CN219301322U - 强制冷却的高温真空烧结炉 - Google Patents

Abstract

强制冷却的高温真空烧结炉包括炉体、第一降温装置、第二降温装置、水冷箱、液氮罐，所述炉体的侧壁设有水冷夹层，炉体内设有出气口和进气口，水冷夹层的出水口以及炉体的出气口与第一降温装置的进口连通，第一降温装置的出口与第二降温装置的进口连通，第二降温装置的出口与水冷夹层的进水口以及炉体的进气口连通，所述水冷箱还与水冷夹层连通，以供应冷却水，所述炉体的进气口还与液氮罐连通，以供应惰性气体，所述第一降温装置内设有低温冷媒，以将热气中的水蒸气冷凝分离。炉内热气在降温过程中不与冷媒接触，能够避免带入大量水蒸气，不会影响热处理的金属制品性能。同时，炉内气体主动进入第一降温装置和降温装置中冷却，能够迅速降温。

Description

强制冷却的高温真空烧结炉

技术领域

本实用新型涉及真空烧结炉技术领域，尤其涉及一种强制冷却的高温真空烧结炉。

背景技术

真空烧结炉可用于对金属制品的热处理。处理过程中会经历升温、保温、降温等过程。真空烧结炉的升温通过电加热的方式进行。真空烧结炉的降温通过水冷的方式进行，即在真空烧结炉的侧壁设置水冷夹层进行降温。在一些情况下，需要迅速降温，而正常水冷降温的速度较慢，从而影响生产。

针对这一问题，专利号为202221517425.6，名称为“一种真空烧结炉快速降温机构”采用的方案为：通过设置水箱、第一气泵和第二气泵，当需要对烧结炉主体内部进行冷却降温时，启动第一气泵从烧结炉主体内部抽取较热的气体，送入到水箱内，经过水箱内的水对气体进行冷却，再通过第二气泵输送到烧结炉主体内，通过设置水泵、冷却水管和喷嘴，启动水泵将水箱内的水输送到冷却水管内，对烧结炉主体内部进行降温，流经冷却水管的水经过喷嘴雾化喷出，可以加快水的冷却，冷却降温效果较好，速率较高。

该方案能够起到提高降温速度的效果，但是烧结炉内的气体在通过水箱后会携带部分水蒸气，而水蒸气在高温时会与真空烧结炉内的金属发生反应，从而影响金属制品的性能。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种高效冷却的、不影响金属制品性能的强制冷却的高温真空烧结炉。

一种强制冷却的高温真空烧结炉包括炉体、第一降温装置、第二降温装置、水冷箱、液氮罐，所述炉体的侧壁设有水冷夹层，炉体内设有出气口和进气口，水冷夹层的出水口以及炉体的出气口与第一降温装置的进口连通，第一降温装置的出口与第二降温装置的进口连通，第二降温装置的出口与水冷夹层的进水口以及炉体的进气口连通，所述水冷箱还与水冷夹层连通，以供应冷却水，所述炉体的进气口还与液氮罐连通，以供应惰性气体，所述第一降温装置内设有低温冷媒，以将热气中的水蒸气冷凝分离。

优选的，所述第一降温装置包括冷媒列管、第一换热壳体，所述冷媒列管位于第一换热壳体内，冷媒列管内含有能够使水蒸气冷凝分离的低温冷媒，冷媒列管之间设有间隙，以便热气通过，第一换热壳体的顶部设有流体进口，第一换热壳体的下端的侧壁上设有流体出口，第一换热壳体的底部设有冷凝水出口，所述第一换热壳体的出气流体出口与第二降温装置的进口连通。

优选的，所述第二降温装置包括第二换热壳体、散热器、风叶、电机，所述第二换热壳体的内径大于第一换热壳体的内径，以降低热气的流速，散热器位于第二换热壳体的下端，风叶位于散热器的上方，电机与风叶的转轴固定连接。

优选的，所述散热器为翅片散热器。

优选的，所述第一降温装置与炉体之间设有第一三通阀，第一三通阀设有两个流体进口和一个流体出口，第一三通阀的两个流体进口分别与水冷夹层的出水口、炉体的出气口连接，第一三通阀的流体出口与第一降温装置的进口连接。

优选的，所述第二降温装置与炉体之间设有第二三通阀，第二三通阀设有一个流体进口和两个流体出口，第二三通阀的两个流体出口分别与水冷夹层的进水口、炉体的进气口连接，第二三通阀的流体进口与第二降温装置的出口连接。

本实用新型的强制冷却的高温真空烧结炉可采用两种方式进行冷却。一种方式是通过水冷夹层进行传导换热冷却，使得炉内温度逐渐降低至预定温度；另一种方式是炉内热气排放至第一降温装置、第二降温装置中进行冷却， 冷却后的气体之后再通入至炉内形成冷却气氛。炉内气体始终在通过第一降温装置和第二降温装置循环冷却，能够很快达到低温状态。惰性气体通过液氮罐进行补充，不会带入外界的空气。

与现有技术的真空烧结炉相比，本实用新型的炉内热气在降温过程中不与冷媒接触，能够避免带入大量水蒸气，不会影响热处理的金属制品性能。同时，炉内气体主动进入第一降温装置和降温装置中冷却，能够迅速降温。

附图说明

图1为本实用新型的强制冷却的高温真空烧结炉的俯视倾角的结构示意图。

图2为本实用新型的强制冷却的高温真空烧结炉的仰视倾角的结构示意图。

图3为本实用新型的强制冷却的高温真空烧结炉的侧视图。

图4为本实用新型的第二降温装置的结构示意图。

图5为本实用新型的第一降温装置的结构示意图。

图6为本实用新型的流体的流向示意图。

图中：强制冷却的高温真空烧结炉10、炉体20、水冷夹层201、第一降温装置30、冷媒列管301、第一换热壳体302、第二降温装置40、第二换热壳体401、散热器402、风叶403、电机404、水冷箱50、液氮罐60、第一三通阀70、第二三通阀80。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

请参看图1至图6，一种强制冷却的高温真空烧结炉10包括炉体20、第一降温装置30、第二降温装置40、水冷箱50、液氮罐60，所述炉体20的侧壁设有水冷夹层201，炉体20内设有出气口和进气口，水冷夹层201的出水口以及炉体20的出气口与第一降温装置30的进口连通，第一降温装置30的出口与第二降温装置40的进口连通，第二降温装置40的出口与水冷夹层201的进水口以及炉体20的进气口连通，所述水冷箱50还与水冷夹层201连通，以供应冷却水，所述炉体20的进气口还与液氮罐60连通，以供应惰性气体，所述第一降温装置30内设有低温冷媒，以将热气中的水蒸气冷凝分离。

水冷箱50用于水冷夹层201的换水或排水。水冷夹层201中的水在换热后，温度升高，为了能够循环使用，要进行自然冷却或者通过第一降温装置30和第二降温装置40进行冷却。第一降温装置30、第二降温装置40通过低温冷媒对冷却水进行加速冷却，提高水冷夹层201的换热效率。

液氮罐60用于真空烧结炉内的惰性气体的更换和补充。烧结炉内的惰性气体在进入到第一降温装置30、第二降温装置40后通过液氮罐60进行补充，从而使烧结炉内保持惰性气氛。烧结炉内的热气经过降温后将通过气泵等重新回到烧结炉内对温度较高的热处理工件进行降温。

进一步的，所述第一降温装置30包括冷媒列管301、第一换热壳体302，所述冷媒列管301位于第一换热壳体302内，冷媒列管301内含有能够使水蒸气冷凝分离的低温冷媒，冷媒列管301之间设有间隙，以便热气通过，第一换热壳体302的顶部设有流体进口，第一换热壳体302的下端的侧壁上设有流体出口，第一换热壳体302的底部设有冷凝水出口，所述第一换热壳体302的出气流体出口与第二降温装置40的进口连通。

冷媒列管301内的低温冷媒对热气中的水蒸气能够起到急冷的作用，接触到冷媒列管301的水蒸气将变成液态并在汇集之后沿着管壁下落。采用列管的形式，既能够使冷媒与热气充分换热，又不会妨碍气体的流动，同时也便于冷凝水的排放。冷媒列管301的材质可采用不锈钢。

进一步的，所述第二降温装置40包括第二换热壳体401、散热器402、风叶403、电机404，所述第二换热壳体401的内径大于第一换热壳体302的内径，以降低热气的流速，散热器402位于第二换热壳体401的下端，风叶403位于散热器402的上方，电机404与风叶403的转轴固定连接。

进一步的，所述散热器402为翅片散热器402。

在一较佳实施方式中，翅片散热器402内充有冷媒，冷媒对散热器402上的翅片进行降温，热气在通过翅片时与翅片换热，达到降温的目的。翅片散热器402为铜制散热翅片，冷媒采用常规的空调制冷剂，例如R22制冷剂。

进一步的，所述第一降温装置30与炉体20之间设有第一三通阀70，第一三通阀70设有两个流体进口和一个流体出口，第一三通阀70的两个流体进口分别与水冷夹层201的出水口、炉体20的出气口连接，第一三通阀70的流体出口与第一降温装置30的进口连接。

进一步的，所述第二降温装置40与炉体20之间设有第二三通阀80，第二三通阀80设有一个流体进口和两个流体出口，第二三通阀80的两个流体出口分别与水冷夹层201的进水口、炉体20的进气口连接，第二三通阀80的流体进口与第二降温装置40的出口连接。

第一三通阀70和第二三通阀80的配合能够对烧结炉的制冷模式提供切换功能。在需要对烧结炉内的气氛进行常规降温时，可选择到水冷夹层201降温的方式上。具体为将第一三通阀70和第二三通阀80打开，使得第一降温装置30和第二降温装置40与水冷夹层201连通。在需要对烧结炉内的气氛进行快速降温时，可选择到抽离热气至第一降温装置30和第二降温装置40中进行降温，之后再通入到炉内。当然，切换时，需要将第一降温装置30和第二降温装置40中的水排到水冷箱50中。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：包括炉体、第一降温装置、第二降温装置、水冷箱、液氮罐，所述炉体的侧壁设有水冷夹层，炉体内设有出气口和进气口，水冷夹层的出水口以及炉体的出气口与第一降温装置的进口连通，第一降温装置的出口与第二降温装置的进口连通，第二降温装置的出口与水冷夹层的进水口以及炉体的进气口连通，所述水冷箱还与水冷夹层连通，以供应冷却水，所述炉体的进气口还与液氮罐连通，以供应惰性气体，所述第一降温装置内设有低温冷媒，以将热气中的水蒸气冷凝分离。

2.如权利要求1所述的强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：所述第一降温装置包括冷媒列管、第一换热壳体，所述冷媒列管位于第一换热壳体内，冷媒列管内含有能够使水蒸气冷凝分离的低温冷媒，冷媒列管之间设有间隙，以便热气通过，第一换热壳体的顶部设有流体进口，第一换热壳体的下端的侧壁上设有流体出口，第一换热壳体的底部设有冷凝水出口，所述第一换热壳体的出气流体出口与第二降温装置的进口连通。

3.如权利要求1所述的强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：所述第二降温装置包括第二换热壳体、散热器、风叶、电机，所述第二换热壳体的内径大于第一换热壳体的内径，以降低热气的流速，散热器位于第二换热壳体的下端，风叶位于散热器的上方，电机与风叶的转轴固定连接。

4.如权利要求3所述的强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：所述散热器为翅片散热器。

5.如权利要求1所述的强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：所述第一降温装置与炉体之间设有第一三通阀，第一三通阀设有两个流体进口和一个流体出口，第一三通阀的两个流体进口分别与水冷夹层的出水口、炉体的出气口连接，第一三通阀的流体出口与第一降温装置的进口连接。

6.如权利要求1所述的强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：所述第二降温装置与炉体之间设有第二三通阀，第二三通阀设有一个流体进口和两个流体出口，第二三通阀的两个流体出口分别与水冷夹层的进水口、炉体的进气口连接，第二三通阀的流体进口与第二降温装置的出口连接。

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