CN117265504B - 一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气相沉积炉技术领域，尤其涉及一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置。本发明提供一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置，包括有炉架、流化床反应器和进气管等，所述炉架上固定安装有流化床反应器，所述流化床反应器底部密封连接有进气管，所述炉架上安装有用于对送入气体进行加热的加热器，所述进气管穿过加热器，还包括有气体分布组件，所述流化床反应器底部设有用于使气体分布均匀的气体分布组件。本发明设计有气体分布组件，能够通过连接管、导流管和进气罩的配合对进入流化床反应器的气体流向进行引导，使气体可均匀地沿周向呈一定角度向上流动，进而达到保证气体分布均匀的效果。

Description

一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置

技术领域

本发明涉及气相沉积炉技术领域，尤其涉及一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置。

背景技术

气相沉积技术是利用气相中发生的物理、化学过程，改变工件表面成分，在表面形成具有特殊性能(例如超硬耐磨层或具有特殊的光学、电学性能)的金属或化合物涂层的技术。气相沉积是模具表面强化的技术之一，已广泛应用于各类模具的表面硬化处理。

专利公开号CN212770949U公开了一种化学气相沉积炉进气分布装置，所述化学气相沉积炉进气分布装置包括：气相沉积炉进气分布设备本体；气相沉积炉体，所述气相沉积炉体包含在气相沉积炉进气分布设备本体内；排气孔，所述排气孔开设在气相沉积炉体的顶部；环形连接板，所述环形连接板固定安装在气相沉积炉体的顶部。通过第一条形块、第一横杆、圆形块、伸缩弹簧和卡槽相互配合下，能够简单有效的对过滤箱进行固定和拆卸，便于使用者操作。

但上述装置在实际使用时，无法对气体分布进行调节，进而导致进气时炉体内的流动截面上的流速不等，部分物料容易反向流动形成回流导致返混，使得工件表面各处位置接触不均匀，所生成的涂层致密性和均匀性受到影响，成品性能无法达到预期，因此，在此提出一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺点，本发明提供一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置。

本发明的技术实施方案为：一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置，包括有炉架、流化床反应器、进气管和加热器，所述炉架上固定安装有流化床反应器，所述流化床反应器底部密封连接有进气管，所述炉架上安装有用于对送入气体进行加热的加热器，所述进气管穿过加热器，还包括有气体分布组件，所述流化床反应器底部设有用于使气体分布均匀的气体分布组件，所述气体分布组件包括有连接管、导流管和进气罩，所述流化床反应器底部转动安装有连接管，所述连接管底端与进气管密封连接，所述连接管相对进气管转动，所述连接管顶端安装有环形的导流管，所述导流管上设有沿周向均匀分布的进气罩。

进一步，所述进气罩采用通径逐渐增大的敞口设计，所述进气罩与导流管转动连接。

进一步，还包括有驱动组件，所述驱动组件包括有电机、第一齿轮和第二齿轮，所述流化床反应器底部固定安装有电机，所述电机的输出轴上同轴连接有转动安装在所述流化床反应器内的第一齿轮，所述连接管上套接有共同转动的第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮啮合。

进一步，还包括有摆动组件，所述摆动组件包括有隔板和支杆，所述导流管下方设有固定安装在流化床反应器上的隔板，所述隔板上开设有弧形槽，所述进气罩底部安装有倾斜向弧形槽内伸出的支杆。

进一步，所述弧形槽与隔板中心的距离呈周期性变化。

进一步，所述支杆采用可伸缩的多节结构设计，所述支杆末端安装有与所述弧形槽相适配的球头。

进一步，还包括有加料组件，所述加料组件包括有加料管和阀门，所述进气管上连接有多组平行设置的加料管，所述加料管与进气管垂直，所述加料管上设有用于控制其通量的阀门。

进一步，所述加料组件还包括有固定支座、电动推杆、活动杆和连杆，所述炉架上固定安装有固定支座，固定支座内设有电动推杆，所述电动推杆的活动部上固定连接有活动杆，所述阀门上转动安装有连杆，所述连杆与活动杆滑动连接。

进一步，还包括有过滤头，所述进气管进口端密封连接有过滤头，所述过滤头内安装有滤芯。

有益效果为：1、本发明设计有气体分布组件，能够通过连接管、导流管和进气罩的配合对进入流化床反应器的气体流向进行引导，使气体可均匀地沿周向呈一定角度向上流动，进而达到保证气体分布均匀的效果；

2、本发明通过驱动组件和摆动组件的配合，能够在驱动导流管和进气罩进行旋转时，使支杆沿隔板上的弧形槽移动，进而带动进气罩相对导流管来回摆动，使得进气角度呈周期性变化，使气体的流动更为均匀；

3、本发明通过设有加料组件，能够在需要加入其它气体进行混合时，将输送其他气体的管道与加料管相连形成通道，并通过阀门对通量进行调节，进而使气体按比例输送流入，且在需要对多个气体的流入通量进行同步调节或统一开启和关闭时，可以借助电动推杆和活动杆对各加料管处的阀门进行统一控制，方便操作；

4、本发明通过在进气管的进口端设有过滤头，能够借助滤芯对气体中的杂质进行过滤筛除，进而达到减少杂质流入流化床反应器中的效果，使气体能够保持纯净，避免杂质对反应造成影响。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明流化床反应器的内部结构示意图。

图3为本发明气体分布组件的立体结构示意图。

图4为本发明驱动组件的立体结构示意图。

图5为本发明摆动组件的立体结构示意图。

图6为本发明摆动组件的局部放大图。

图7为本发明加料管的立体结构示意图。

图8为本发明阀门和连杆的立体结构示意图。

图9为本发明固定支座和电动推杆的立体结构示意图。

图10为本发明加料组件的立体结构示意图。

图11为本发明过滤头的立体结构示意图。

图中零部件名称及序号：1_炉架，2_流化床反应器，3_进气管，4_加热器，5_气体分布组件，51_连接管，52_导流管，53_进气罩，6_驱动组件，61_电机，62_第一齿轮，63_第二齿轮，7_摆动组件，71_隔板，72_弧形槽，73_支杆，74_球头，8_加料组件，81_加料管，82_阀门，83_固定支座，84_电动推杆，85_活动杆，86_连杆，9_过滤头。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。

实施例1

一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置，如图1-图3所示，包括有炉架1、流化床反应器2、进气管3和加热器4，所述炉架1上通过螺栓固定安装有流化床反应器2，流化床反应器2由直立的圆柱形壳体和上部的短圆台扩大段部分组成，所述流化床反应器2底部中心处密封连接有进气管3，所述炉架1上通过螺栓安装有用于对送入气体进行加热的加热器4，加热器4内设有高温电阻合金丝，所述进气管3穿过加热器4，还包括有气体分布组件5，所述流化床反应器2底部设有用于使气体分布均匀的气体分布组件5，所述气体分布组件5包括有连接管51、导流管52和进气罩53，所述流化床反应器2内部底侧转动安装有竖直的连接管51，所述连接管51底端与进气管3密封连接，连接管51和进气管3之间连接有密封圈，所述连接管51相对进气管3转动，所述连接管51顶端安装有相连通的环形的导流管52，所述导流管52可采用正八边形结构，所述导流管52上设有沿周向均匀分布的进气罩53，导流管52上开设有与所述进气罩53相适配的通孔以便于气体流出，所述进气罩53采用通径逐渐增大的敞口设计，所述进气罩53与导流管52转动连接。

如图4所示，还包括有用于驱动连接管51转动的驱动组件6，所述驱动组件6包括有电机61、第一齿轮62和第二齿轮63，所述流化床反应器2底部通过螺栓固定安装有减速旋转电机61，所述电机61的输出轴上同轴连接有转动安装在所述流化床反应器2内部底侧的第一齿轮62，第一齿轮62位于流化床反应器2偏心位置，所述连接管51上套接有共同转动的第二齿轮63，所述第一齿轮62和第二齿轮63啮合，所述第一齿轮62为主动轮，第二齿轮63为从动轮，所述第一齿轮62和第二齿轮63配合组成齿轮组进行传动。

在使用该装置时，将气体由进气管3送入流化床反应器2中，气体沿进气管3流动时经过加热器4处时，发生热量交换温度升高，加热后的高温气体流至连接管51中后，沿导流管52送至周向均匀分布的进气罩53处，并在进气罩53的导流作用下从上侧敞口送出进入到流化床反应器2中，驱动电机61工作，电机61输出轴转动带动第一齿轮62同步进行旋转，第一齿轮62推动相互啮合的第二齿轮63共同转动，进而带动连接管51相对进气管3和流化床反应器2旋转，导流管52和进气罩53匀速转动，气体进入时分布均匀，流化床反应器2的流化质量得到改善。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图5和图6所示，还包括有用于控制进气罩53摆动的摆动组件7，所述摆动组件7包括有隔板71和支杆73，所述导流管52下方设有通过焊接的方式固定安装在流化床反应器2上的隔板71，所述隔板71上开设有首尾连续的环状弧形槽72，所述进气罩53底部通过强力胶粘接的方式安装有倾斜向弧形槽72内伸出的支杆73，所述支杆73与进气罩52可相对导向管52共同转动，所述弧形槽72与隔板71中心的距离呈周期性变化，所述弧形槽72切断展开时呈正弦或余弦波纹状，所述支杆73采用可伸缩的双节结构设计，所述支杆73内部设有弹簧，所述支杆73末端焊接有与所述弧形槽72相适配的球头74，所述球头74可沿弧形槽72滚动。

在导流管52和进气罩53随连接管51做旋转运动时，支杆73在末端球头74的引导下沿隔板71上的弧形槽72进行移动，由于弧形槽72至隔板71中心的距离呈周期性变化，支杆73与导流管52之间夹角同样呈周期性变化，进而通过支杆73移动带动进气罩53相对导流罩来回摆动，进气罩53的送气角度周期性发生变化，进而使得气体进入时分布更为均匀。

如图7和图8所示，还包括有用于加入其它气体的加料组件8，所述加料组件8包括有加料管81和阀门82，所述进气管3上连接有三组平行设置的加料管81，所述加料管81与进气管3垂直，气体可从加料管81中流入进气管3内进行输送，所述加料管81上设有用于控制其通量的阀门82，所述阀门82内集成设有流量计和温度计。

如图9和图10所示，所述加料组件8还包括有固定支座83、电动推杆84、活动杆85和连杆86，所述炉架1上通过螺栓固定安装有水平伸出的固定支座83，固定支座83内设有电动推杆84，所述电动推杆84的活动部上通过强力胶粘接的方式固定连接有活动杆85，所述活动杆85为L型杆，活动杆85水平部分上设有三组竖直凸起的凸柱，所述阀门82上转动安装有连杆86，连杆86上开有一字型通槽，所述通槽与活动杆85的凸柱相适配，所述连杆86与活动杆85滑动连接。

在需要向流化床反应器2内通入其他气体进行混合时，将输送其他气体的管道与加料管81相连形成通道，随后可通过阀门82对其通量进行适当调节，以保证送入其中的气体占比符合需求，在需要对多个气体的流入通量进行同步调节或统一开启和关闭时，可驱动电动推杆84推动活动杆85沿水平方向做直线运动，活动杆85上的凸柱部分沿连杆86上的通槽滑动，推动连杆86转动，进而通过连杆86带动阀门82的阀杆部转动对通量进行调节。

如图11所示，还包括有过滤头9，所述进气管3进口端密封连接有过滤头9，所述过滤头9内安装有三层过滤层的滤芯。

在将气体送入进气管3中之前，气体会流经过滤头9，过滤头9内的滤芯可将气体中的杂质吸附筛除，进而使通入流化床反应器2中的气体保持纯净，避免杂质流入对反应造成影响。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置，包括有炉架（1）、流化床反应器（2）、进气管（3）和加热器（4），所述炉架（1）上固定安装有流化床反应器（2），所述流化床反应器（2）底部密封连接有进气管（3），所述炉架（1）上安装有用于对送入气体进行加热的加热器（4），所述进气管（3）穿过加热器（4）；

其特征是：还包括有气体分布组件（5），所述流化床反应器（2）底部设有用于使气体分布均匀的气体分布组件（5），所述气体分布组件（5）包括有连接管（51）、导流管（52）和进气罩（53），所述流化床反应器（2）底部转动安装有连接管（51），所述连接管（51）底端与进气管（3）密封连接，所述连接管（51）相对进气管（3）转动，所述连接管（51）顶端安装有环形的导流管（52），所述导流管（52）上设有沿周向均匀分布的进气罩（53）；还包括有摆动组件（7），所述摆动组件（7）包括有隔板（71）和支杆（73），所述导流管（52）下方设有固定安装在流化床反应器（2）上的隔板（71），所述隔板（71）上开设有弧形槽（72），所述进气罩（53）底部安装有倾斜向弧形槽（72）内伸出的支杆（73）。

2.按照权利要求1所述的一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置，其特征是：所述进气罩（53）采用通径逐渐增大的敞口设计，所述进气罩（53）与导流管（52）转动连接。

3.按照权利要求2所述的一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置，其特征是：还包括有驱动组件（6），所述驱动组件（6）包括有电机（61）、第一齿轮（62）和第二齿轮（63），所述流化床反应器（2）底部固定安装有电机（61），所述电机（61）的输出轴上同轴连接有转动安装在所述流化床反应器（2）内的第一齿轮（62），所述连接管（51）上套接有共同转动的第二齿轮（63），所述第一齿轮（62）和第二齿轮（63）啮合。

4.按照权利要求3所述的一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置，其特征是：所述弧形槽（72）与隔板（71）中心的距离呈周期性变化。

5.按照权利要求4所述的一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置，其特征是：所述支杆（73）采用可伸缩的多节结构设计，所述支杆（73）末端安装有与所述弧形槽（72）相适配的球头（74）。

6.按照权利要求5所述的一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置，其特征是：还包括有加料组件（8），所述加料组件（8）包括有加料管（81）和阀门（82），所述进气管（3）上连接有多组平行设置的加料管（81），所述加料管（81）与进气管（3）垂直，所述加料管（81）上设有用于控制其通量的阀门（82）。

7.按照权利要求6所述的一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置，其特征是：所述加料组件（8）还包括有固定支座（83）、电动推杆（84）、活动杆（85）和连杆（86），所述炉架（1）上固定安装有固定支座（83），固定支座（83）内设有电动推杆（84），所述电动推杆（84）的活动部上固定连接有活动杆（85），所述阀门（82）上转动安装有连杆（86），所述连杆（86）与活动杆（85）滑动连接。

8.按照权利要求7所述的一种流化床式气相沉积炉均匀进气的装置，其特征是：还包括有过滤头（9），所述进气管（3）进口端密封连接有过滤头（9），所述过滤头（9）内安装有滤芯。