热丝(53)设置为双螺旋结构有利于加大接触面积可以实现快速对所述供热管(52)从而进行温度控制。

8.根据权利要求7所述的真空钎焊加热器，其特征在于：所述加热丝(53)的加热方式设置为电阻加热，电阻加热速度较快方便对所述供热管(52)内部进行快速加热以保证达到钎焊过程中所需要的温度；所述供热管(52)通过所述加热丝(53)的加热和所述真空水冷装置(4)的冷却可以同时进行实现精准的温度控制。