一种石墨加热器的制作方法

1.本实用新型属于电阻加热器技术领域，特别涉及一种石墨加热器。


背景技术：

2.石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体，由于石墨的特殊结构，而具有许多特殊性质，在很多领域都有着广泛的应用。其中，因其具有极佳的耐高温性、导电性和导热性，因而作为加热元件被广泛应用于高温炉领域。由石墨制成的石墨加热器是单晶炉的加热装置，在金属热处理、石油化工、晶体制造等行业得到广泛应用。
3.现有的石墨加热器大多采用的是圆筒状一体式的石墨构件作为电阻发热体进行加热操作，且需要机械加工成连续弯曲回旋的几何形状，一旦加工或安装过程中出现一点失误，就可能造成石墨构件的报废，因而加工成本和维护成本高昂。
4.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

5.针对背景技术中所指出的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种石墨加热器，采用分体组装的结构设计，以解决现有石墨加热器加工和维护成本高昂的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种石墨加热器，包括桶式的石墨加热构件和四组环绕分布在石墨加热构件外侧的支撑构件，每组所述支撑构件通过石墨螺栓与石墨加热构件做可拆卸连接。
8.作为一种优选的技术方案，所述石墨加热构件由若干组水平截面为弧形且竖直截面为l形的加热片体首尾相接而成，每一所述加热片体由一体成型且相互垂直的u型加热板和v型加热板组成，所述u型加热板尾端与v型加热板首端相接，所述v型加热板尾端垂直弯折延伸形成与u型加热板共处同一圆周面的用于连接相邻加热片体的连接臂。
9.作为一种优选的技术方案，所述u型加热板首端的外表面内凹形成第一安装槽，所述第一安装槽开有多组非贯穿的第三螺纹孔，所述连接臂端部的内表面内凹形成与第一安装槽相对应的第二安装槽，所述第二安装槽开有多组与第三螺纹孔相对应的贯穿式的沉头螺纹孔。
10.作为一种优选的技术方案，每组所述支撑构件上端设有贴合石墨加热构件的弧形板，所述弧形板开有多组用于连接石墨加热构件的贯穿式的沉头螺纹孔。
11.作为一种优选的技术方案，每组所述支撑构件下端设有指向石墨加热构件轴心的连接底托，所述连接底托前端设有安装端口。
12.作为一种优选的技术方案，每组所述支撑构件内表面部分外凸形成指向石墨加热构件轴心的用于托住石墨加热构件的托板。
13.作为一种优选的技术方案，所述石墨加热构件与托板之间设有陶瓷垫圈，所述托板前端开有贯穿式的第二螺纹孔，所述陶瓷垫圈下表面开有四组非贯穿的与第二螺纹孔相对应的第一螺纹孔，所述石墨加热构件底部搭在陶瓷垫圈的上表面。
14.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
15.石墨加热构件由若干组小规格的加热片体首尾相接而成，大幅缩减了单体的加工难度，降低了生产成本。当石墨加热构件中的某处加热片体破损后，可将新的加热片体加以替换，无需更换整体，大幅降低了维护成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为石墨加热器的结构示意图。
18.图2为支撑构件的结构示意图。
19.图3为加热片体的结构示意图。
20.图4为图3的另一视角图。
21.图中：1、石墨加热构件，2、支撑构件，3、陶瓷垫圈，4、托板，5、连接底托，6、沉头螺纹孔，7、弧形板，8、加热片体，9、第一螺纹孔，10、第二螺纹孔，11、第一安装槽，12、第三螺纹孔，13、第二安装槽。
具体实施方式
22.下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，并不被配置为限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。
23.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中,用石墨加热器将坩埚内的多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备。现有的石墨加热器大多采用的是圆筒状一体式的石墨构件作为电阻发热体进行加热操作，且需要机械加工成连续弯曲回旋的几何形状，一旦加工或安装过程中出现失误，就可能造成石墨构件的报废，因而加工成本和维护成本高昂。为此，特提出一种石墨加热器，以解决现有石墨加热器加工和维护成本高昂的问题。
25.如图1至图4所示，实施例中的石墨加热器包括桶式的石墨加热构件1和四组铜制的均等环绕分布在石墨加热构件1外侧的支撑构件2，每组支撑构件2通过石墨螺栓与石墨加热构件1做可拆卸连接。石墨具有极佳的导电性和导热性，在保证石墨加热构件1整体效
能的同时，石墨加热构件1可采用分体组装的结构设计，即石墨加热构件1由若干组水平截面为弧形且竖直截面为l形的加热片体8首尾相接而成，大幅缩减了单体的加工难度，降低了生产成本。当石墨加热构件1中的某处加热片体8破损后，可将新的加热片体8加以替换，无需更换整体，大幅降低了维护成本。
26.如图3和图4所示，每一加热片体8由一体成型且相互垂直的u型加热板和v型加热板组成，u型加热板尾端与v型加热板首端相接，v型加热板尾端垂直弯折延伸形成与u型加热板共处同一圆周面的用于连接相邻加热片体8的连接臂。u型加热板首端的外表面内凹形成第一安装槽11，第一安装槽11开有多组非贯穿的第三螺纹孔12，连接臂端部的内表面内凹形成与第一安装槽11相对应的第二安装槽13，第二安装槽13开有多组与第三螺纹孔12相对应的贯穿式的沉头螺纹孔6。
27.连接时，位于首位的加热片体8的第一安装槽11与次位的加热片体8的第二安装槽13相扣合，然后通过多组石墨螺栓加以连接固定，依次类推，直至完成闭环。闭环完成后，若干u型加热板及连接臂共同组成桶式石墨加热构件1的“桶壁”，若干v型加热板共同组成桶式石墨加热构件1的“桶底”，增大了坩埚的受热面积，坩埚受热均匀，提升了加热效果，缩短了加热时间。
28.如图1和图2所示，实施例中，支撑构件2作为石墨加热构件1支撑柱的同时，也充当石墨加热构件1的电极。每组支撑构件2上端设有贴合石墨加热构件1的弧形板7，弧形板7开有多组用于连接石墨加热构件1的贯穿式的沉头螺纹孔6。每组支撑构件2下端设有指向石墨加热构件1轴心的连接底托5，连接底托5前端设有安装端口。弧形板7上的沉头螺纹孔6与加热片体8的沉头螺纹孔6相对应，以此完成连接固定。相对设置的两支撑构件2组成一对受电电极，使用时，选取一对支撑构件2连接电源的正负极，其它支撑构件2可作为备选电极。
29.如图2所示，每组支撑构件2内表面部分外凸形成指向石墨加热构件1轴心的用于托住石墨加热构件1的托板4，石墨加热构件1与托板4之间设有陶瓷垫圈3。托板4前端开有贯穿式的第二螺纹孔10，陶瓷垫圈3下表面开有四组非贯穿的与第二螺纹孔10相对应的第一螺纹孔9，石墨加热构件1底部搭在陶瓷垫圈3的上表面。陶瓷垫圈3可以托住石墨加热构件1，保证石墨加热构件1的结构稳定性，避免悬空导致石墨加热构件1与支撑构件2连接处出现集中应力。
30.本实施例中的石墨加热构件1由若干组小规格的加热片体8首尾相接而成，大幅缩减了单体的加工难度，降低了生产成本。当石墨加热构件1中的某处加热片体8破损后，可将新的加热片体8加以替换，无需更换整体，大幅降低了维护成本。
31.依照本实用新型如上文的实施例，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。