CN213388884U - 一种真空装置的热源结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及涂层设备技术领域，尤其是指一种真空装置的热源结构，其包括真空罩以及热源组件，热源组件包括热丝网件以及多个液冷电极棒，热丝网件包括热丝网架以及均布于热丝网架的多个发热丝，热丝网架位于真空罩内部并承载于多个液冷电极棒上。需要镀层处理的多个刀具工件放置于热丝网架的下方，并调节刀具工件与发热丝之间的高度，以使得刀具工件处于最佳的反应温度，多个发热丝均布于热丝网架，使得发热均匀，避免刀柄出现黑化现象，大大提高良品率，液冷电极棒为中空结构，工作时，对液冷电极棒导入流动的冷却液，在接入电流的同时实现自身的冷却，避免液冷电极棒烧坏，大大延长使用寿命，降低生产成本。

Description

一种真空装置的热源结构

技术领域

本实用新型涉及涂层设备技术领域，尤其是指一种真空装置的热源结构。

背景技术

热丝CVD(Hot Filament CVD，简称HFCVD)方法具有成本低、设备简单、工艺稳定、适用于复杂形状及大面积沉积的优点，是最适用于金刚石薄膜涂层刀具产业化生产的方法，目前国内外HFCVD金刚石薄膜涂层复杂形状钻头和铣刀正在产业化过程中；在采用HFCVD方法对钻头或铣刀的刀刃部分进行金刚石薄膜沉积时，沉积区域(刀刃区域，基体)的表面温度数值、温度场及反应基团密度场分布均匀性对薄膜质量及均匀性有着很大的影响。用于沉积HFCVD金刚石薄膜的适宜的基体温度区间约为500-1000℃，最适宜区间约为700-900℃。

涂层设备通常利用电极接入大电流，实现沉积加热，电极接入大电流后会处于超高温的状态，容易导致电极被烧坏，传统的涂层设备存在以下问题：

1、电极无法在接入大电流的同时实现冷却，电极容易被烧坏；

2、热源的发热不均匀，刀具工件杂质沉积导致刀柄出现黑化现象，良品率低。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种真空装置的热源结构，能够在接入电流的同时实现冷却，避免电极棒烧坏，还能够实现均匀发热，避免刀柄出现黑化现象，良品率高。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种真空装置的热源结构，其包括真空罩以及设置于真空罩内的热源组件，所述热源组件包括热丝网件以及多个液冷电极棒，多个液冷电极棒均绝缘安装于真空罩底壁，热丝网件包括热丝网架以及均布于热丝网架的多个发热丝，热丝网架位于真空罩内部并承载于多个液冷电极棒上，液冷电极棒与热丝网架电性连接，热丝网架与多个发热丝电性连接，液冷电极棒用于对发热丝供电，液冷电极棒为中空结构，冷却液导入液冷电极棒内部实现冷却。

进一步地，所述热丝网架包括正极架杆和负极架杆，正极架杆的两端分别与两个液冷电极棒固定连接，负极架杆的两端分别与两个液冷电极棒固定连接，发热丝的一端固定于正极架杆，发热丝的另一端固定于正极架杆。

进一步地，所述正极架杆套设有多个正极绕丝定位部件，负极架杆套设有多个负极绕丝定位部件，相邻的两个正极绕丝定位部件之间设有正极绕丝间隙，相邻的两个负极绕丝定位部件之间设有负极绕丝间隙，发热丝的一端固定并限位于正极绕丝间隙，发热丝的一端固定并限位于负极绕丝间隙。

进一步地，所述液冷电极棒包括发热件固定部件、内芯管件以及设置于真空罩底壁的液冷电极棒本体，液冷电极棒本体内部设有第一流液通道，内芯管件安装于第一流液通道内，内芯管件设有第二流液通道，第一流液通道与第二流液通道连通，冷却液依次流经第一流液通道和第二流液通道，液冷电极棒本体接入电源电流，发热件固定部件安装于液冷电极棒本体的端部。

进一步地，所述液冷电极棒还包括导电连接部件，导电连接部件包括套设安装于液冷电极棒本体外侧的第一连接部以及与第一连接部一体弯折设置的第二连接部，第二连接部设置有导电端子，导电端子用于接入电源电流。

进一步地，所述发热件固定部件包括轴体以及与轴体一体设置的平板体，轴体包括分别设置于平板体两侧的上轴体和下轴体，上轴体螺纹连接有螺母件，螺母件与平板体之间设有卡装凹槽，液冷电极棒本体设有轴体固定槽，下轴体安装于轴体固定槽内，平板体与液冷电极棒本体的端面抵触，热丝网架限位安装于卡装凹槽内。

进一步地，所述液冷电极棒还包括绝缘套件，液冷电极棒本体一体设有装配环体，绝缘套件套装于装配环体外侧。

进一步地，所述液冷电极棒还包括均套设于液冷电极棒本体外侧的第一安装绝缘件和第二安装绝缘件，第一安装绝缘件与装配环体之间设有一密封圈，第一安装绝缘件和第二安装绝缘件分别设置于真空罩的内侧和外侧，第一安装绝缘件与真空罩底壁之间设有另一密封圈。

本实用新型的有益效果：

1、需要镀层处理的多个刀具工件放置于热丝网架的下方，并调节刀具工件与发热丝之间的高度，以使得刀具工件处于最佳的反应温度，多个发热丝均布于热丝网架，使得发热均匀，避免刀柄出现黑化现象，大大提高良品率；

2、液冷电极棒为中空结构，工作时，对液冷电极棒导入流动的冷却液，在接入电流的同时实现自身的冷却，避免液冷电极棒烧坏，大大延长使用寿命，降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的整体剖面视图。

图3为图2中A部分的局部放大结构示意图。

图4为本实用新型的液冷电极棒立体结构示意图。

图5为本实用新型的液冷电极棒的剖面视图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1至图5所示，本实用新型提供的一种真空装置的热源结构，其包括真空罩21以及设置于真空罩21内的热源组件28，所述热源组件28包括热丝网件29以及多个液冷电极棒30，多个液冷电极棒30均绝缘安装于真空罩21底壁，热丝网件29包括热丝网架31以及均布于热丝网架31的多个发热丝32，热丝网架31位于真空罩21内部并承载于多个液冷电极棒30上，液冷电极棒30与热丝网架31电性连接，热丝网架31与多个发热丝32电性连接，液冷电极棒30用于对发热丝32供电，液冷电极棒30为中空结构，冷却液导入液冷电极棒30内部实现冷却。优选地，发热丝32选用钽丝或钨丝。

实际运用中，液冷电极棒30接入电源电流，需要镀层处理的多个刀具工件放置于热丝网架31的下方，并调节刀具工件与发热丝32之间的高度，以使得刀具工件处于最佳的反应温度，多个发热丝32均布于热丝网架31，使得发热均匀，避免刀柄出现黑化现象，大大提高良品率；所述液冷电极棒30为中空结构，工作时，对液冷电极棒30内部深处导入流动的冷却液，在接入电流的同时实现自身的冷却，避免液冷电极棒30烧坏，大大延长使用寿命，降低生产成本。

本实施例中，所述热丝网架31包括正极架杆33和负极架杆34，正极架杆33的两端分别与两个液冷电极棒30固定连接，负极架杆34的两端分别与两个液冷电极棒30固定连接，发热丝32的一端固定于正极架杆33，发热丝32的另一端固定于正极架杆33。具体地，正极架杆33接正极，负极架杆34接负极，使得发热丝32导通并发热。

本实施例中，所述正极架杆33套设有多个正极绕丝定位部件35，负极架杆34套设有多个负极绕丝定位部件36，相邻的两个正极绕丝定位部件35之间设有正极绕丝间隙37，相邻的两个负极绕丝定位部件36之间设有负极绕丝间隙38，发热丝32的一端固定并限位于正极绕丝间隙37，发热丝32的一端固定并限位于负极绕丝间隙38。具体地，通过严格控制多个负极绕丝定位部件36之间的距离和多个正极绕丝定位部件35之间的距离，使得多个发热丝32严格均匀排布，因为发热丝32的均匀排布决定了复杂形状金刚石薄膜涂层刀具批量制备过程中，刀具刀刃不同位置表面基体温度严格保持一致，保证刀具不同位置和批量刀具之间金刚石薄膜沉积厚度及质量的均匀性，有效避免刀柄出现黑化现象，大大提高良品率。

本实施例中，所述液冷电极棒30包括发热件固定部件02、内芯管件03以及设置于真空罩21底壁的液冷电极棒本体01，液冷电极棒本体01内部设有第一流液通道04，内芯管件03安装于第一流液通道04内，内芯管件03设有第二流液通道05，第一流液通道04与第二流液通道05连通，冷却液依次流经第一流液通道04和第二流液通道05，液冷电极棒本体01接入电源电流，发热件固定部件02安装于液冷电极棒本体01的端部。实际运用中，热丝网架31设置在真空罩21的真空腔内部，液冷电极棒本体01安装于真空罩21的底壁，冷却液导入第一流液通道04，使得冷却液深入液冷电极棒本体01内部，再由第二流液通道05流出，流动的冷却液对液冷电极棒本体01深入冷却，能够加速冷却，冷却效果好，有效避免电极棒烧坏，延长电极棒的使用寿命。发热件固定部件02安装于液冷电极棒本体01的上端，热丝网架31的正极架杆33和负极架杆34均通过发热件固定部件02分别与多个液冷电极棒本体01连接，使得液冷电极棒本体01与发热件合理连接，实现稳定供电和均匀发热。

进一步地，所述液冷电极棒30还包括导电连接部件06，导电连接部件06包括套设安装于液冷电极棒本体01外侧的第一连接部07以及与第一连接部07一体弯折设置的第二连接部08，第二连接部08设置有导电端子09，导电端子09用于接入电源电流。具体地，第一连接部07和第二连接部08设置于真空罩21的外部，第一连接部07和第二连接部08的设计使液冷电极棒本体01、真空罩21和导电端子09的空间布置和装配更加合理，便于接入电源电流。

本实施例中，所述发热件固定部件02包括轴体12以及与轴体12一体设置的平板体13，轴体12包括分别设置于平板体13两侧的上轴体14和下轴体15，上轴体14螺纹连接有螺母件26，螺母件26与平板体13之间设有卡装凹槽16，液冷电极棒本体01设有轴体固定槽17，下轴体15安装于轴体固定槽17内，平板体13与液冷电极棒本体01的端面抵触，热丝网架31限位安装于卡装凹槽16内。具体地，热丝网架31设置在卡装凹槽16内，螺母件26用于将热丝网架31锁固于卡装凹槽16内，卡装凹槽16的宽度可根据热丝网架31的具体宽度调节，轴体12为一体成型结构，热丝网架31、轴体12和液冷电极棒本体01接触良好，导入电源电流更加稳定，实现稳定供电和均匀发热。

本实施例中，所述液冷电极棒30还包括绝缘套件18，液冷电极棒本体01一体设有装配环体22，绝缘套件18套装于装配环体22外侧。绝缘套件18用于将真空罩21内部的其它零件与液冷电极棒本体01绝缘，防止其它零件误触高压电源导致损坏。

本实施例中，所述液冷电极棒30还包括均套设于液冷电极棒本体01外侧的第一安装绝缘件23和第二安装绝缘件24，第一安装绝缘件23与装配环体22之间设有一密封圈25，第一安装绝缘件23和第二安装绝缘件24分别设置于真空罩21的内侧和外侧，第一安装绝缘件23与真空罩21底壁之间设有另一密封圈25。第一安装绝缘件23和第二安装绝缘件24用于将液冷电极棒本体01与真空罩21绝缘安装，防止液冷电极棒本体01与真空罩21直接接触而导致发生漏电，消除安全隐患。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种真空装置的热源结构，包括真空罩，其特征在于：还包括设置于真空罩内的热源组件，所述热源组件包括热丝网件以及多个液冷电极棒，多个液冷电极棒均绝缘安装于真空罩底壁，热丝网件包括热丝网架以及均布于热丝网架的多个发热丝，热丝网架位于真空罩内部并承载于多个液冷电极棒上，液冷电极棒与热丝网架电性连接，热丝网架与多个发热丝电性连接，液冷电极棒用于对发热丝供电，液冷电极棒为中空结构，冷却液导入液冷电极棒内部以实现冷却。

2.根据权利要求1所述的一种真空装置的热源结构，其特征在于：所述热丝网架包括正极架杆和负极架杆，正极架杆的两端分别与两个液冷电极棒固定连接，负极架杆的两端分别与两个液冷电极棒固定连接，发热丝的一端固定于正极架杆，发热丝的另一端固定于正极架杆。

3.根据权利要求2所述的一种真空装置的热源结构，其特征在于：所述正极架杆套设有多个正极绕丝定位部件，负极架杆套设有多个负极绕丝定位部件，相邻的两个正极绕丝定位部件之间设有正极绕丝间隙，相邻的两个负极绕丝定位部件之间设有负极绕丝间隙，发热丝的一端固定并限位于正极绕丝间隙，发热丝的一端固定并限位于负极绕丝间隙。

4.根据权利要求1所述的一种真空装置的热源结构，其特征在于：所述液冷电极棒包括发热件固定部件、内芯管件以及设置于真空罩底壁的液冷电极棒本体，液冷电极棒本体内部设有第一流液通道，内芯管件安装于第一流液通道内，内芯管件设有第二流液通道，第一流液通道与第二流液通道连通，冷却液依次流经第一流液通道和第二流液通道，液冷电极棒本体接入电源电流，发热件固定部件安装于液冷电极棒本体的端部。

5.根据权利要求4所述的一种真空装置的热源结构，其特征在于：所述液冷电极棒还包括导电连接部件，导电连接部件包括套设安装于液冷电极棒本体外侧的第一连接部以及与第一连接部一体弯折设置的第二连接部，第二连接部设置有导电端子，导电端子用于接入电源电流。

6.根据权利要求4所述的一种真空装置的热源结构，其特征在于：所述发热件固定部件包括轴体以及与轴体一体设置的平板体，轴体包括分别设置于平板体两侧的上轴体和下轴体，上轴体螺纹连接有螺母件，螺母件与平板体之间设有卡装凹槽，液冷电极棒本体设有轴体固定槽，下轴体安装于轴体固定槽内，平板体与液冷电极棒本体的端面抵触，热丝网架限位安装于卡装凹槽内。

7.根据权利要求4所述的一种真空装置的热源结构，其特征在于：所述液冷电极棒还包括绝缘套件，液冷电极棒本体一体设有装配环体，绝缘套件套装于装配环体外侧。

8.根据权利要求7所述的一种真空装置的热源结构，其特征在于：所述液冷电极棒还包括均套设于液冷电极棒本体外侧的第一安装绝缘件和第二安装绝缘件，第一安装绝缘件与装配环体之间设有一密封圈，第一安装绝缘件和第二安装绝缘件分别设置于真空罩的内侧和外侧，第一安装绝缘件与真空罩底壁之间设有另一密封圈。

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