[发明专利]辐射等温加热炉

说明书

本发明是工业或科学研究用的加热炉。

现有的辐射加热炉有两类，一类是由数个共焦点的开口椭园柱面组成炉体，公共焦点处放置被加热物，另外的焦点处放置辐射热光源。第二类是由椭园绕长轴旋转组成炉体，在一个焦点处放置辐射热光源，另一个焦点处放置被加热物。如日本专利昭60-200890，炉体外形是一个绕椭园长轴旋转而成的椭球体，也可以是有一个公共焦点的几个开口旋转椭球体，公共焦点处放置被加热物，在另外的几个焦点处放置辐射热光源。上述辐射加热炉的型面都较复杂，加工难度大，且辐射热光源及被加热物都分别放置在旋转椭球体的焦点处，热量集中于焦点，被加热物体积较大时受热不均匀。以日本专利昭60-200890的辐射加热炉为例，使用几个点光源作热源，热量高度集中于被加热物上的几点处，故这种加热炉仅适用于加热体积很小的物体。

本发明的目的在于，提供一种结构简单、加工方便，被加热物受热均匀，热效率高的辐射等温加热炉。

如图1、2所示，本发明辐射等温加热炉由炉体（1）、辐射热光源（2）、光源支架（3）组成。炉体（1）是由椭园周绕通过两焦点之间的任意一点并垂直于长轴的直线旋转而成的椭球面组成。其椭园长、短轴之比1.7～4。辐射热光源（2）是按要求加工成园弧形的灯管，如碘钨灯管。通过光源支架（3）固定在炉体内最大焦点轨迹周线附近，并平行于焦点轨迹周线。被加热物放置在炉体中心轴即旋转轴处。

炉体（1）可以由椭园绕短轴旋转而成的椭球面组成，炉体可由钢、铝或铜制成，内壁可镀镍、铬或金。如图1所示，炉体（1）可分为两个半椭球体，并可分别安装把手（4）。炉体（1）内可放置石英玻璃管（5），以便把被加热物隔开，既可防止被加热物氧化，又可防止炉壁受到污染。炉体（1）上可留有安装测温控温系统（6）以及配置转象物镜、显微镜、录相等观察记录系统（7）的窗口。

炉体（1）内可根据炉膛体积和等温的要求，在最大椭园焦点轨迹周线附近，固定偶数排灯管（在椭园焦点轨迹周线上可固定一排，亦可不用）。

为满足对长柱形物体的加热要求，可把几个炉体组合使用（如图2）。

炉体（1）外亦可增加冷却水套。

本发明辐射等温加热炉结构简单、加工方便。由于偶数排辐射热光源及被加热物不在椭园旋转体的焦点上，其距离可以调节和选择;故炉膛内加热均匀区可根据需要进行设计，使被加热物受热均匀。热能损失小，经实验及计算证明，在长、短轴之比为1.7～4的旋转椭球体内，热光源不在焦点上的热辐射线，经炉壁的几次反射，便会落在被加热物上或被光源吸收。故本辐射等温加热炉热效率高，被加热物温升快，热惯性小，温度适用范围宽。

本辐射等温加热炉节能、清洁用途广泛。不但可以作为各种高温试验的加热设备，亦可作为电子、物理冶金、化学分析等行业的加热设备。

发明人为复合加载亚微观材料实验机设计制作了加热试件用的辐射等温加热炉。炉体是由椭园绕短轴旋转而成的椭球面组成，椭园长、短轴之比为1.9，长轴为200mm，炉膛内均匀加热区为40mm。炉体分为两个半椭球体，分别装有把手，并留有安装测温控温系统及配置转象物镜、显微镜、录相等观察记录系统的窗口。炉体内有两排碘钨灯加热管，分别装在椭园焦点轨迹周线的上、下方。加热试件保温200℃时仅需耗电100瓦。

图1是附带手柄、石英玻璃管、温控系统、观察记录系统的辐射等温加热炉示意图。

图2是组合炉体示意图。