[發明專利]石墨加熱器爐

無效

• 申請號: 201110303273.X
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN103033045A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 權龍祥;畠山邦廣
• 申請（專利權）人: 喏莫里克株式會社;權龍祥
• 主分類號: F27B17/00
• 分類號: F27B17/00;F27D11/00;F27D9/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李翔;董彬

技術領域

本發明涉及一種石墨加熱器爐，尤其涉及一種在爐體的加熱空間部內多級設置水平排列加熱棒的發熱體，以在燒制物上形成均勻的溫度分布，從而提高燒制物的燒制質量的石墨加熱器爐。

背景技術

一般而言，石墨加熱器爐(Graphite?Furnace)用于LED、電動汽車用電氣元件、陰極材料、太陽能電池用結晶類硅半導體結晶、作為結構材料的陶瓷、金屬注入鑄造產品等的燒結。

所述石墨加熱器爐是燒制爐中的一種，而這樣的石墨加熱器爐根據結構分為分層式(Batch?Type)和槽式(Tunnel?Type)。

槽式石墨加熱器爐根據使燒制物進入該槽式加熱器爐內部的方法分為推式(Push?Type)和輥式(Roller?Type)。

分層式石墨加熱器爐可實現各種燒制條件，從而有利于燒制各種大小和特性的芯片形式的陶瓷部件，但因為快速升溫受限，難以達到由陶瓷材料構成的芯片部件的內部電極的穩定化。

與此相反，槽式石墨加熱器爐通過推桿(Pusher)或棍子(Roller)使燒制物在恒定發熱的發熱體之間移動燒制，因此，爐體內部的溫度和氛圍穩定，但難以實現不同的燒制條件。

因此，由于分層式石墨加熱器爐可實現各種燒制條件，從而有利于燒制芯片形式的陶瓷部件，但由于快速升溫受限，且構成爐體內部的絕緣體的潛熱難以快速冷卻，從而需要對此進行改進。

另外，因設置于爐體內部的石墨發熱體一側固定于爐體內部，另一側固定設置于爐體外部，從而容易因熱膨脹受損。

另外，使用氧化鋁(Alumina)制造而成的絕緣安裝器(setter)，將燒制物擱置于爐內部時該絕緣安裝器無斷落危險。但所述絕緣安裝器在石墨溫度達到1800℃以上高溫時發生熔化，從而無法用于高溫環境。

現有技術的石墨加熱器爐采用在爐內部左、右兩個側面或上、下、左、右側四面設置發熱體的方式進行加熱，因此，燒制物的中心和邊緣處于不同的溫度中。

即，因燒制物位于爐的中間部位，因此該燒制物與沿爐內壁排列的多個分層式石墨發熱體相隔一定的距離，從而難以直接接收通過對流或輻射傳遞的熱量，隨距離的增加所接收的熱量減少，從而形成高溫溫度分布不均勻。

另外，在燒制物上因爐內部的中心和邊緣不傳遞的熱量均勻而產生溫度分布差異，難以防止燒制物的特定變化，從而導致燒制的不良。

發明內容

本發明的目的在于，水平排列石墨發熱體的加熱棒，以給整個燒制物施加均勻的溫度。

本發明的另一目的在于，多級設置石墨發熱體。

本發明的又一目的在于，將石墨發熱體快速升溫至高溫，以提高燒制物的燒制質量。

本發明的還一目的在于，將燒制物擱置于水平排列的石墨發熱體之上，以在燒制物上形成均勻的高溫溫度分布。

本發明的再一目的在于，形成燒制爐內部的均勻的溫度偏差，以防止燒制時因溫度偏差而造成燒制物的特性變化。

為了達到上述目的，在包括外殼、位于該外殼內的由絕緣體構成的爐主體、設置于所述爐主體內部的加熱空間部發熱的石墨發熱體的石墨加熱器爐中：

所述石墨發熱體水平排列并多級設置，以將燒制物擱置于所述爐主體內部的加熱空間部中的加熱棒之上，所述爐主體的外部周圍具備冷卻水槽。

所述爐主體和所述冷卻水槽之間設置有一定厚度的隔熱材料。

所述石墨發熱體通過設置位于所述加熱空間部兩側的支撐桿，及在兩側的所述支撐桿之間相隔一定間距水平排列的所述加熱棒形成一級。

所述支撐桿包括：基礎支撐桿，該基礎支撐桿通過支撐螺釘設置于所述爐主體的內部底面，并且在所述基礎支撐桿的兩側的上部組裝有端形成螺釘；層疊支撐桿，該層疊支撐桿通過所述端形成螺釘組裝于所述基礎支撐桿的上部并以多級設置多個；以及收尾支撐桿，該收尾支撐桿通過收尾螺釘組裝設置于所述層疊支撐桿的最上端。

所述加熱棒在爐主體上，所述加熱棒的一側間隔設置于所述爐主體的內部側壁，另一側固定設置于所述爐主體的側壁。

所述加熱棒相隔一定間距設置，以連接多級設置的兩側的所述支撐桿。

在所述爐主體上，在兩側的所述支撐桿之間突出設置有冷卻棒，該冷卻棒連接于所述冷卻水槽上，用于冷卻加熱空間部。

本發明水平排列石墨發熱體的加熱棒，以在燒制物的中心或邊緣都形成均勻的溫度分布。

另外，多級設置石墨發熱體，從而即使擱置較重的燒制物也不會彎曲，從而提高燒制精度。

另外，可將由石墨制作而成且直接發熱的加熱棒快速升溫至高溫，從而可防止燒制物的特性變化。