[发明专利]一种反射式装置单元和拼接式加热装置及其加热装置系统

说明书

技术领域

本发明涉及材料加热领域，具体涉及一种反射式装置单元和拼接式加热装置及其加热装置系统。

背景技术

现有的抛物面反射加热炉，其反射体是整体结构，故其可加热物料空间是固定的，即反射镜面围成的中间区域，被加热物体不能超过其最大加热尺寸。而且内部镜面由多个抛物面组成，不好加工。

如公开号为CN-1490586A公开了一种反射型环形加热装置，其反射加热、其被加热棒最大长度即凹椭圆反射曲面的垂直长度，且环形凹形椭圆反射面加工极难保证加工的镜面光洁度且能量仅聚焦在椭圆曲面另一焦点上，如对大直径物体很难实现对其均匀加热，且其加热长度也受限。

发明内容

本发明所的目的在于提供一种反射式装置单元和拼接式加热装置及加热系统，该装置能够组合成对圆柱状、圆管状、方管状、矩形棒状、薄板状物体进行均匀加热的圆管式、方管式、扁平式多功能组合快速加热装置，解决红外线照射性加热的整体闭合式、或开启式、或环型反射加热炉的被加热空间大小，长度均受反射面整体结构的限制的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

反射式装置单元，为n个反射体单元拼接成的中空闭合结构，每个反射体单元上对应设置有一个反射面，n个所述反射面围合成中空的加热腔，n≥2。

拼接而成的反射式装置单元存在这样一个优势：可以根据实际待加热材料的形状和长度大小，灵活选择合适个数的反射体单元来拼接成最适合待加热材料的加热装置。反射面也可以为平面或者曲面。一般如无特殊需求，反射面还可以为凸曲面。

本装置单元的截面形状为矩形或者环形，2个相邻的反射体单元之间的夹角为360°/n；本装置单元的截面形状为十字形时，2个相邻的反射体单元之间的夹角为90°或者0°。即就是本装置单元的截面形状为矩形或者环形，n＝2时，则2个相邻的反射体单元之间的夹角为180°，当n＝6时，则2个相邻的反射体单元之间的夹角为60°。本装置单元的截面形状为十字形时，并排排列的两个相邻的反射体单元之间的夹角为0°，非并排排列的反射体单元之间的夹角为90°。

反射面为平面。反射面为凹型曲面。反射面为抛物面。当反射面为抛物面时，红外加热器可以设置在抛物面的焦点上，以实现待加热物体的快速升温。

还包括设置在相邻反射体单元之间的镶块，镶块和反射体单元填充设置，当本装置单元的截面形状为环形时，镶块的个数为n，当本装置单元的截面形状为十字形时，镶块的个数为4。当镶块的个数为n个时，镶块可以为三角形镶块，且为等腰三角形，镶块和反射体单元相邻的夹角为360°/n。当本装置单元的截面形状为十字形时，镶块的个数为4，且镶块可以为矩形。

镶块的设置是为了使得整个反射式装置单元之间的连接更加坚固牢靠，也就是为反射式装置单元寻找一个着力点。另外，镶块的存在使得反射体单元的结构简单化，并且还能够配合反射体单元拼接出诸如截面积为扁圆形等形状，为了扩大反射体单元的灵活拼接方式，镶块的形状可以根据不同形状的待加热材料进行设计，增多了灵活应对不同形状的待加热材料的拼接样式。

反射体单元上设置有冷却通道，所述冷却通道沿长径方向贯穿整个反射式装置单元且分布在反射面外侧。加热温度过高，意味着反射式装置单元的温度也高。可以设置冷却通道，帮助反射式装置单元散发热量，冷却通道可以为冷却圆孔或者冷却弧形孔等。根据反射式装置单元的具体体积大小，可以灵活设置2个或以上的冷却通道。冷却通道包括冷却输出通道和冷却输入通道。

拼接式加热装置，包括红外加热器和多个如前所述的反射式装置单元，多个反射式装置单元同心轴重叠拼接成柱状，多个反射式装置单元的各个加热腔共同围合成加热区，红外加热器设置在加热区内。红外加热器设置在加热区内，红外加热器贯穿于整个拼接式加热装置中。

红外加热器设置在反射面的焦点上，红外加热器和反射面的个数一一对应。当反射面为抛物面时，红外加热器设置在抛物面的焦点上。反射面为抛物面实现快速升温的原理是：红外加热器设置在凹型抛物面的焦点上时，通过抛物面反射后的平行光均匀照射在被加热的空间，实现均匀而快速的升温。

一种拼接式加热装置系统，加热区域温度为1000℃～1700℃，升温速度为300～1000℃/min。还包括冷却装置，所述冷却装置和如前所述的拼接式加热装置相连。现有技术只能达到600℃左右的加热温度，加热速率也非常低下，本发明相对于现有技术来说具有较显著的进步。