有雙層加熱爐絲的電阻爐爐管的製作方法
2023-06-27 02:56:31 1
專利名稱：有雙層加熱爐絲的電阻爐爐管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電流流過電熱元件，利用其產生的熱量加熱工件的電阻爐。
目前市場上加熱電阻爐爐管通常只有一層(一組)加熱爐絲，或者是內加熱式，或者是外加熱式。當用於晶體生長、區域熔煉等不同場合，需要提供不同的溫場時，這種爐管的工作溫度和控制調節功能則不能適應。
本實用新型的目的是提供一種有雙層加熱爐絲的電阻爐爐管，以滿足不同的工作溫度和溫場要求。
本實用新型電阻爐爐管包括陶瓷爐管體和爐絲。陶瓷爐管體外側為螺紋狀，其上纏繞外加熱爐絲，陶瓷爐管體內側有與其軸線平行的溝槽，在溝槽內纏繞內加熱爐絲。
本實用新型電阻爐爐管中，繞在陶瓷爐管體外側螺紋上的外加熱爐絲，根據不同的功率要求用不同的材質的爐絲繞制，並根據不同的溫場需要，不同的晶體生長方法或熔煉煉製不同材料，而繞制不同圈數和不同組數的爐絲。
本實用新型電阻爐爐管中，所述陶瓷爐管體內側上的溝槽，是與其軸線平行的，內加熱爐絲以Z字型的形式纏繞其中，並且不超出陶瓷爐管體內側表面。
本實用新型電阻爐陶瓷爐管體中有電偶，用來監測電阻爐溫場的變化，爐管體上有孔，熱電偶的一端插入該孔中。根據不同的需要可在爐管體中放置1-N副熱電偶，它們與外加熱爐絲的組數相對應。根據製備不同的材料對爐管溫場的要求採用不同材質的熱電偶，如鎳鉻-鎳鋁或鉑銠-鉑電偶。
此外，本實用新型電阻爐爐管，在陶瓷爐管體之外有陶瓷護瓦，用於保護外加熱爐絲和固定熱電偶。
圖1為本實用新型電阻爐爐管體結構示意圖。
圖2為本實用新型電阻爐爐管體軸向視圖(圖1之左視圖)。
圖3為本實用新型電阻爐護瓦示意圖。
圖4為本實用新型電阻爐護瓦端視圖(圖3之左視圖)。
圖5為本實用新型電阻爐爐管組裝示意圖。
圖6為圖5所示電阻爐爐管之俯視圖。
圖7為圖5所示電阻爐爐管之左視圖。
附圖1至圖4所示本實用新型電阻爐爐管實例中，陶瓷爐管體1呈圓柱筒狀，外側圓柱面製成螺紋狀，其上分組纏繞圓柱型螺旋彈簧式的外加熱爐絲3。陶瓷爐管體1的內側圓柱面上制出與該爐管體縱軸線平行的條狀溝槽4，該溝槽的橫斷面為內齒輪形，其中嵌裝內加熱爐絲5。陶瓷爐管體1左端為外徑大於爐管主體外徑的圓盤7，其外側有對稱的缺口9。
陶瓷爐管體1上有孔16，孔中裝有熱電偶6。纏繞安裝完所述內外加熱爐絲5和3以及熱電偶6以後，再在陶瓷爐管體1外套裝二塊護瓦2。護瓦2上對應於爐管體1上孔16的位置有孔26，熱電偶6的引出端固定在護瓦2上的孔26中。圖2所示護瓦2的左端是突出於主體之外的瓦狀凸耳8，其外形與爐管體左端圓盤7上的缺口9相配合。爐管體1與二塊護瓦2組裝以後，凸耳8嵌合在缺口9中。如圖5至圖7所示。這時，外加熱爐絲3從二塊護瓦2側邊之間的縫隙引出。內加熱爐絲5從爐管體1的端面引出。
因不同溫場，外加熱爐絲用不同的材質製作。例如，當功耗為2000瓦·小時時，三種溫度段，分別選用不同的外加熱爐絲(1)1000℃以下，用直徑0.5毫米的鐵鉻鋁絲；(2)1000～1500℃，用直徑0.4毫米的鉑絲；(3)1500～2000℃，用矽鉬加熱片，加惰性氣體保護。
本實用新型電阻爐爐管工作時，先將內加熱爐絲通電加熱，並將其保持到一個設定的溫度之下，然後根據需要，再對若干組或全部的外加熱爐絲通電加熱。
本實用新型電阻爐爐管的內外加熱爐絲和爐管體可以選用不同的材料製作，可以提供不同用途的溫度場，包括等溫溫場、梯度溫場和區熔溫場等，用於晶體生長和區域熔煉等電阻爐中，最高工作溫度可達1800K。
權利要求1．一種電阻爐爐管，包括陶瓷爐管體和爐絲，其特徵是陶瓷爐管體外側為螺紋狀，其上纏繞外加熱爐絲；陶瓷爐管體內側有與其軸線平行的溝槽，在該溝槽內纏繞內加熱爐絲。
2．根據權利要求1所述的電阻爐爐管，其特徵是內加熱爐絲以Z字型的形式纏繞在陶瓷爐管體內側的溝槽中，並且不超出陶瓷爐管體內側表面。
3．根據權利要求1所述的電阻爐爐管，其特徵是繞在陶瓷爐管體外側螺紋上的外加熱爐絲，因不同溫場的需要，採用不同的材質，繞制不同圈數和不同的組數。
4．根據權利要求3所述的電阻爐爐管，其特徵是陶瓷爐管體中有1～N副熱電偶，它們與外加熱爐絲的組數相對應。
5．根據權利要求1或4所述的電阻爐爐管，其特徵是陶瓷爐管體之外有陶瓷護瓦，用於保護外加熱爐絲和固定熱電偶。
6．根據權利要求3所述的電阻爐爐管，其特徵是當功耗為2000瓦·小時時，三種溫度段，分別選用不同的外加熱爐絲(1) 1000℃以下，用直徑0.5毫米的鐵鉻鋁絲；(2) 1000～1500℃，用直徑0.4毫米的鉑絲；(3) 1500～2000℃，用矽鉬加熱片，加惰性氣體保護。
專利摘要一種電阻爐爐管,包括陶瓷爐管體和爐絲,爐管體外側為螺紋狀,其上纏繞外加熱爐絲,爐管體內側有與其軸線平行的溝槽,在該溝槽內纏繞內加熱爐絲。爐管中裝有熱電偶。外加熱爐絲根據需要分組繞制。熱電偶副數與外加熱爐絲的組數相對應。陶瓷爐管體之外有陶瓷護瓦,用於保護外加熱爐絲和固定熱電偶。本實用新型電阻爐爐管可以提供等溫溫場、梯度溫場和區熔溫場,用於晶體生長和區域熔煉等電阻爐中。
文檔編號H05B3/42GK2439160SQ0023655
公開日2001年7月11日 申請日期2000年5月31日 優先權日2000年5月31日
發明者李超榮, 翟永亮, 葛培文, 霍崇儒 申請人:中國科學院物理研究所