CN210533046U - 一种管式加热炉体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管式加热炉体结构，包括炉壳、外保温层、内保温层、加热炉丝和绝缘子组，绝缘子组包括多个绝缘子，多个绝缘子沿周向均匀卡在加热炉丝上，外保温层套于绝缘子外，炉壳套于外保温层外，外保温层与加热炉丝之间设有环形间隙，多个绝缘子将环形间隙分割成多个弧形区，内保温层包括多个弧形保温层块，弧形保温层块与弧形区一一应，且弧形保温层块位于弧形区内，弧形保温层块为硬性定型结构。本实用新型避免了外保温层直接与加热炉丝接触，防止了当外保温层为软性材料时，会进入加热炉丝的环形面内，影响加热炉丝的散热，极大地改善了加热炉丝的散热环境，有效提高了加热炉丝的实际工作温度，延长了加热炉丝的使用寿命。

Description

一种管式加热炉体结构

技术领域

本实用新型涉及半导体、太阳能电池的烧结设备，尤其涉及一种管式加热炉体结构。

背景技术

现有的管式加热炉体主要由炉壳1、不定型固体保温层2、加热炉丝3、绝缘子4等组成，其结构如图1和图2所示。炉壳1采用优良的镜面不锈钢板折弯制做，主要用于整个炉体的固定安装。不定型固体保温层2采用纤维毯或含锆塞拉毯等材料制做，主要用于炉体的隔热保温，因纤维毯较为柔软易弯曲，通常会嵌入加热炉丝所在环形面，保温层绕炉丝卷绕圈数根据工艺温度高低设计为1～5层。加热炉丝3采用铁铬铝合金电热丝制做，可通过温度控制系统将炉体加热到工艺所需温度。绝缘子4采用陶瓷材料制做，每圈炉丝均布若干绝缘子，将各圈炉丝间隔一定距离。石英炉管(图中未示出)置于绝缘子上，石英炉管为工艺过程提供了一个真空反应腔体，半导体、太阳能电池行业等设备的镀膜工艺都在其内部完成。

这种炉体结构会存在如下问题：

(1)现有管状加热炉体保温层由不定型纤维毯制做，根据工艺温度高低设计为1～5层，因不定型纤维毯材料较为柔软易弯曲，通常会嵌入加热炉丝所在环形面，不利于加热炉丝在工作状态下散热，极大地影响了炉丝的实际工作温度和使用寿命。

(2)当所需工艺温度提高时，如1200℃，需将现有国产加热炉丝更换材料性能更好的进口加热炉丝，制造成本较高，进口加热丝价格约是国产加热丝的15倍，不利于生产成本控制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改善了加热炉丝的散热环境、延长了加热炉丝的使用寿命的管式加热炉体结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种管式加热炉体结构，包括炉壳、外保温层、内保温层、加热炉丝和绝缘子组，所述绝缘子组包括多个绝缘子，多个绝缘子沿周向均匀卡在加热炉丝上，所述外保温层套于绝缘子外，所述炉壳套于外保温层外，所述外保温层与加热炉丝之间设有环形间隙，所述多个绝缘子将环形间隙分割成多个弧形区，所述内保温层包括多个弧形保温层块，所述弧形保温层块与弧形区一一应，且弧形保温层块位于弧形区内，所述弧形保温层块为硬性定型结构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述弧形保温层块与弧形区相互配合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述外保温层为软性不定型结构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述绝缘子组设置多组，多组绝缘子组沿轴向均布在加热炉丝上，各组绝缘子组中的每个绝缘子卡在加热炉丝的相邻两根炉丝之间。

作为上述技术方案的进一步改进，各组绝缘子组的多个绝缘子在轴向上呈多条直线布置，每条直线上的绝缘子穿设在一螺杆上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的管式加热炉体结构，设置外保温层加内保温层的结构，避免外保温层直接与加热炉丝接触，防止了当外保温层为软性材料时，会进入加热炉丝的环形面内，影响加热炉丝的散热，极大地改善了加热炉丝的散热环境，长期高温运行不易变形，有效提高了加热炉丝的实际工作温度，延长了加热炉丝的使用寿命，由于绝缘子的安装，将内保温层分割成多块进行安装，避免对绝缘子的安装构成干涉。

附图说明

图1是现有技术中管式加热炉体的结构示意图。

图2是现有技术中管式加热炉体的轴向截面图。

图3是本实用新型的管式加热炉体的结构示意图。

图4是本实用新型的管式加热炉体的轴向截面图。

图中各标号表示：

1、炉壳；2、外保温层；3、加热炉丝；4、绝缘子；5、内保温层；51、弧形保温层块；6、弧形区；7、螺杆。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图3和图4所示，本实施例的管式加热炉体结构，包括炉壳1、外保温层2、内保温层5、加热炉丝3和绝缘子组，绝缘子组包括多个绝缘子4，多个绝缘子4沿周向均匀卡在加热炉丝3上，外保温层2套于绝缘子4外，炉壳1套于外保温层2外，外保温层2与加热炉丝3之间设有环形间隙，多个绝缘子4将环形间隙分割成多个弧形区6，内保温层5包括多个弧形保温层块51，弧形保温层块51与弧形区6一一应，且弧形保温层块51位于弧形区6内，弧形保温层块51为硬性定型结构，不会嵌入加热炉丝3所在环形面。

通过内保温层5防止外保温层2直接与加热炉丝3接触，无论外保温层2为何种保温材质，都不会出现影响加热炉丝3的散热，极大地改善了加热炉丝3的散热环境，长期高温运行不易变形，有效提高了加热炉丝3的实际工作温度，延长了加热炉丝3的使用寿命。由于绝缘子4的安装，将内保温层5分割成多块进行安装，避免对绝缘子4的安装构成干涉。

本实施例中，弧形保温层块51与弧形区6相互配合，大小匹配，保证弧形区6弧形保温层块51填满。

本实施例中，外保温层2为软性不定型结构。优选的，外保温层2采用纤维毯或含锆塞拉毯等材料制做，材质较为柔软易弯曲，紧密包裹在定型的内保温层5外周，具有优良的隔热效果、优越的热稳定性、良好的抗粉化能力、低蓄热性，加热前和加热后均有抗丝性、抗热冲击、良好的吸音效果。内保温层5采用无机纤维材料制做成圆弧瓦片形状，材质较为坚硬且不易变形，紧密贴合除绝缘子4所在位置外的加热炉丝3外圈，具有优良的抗压、抗折强度，低导热率、抗热震性，升温、降温迅速，抗气流冲刷，耐急冷急热等特性。由于外保温层2的材料柔软易弯曲，而内保温层5的材料坚硬且不易变形，避免了外保温层2的材料进入加热炉丝3中。需要说明的是，除本实施例外，外保温层2也可以为硬性定型材料，双层保温层增加炉体的保温效果。

本实施例中，炉壳1采用优良的镜面不锈钢板折弯制做，主要用于整个炉体的固定安装。加热炉丝3采用铁铬铝合金电热丝制做，可通过温度控制系统将炉体加热到工艺所需温度。绝缘子4采用陶瓷材料制做。

绝缘子组设置多组，多组绝缘子组沿轴向均布在加热炉丝3上，各组绝缘子组中的每个绝缘子4卡在加热炉丝3的相邻两根炉丝(加热炉丝3由一圈一圈的炉丝构成，一个相当于一根)之间。各组绝缘子组的多个绝缘子4在轴向上呈多条直线布置，每条直线上的绝缘子4穿设在一螺杆7上，螺杆7对炉丝结构起到一定的稳固作用。

本实施例的管式加热炉体结构中炉体的装配方法：

(1)首先，将加热炉丝3绕制在用于装配加热炉体的筒状支撑机构上，每圈炉丝之间用绝缘子4间隔一定距离，同一圈上的绝缘子4沿周向等间隔分布，用螺杆7把同一直线排布的绝缘子4串联固定。

(2)弧形保温层块51置于除绝缘子4的弧形区6内内，用耐高温捆袋绑扎牢固成圆筒状结构。

(3)将外保温层2紧密包裹在内保温层5的外部区域，根据工艺温度高低设计为1～5层，然后用耐高温捆袋绑扎牢固成圆筒状结构。

(4)最后用炉壳1裹紧在外保温层2上，将整个炉体固定成管状结构后从支撑机构卸下。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种管式加热炉体结构，其特征在于：包括炉壳(1)、外保温层(2)、内保温层(5)、加热炉丝(3)和绝缘子组，所述绝缘子组包括多个绝缘子(4)，多个绝缘子(4)沿周向均匀卡在加热炉丝(3)上，所述外保温层(2)套于绝缘子(4)外，所述炉壳(1)套于外保温层(2)外，所述外保温层(2)与加热炉丝(3)之间设有环形间隙，所述多个绝缘子(4)将环形间隙分割成多个弧形区(6)，所述内保温层(5)包括多个弧形保温层块(51)，所述弧形保温层块(51)与弧形区(6)一一应，且弧形保温层块(51)位于弧形区(6)内，所述弧形保温层块(51)为硬性定型结构。

2.根据权利要求1所述的管式加热炉体结构，其特征在于：所述弧形保温层块(51)与弧形区(6)相互配合。

3.根据权利要求1所述的管式加热炉体结构，其特征在于：所述外保温层(2)为软性不定型结构。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的管式加热炉体结构，其特征在于：所述绝缘子组设置多组，多组绝缘子组沿轴向均布在加热炉丝(3)上，各组绝缘子组中的每个绝缘子(4)卡在加热炉丝(3)的相邻两根炉丝之间。

5.根据权利要求4所述的管式加热炉体结构，其特征在于：各组绝缘子组的多个绝缘子(4)在轴向上呈多条直线布置，每条直线上的绝缘子(4)穿设在一螺杆(7)上。

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