阅读说明：本技术 一种纽扣型高温加热器 (Button type high temperature heating ware ) 是由 毕永生 赵崇凌 王启佳 李重茂 白雪 张学锋 李镇 张学全 李治 于 2021-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明属于电阻加热器领域,具体地说是一种纽扣型高温加热器,包括加热器外壳、加热丝、加热丝安装架、侧保温层、上保温层、绝缘保温片A及绝缘保温片B。侧保温层设置于加热器外壳的内部,上保温层、绝缘保温片A及加热丝安装架由上至下依次设置于侧保温层的内侧,加热丝均匀缠绕于加热丝安装架上,绝缘保温片B安装于加热器外壳的开口处,并对侧保温层进行支撑。本发明通过侧保温层及上保温层等的配合设置,可有效减少热传导,提高热辐射屏蔽效果；通过均匀细密设置的加热丝可实现稳定均匀的加热。本发明可在超高真空环境中使用,最小加热直径可做到20mm,最高加热温度可达1000℃,能够实现高效、均匀、稳定、节能的高温加热效果。(The invention belongs to the field of resistance heaters, and particularly relates to a button type high-temperature heater which comprises a heater shell, a heating wire mounting rack, a side heat-insulating layer, an upper heat-insulating layer, an insulating heat-insulating sheet A and an insulating heat-insulating sheet B. The side heat preservation sets up in the inside of heater shell, goes up heat preservation, insulating heat preservation piece A and heater strip mounting bracket from top to bottom and sets gradually in the inboard of side heat preservation, and the heater strip evenly twines on the heater strip mounting bracket, and insulating heat preservation piece B installs in the opening part of heater shell to offside heat preservation supports. According to the invention, the side heat-insulating layer and the upper heat-insulating layer are matched, so that the heat conduction can be effectively reduced, and the heat radiation shielding effect is improved; the heating wires which are uniformly and densely arranged can realize stable and uniform heating. The invention can be used in an ultrahigh vacuum environment, the minimum heating diameter can be 20mm, the maximum heating temperature can reach 1000 ℃, and the high-temperature heating effect with high efficiency, uniformity, stability and energy conservation can be realized.)

一种纽扣型高温加热器

技术领域

本发明属于电阻加热器领域，具体地说是一种纽扣型高温加热器。

背景技术

真空蒸镀设备，是指在真空环境中，将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或者升华，使之在被加热的衬底工件或基片表面析出的过程。通过蒸镀能在金属、半导体、绝缘体甚至塑料、纸张、织物表面上沉积金属、半导体、绝缘体、不同成分比的合金、化合物及部分有机聚合物等的薄膜，其适用范围非常广泛。目前现有技术的真空蒸镀设备用的小尺寸衬底加热器，对于高温及匀热的加热效果较差。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种纽扣型高温加热器。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种纽扣型高温加热器，包括加热器外壳、加热丝、加热丝安装架、侧保温层、上保温层、绝缘保温片A及绝缘保温片B；

所述侧保温层设置于所述加热器外壳的内部，所述上保温层、所述绝缘保温片A及所述加热丝安装架由上至下依次设置于所述侧保温层的内侧，所述加热丝均匀缠绕于所述加热丝安装架上，所述绝缘保温片B安装于所述加热器外壳的开口处，并对所述侧保温层进行支撑。

所述加热器外壳上穿设有加热丝引出管，且所述加热丝引出管位于所述加热器外壳内部的部分穿过所述上保温层，所述加热丝的引出端分别从所述加热丝引出管穿出。

所述加热器外壳上穿设有测温热偶防护管，所述测温热偶防护管位于所述加热器外壳内部的部分依次穿过所述上保温层、所述绝缘保温片A及所述加热丝安装架，伸入至所述加热丝安装架与所述绝缘保温片B之间的空间中的部分所述测温热偶防护管上开设有豁口，所述测温热偶防护管中穿设有测温电偶，所述测温电偶的测温端从所述豁口中露出，所述测温电偶的引出端分别从所述测温热偶防护管穿出。

所述加热器外壳采用钽片冲压而成。

所述侧保温层包括在所述加热器外壳内部由外至内依次套接的若干层钽筒，最内层的所述钽筒靠近所述加热器外壳的开口处焊接有钽环A，所述钽环A分别与除最内层的所述钽筒之外的各所述钽筒的端部焊接，所述钽环A与所述绝缘保温片B的上表面抵接。

各所述钽筒的轴向中心线与所述加热器外壳的轴向中心线均共线。

各所述钽筒的表面均冲压有凸形和/或凹形的鼓包，各所述钽筒的鼓包与相邻的所述钽筒的表面抵接。

所述上保温层包括由上至下依次层叠设置的若干层钽片，各所述钽片表面均冲压出凸和/或凹的纹理，各所述钽片的纹理与相邻的所述钽片的表面抵接，最下层的所述钽片的下方设有焊接于最内层的所述钽筒内侧面的钽环B，所述钽环B与所述绝缘保温片A的上表面抵接。

所述加热丝安装架、绝缘保温片A及绝缘保温片B均采用氮化硼片制成，所述绝缘保温片A下端与所述加热丝抵接，所述加热器外壳的开口处还焊接有钽环C、并对所述绝缘保温片B的下表面进行支撑。

所述加热丝安装架上开设有用于缠绕所述加热丝的若干层环状均布设置的穿丝孔。

本发明的优点与积极效果为：

本发明通过加热丝安装架、绝缘保温片A、绝缘保温片B、侧保温层及上保温层的配合设置，可有效减少热传导，提高热辐射屏蔽效果；通过均匀细密设置的加热丝可实现稳定均匀的加热。本发明可在超高真空环境中使用，可以应用于蒸镀设备的小尺寸衬底加热，最小加热直径可做到20mm，最高加热温度可达1000℃，能够实现高效、均匀、稳定、节能的高温加热效果，使用寿命长，结构设计简单，制造成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A处放大图；

图3为本发明的加热丝与加热丝安装架的整体设置结构示意图；

图4为本发明的加热丝与加热丝安装架的设置结构主视示意图；

图5为本发明的加热丝与加热丝安装架的设置结构俯视示意图；

图6为本发明的加热丝与加热丝安装架的设置结构仰视示意图。

图中：1为加热器外壳、2为加热丝、3为加热丝安装架、301为穿丝孔、4为侧保温层、401为钽筒、5为上保温层、501为钽片、6为绝缘保温片A、7为绝缘保温片B、8为加热丝引出管、9为测温热偶防护管、10为测温电偶、11为钽环A、12为钽环B、13为钽环C。

具体实施方式

下面结合附图1-6对本发明作进一步详述。

一种纽扣型高温加热器，如图1所示，包括加热器外壳1、加热丝2、加热丝安装架3、侧保温层4、上保温层5、绝缘保温片A 6及绝缘保温片B 7。本实施例中加热器外壳1采用0.1-0.5mm 厚的钽片冲压而成。

侧保温层4设置于加热器外壳1的内部，上保温层5、绝缘保温片A 6及加热丝安装架3由上至下依次设置于侧保温层4的内侧，加热丝2均匀缠绕于加热丝安装架3上，绝缘保温片B 7安装于加热器外壳1的开口处，并对侧保温层4进行支撑。

具体而言，加热器外壳1上穿设有加热丝引出管8，且加热丝引出管8位于加热器外壳1内部的部分穿过上保温层5，加热丝2的引出端分别从加热丝引出管8穿出。本实施例中加热丝2为加热器的发热元件，采用市购的材料为钽材料制成的加热丝，直径为0.3mm-0.5mm，也可以采用铁铬铝、铜丝等其他材质制成的加热丝；加热丝引出管8采用陶瓷材料制成，起到保护加热丝2及绝缘的作用。

具体而言，加热器外壳1上穿设有测温热偶防护管9，测温热偶防护管9位于加热器外壳1内部的部分依次穿过上保温层5、绝缘保温片A 6及加热丝安装架3，伸入至加热丝安装架3与绝缘保温片B 7之间的空间中的部分测温热偶防护管9上开设有豁口，测温热偶防护管9中穿设有测温电偶10，测温电偶10的测温端从豁口中露出、以进行测温，测温电偶10的引出端分别从测温热偶防护管9穿出。本实施例中测温电偶10可采用市购的铂铑热偶、钨铼热偶或K型热偶；设有豁口的测温热偶防护管9采用陶瓷材料制成，起到保护测温电偶10及绝缘的作用。

具体而言，如图2所示，侧保温层4包括在加热器外壳1内部由外至内依次套接的若干层钽筒401，最内层的钽筒401靠近加热器外壳1的开口处点焊有钽环A 11，钽环A 11分别与除最内层的钽筒401之外的各钽筒401的端部焊接，从而形成侧保温层4整体；钽环A 11与绝缘保温片B 7的上表面抵接。本实施例中最内层的钽筒401壁厚0.1-0.3mm；除最内层的钽筒401之外设有8-10层的钽筒401，壁厚均为0.02-0.1mm，侧保温层4整体总厚度约为2mm；各钽筒401的轴向中心线与加热器外壳1的轴向中心线均共线。各钽筒401的表面均冲压有凸形和/或凹形的球形鼓包，各钽筒401的鼓包与相邻的钽筒401的表面抵接，可减少相邻钽筒401间的接触面积，进而减少热传导。

具体而言，如图2所示，上保温层5包括由上至下依次层叠设置的若干层钽片501，各钽片501表面均冲压出凸和/或凹的纹理，各钽片501的纹理与相邻的钽片501的表面抵接，可减少相邻钽片501间的接触面积，进而减少热传导；最下层的钽片501的下方设有焊接于最内层的钽筒401内侧面的钽环B 12，钽环B 12与绝缘保温片A 6的上表面抵接。本实施例中钽片501设有6-10层，厚度为0.02-0.1mm，纹理为波浪形或网纹形。

具体而言，本实施例中加热丝安装架3、绝缘保温片A 6及绝缘保温片B 7均采用氮化硼片制成，绝缘保温片A 6下端与加热丝2抵接，加热器外壳1的开口处还点焊有钽环C13、并对绝缘保温片B 7的下表面进行支撑。采用高纯度的氮化硼片制成的绝缘保温片A 6可有效起到绝缘和保温的作用，采用高纯度的氮化硼片制成的绝缘保温片B 7可有效起到保温、匀热、封装及保护测温电偶10的作用。

具体而言，如图3-6所示，本实施例中加热丝安装架3上开设有用于缠绕加热丝2的三层环状均布设置的穿丝孔301，使加热丝2可均匀细密地缠绕于加热丝安装架3上。

工作原理：

通过加热丝安装架3、绝缘保温片A 6、绝缘保温片B 7、侧保温层4及上保温层5的配合设置，可有效减少热传导，提高热辐射屏蔽效果；通过均匀细密设置的加热丝2可实现稳定均匀的加热; 测温电偶10对加热器加热温度进行测温。