CN110923804A

CN110923804A - 一种用于单晶硅生长炉的套环式水冷管

Info

Publication number: CN110923804A
Application number: CN201911109168.5A
Authority: CN
Inventors: 钱万勇
Original assignee: Suzhou Sanyuan Fluid Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Sanyuan Fluid Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2020-03-27

Abstract

本发明提供一种用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，涉及单晶硅生长炉技术领域，包括第一水冷管、第二水冷管和第三水冷管，所述第一水冷管包括第一冷却段、第一出口和第一进口；所述第二水冷管包括第二冷却段、第二出口和第二进口；所述第三水冷管包括第三冷却段、第三出口和第三进口；所述第一冷却段、第二冷却段和第三冷却段均呈圆形结构。通过采用三条水冷管道，实现单晶硅生长炉底板上多个零器件的局部降温，有效改善了底板上零器件的工作环境，进而延长了零器件的工作寿命，进而降低生产成本。

Description

一种用于单晶硅生长炉的套环式水冷管

技术领域

本发明涉及单晶硅生长炉技术领域，特别涉及一种用于单晶硅生长炉的套环式水冷管。

背景技术

单晶硅生长炉是通过直拉法生产单晶硅的制造设备，主要由主机、加热电源和计算机控制***三大部分组成，其中主机部分还包括机架、双层水冷式结构炉体、水冷式阀座、晶体提升旋转机构、坩埚提升旋转机构、氩气***、真空***及自动炉压检测控制、水冷***及多种安全保障装置和加料口。

单晶硅生长炉由于其本身具有较高的温度，所以需要进行多处进行冷却，例如现有的单晶硅生产炉均设置了水层水冷式结构炉体。但实际生产应用中发现，在单晶硅生长炉底部下方的底板设置有各种电子检测器件、气体导入口和电线口，由于距离单晶硅生长炉的距离相对较近，其工作环境温度仍然较高，对器件的工作效率和工作寿命产生了极大影响，但由于该位置结构复杂，尚未发现有效的冷却方案以解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，在不影响单晶硅生长炉温度的前提下，有效降低了单晶硅生长炉下方底板的局部温度，改善了设置在底板上各部件的工作环境，从而延长了底板上各部件的工作寿命，降低生产成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，包括第一水冷管、第二水冷管和第三水冷管，所述第一水冷管包括第一冷却段、第一出口和第一进口；所述第二水冷管包括第二冷却段、第二出口和第二进口；所述第三水冷管包括第三冷却段、第三出口和第三进口；所述第一冷却段、第二冷却段和第三冷却段均呈圆形结构，所述第一冷却段的内径大于所述第二冷却段的外径，所述第二冷却段的内径大于所述第三冷却段的外径，所述第一冷却段、第二冷却段和第三冷却段位于同一平面上。

上述方案的进一步方案为，所述第一进口与所述第一出口平行，所述第一进口与所述第一冷却段垂直，所述第二进口与所述第二出口平行，所述第二进口与所述第二冷却段垂直，所述第三进口与所述第三出口平行，所述第三进口与所述第三冷却段垂直。

上述方案的进一步方案为，所述第一冷却段设有若干个折弯，所述折弯沿所述第一冷却段的外径周向均匀分布。

上述方案的进一步方案为，其特征在于，所述折弯朝向所述第一冷却段圆心方向弯曲，所述折弯的数量为7个。

上述方案的进一步方案为，其特征在于，所述第一出口和所述第一进口设置在所述第一冷却段的内侧，所述第一冷却段还设有第一缺口。

上述方案的进一步方案为，其特征在于，所述第二出口和所述第二进口设置在所述第二冷却段的内侧，所述第二冷却段设有第二缺口，所述第一缺口与所述第二缺***错分布。

上述方案的进一步方案为，所述第二冷却段的内侧与外侧平行。

上述方案的进一步方案为，所述第三出口和所述第三进口设置在所述第三冷却段的外侧，所述第三冷却段设有多个第三缺口，所述缺口位于同一直线上。

上述方案的进一步方案为，所述第三冷却段包括呈对称设置的第一折弯、第二折弯、第三折弯和第四折弯，所述第一折弯、第二折弯、第三折弯和第四折弯沿所述第一冷却段的轴向方向由外到内依次排列。

上述方案的进一步方案为，所述套环式水冷管采用不锈钢材质制成，所述套环式水冷管为精轧管。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优点和有益效果：本发明提供一种用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，包括第一水冷管、第二水冷管和第三水冷管，所述第一水冷管包括第一冷却段、第一出口和第一进口；所述第二水冷管包括第二冷却段、第二出口和第二进口；所述第三水冷管包括第三冷却段、第三出口和第三进口；所述第一冷却段、第二冷却段和第三冷却段均呈圆形结构，所述第一冷却段的内径大于所述第二冷却段的外径，所述第二冷却段的内径大于所述第三冷却段的外径，所述第一冷却段、第二冷却段和第三冷却段位于同一平面上。通过采用三条水冷管道，实现单晶硅生长炉底板上多个零器件的局部降温，有效改善了底板上零器件的工作环境，进而延长了零器件的工作寿命，进而降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。

图1为实施例中套环式水冷管的***图；

图2为实施例中套环式水冷管的俯视图；

图3为实施例中套环式水冷管***结构的主视图；

图4为实施例中第一水冷管的俯视图；

图5为实施例中第二水冷管的俯视图；

图6为实施例中第三水冷管的俯视图。

图中：100-套环式水冷管；1-第一水冷；11-第一冷却段；12-第一出口；13-第一进口；14-折弯；15-第一缺口；2-第二水冷管；21-第二冷却段；22-第二出口；23-第二进口；24-第二缺口；3-第三水冷管；31-第三冷却段；32-第三出口；33-第三进口；34-第三缺口；35-第一折弯；36-第二折弯；37-第三折弯；38-第四折弯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“安装”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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1-6所示，本发明提供一种用于单晶硅生长炉的套环式水冷管100，包括第一水冷管1、第二水冷管2和第三水冷管3，所述第一水冷管1包括第一冷却段11、第一出口12和第一进口13；所述第二水冷管2包括第二冷却段21、第二出口22和第二进口23；所述第三水冷管3包括第三冷却段31、第三出口32和第三进口33；所述第一冷却段1、第二冷却段2和第三冷却段3均呈圆形结构，所述第一冷却段1的内径大于所述第二冷却段2的外径，所述第二冷却段2的内径大于所述第三冷却段3的外径，所述第一冷却段1、第二冷却段2和第三冷却段3位于同一平面上。

第一水冷管1用于冷却底板外圈的零器件，第二水冷管3用于冷却底板中心区域的零器件，第二水冷管2用于冷却底板外圈和中心区域之间的零器件，采用三条水冷管，一方面可以实现底板所有零器件的全覆盖冷却，另一方面，可有效提高冷却效率，实现更好的冷却效果。

本实施例中，所述第一进口13与所述第一出口12平行，所述第一进口13与所述第一冷却段11垂直，所述第二进口23与所述第二出口22平行，所述第二进口23与所述第二冷却段垂直，所述第三进口33与所述第三出口32平行，所述第三进口33与所述第三冷却段垂直。

进口是指水流出的口，出口是指水流出的口；本实施例中进口和出口并非唯一确定，进口也可以作为出口，出口也可以作为进口；进口和出口平行设置，便于冷却水管进出位置的布局和设计，方便进出水管的连接和布局；进出口与冷却段垂直设置，可以最大化冷却底板上的零器件，实现冷却面积最大化。

本实施例中，所述第一冷却段11设有若干个折弯14，所述折弯沿所述第一冷却段11的外径周向均匀分布。

折弯用于围绕特定零器件进行环绕，实现对特定零器件的精准和全方位冷却，提升冷却效率。

本实施例中，所述折弯14朝向所述第一冷却段11圆心方向弯曲，所述折弯14的数量为7个。

本实施例中，所述第一出口12和所述第一进口13设置在所述第一冷却段11的内侧，所述第一冷却段11还设有第一缺口15。

第一缺口15用于实现第一水冷管1的圆形回绕。

本实施例中，所述第二出口22和所述第二进口23设置在所述第二冷却段2的内侧，所述第二冷却段2设有第二缺口24，所述第一缺口15与所述第二缺口24交错分布，以便实现冷却面积和冷却效率的最大化。

本实施例中，所述第二冷却段2的内侧与外侧平行。

本实施例中，所述第三出口32和所述第三进口33设置在所述第三冷却段3的外侧，所述第三冷却段3设有多个第三缺口34，所述第三缺口34位于同一直线上。第三缺口34一方面用于实现第三水冷端的圆形回绕，另一方面用于实现底板中心区域零器件的冷却环绕最大化，提升冷却精准度和冷却效率。

本实施例中，所述第三冷却段3包括呈对称设置的第一折弯35、第二折弯36、第三折弯37和第四折弯38，所述第一折弯35、第二折弯36、第三折弯37和第四折弯38沿所述第一冷却段11的轴向方向由外到内依次排列。

第一折弯35、第二折弯36、第三折弯37和第四折弯38的设置，实现了底板中心区域零器件的充分环绕，提升冷却对象的精准度，提升冷却效率。

本实施例中，所述套环式水冷管采用不锈钢材质制成，所述套环式水冷管为精轧管。

采用不锈钢材质制成的水冷管，具有耐腐蚀、不易留垢的优点，延长水冷管的使用寿命，降低生产成本。精轧管具有能承受高压、冷弯、扩口、压扁不开裂、不皱皮和内外壁光洁度好等优点，可有效提升水冷管的使用寿命，降低单晶硅生长炉的生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，其特征在于，包括第一水冷管、第二水冷管和第三水冷管，所述第一水冷管包括第一冷却段、第一出口和第一进口；所述第二水冷管包括第二冷却段、第二出口和第二进口；所述第三水冷管包括第三冷却段、第三出口和第三进口；所述第一冷却段、第二冷却段和第三冷却段均呈圆形结构，所述第一冷却段的内径大于所述第二冷却段的外径，所述第二冷却段的内径大于所述第三冷却段的外径，所述第一冷却段、第二冷却段和第三冷却段位于同一平面上。

2.根据权利要求1所述的用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，其特征在于，所述第一进口与所述第一出口平行，所述第一进口与所述第一冷却段垂直，所述第二进口与所述第二出口平行，所述第二进口与所述第二冷却段垂直，所述第三进口与所述第三出口平行，所述第三进口与所述第三冷却段垂直。

3.根据权利要求2所述的用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，其特征在于，所述第一冷却段设有若干个折弯，所述折弯沿所述第一冷却段的外径周向均匀分布。

4.根据权利要求3所述的用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，其特征在于，所述折弯朝向所述第一冷却段圆心方向弯曲，所述折弯的数量为7个。

5.根据权利要求4所述的用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，其特征在于，所述第一出口和所述第一进口设置在所述第一冷却段的内侧，所述第一冷却段还设有第一缺口。

6.根据权利要求5所述的用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，其特征在于，所述第二出口和所述第二进口设置在所述第二冷却段的内侧，所述第二冷却段设有第二缺口，所述第一缺口与所述第二缺***错分布。

7.根据权利要求6所述的用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，其特征在于，所述第二冷却段的内侧与外侧平行。

8.根据权利要求7所述的用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，其特征在于，所述第三出口和所述第三进口设置在所述第三冷却段的外侧，所述第三冷却段设有多个第三缺口，所述缺口位于同一直线上。

9.根据权利要求8所述的用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，其特征在于，所述第三冷却段包括呈对称设置的第一折弯、第二折弯、第三折弯和第四折弯，所述第一折弯、第二折弯、第三折弯和第四折弯沿所述第一冷却段的轴向方向由外到内依次排列。

10.根据权利要求9所述的用于单晶硅生长炉的套环式水冷管，其特征在于，所述套环式水冷管由不锈钢材质制成，所述套环式水冷管为精轧管。