CN86204249U - 用于表面材料合成的真空反应室 - Google Patents

Abstract

用于表面材料合成的真空反应室装置，它可用来对工件表面进行渗非金属元素或渗金属等操作。该真空室壁不采用通冷却水结构，而采用充填绝热材料层的结构，反应室内设有热交换器，风扇及灭弧电阻。反应室为分体式结构，由固定室和活动室组成。活动室可以沿导轨运动而与固定室分开或合紧。该真空反应室热能损失小、升温快。冷却时能加快冷却速度。提高工作效率，并且易于进行装卸工件的操作以及易于进行检修和保养。

Description

本发明涉及一种用于表面材料合成的真空反应室，具体地说，是涉及一种用于对工件表面进行渗硫、渗碳、渗氮、渗硼等渗非金属及渗各种金属的真空反应室装置。

对工件表面进行渗非金属元素或金属元素的真空反应室装置已是公知的了，但这些装置存在有一共同的缺点，即真空室外壁为冷壁——有冷却水在其中循环通过，采用这种冷壁结构目的是使密封橡胶不至于在高温下变质失去密封作用，另外也使工件在加热后的冷却阶段中尽快地冷却。中国专利申请NO.85106828（“金属另件表面形成硫化物层的方法及设备”）以及中国专利申请NO.85107593（“金属表面形成合金层的方法及设备”）中公开了一种真空反应室，虽然该真空室有了改进，但仍采用上述的冷壁结构。冷壁结构的存在就使真空室加热时的能源消耗增多，加长加热时间，影响效率。除冷壁结构这种缺点外，上述真空反应室还有一共同的缺陷，即室体结构为一整体式，这给装卸工件的操作及维护室内结构的保养工作带来不便。此外，众所周知，在真空反应室内对工件进行渗元素反应以便在其表面形成合成物时，常要借助于电场间的辉光放电（起弧）的作用，为了防止起弧后温度急剧升高需要在电路中加一灭弧电阻，在现有真空反应室装置中，该灭弧电阻是安装在与室体分离的配电柜中，这样，灭弧电阻丧失的热量就流失于大气中。

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种热能损失最少、操作灵便的真空反应室装置。

为达到上述目的，本发明真空反应室的室壁不通冷却水而采用带有绝热材料层的结构，在室内设有热交换器，风扇及灭弧电阻，此外该真空室的结构不是整体式的而采用分体式。

正如上面所述那样，现有的表面处理用的真空反应室的室壁是通冷却水，本发明的特征在于真空反应室的室壁采用带有绝热材料层的结构，室内设有热交换器及风扇。本发明没有采用通冷却水的冷壁结构，而采用充填绝热材料的结构，就使得真空室在加热及保温时热量损失大大减少，而在加热保温后，工件需要冷却时，启动风扇及热交换器，通入热交换器中的冷却水将室中热量带走，从而加快冷却进程，提高工作效率。热交换器及风扇采用一般通用的型式和结构，布置在室内的上方。密封橡胶件等在加热过程由于真空室没有采用冷壁结构，其温度会上升，影响其质量并进而影响密封效果，这个问题的解决是在密封橡胶件周围采用局部冷却（通冷却水）的方法进行的。本发明的另一特征是，灭弧电阻设在反应室内，这样就把灭弧电阻丧失的热量有效地利用来加热工件，提高热效率。本发明再一个特征是，真空室体为分体式结构，即真空反应式分为固定室和活动室两部分，两部分通过法兰结构及密封件结合在一起，法兰中有冷却水道以冷却密封件。活动室部分可以沿辅设在地面的轨道行走而与固定室部分脱离，从而使室内另件充分暴露出来，便于装卸工件，也便于维修室内各部件，而固定室部分则通过支架固定在地基上。真空室内的载物台通过一支架固定在固定室部分内，载物台底下设有滚轮，该滚轮与设在活动室内的轨道相配合，当活动室沿地面轨道相对于固定室部分作相对运动时，载物台下的滚轮也相应地与活动室内的轨道作相对运动，从而使载物台在运动中得到支撑减少摩擦。

综上所述，可以清楚地看到本发明的优点在于节约能耗，加快加热过程同时又能在冷却时加快冷却过程，提高工作效率，另一优点是装置操作方便，维护简便。

下面结合附图通过实施方案对本发明作进一步说明。

图1为本发明真空反应室外形正视图。

图2为本发明真空反应室外形侧视图。

图3为图1的剖视图。

图4为图2的剖视图。

（22）为真空反应室的固定室部分，（25）为固定支架，固定室（22）通过固定    支架（25）固定在地基上，真空反应室内设有载物台（8），它由耐火砖（10）及支架（9）支撑，并通过支架（13）固定在固定室内壁上。

（4）为真空反应室的活动室部分，该室下面设有托架（2）及滚轮（5），通过托架（2）及滚轮（5），活动室（4）可以沿导轨（1）往左方移动，当活动室（4）往左移动时，内导轨（12）随活动室（4）往左运动，此时，固定在支架（9）上的滚轮（11）转动，以减少运动的摩擦阻力。

当活动室（4）移往左方时，炉内各部分均外露，于是装卸工件的操作就变得很容易进行，反应室内各部件的安装工作及检修工作也变得极其简便。当需要真空反应室进入运行状态时，可将活动室（4）右移，与固定室贴合并固紧在一起，固紧方法采用一般通用的固紧方法。

表面形成化合物的反应一般都在较高温度下进行，以利于反应物生成，本发明在真空室壁内充填绝热材料层（14），例如陶瓷纤维材料绝热层，就有利于加热的进行以及高温下的保温，防止热量过多的损失。

在真空反应室内上方部位设有热交换器（16）和风扇（15），当反应完毕工件进入冷却阶段时，反应室内通入惰性气体，热交换器中通入冷却水，启动风扇，从而加速室内冷却的进行。

为节省能源，还将电路中的灭弧电阻放在反应室内，（18）为板状密封电阻，它可将原散于大气的热量用来加热工件，从而节约能源10～20％。

（6）为反应室的观察窗，（19）（20）为法兰，可以由此将工作气体、大气、真空规、热电    等引入真空室，以及将高低压电馈入真空室。（17）为冷却法兰的水冷管，（21）为真空泵及阀门。

Claims (6)

1、用于表面材料合成的真空反应室，其特征在于，反应室壁带有绝热材料层，反应室内设有热交换器及风扇。

2、根据权利要求1所述的真空反应室装置，其特征在于反应室内设置有灭弧电阻。

3、根据权利要求1或2所述真空反应室，其特征在于反应室体采用分体式结构。

4、根据权利要求3所述的真空反应室，其特征在于它由固定室和活动室两部分构成。

5、根据权利要求4所述的真空反应室，其特征在于活动室带有滚轮、沿地面铺设的导轨移动而与固定室分开或合紧。

6、根据权利要求4或5所述的真空反应室，其特征在于，反应室内载物台固定在固定室的内壁上，载物台下带有的滚轮在设置在活动室中的导轨内作滚动。

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