CN218561603U - 管式加热炉体以及pecvd设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开管式加热炉体以及PECVD设备，其中，该PECVD设备包括：主体，所述主体形成有反应腔；加热丝，环绕所述主体的外周，可对所述主体进行加热；第一壳体，设置在所述主体的外侧，沿所述主体的周向罩住所述主体；第一保温层，环绕所述主体的周向，设置在所述主体的外侧和所述第一壳体的内侧之间；至少一个第二壳体，设置在所述第一壳体的外侧，并沿所述第一壳体的周向、从水平方向罩住所述第一壳体的外侧的至少一部分；第二保温层，设置在所述第二壳体的内侧和所述第一壳体的外侧之间。本实用新型的管式加热炉体，能够提高保温效果，并由此降低功耗。

Description

管式加热炉体以及PECVD设备

技术领域

本实用新型涉及太阳能设备技术领域，尤其涉及管式加热炉体以及PECVD设备。

背景技术

随着光伏产业的不断发展，对PECVD设备的产能要求不断提高。由于立式PECVD设备的结构特点，产能主要由石墨舟的载片量和PECVD设备的反应装置的数量确定。作为PECVD设备的主要加热装置，管式加热炉体的功耗占据PECVD设备的绝大部分的功耗。并且，随着PECVD设备的反应装置的增多，设备功耗也非常巨大，因此，有必要降低管式加热炉体的功耗。

实用新型内容

本实用新型旨在至少一定程度上解决现有技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种管式加热炉体，能够提高保温效果，并由此降低功耗。此外，本实用新型还提出了具有该管式加热炉体的PECVD设备。

根据本实用新型一方面的管式加热炉体，包括：主体，所述主体形成有反应腔；加热丝，环绕所述主体的外周，可对所述主体进行加热；第一壳体，设置在所述主体的外侧，沿所述主体的周向罩住所述主体；第一保温层，环绕所述主体的周向，设置在所述主体的外侧和所述第一壳体的内侧之间；至少一个第二壳体，设置在所述第一壳体的外侧，并沿所述第一壳体的周向、从水平方向罩住所述第一壳体的外侧的至少一部分；第二保温层，设置在所述第二壳体的内侧和所述第一壳体的外侧之间。

根据第一方面的管式加热炉体，具有如下有益效果：能够提高保温效果，并由此降低功耗。

在一些实施方式中，所述第二壳体的顶部的位置不高于所述第一壳体的顶部的位置，并且，所述第二壳体的底部的位置不低于所述第一壳体的底部的位置。

在一些实施方式中，所述第二壳体包括两个，分别沿水平方向设置在所述第一壳体的两侧；各所述第二壳体和所述第一壳体之间，分别设置有所述第二保温层。

在一些实施方式中，所述第二壳体沿所述第一壳体的轴向横跨所述第一壳体整体。

在一些实施方式中，所述第一壳体呈圆筒状；所述第一壳体包括：两个连接架，分别固定到所述第一壳体的竖直方向的两侧；罩部，呈与所述第一壳体同心的圆弧状，并且，所述罩部的两端分别安装到两个所述连接架。

在一些实施方式中，所述第一保温层的厚度为30mm至40mm，所述第二保温层的厚度为35mm至50mm。

在一些实施方式中，所述第二壳体焊接到所述第一壳体的外侧。

在一些实施方式中，还包括导电件，所述导电件沿所述主体的径向分别穿过所述第二壳体以及第一壳体，并与所述加热丝电连接。

根据本实用新型第二方面的管式加热炉体，包括：主体，所述主体形成有反应腔；加热丝，环绕所述主体的外周，可对所述主体进行加热；第三壳体，设置在所述主体的外侧，沿所述主体的周向罩住所述主体，所述第三壳体呈长圆形状、椭圆形状或者矩形状，并且，所述第三壳体的长边沿水平方向延伸；第三保温层，设置在所述主体的外侧和所述第三壳体的内侧之间。

根据第二方面的管式加热炉体，具有如下有益效果：能够提高保温效果，并由此降低功耗。

根据本实用新型第三方面的PECVD设备，具有上述的管式加热炉体。

附图说明

图1是本实用新型的管式加热炉体的一种实施方式的要部的立体图。

图2是图1中的A-A处的剖视图。

图3是管式加热炉体的另一种实施方式的剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本实施方式的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实施方式，而不能理解为对本实施方式的限制。

在本实施方式的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施方式的限制。

在本实施方式的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实施方式的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实施方式中的具体含义。

参照图1、图2，根据第1实施方式的管式加热炉体100(为便于说明，后面有时仅称“炉体100”)，可用于PECVD设备(未图示)。包括：主体101、加热丝102、第一壳体103、第一保温层104、至少一个第二壳体105以及第二保温层106。主体101可以形成有可用于容纳例如石墨舟等的反应腔107。加热丝102环绕主体101的外周，并可对主体101进行加热。第一壳体103设置在主体101的外侧，沿主体101的周向罩住主体101。第一保温层104环绕主体101的周向而设置在主体101的外侧和第一壳体103的内侧之间，即第一保温层104填充在主体101的外侧和第一壳体103的内侧之间。第二壳体105设置在第一壳体103的外侧，并沿第一壳体103的周向、从水平方向(附图中为左右方向)罩住第一壳体103的外侧的至少一部分。第二保温层106则设置在第二壳体105的内侧和第一壳体103的外侧之间，即第二保温层106填充在第二壳体105的内侧和第一壳体103的外侧之间。

本实施方式的炉体100能够提高保温效果，并由此降低功耗。具体来说，PECVD设备的炉体100作为一种电阻炉体会向外散发热量，这也是其最主要的能量损耗的原因之一。在现有的立式PECVD设备当中，炉体100的径向尺寸主要由主体101(例如石英管)的径向尺寸、加热丝102的径向尺寸以及第一壳体103的径向尺寸等决定。第一保温层104的厚度则主要由第一壳体103的内径与加热丝102的外径的尺寸之差决定。

由于设备的总高受到厂房限制，在立式PECVD设备中，随之炉体100的增加，炉体100的外径也难以继续增大，而炉体100的主体101(例如石英管)的反应腔107的内径尺寸，为了满足更大的石墨舟的装片需求，又需要继续变大，这就导致了牺牲了中间的保温层(例如第一保温层104)的厚度。在此情况下，炉体100的表面的保温效果变差，而导致炉体100表面温度过高，损失的热量过多，进而导致功耗变大。

在本实施方式的炉体100中，通过在第一壳体103的水平方向的外侧设置第二壳体105，并且第二壳体105沿第一壳体103的周向、从水平方向罩住第一壳体103的外侧的至少一部分。由此，能够在原有的保温层(第一保温层104)的基础上，继续加厚保温层的厚度(即增加第二保温层106)。此外，由于增加的保温层主要沿炉体100的水平方向增加，因此也不会影响到炉体100的叠加方向的整体的厚度。

此外，在现有的立式PECVD设备中，炉体100通常沿竖直方向(附图中为上下方向)叠加，即炉体100上下方向的位置较为紧凑，而炉体100的水平方向则具有施工空间。在本实施方式的炉体100中，由于第二壳体105为与第一壳体103不同的部件，并且设置在第一壳体103的水平方向，因此，即使在现有的已经在运行的PECVD设备上，也能够对炉体100进行改造，而增加新的保温层(第二保温层106)。

本实施方式的主体101例如为石英管，主体101形成为圆筒状。主体101的轴向的两端被贯通，并且，主体101的轴向的两端安装有例如支撑法兰(未图示)。法兰上可安装有例如水冷系统、气路系统以及真空系统等的工作端口。反应腔107内可容纳例如石墨舟(未图示)。

此外，在一些实施方式中，主体101的材质也可以是不锈钢材质。例如，可以针对不同的工艺选择合适的不锈钢材质，主体101的材质可以为310号不锈钢、310S号不锈钢等。具体地，例如，在最高温度约为1200℃，长期使用温度一般不超出950℃的情况下，例如PECVD、LPCVD等工艺等，可以选择例如310号不锈钢、310S号不锈钢等。在选择不锈钢材质的情况下，为了确保主体101的强度，并且减轻主体101的重量，主体101的壁厚可以为0.8mm至6mm。具体地，通过使主体101的壁厚为0.8mm以上，能够确保在主体101内放置石墨舟或者进行抽真空时，不会发生严重变形。此外，通过使主体101的壁厚为6mm以下，则能够减轻炉体100的重量，从而方便安装或者维护等。

加热丝102环绕主体101的外周，加热丝102例如可以包括多段，各段加热丝102例如呈螺旋状地环绕在作为主体101的石英管的外周。例如，作为主体101的石英管的外周上可以安装有多组安装支架108，多组安装支架108沿石英管的轴向均匀分布。此外，各组安装支架108中的各安装支架108则可以沿石英管的径向均匀分布。由此，能够将各加热丝102可靠地固定在主体101的外周。

此外，炉体100还包括例如接线牌等的导电件109，导电件109从炉体100的外侧，沿主体101的径向分别穿过第二壳体105以及第一壳体103，并与加热丝102电连接。例如，导电件109从炉体100的水平方向的两侧，分别穿过第二壳体105、第二保温层106、第一壳体103以及第一保温层104，并与加热丝102电连接。由此，能够使加热丝102导通。在加热丝102包括多段的情况下，导电件109也可以包括多个，并沿炉体100的轴向分布。

第一保温层104和第二保温层106的保温材料例如可以是本领域公知的保温棉、保温砖等材料。此外，第一保温层104的保温材料和第二保温层106的保护材料可以相同，也可以不同。例如，在炉体100的竖直方向的两端的保温层较薄的情况下，为了适当地均匀炉体100的保温效果，位于炉体100的竖直方向(附图中为上下方向)的两端的保温材料可以选择保温效果更好的材料。第一保温层104的厚度例如可以为30mm至40mm，作为主要的保温层，第一保温层104环绕主体101的外周整体，即第一保温层104会占据炉体100的竖直方向的顶部以及底部的空间，在此情况下，通过使第一保温层104的厚度为30mm至40mm，能够在确保第一保温层104的有效的保温能力的同时，不会过多地增大炉体100整体的厚度。第二保温层106的厚度可以为35mm至50mm。由于第二保温层106几乎不占据炉体100的竖直方向的顶部以及底部的空间，在此情况下，通过增大第二保温层106的厚度，不仅不会影响炉体100所需要的空间，而且能够加厚炉体100的水平方向的保温层的厚度，因此，能够提高炉体100的保温效果。

第一壳体103以及第二壳体105的材料例如都可以是不锈钢材料。为了便于安装第二壳体105，例如，为了容易地在现有的已经运行的PECVD设备上安装第二壳体105，第二壳体105可以通过例如满焊、点焊等焊接方式焊接到第一壳体103的水平方向的外侧。或者，第二壳体105也可以通过例如铆接等的方式被固定到第一壳体103上。此外，在能够操作的情况下，第二壳体105也可以通过例如卡箍等扎紧结构绑在第二壳体105上。

第二壳体105可以包括两个，两个第二壳体105分别沿水平方向设置在第一壳体103的两侧，并且，各第二壳体105和第一壳体103之间，分别设置有第二保温层106。例如，两个第二壳体105可以以第二壳体105的中心轴为中心，对称地设置在第一壳体103的水平方向的两侧。并且，对于各第二壳体105来说，同样可以以第一壳体103的中心轴为中心，对称地沿竖直方向延伸。

为了防止第二壳体105占据炉体100竖直方向的空间、并且能够更加容易地将第二壳体105固定到第一壳体103，第二壳体105的顶部(附图中为上部)的位置设为不高于第一壳体103的顶部(附图中为上部)的位置，并且，第二壳体105的底部(附图中为下部)的位置设为不低于第一壳体103的底部(附图中为下部)的位置。具体来说，尽管沿竖直方向叠放的炉体100之间并非毫无间隙，但是，随着越接近两个相邻的炉体100沿竖直方向相对的位置，可操作的空间越少，并且，也有可能导致两个炉体100的第二壳体105之间相互碰撞，因此，在本实施方式当中，将第二壳体105的顶部的位置设为不高于第一壳体103的顶部的位置，并且将第二壳体105的底部的位置设为不低于第一壳体103的底部的位置，从而避免相邻的两个炉体100之间的第二壳体105相互干涉，或者，由于操作空间过小，而难以安装第二壳体105。

此外，第二壳体105的顶部的位置距离第一壳体103的顶部的位置，沿竖直方向的距离例如可以为30mm以上且50mm以下。由此，能够使第二壳体105尽可能罩住第一壳体103的水平方向的外侧的更多位置，并且，也能够更加容易地安装第二壳体105。同样地，第二壳体105的底部的位置距离第一壳体103的底部的位置，沿竖直方向的距离例如也可以为30mm以上且50mm以下。并且，第二壳体105可以相对于第一壳体103的中心，沿竖直方向对称地固定在第一壳体103的水平方向的外侧。

在一些实施方式中，为了进一步提高炉体100的水平方向的侧边的保温效果，第二壳体105可以沿第一壳体103的轴向横跨第一壳体103整体，即第二壳体105的沿炉体100的轴向的长度可以和第一壳体103沿轴向的长度大致相同。

此外，在一些实施方式中，第一壳体103可以呈圆筒状，第二壳体105则可以包括：两个连接架110以及罩部111，其中，两个连接架110分别固定到第一壳体103的竖直方向的两侧，罩部111呈与第一壳体103同心的圆弧状，并且，罩部111的两端分别安装到两个连接架110。具体来说，罩部111和连接架110之间可以通过例如螺纹连接、卡接等可拆卸的方式进行连接。在将第二壳体105固定在第一壳体103时，可以首先将两个连接架110分别焊接到第一壳体103的竖直方向的靠近顶部的位置，然后再安装罩部111。如此地，能够通过连接架110将罩部111的安装位置引出去，避免由于安装空间过于紧凑，而导致整体地安装第二壳体105。

此外，也可以先将罩部111和连接架110相互之间进行连接之后，再安装到第一壳体103。或者，第二壳体105也可以通过冲压等方式一体成型。

此外，上面虽然说明了在第一壳体103的外侧设置有第二壳体105，以在原有的保温层(第一保温层104)的基础上，继续加厚保温层的厚度(即增加第二保温层106)。由此提高炉体100整体的保温效果的方式，但是，本实用新型的实施方式并不限于此。

参照图3，例如，根据第2实施方式的管式加热炉体100，可以包括：主体101、加热丝102、第三壳体112以及第三保温层113。其中，主体101形成有反应腔107。加热丝102环绕主体101的外周，可对主体101进行加热。第三壳体112设置在主体101的外侧并沿主体101的周向罩住主体101。此外，第三壳体112可以呈长圆形状(参照图3)、椭圆形状或者矩形状。并且，第三壳体112的长边沿水平方向(附图中为左右方向)延伸。第三保温层113设置在主体101的外侧和第三壳体112的内侧之间。

根据本实施方式的炉体100，同样能够提高保温效果，并由此降低功耗。

具体来说，例如，在重新整体规划PECVD设备的时候，则可以在不增加炉体100的竖直方向的尺寸的情况下，尽可能地增加炉体100的水平方向的保温层的厚度，由此能够提高保温效果，并由此降低功耗。

在本实施方式中，作为主体101，同样可以选择例如圆筒形的石英管，在此情况下，第三壳体112的形状可以呈与石英管同心的长圆形状、椭圆形状等。此外，在主体101选择不锈钢材质的情况下，主体101的横截面形状例如可以为圆形状、椭圆形状、矩形状等。在此情况下，第三壳体112整体上也可以选择与主体101的横截面形状匹配的圆形状、椭圆形状、矩形状等。

此外，对于主体101、加热丝102、保温层等的其他结构，可以参照第1实施方式的炉体100的结构，即第1实施方式的炉体100的结构，只要不矛盾，均可以使用在第2实施方式的炉体100的结构中，因此，在此不详细展开说明。

由此，上面各实施方式的管式加热炉体100，能够应用到PECVD设备中，并由此能够降低PECVD设备功耗。

尽管已经示出和描述了本实施方式的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实施方式的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实施方式的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.管式加热炉体，其特征在于，包括：

主体，所述主体形成有反应腔；

加热丝，环绕所述主体的外周，可对所述主体进行加热；

第一壳体，设置在所述主体的外侧，沿所述主体的周向罩住所述主体；

第一保温层，环绕所述主体的周向，设置在所述主体的外侧和所述第一壳体的内侧之间；

至少一个第二壳体，设置在所述第一壳体的外侧，并沿所述第一壳体的周向、从水平方向罩住所述第一壳体的外侧的至少一部分；

第二保温层，设置在所述第二壳体的内侧和所述第一壳体的外侧之间。

2.根据权利要求1所述的管式加热炉体，其特征在于，所述第二壳体的顶部的位置不高于所述第一壳体的顶部的位置，并且，所述第二壳体的底部的位置不低于所述第一壳体的底部的位置。

3.根据权利要求1或2所述的管式加热炉体，其特征在于，所述第二壳体包括两个，分别沿水平方向设置在所述第一壳体的两侧；

各所述第二壳体和所述第一壳体之间，分别设置有所述第二保温层。

4.根据权利要求3所述的管式加热炉体，其特征在于，所述第二壳体沿所述第一壳体的轴向横跨所述第一壳体整体。

5.根据权利要求3所述的管式加热炉体，其特征在于，所述第一壳体呈圆筒状；

所述第一壳体包括：

两个连接架，分别固定到所述第一壳体的竖直方向的两侧；

罩部，呈与所述第一壳体同心的圆弧状，并且，所述罩部的两端分别安装到两个所述连接架。

6.根据权利要求5所述的管式加热炉体，其特征在于，所述第一保温层的厚度为30mm至40mm，所述第二保温层的厚度为35mm至50mm。

7.根据权利要求1或2所述的管式加热炉体，其特征在于，所述第二壳体焊接到所述第一壳体的外侧。

8.根据权利要求1或2所述的管式加热炉体，其特征在于，还包括导电件，所述导电件沿所述主体的径向分别穿过所述第二壳体以及第一壳体，并与所述加热丝电连接。

9.管式加热炉体，其特征在于，包括：

主体，所述主体形成有反应腔；

加热丝，环绕所述主体的外周，可对所述主体进行加热；

第三壳体，设置在所述主体的外侧，沿所述主体的周向罩住所述主体，所述第三壳体呈长圆形状、椭圆形状或者矩形状，并且，所述第三壳体的长边沿水平方向延伸；

第三保温层，设置在所述主体的外侧和所述第三壳体的内侧之间。

10.PECVD设备，其特征在于，具有权利要求1至8中任一项所述的管式加热炉体，或者具有权利要求9所述的管式加热炉体。

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