一种具有内部支撑结构的管式加热炉体的制作方法

1.本实用新型涉及管式加热炉领域，具体是一种具有内部支撑结构的管式加热炉体。


背景技术：

2.许多产品在生产制造中需要在加热炉中进行热处理工艺。例如在半导体晶圆制造，光伏电池片的镀膜、扩散、氧化，金属材料的退火等工艺，在半导体晶圆生产中，随着晶圆尺寸变大，单管批处理量增加，管式加热炉体的尺寸也变得更长，作为工艺腔体的石英管也变得更长，石英管在长期高温下承载炉内大批量的的硅片下，如果只有头尾端面支撑的话，石英管会在炉体中心位置下塌变形，最终导致石英管的破损，通常的做法是在石英管下方增加若干类似瓦片状的支撑结构，来保持石英管不发生形变。
3.但是，但是承载瓦片为硬质硅酸铝纤维材质，是一种保温隔热材料，长期使用会让承载瓦下部分的加热丝无法得到良好的散热，表面温度高于炉内其他未被覆盖的部分，从而导致加热丝的加速老化与形变，当相邻的两根加热丝接触时，还会造成短路，导致加热丝熔断，损坏整个管式加热炉。


技术实现要素：

4.针对现有的问题，本实用新型提供一种具有内部支撑结构的管式加热炉体，该装置组件包括内部支撑环、端口保温圈配合使用可以有效的解决背景技术中提出的问题。
5.为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案：
6.一种具有内部支撑结构的管式加热炉体，包括炉体外壳，所述炉体外壳的内部设置有主控段，所述主控段的一侧位于炉体外壳的内部设置有分控段，所述主控段及所述分控段的内侧设置有石英管，所述石英管的外侧位于所述炉体外壳的内部套接有加热丝，所述加热丝的外侧套接有陶瓷安装块，所述主控段与所述分控段之间安装有内部支撑环，所述炉体外壳的端部设置有端口封闭圈。
7.作为本实用新型再进一步的方案：所述加热丝的外侧贯穿所述炉体外壳的侧表面安装有接线柱，所述陶瓷安装块的内部安装有背丝孔。
8.作为本实用新型再进一步的方案：所述石英管的两端外侧位于所述炉体外壳的内部安装有端口保温圈，所述炉体外壳的内侧壁安装有保温垫层。
9.作为本实用新型再进一步的方案：所述主控段与所述分控段通过所述内部支撑环固定连接，所述端口封闭圈与所述炉体外壳卡接。
10.作为本实用新型再进一步的方案：所述接线柱与所述加热丝通过焊接固定，所述冷却水管与所述炉体外壳贯通连接，所述背丝孔的内部安装有背丝。
11.作为本实用新型再进一步的方案：所述保温垫层为硅酸铝纤维材质构件，所述端口保温圈为为硬性定型的硅酸铝纤维结构。
12.作为本实用新型再进一步的方案：所述内部支撑环的外径尺寸长度与所述炉体外
壳的内径尺寸长度相契合。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1、通过在炉体外壳的内部设置的内部支撑环，避免了因石英管变形导致故障，由于炉体头尾端面存在端口保温圈，端口保温圈也可以当做额外的两个支撑点，因此加热炉内部存在的支撑点用于支撑整个石英管和内部的物料，从避免了长时间使用导致石英管下塌的问题。
15.2、同时由于加热丝表面不存在支撑石英管的支撑瓦片结构，因此加热丝可以很好的散热，能够长期正常稳定工作不变形，增加了整个加热炉体的使用寿命，避免了加热炉因石英管损坏或者加热丝变形短路熔毁的故障。
附图说明
16.图1为一种具有内部支撑结构的管式加热炉体的结构示意图；
17.图2为一种具有内部支撑结构的管式加热炉体中炉体的剖视图；
18.图3为一种具有内部支撑结构的管式加热炉体中内部支撑环的安装结构示意图；
19.图中：1、炉体外壳；2、保温垫层；3、加热丝；4、陶瓷安装块；5、接线柱；6、背丝孔；7、端口保温圈；8、内部支撑环；9、石英管；10、端口封闭圈；11、主控段；12、分控段。
具体实施方式
20.下面结合具体实用新型对本实用新型进一步进行描述。
21.如图1-3所示，在本实施例中，结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式提供了一种具有内部支撑结构的管式加热炉体，包括主控段11和分控段12,主控段11和分控段12之间连接安装有内部支撑环8，在内部支撑环8的外侧套接有炉体外壳1，内部支撑环8的外径尺寸长度与炉体外壳1的内径尺寸长度相契合，可以用于内部支撑环8和炉体外壳1之间进行接触支撑，根据主控段11的自身尺寸大小，控制在主控段11外侧设置的内部支撑环8的数量，主控段11及分控段12的内侧设置有石英管9，内部支撑环8用于支撑内部的工艺腔体石英管9，石英管9的外侧位于炉体外壳1的内部套接有加热丝3，加热丝3的外侧套接有陶瓷安装块4，陶瓷安装块4均匀的卡接安装在加热丝3的外侧，使得加热丝3保持一定的匝数，满足电气设计需求，保证加热丝3在通电时维持正常的尺寸和状态，陶瓷安装块4由多块尺寸较小的陶瓷片进行组装而成，陶瓷安装块4的内部安装有背丝孔6，背丝孔6内部的背丝用于固定陶瓷安装块4内部的多个尺寸较小的陶瓷片，背丝的材质与加热丝3具有同等的热膨胀系数，且在正常生产的工艺温度下能维持一定的刚性，保证加热丝3在通电加热时保证一定的尺寸，加热丝3与炉体外壳1之间存在一定厚度的保温垫层2，保温垫层2具备一定的低导热系数，保证内部的工艺温度不会很快散失，保证了炉体外壳1保持一个相对较低的温度。
22.如图1、3所示，在本实施例中，炉体外壳1的端部设置有端口封闭圈10，加热丝3的外侧贯穿炉体外壳1的侧表面安装有接线柱5，接线柱5与加热丝3通过焊接固定，石英管9的两端外侧位于炉体外壳1的内部安装有端口保温圈7，端口保温圈7用来支撑石英管9和内部进行工艺的物料，同时具有较低的导热系数，保证内部的温度不会受外界结构的干扰。
23.本实用新型的工作原理是：主控段11和分控段12之间存在一个内部支撑环8，根据主控段11的自身尺寸大小，控制在主控段11外侧设置的内部支撑环8的数量，主控段11和分
控段12之间的加热丝3相互不连通，通过将接线柱5焊接至每组加热丝3的末端，每组独立的加热丝3需要焊接两个接线柱5，主控段11可以分为多个加热区，通过变压器独立控制每一个温区供电，主控段11与分控段12之间的内部支撑环8，在炉体外壳1的内部形成了支撑点，用来支撑内部作为工艺腔体的石英管9，由于炉体头尾端面存在端口保温圈7，端口保温圈7也可以当做额外的两个支撑点，因此加热炉内部存在的支撑点用于支撑整个石英管9和内部的物料，从避免了长时间使用导致石英管9下塌的问题，同时由于加热丝3表面不存在支撑石英管9的支撑瓦片结构，因此加热丝3可以很好的散热，能够长期正常稳定工作不变形，增加了整个加热炉体的使用寿命，避免了加热炉因石英管9损坏或者加热丝3变形短路熔毁的故障。
24.以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种具有内部支撑结构的管式加热炉体，包括炉体外壳(1)，其特征在于，所述炉体外壳(1)的内部设置有主控段(11)，所述主控段(11)的一侧位于炉体外壳(1)的内部设置有分控段(12)，所述主控段(11)及所述分控段(12)的内侧设置有石英管(9)，所述石英管(9)的外侧位于所述炉体外壳(1)的内部套接有加热丝(3)，所述加热丝(3)的外侧套接有陶瓷安装块(4)，所述主控段(11)与所述分控段(12)之间安装有内部支撑环(8)，所述炉体外壳(1)的端部设置有端口封闭圈(10)。2.根据权利要求1所述的一种具有内部支撑结构的管式加热炉体，其特征在于，所述加热丝(3)的外侧贯穿所述炉体外壳(1)的侧表面安装有接线柱(5)，所述陶瓷安装块(4)的内部安装有背丝孔(6)。3.根据权利要求1所述的一种具有内部支撑结构的管式加热炉体，其特征在于，所述石英管(9)的两端外侧位于所述炉体外壳(1)的内部安装有端口保温圈(7)，所述炉体外壳(1)的内侧壁安装有保温垫层(2)。4.根据权利要求1所述的一种具有内部支撑结构的管式加热炉体，其特征在于，所述主控段(11)与所述分控段(12)通过所述内部支撑环(8)固定连接，所述端口封闭圈(10)与所述炉体外壳(1)卡接。5.根据权利要求2所述的一种具有内部支撑结构的管式加热炉体，其特征在于，所述接线柱(5)与所述加热丝(3)通过焊接固定，所述背丝孔(6)的内部安装有背丝。6.根据权利要求3所述的一种具有内部支撑结构的管式加热炉体，其特征在于，所述保温垫层(2)为硅酸铝纤维材质构件，所述端口保温圈(7)为硬性定型的硅酸铝纤维结构。7.根据权利要求1所述的一种具有内部支撑结构的管式加热炉体，其特征在于，所述内部支撑环(8)的外径尺寸长度与所述炉体外壳(1)的内径尺寸长度相契合。

技术总结
本实用新型涉及管式加热炉领域，具体公开了一种具有内部支撑结构的管式加热炉体，包括炉体外壳，所述炉体外壳的内部设置有主控段，所述主控段的一侧位于炉体外壳的内部设置有分控段，所述主控段及所述分控段的内侧设置有石英管，所述石英管的外侧位于所述炉体外壳的内部套接有加热丝，所述主控段与所述分控段之间安装有内部支撑环。通过在炉体外壳的内部设置的内部支撑环，避免了因石英管变形导致故障，由于炉体头尾端面存在端口保温圈，端口保温圈也可以当做额外的两个支撑点，因此加热炉内部存在的支撑点用于支撑整个石英管和内部的物料，从避免了长时间使用导致石英管下塌的问题。问题。问题。


技术研发人员：季斌 郭鑫斌 赵东
受保护的技术使用者：江苏昌耐能源科技有限公司
技术研发日：2021.07.26
技术公布日：2022/1/26