CN102851746A - 蓝宝石单晶炉双向对称式抽空系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于蓝宝石单晶炉的双向对称式抽空系统，包括真空泵组和设置在单晶炉上的抽真空管道，其中：所述的抽真空管道包括对称的左抽空管道和右抽空管道，其具体结构为：腔体设有两个贯通对称的抽空口，分别通过法兰与左抽空管道、右抽空管道密封连接，左、右抽空管道外壁分别焊有螺旋式缠绕水冷管，一个抽空管道上设有弹簧式安全泄压装置，另一个抽空管道上设有真空角阀；十字管道通过管道托架连接固定在腔体外壁上，左抽空管道和右抽空管道交汇于十字管道，通过法兰与十字管密封连接；真空泵组通过法兰与十字管道密封连接，十字管道上设有低真空计和高真空计。

Description

蓝宝石单晶炉双向对称式抽空系统
技术领域
本发明涉及一种抽空系统，尤其是一种用于蓝宝石单晶炉的能够满足于蓝宝石单晶生长所需高真空条件，并满足热场平衡对称条件的双向对称式抽空系统。 
背景技术
蓝宝石单晶炉是LED产业中重要的晶体生长设备，由于蓝宝石单晶体必须在高温（约2050°C）与高真空的条件下（10E-5Pa）缓慢生长而成，高温条件下炉内会产生大量的挥发物，影响炉内的真空度，需要及时通过抽空系统排出，以免影响蓝宝石晶体的纯度，因此抽空系统的性能与可靠性直接关系到蓝宝石单晶体生长的成败。目前，蓝宝石单晶炉一般采用单管道非对称式抽空系统。该结构中的腔体只设有一个贯通的抽空口，同时为了保证抽真空时的流量，该抽空口直径一般较大，将破坏蓝宝石单晶体生长所需的热场平衡对称性，无法形成对称的温度场。因此，采用单管道非对称式抽空系统的蓝宝石单晶炉，其生长出的晶体经常出现长偏、粘锅、裂纹及气泡等不良现象，晶体成品率较低，严重影响蓝宝石长晶的生产效率。 
目前，在蓝宝石单晶炉中采用双向对称式抽空系统，减小腔体抽空口直径，以形成对称的温度场，通过管道托架固定连接于腔体外壁以增强结构刚度及稳定性未见诸报道。 
发明内容
本发明的目的在于：针对现有蓝宝石长晶炉的单一非对称式抽空系统中腔体单一抽空口过大，破坏温度场的对称性，致使蓝宝石单晶生长成品率低、粘锅、质量不高等一系列问题，提供一种新型可靠的用于蓝宝石单晶炉的双向对称式抽空系统。 
本发明的目的是这样实现的：一种用于蓝宝石单晶炉的双向对称式抽空系统，包括真空泵组和设置在单晶炉上的抽真空管道，其特征在于：所述的抽真空管道包括对称的左抽空管道和右抽空管道，其具体结构为：
a) 腔体设有两个水平贯通对称的抽空口，分别通过法兰与左抽空管道、右抽空管道的一端密封连接，左、右抽空管道外壁分别焊有螺旋式缠绕水冷管，一个抽空管道上设有弹簧式安全泄压装置，另一个抽空管道上设有真空角阀；
b) 十字管道通过管道托架连接固定在腔体外壁上，左抽空管道和右抽空管道的另一端汇集于十字管道，通过法兰与十字管密封连接；
c) 真空泵组通过法兰与十字管道密封连接，十字管道上设有低真空计和高真空计。
    在本发明中：左抽空管道和右抽空管道中均设有波纹管，波纹管两端通过卡钳与对应的管道密封连接；左抽空管道和右抽空管道分别通过左右法兰与十字管道密封连接，十字管道通过下法兰与真空泵组密封连接，低真空计和高真空计设在十字管道的上法兰。 
    在本发明中：左抽空管道、右抽空管道、十字管道和波纹管的材料均为不锈钢。 
在本发明中：真空泵组包括机械泵和扩散泵。 
本发明的优点在于：由于采用双向对称式抽空系统，有利于提高温度场的对称性与稳定性；由于抽空系统通过管道托架固定连接于腔体外壁，增强了系统自身的结构刚度及稳定性；由于在抽空管道上设有弹簧式安全泄压装置和真空角阀，大大提高了蓝宝石单晶炉的安全性能。 
附图说明
图1是本发明涉及的双向对称式抽空系统的一种实施例示意俯视图； 
图2是本发明涉及的双向对称式抽空系统的一种实施例示意主视图；
图中：1、腔体，2、左抽空管道，3、右抽空管道，4、十字管道，5、波纹管，6、真空泵组，7、管道托架，8、左抽空水冷管，9、右抽空水冷管，10、弹簧式安全泄压装置，11、卡钳，12、真空角阀，13、低真空计，14、高真空计
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明涉及的一种实施例的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步地描述。 
由图1、图2可见，本发明包括真空泵组6和设置在单晶炉上的抽真空管道，其特征在于：所述的抽真空管道包括对称的左抽空管道2和右抽空管道3，其具体结构为：腔体1设有两个水平贯通对称的抽空口，分别通过法兰与左抽空管道2、右抽空管道3的一端密封连接，左、右抽空管道外壁分别焊有螺旋式缠绕水冷管，一个抽空管道上设有弹簧式安全泄压装置10，另一个抽空管道上设有真空角阀12。十字管道4通过管道托架7连接固定在腔体1外壁上，左抽空管道2和右抽空管道3的另一端汇集于十字管道4，通过法兰与十字管密4封连接。真空泵组6通过法兰与十字管道4密封连接，十字管道4上设有低真空计13和高真空计14。 
    在本实施例中：所述的十字管道4通过下法兰与真空泵组6密封连接，低真空计13和高真空计14设在十字管道4的上法兰。左抽空管道2和右抽空管道3中均设有波纹管5，波纹管5两端通过卡钳11与对应的管道密封连接；左抽空管道2和右抽空管道3通过十字管道地左右法兰与十字管道4密封连接。左抽空管道2、右抽空管道3、十字管道4和波纹管5的材料均为不锈钢。真空泵组6包括机械泵和扩散泵。 
实际使用时，左抽空管道2外壁缠绕焊有螺旋式左抽空水冷管8，右抽空管道3外壁焊有右抽空水冷管9，在蓝宝石单晶炉长晶过程中，真空泵组6持续工作，左抽空水冷管8与右抽空水冷管9将对抽空系统起到散热循环冷却的作用。十字管道4上部分别设有一个低真空计13和一个高真空计14，在真空泵组6启动后，抽空系统开始工作，低真空计13与高真空计14将给蓝宝石单晶生长各个工艺过程提供依据。右抽空管道3上设有真空角阀12，单晶生长结束时，工作人员需用到该部件，以便提高破真空速度。同时，在单晶炉设备调试之初，抽空系统运转后，若高真空计14显示的数值不能满足设备真空度的要求时，需要不断的检查设备的漏点、需频繁用到真空角阀12。左抽空管道2上设有弹簧式安全泄压装置10，当蓝宝石单晶炉内出现漏水、溶液滴落等异常情况时，压力值迅速升高，大于1个大气压时，通过预先调整弹簧的压缩量，使其打开泄压，保护炉腔免受高压力危险，从而提高系统的安全可靠性。

Claims (4)

1.一种用于蓝宝石单晶炉的双向对称式抽空系统，包括真空泵组和设置在单晶炉上的抽真空管道，其特征在于：所述的抽真空管道包括对称的左抽空管道和右抽空管道，其具体结构为： 
a) 腔体设有两个水平贯通对称的抽空口，分别通过法兰与左抽空管道、右抽空管道的一端密封连接，左、右抽空管道外壁分别焊有螺旋式缠绕水冷管，一个抽空管道上设有弹簧式安全泄压装置，另一个抽空管道上设有真空角阀；
b) 十字管道通过管道托架连接固定在腔体外壁上，左抽空管道和右抽空管道的另一端汇集于十字管道，通过法兰与十字管密封连接；
c) 真空泵组通过法兰与十字管道密封连接，十字管道上设有低真空计和高真空计。
2.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶炉用双向对称式抽空系统，其特征在于：左抽空管道和右抽空管道中均设有波纹管，波纹管两端通过卡钳与对应的管道密封连接；左抽空管道和右抽空管道分别通过左右法兰与十字管道密封连接，十字管道通过下法兰与真空泵组密封连接，低真空计和高真空计设在十字管道的上法兰。
3.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶炉用双向对称式抽空系统，其特征在于：左抽空管道、右抽空管道、十字管道和波纹管的材料均为不锈钢。
4.根据权利要求1~3之一所述的蓝宝石单晶炉用双向对称式抽空系统，其特征在于：真空泵组包括机械泵和扩散泵。
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