CN213713974U - 一种快速降温炉体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种快速降温炉体，包括炉壳、保温层、加热层、工艺炉管和两组密封组件，所述加热层套于工艺炉管外，所述保温层套于加热层外，所述炉壳套于保温层外，两组密封组件分设于炉壳的两端，所述加热层与工艺炉管之间设有第一冷却层，所述第一冷却层为铺设在工艺炉管外壁或者内壁上的第一冷却管，所述第一冷却管具有第一冷却入口和第一冷却出口。本实用新型直接在工艺炉管的外壁或者内壁上铺设第一冷却管，对工艺炉管进行降温，在不影响工艺效果的同时具有快速降温功能，提高生产效率，缩短工艺时间，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体或太阳能电池的加工设备，尤其涉及一种快速降温炉体。
背景技术
现有的管式电加热炉体一般都具有快速升温功能，在实际工艺过程中涉及降温热处理步骤。随着不断要求提高生产效率，缩短工艺时间降低成本，对电加热炉体同时要求具有快速降温功能。目前快速降温管式炉体一般是在保温层外侧设置铜管，在铜管内部通入冷却水以达到降温效果。另一种方式则是在保温层内设置冷却风道，将冷却风道内部的冷却气体通入通过保温层的径向通孔通入工艺炉管外壁。
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，提供一种可实现快速降温、提高生产效率、缩短工艺时间、降低了成本的快速降温炉体。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种快速降温炉体，包括炉壳、保温层、加热层、工艺炉管和两组密封组件，所述加热层套于工艺炉管外，所述保温层套于加热层外，所述炉壳套于保温层外，两组密封组件分设于炉壳的两端，所述加热层与工艺炉管之间设有第一冷却层，所述第一冷却层为铺设在工艺炉管外壁上的第一冷却管，所述第一冷却管具有第一冷却入口和第一冷却出口。
作为上述技术方案的进一步改进，所述工艺炉管外壁部分区域铺设第一冷却管；所述第一冷却管的铺设方向为圆周方向。
作为上述技术方案的进一步改进，所述工艺炉管外壁部分区域铺设第一冷却管；所述第一冷却管的铺设方向为轴线方向。
作为上述技术方案的进一步改进，所述炉壳与保温层之间设有第二冷却层，所述第二冷却层为铺设在保温层上的第二冷却管，所述第二冷却管具有第二冷却入口和第二冷却出口。
作为上述技术方案的进一步改进，所述保温层外壁部分区域铺设第二冷却管；所述第二冷却管的铺设方向为圆周方向。
作为上述技术方案的进一步改进，所述保温层外壁部分区域铺设第二冷却管；所述第二冷却管的铺设方向为轴线方向。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一冷却管和第二冷却管为绝缘管。
作为上述技术方案的进一步改进，所述加热层包括绝缘支撑和缠绕在绝缘支撑上的电热丝。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一冷却入口和第一冷却出口分设于炉壳的两端，所述第二冷却入口和第二冷却出口分设于炉壳的两端。
一种快速降温炉体，包括炉壳、保温层、加热层、工艺炉管和两组密封组件，所述加热层套于工艺炉管外，所述保温层套于加热层外，所述炉壳套于保温层外，两组密封组件分设于炉壳的两端，所述工艺炉管内壁设有第一冷却层，所述第一冷却层为铺设在工艺炉管内壁上的第一冷却管，所述第一冷却管具有第一冷却入口和第一冷却出口。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型的快速降温炉体，直接在工艺炉管的外壁或者内壁上铺设第一冷却管，对工艺炉管进行降温，在不影响工艺效果的同时具有快速降温功能，提高生产效率，缩短工艺时间，降低了成本。进一步的，炉壳与保温层之间设有第二冷却管，进一步提高降温效果，缩短工艺时间，大幅增加产能。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的快速降温炉体的结构示意图。
图2是本实用新型实施例2的快速降温炉体的结构示意图。
图3是本实用新型实施例3中的第一冷却管的布置结构示意图。
图4是本实用新型实施例4中的第一冷却管的布置结构示意图。
图5是本实用新型实施例5的快速降温炉体的结构示意图。
图中各标号表示：
1、炉壳；2、保温层；3、加热层；31、绝缘支撑；32、电热丝；4、工艺炉管；5、两组密封组件；6、第一冷却管；61、第一冷却入口；62、第一冷却出口；7、第二冷却管；71、第二冷却入口；72、第二冷却出口。
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。
实施例1
如图1所示，本实施例的快速降温炉体，包括炉壳1、保温层2、加热层3、工艺炉管4和两组密封组件5，加热层3套于工艺炉管4外，用于对工艺炉管4进行加热，保温层2套于加热层3外，用于炉体的隔热保温，炉壳1套于保温层2外，两组密封组件5分设于炉壳1的两端，用于对工艺炉管4的两端进行密封。工艺炉管4通常为石英、陶瓷等绝缘材质，为工艺过程提供了反应腔体，半导体、太阳能电池行业等设备的镀膜、掺杂、氧化等工艺都在其内部完成。加热层3与工艺炉管4之间设有第一冷却层，第一冷却层为铺设在工艺炉管4外壁上的第一冷却管6，第一冷却管6具有第一冷却入口61和第一冷却出口62。
以冷却介质为水冷为例。使用时，第一冷却入口61与输入水的装置连接，第一冷却出口62与输出水的装置连接，使得冷却介质可在其冷却管道内部流通以带走热量达到对工艺炉管4进行降温效果。需要说明的是，在其他实施例中，冷却介质也可以为油液或者气体，气体冷却可以是空气冷却或者惰性气体N2或者其他气体，气体冷却时，第一冷却入口61与鼓风机连接，第一冷却出口62与抽气泵连接。
该快速降温炉体，直接在工艺炉管4的外壁铺设第一冷却管6，以空气冷却方式对工艺炉管4进行降温，在不影响工艺效果的同时具有快速降温功能，提高生产效率，缩短工艺时间，降低了成本。在保证同等热工工艺体系(温度由850℃降至800℃)及效果的情况下，采用本实用新型的快速降温炉体后降温时长由1050秒缩短至600秒，降温步工艺时间缩短43％，提速效果十分显著，能大幅增加热工设备产能。
本实施例中，为了进一步提高降温效果，缩短工艺时间，炉壳1与保温层2之间设有第二冷却层，第二冷却层为铺设在保温层2上的第二冷却管7，第二冷却管7具有第二冷却入口71和第二冷却出口72。第二冷却管7通入的冷却介质为水。需要说明的是，在其他实施例中，第二冷却管7通入的冷却介质也可以是油液或者气体。
本实施例中，第一冷却管6为绝缘管。第一冷却入口61和第一冷却出口62分设于炉壳1的两端，工艺炉管4外壁铺满第一冷却管6，铺设的方向为圆周方向。保温层2外壁铺满第二冷却管7，铺设的方向为圆周方向。需要说明的是，在其他实施例中，铺设的方向也可以为轴线方向。
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。保温层2采用纤维毯(或含锆塞拉毯)材料制做，主要用于炉体的隔热保温，保温层2根据工艺温度高低设计为1～5层。加热层3包括绝缘支撑31和缠绕在绝缘支撑31上的电热丝32。绝缘支撑31采用陶瓷(或其它绝缘材质)制做，主要用于固定电热丝32，并对工艺炉管4及其外侧冷却层起到支撑绝缘作用。电热丝32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。
本实施例中，炉体两端通过两组密封组件5密封，密封组件5优选为端盖。需要说明的是，除本实施例外，在其他实施例中，也可以炉体一端设置端盖，炉体另一端自带炉底进行进行密封，炉底也可以构成密封组件5。
实施例2
如图2所示，本实施例的快速降温炉体，与实施例1的区别在于：
本实施例中，为了进一步提高降温效果，缩短工艺时间，炉壳1与保温层2之间设有第二冷却层，第二冷却层为铺设在保温层2上的第二冷却管7，第二冷却管7具有第二冷却入口71和第二冷却出口72。第二冷却管7通入的冷却介质为水。需要说明的是，在其他实施例中，第二冷却管7通入的冷却介质也可以是油液或者气体。
本实施例中，第二冷却管7为绝缘管。第二冷却入口71和第二冷却出口72分设于炉壳1的两端。保温层2外壁铺满第二冷却管7，铺设的方向为圆周方向。需要说明的是，在其他实施例中，铺设的方向也可以为轴线方向。
其余未述之处，与实施例1基本一致，此处不再赘述。
实施例3
如图3所示，本实施例的快速降温炉体，与实施例1的区别在于：
本实施例中，工艺炉管4外壁部分区域铺设第一冷却管6；第一冷却管6的铺设方向为圆周方向。考虑工艺炉管4底部承重受压力较大，第一冷却管6只覆盖工艺炉管4的上半圆表面(或者工艺炉管外表面不受力的区域)。
其余未述之处，与实施例1基本一致，此处不再赘述。
实施例4
如图4所示，本实施例的快速降温炉体，与实施例1的区别在于：
本实施例中，工艺炉管4上半圆表面(或者工艺炉管外表面不受力的区域)铺设第一冷却管6；第一冷却管6的铺设方向为轴向方向。
其余未述之处，与实施例1基本一致，此处不再赘述。
实施例5
如图5所示，本实施例的快速降温炉体，与实施例1的区别在于：
本实施例中，只设置第一冷却管6，第一冷却管6铺设在工艺炉管4内壁上。直接将第一冷却管6设置在工艺炉管4内壁上，冷却效果更为直接。需要说明的是，除本实施例外，在其他实施例中，也可以工艺炉管4内壁设置第一冷却管6的基础上设置第二冷却管7。
其余未述之处，与实施例1基本一致，此处不再赘述。
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 (10)
1.一种快速降温炉体，其特征在于：包括炉壳(1)、保温层(2)、加热层(3)、工艺炉管(4)和两组密封组件(5)，所述加热层(3)套于工艺炉管(4)外，所述保温层(2)套于加热层(3)外，所述炉壳(1)套于保温层(2)外，两组密封组件(5)分设于炉壳(1)的两端，所述加热层(3)与工艺炉管(4)之间设有第一冷却层，所述第一冷却层为铺设在工艺炉管(4)外壁上的第一冷却管(6)，所述第一冷却管(6)具有第一冷却入口(61)和第一冷却出口(62)。
2.根据权利要求1所述的快速降温炉体，其特征在于：所述工艺炉管(4)外壁部分区域铺设第一冷却管(6)；所述第一冷却管(6)的铺设方向为圆周方向。
3.根据权利要求1所述的快速降温炉体，其特征在于：所述工艺炉管(4)外壁部分区域铺设第一冷却管(6)；所述第一冷却管(6)的铺设方向为轴线方向。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的快速降温炉体，其特征在于：所述炉壳(1)与保温层(2)之间设有第二冷却层，所述第二冷却层为铺设在保温层(2)上的第二冷却管(7)，所述第二冷却管(7)具有第二冷却入口(71)和第二冷却出口(72)。
5.根据权利要求4所述的快速降温炉体，其特征在于：所述保温层(2)外壁部分区域铺设第二冷却管(7)；所述第二冷却管(7)的铺设方向为圆周方向。
6.根据权利要求4所述的快速降温炉体，其特征在于：所述保温层(2)外壁部分区域铺设第二冷却管(7)；所述第二冷却管(7)的铺设方向为轴线方向。
7.根据权利要求4所述的快速降温炉体，其特征在于：所述第一冷却管(6)和第二冷却管(7)为绝缘管。
8.根据权利要求1至3任意一项所述的快速降温炉体，其特征在于：所述加热层(3)包括绝缘支撑(31)和缠绕在绝缘支撑(31)上的电热丝(32)。
9.根据权利要求4所述的快速降温炉体，其特征在于：所述第一冷却入口(61)和第一冷却出口(62)分设于炉壳(1)的两端，所述第二冷却入口(71)和第二冷却出口(72)分设于炉壳(1)的两端。
10.一种快速降温炉体，其特征在于：包括炉壳(1)、保温层(2)、加热层(3)、工艺炉管(4)和两组密封组件(5)，所述加热层(3)套于工艺炉管(4)外，所述保温层(2)套于加热层(3)外，所述炉壳(1)套于保温层(2)外，两组密封组件(5)分设于炉壳(1)的两端，所述工艺炉管(4)内壁设有第一冷却层，所述第一冷却层为铺设在工艺炉管(4)内壁上的第一冷却管(6)，所述第一冷却管(6)具有第一冷却入口(61)和第一冷却出口(62)。
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|---|---|---|---|---|
| CN116281979A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-06-23 | 重庆诺奖二维材料研究院有限公司 | 一种基于双重冷却控温的石墨烯喷火炉 |
| CN117286310A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-12-26 | 昆山市力格自动化设备有限公司 | 钨棒高温退火箱 |
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