[發(fā)明專利]特定環(huán)境使用的快冷式加熱器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910534143.3
• 申請(qǐng)日: 2019-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN112118643A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魏旭東
• 主分類號(hào): H05B3/02
• 分類號(hào): H05B3/02;H05B3/04;H05B3/10;H05B3/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

特定環(huán)境使用的快冷式加熱器所屬領(lǐng)域?yàn)榘雽?dǎo)體/航天/海洋/醫(yī)藥/精密材料領(lǐng)域。解決技術(shù)問(wèn)題為真空和特殊氣體環(huán)境中加熱器安全和延長(zhǎng)使用壽命。主要技術(shù)特征為隔絕加熱器中的加熱部件和使用環(huán)境的接觸。用途：本發(fā)明裝置就是根本性解決半導(dǎo)體/航天/海洋/醫(yī)藥/精密特定工藝環(huán)境的穩(wěn)定安全持久加熱的結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)不僅能通過(guò)快工藝中反復(fù)加熱降溫而帶來(lái)的使用壽命問(wèn)題；而且解決了真空和下的安全問(wèn)題，使得加熱器穩(wěn)定控制和安全長(zhǎng)久使用成為可能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及在半導(dǎo)體/航天/海洋/醫(yī)藥/精密材料領(lǐng)域和精密高低溫測(cè)試，循環(huán)惡劣環(huán)境測(cè)試和精細(xì)材料制作過(guò)程等領(lǐng)域中，由于要做極限溫度測(cè)試和化學(xué)成分復(fù)雜等環(huán)境條件下使用反復(fù)加熱后又能急速降溫同時(shí)不受環(huán)境影響的長(zhǎng)壽命加熱器的關(guān)鍵裝置結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前在國(guó)內(nèi)有大量的加熱器的生產(chǎn)商，但是只能適用于普通環(huán)境，無(wú)法真正的滿足在極端苛刻的環(huán)境中運(yùn)用，根本弊端是加熱器在真空中時(shí)間長(zhǎng)了或者在有化學(xué)腐蝕的環(huán)境中容易爆裂，連接點(diǎn)容易打火而造成的短路或斷路。同時(shí)真空沒有空氣對(duì)流或者腐蝕環(huán)境對(duì)電偶的侵蝕，造成測(cè)溫不準(zhǔn)，從而導(dǎo)致無(wú)法精確的控溫，本真空快冷式加熱器針對(duì)上述現(xiàn)象可以解決這些問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利裝置就是就這個(gè)問(wèn)題提出的根本性解決方案的結(jié)構(gòu)申請(qǐng)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，本結(jié)構(gòu)不僅能解決使用環(huán)境對(duì)加熱器的使用干擾問(wèn)題；而且解決了高低溫?zé)o法快速互換的問(wèn)題，使得在真空或需要忽冷忽熱的條件下得到真實(shí)有效的溫變成為可能。

本發(fā)明專利裝置的有益效果是，裝置簡(jiǎn)單，貼合半導(dǎo)體和太空環(huán)境的使用，貼合惡劣環(huán)境下運(yùn)用和模擬環(huán)境測(cè)試運(yùn)用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1：1.波紋管金屬軟管，2.加熱承載體，3.加熱絲(管)，4.波紋管金屬軟管， 5.密封焊接蓋，6.加熱體導(dǎo)線和熱電偶傳感器。

圖2：加熱承載體2承載面凹陷量T的估算要素。

圖3：要求保護(hù)的產(chǎn)品的形狀、構(gòu)造。

具體實(shí)施方式

在使用環(huán)境處于真空或者特定的氣氛環(huán)境狀態(tài)下，加熱絲(管)3開始加熱傳遞到加熱承載體2，同時(shí)波紋管金屬軟管1和大氣環(huán)境聯(lián)通，保持加熱器內(nèi)部始終和壓力氛圍一致，波紋管金屬軟管4也是外接到使用環(huán)境之外，其中加熱體導(dǎo)線和熱電偶傳感器6通過(guò)波紋管金屬軟管4被引導(dǎo)到使用環(huán)境外部，隔絕了加熱體導(dǎo)線和熱電偶傳感器6和使用環(huán)境的接觸，保證加熱體導(dǎo)線和熱電偶傳感器6的芯線和波紋管金屬軟管4絕緣。密封焊接蓋5采用焊接或者密封鎖定的方式固定在加熱承載體2的底部，保證加熱承載體2內(nèi)部氣體和使用環(huán)境隔絕。

在使用環(huán)境是真空或者惡劣復(fù)雜的狀態(tài)下，加熱絲(管)始終和大氣連接，不會(huì)受到使用環(huán)境的干擾；加熱后需要快速冷卻時(shí)，可以通過(guò)波紋管金屬軟管1直接對(duì)加熱承載體2進(jìn)行冷卻，冷卻速率根據(jù)進(jìn)入波紋管金屬軟管1的氣體的溫度調(diào)節(jié)。同時(shí)注意加熱絲(管)3材料的的熱脹冷縮承受極限。

加熱承載體2表面需要緊貼加熱受用體以達(dá)到接觸面受熱均勻的要求，需要克服加熱承載體2的熱脹變形量，所以在加工加熱承載體2時(shí)要預(yù)留出凹陷量T.

估算方式。

加熱承載體2直徑為D，厚度H，中心凹陷量T，材料熱脹系數(shù)β.

T＝2.5*H*β*273*10^-4/D。