CN201778147U - 蓝宝石生长设备及其籽晶快速更换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种籽晶快速更换装置，用于对蓝宝石生长设备中的籽晶进行快速更换，包括：依次设置在所述蓝宝石生长设备的顶盖和波纹管之间的插板阀和隔离室，所述隔离室上设置有排气阀。本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置，缩短了籽晶更换的时间，同时减少了籽晶在更换过程中能源的消耗，消除了现有的籽晶更换过程中对各个部件损坏的风险。基于上述实施例提供的籽晶快速更换装置，本实用新型实施例还提供了一种具有上述籽晶快速更换装置的蓝宝石生长设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及蓝宝石生长设备技术领域，更具体地说，涉及一种籽晶快速更换装置，本实用新型还涉及一种具有上述籽晶快速更换装置的蓝宝石生长设备。
背景技术
蓝宝石生长是在真空(5.0×10-3Pa)和高温(2000℃)的环境中进行的，在蓝宝石生长的初期、中期容易发生籽晶损坏、断裂，此时需要对籽晶进行更换。
现有的蓝宝石生长设备在设计和制造时，未考虑蓝宝石的在生长的初期或中期籽晶损坏、断裂时而需要更换处理的情况。因此，这种蓝宝石生长设备一旦籽晶出现故障，采取的措施只能是降温、拆炉、敲出坩埚中的原料，更换籽晶，重新拆炉、重新抽真空、重新升温化料、重新引晶。
上述蓝宝石生长设备在蓝宝石进行到初、中期再进行籽晶的更换时，需要停炉降温更换籽晶，然后再装炉升温，这种籽晶的更换至少需要5天，因此更换籽晶花费的时间很长。同时，蓝宝石生长设备在停炉、降温到再次装炉升温，重复能源的消耗大约为蓝宝石生长所消耗的总能源的30％-40％，能源消耗浪费大。
上述拆炉的过程中，由于籽晶更换是在原料溶化、降温之后进行的，原料都与坩埚粘连在一起，更换籽晶的过程中需要将凝固的原料敲碎，在敲碎的过程中，可能损坏坩埚，同时更换籽晶后装炉时需要将坩埚再次装入生长炉腔中，在装入的过程中可能碰到其他部件，造成部件被碰坏的风险。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种籽晶快速更换装置，缩短了籽晶的更换时间，同时减少了籽晶在更换过程中能源的消耗。
为了达到上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：
一种籽晶快速更换装置，用于对蓝宝石生长设备中的籽晶进行快速更换，包括：依次设置在所述蓝宝石生长设备的顶盖和波纹管之间的插板阀和隔离室，所述隔离室上设置有排气阀。
优选的，上述籽晶快速更换装置中，所述插板阀为水冷插板阀。
优选的，上述籽晶快速更换装置中，所述隔离室为水冷隔离室。
优选的，上述籽晶快速更换装置中，所述隔离室分为内层和外层，所述隔离室分为内层和外层，且两者之间设置有间隙，所述外层上设置有冷却水进口和冷却水出口。
其外层上设置有冷却水进口和冷却水出口。
优选的，上述籽晶快速更换装置中，所述隔离室上设置有观察孔。
优选的，上述籽晶快速更换装置中，所述顶盖和插板阀、所述插板阀和所述隔离室、所述隔离室和所述波纹管之间均采用法兰盘连接。
优选的，上述籽晶快速更换装置中，所述顶盖和插板阀、所述插板阀和所述隔离室之间均采用CF法兰盘连接，所述隔离室和所述波纹管之间采用KF法兰盘连接。
基于上述籽晶快速更换装置，本实用新型实施例还提供一种蓝宝石生长设备，包括顶盖和如前所述的籽晶快速更换装置，所述籽晶快速更换装置上的插板阀与所述顶盖连接。
由上述的技术方案可知，本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置中，在现有的蓝宝石生长设备上的顶盖和波纹管之间设置插板阀和隔离室，当籽晶需要更换时，打开插板阀将籽晶上升到隔离室中，关闭插板阀，待籽晶降温后，打开隔离室的排气阀，实现隔离室内的环境为常压状态，插板阀将高温、高真空的蓝宝石生长设备的炉腔内环境与更换籽晶需要的常温、常压环境隔绝；当籽晶更换完毕后，将隔离室内抽成真空，打开插板阀将籽晶放入炉内，隔离室用于对更换好的籽晶进入高温、高真空的环境做过渡空间，通过隔离室的排气孔上的排气阀使得隔离室为真空环境，从而保证更换后的籽晶进入高真空的炉腔。本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置，缩短了籽晶更换的时间，同时减少了籽晶在更换过程中能源的消耗，消除了现有的籽晶更换过程中对各个部件损坏的风险。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置中隔离室的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置中隔离室的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置中隔离室的剖视结构示意图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种籽晶快速更换装置，实现了对籽晶的快速更换，缩短了籽晶的更换时间，同时减少了籽晶在更换过程中燃料的消耗。为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的方案，下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
请参考附图1-4，图1为本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置的结构示意图；图2和图3为本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置中隔离室在不同视角观察的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置中隔离室的剖视结构示意图。
其中：1为隔离室，2为CF法兰盘，3为KF法兰盘，4为排气阀，5为水冷插板阀，6为波纹管，7为顶盖，11为排气孔，12为观察孔，13为外层，14为内层，15为间隙，16为冷却水出口，17为冷却水进口，41为抽气接口。
本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置，用于对蓝宝石生长设备中的籽晶进行快速更换，包括隔离室1和插板阀，插板阀和隔离室1依次设置在蓝宝石生长设备的顶盖7和波纹管6之间，隔离室1的排气孔11上设置有排气阀4。
本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置中，在现有的蓝宝石生长设备上的顶盖7和波纹管6之间设置插板阀和隔离室1，当籽晶需要更换时，打开插板阀将籽晶上升到隔离室1中，关闭插板阀，待籽晶降温后，打开隔离室1的排气阀，实现隔离室1内的环境为常压状态，插板阀将高温、高真空的蓝宝石生长设备的炉腔内环境与更换籽晶需要的常温、常压环境隔绝；当籽晶更换完毕后，将隔离室1内抽成真空，打开插板阀将籽晶放入炉内，隔离室用于对更换好的籽晶进入高温、高真空的环境做过渡空间，通过隔离室的排气孔上的排气阀的抽气接口41使得隔离室为真空环境，从而保证更换后的籽晶进入高真空的炉腔。
本实用新型实施例提供的籽晶快速更换装置设置在现有的蓝宝石生长设备上，在籽晶的更换过程中避免了现有的生长设备在籽晶更换过程中需要降温、拆炉，更换籽晶后在重新抽真空、升温等操作，缩短了籽晶的更换时间，同时，由于上述籽晶更换过程中避免了降温、拆炉，更换籽晶后无需升温等操作，所以不需要完全降温冷却和再次升温化料的过程中，所以节省了水、电、气等能源的消耗，节省了籽晶更换过程中的能源消耗成本。
本实施例中提供的籽晶快速更换装置在籽晶的更换过程中，无需降温、拆炉，所以避免了溶化了的原料与坩埚粘连在一起的情况，不存在溶化的原料凝固的情况，所以不需要敲碎料，避免了坩埚损坏的情况，另外，由于上述更换装置避免了拆炉，所以避免了现有籽晶更换过程中再次装炉时可能碰坏炉腔中其他热部件的风险。
上述实施例中提供的籽晶更换装置中，插板阀的作用是将蓝宝石生长设备的炉腔中的高温、高真空环境与隔离室隔绝，可以为密封性良好的开关阀，优选的，上述插板阀为水冷插板阀5，水冷插板阀5具有冷却作用，可以更好地将蓝宝石生长设备中的高温环境与隔离室1中的常温环境进行隔绝。
上述实施例中提供的籽晶更换装置中，隔离室1优选为水冷隔离室，可以很好地对籽晶进行冷却，使得籽晶更快地实现更换所需要的常温温度，实现操作人员在更短的时间内进行更换。设置在隔离室1上的排气阀4在损坏的籽晶上升到隔离室后冷却后打开，通入空气对籽晶实现隔离室1内气压为常压。
上述水冷隔离室，可以为在隔离室的墙壁上设置冷水循环通道，也可以将隔离室的墙壁设计为内层14和外层13，其内层14和外层13之间设置有间隙15，用于盛放冷却水；并在外层13上设置有冷却水进口17和冷却水出口16，以便实现冷却水的进出，这种水冷方式，冷却水循环量大，可以更快地实现对水冷隔离室内的籽晶进行冷却。
上述实施例提供的籽晶快速更换装置中，在隔离室上还设置有观察孔12，方便对隔离室1内的籽晶进行观察。
上述实施例中提供的籽晶更换装置中，在蓝宝石生长设备的顶盖7和插板阀、插板阀和隔离室1、隔离室和波纹管6之间可以通过可拆卸部件进行连接，如螺钉、螺栓或法兰盘。优选的，上述顶盖7和插板阀、插板阀和隔离室1制作间采用CF法兰盘2进行连接，隔离室和波纹管之间采用KF法兰盘3进行连接。
上述实施提供的籽晶更换装置中，在籽晶更换过程中操作步骤如下：
a、将蓝宝石生长设备中的籽晶完全上升到隔离室1内；
b、关闭插板阀；
c、待籽晶在隔离室1内冷却1个小时左右，打开排气阀4，往隔离室1内放入空气，使得籽晶处于更换所需的常压的环境；
d、将波纹管6从隔离室1上拆离，将籽晶上升隔离室1外进行更换；
e、更换完成后，将籽晶放置在隔离室1内，将波纹管6固定在隔离室1上，通过排气阀4上的抽气接口41隔离室1抽真空到1Pa以下；
f、打开插板阀，将更换后的籽晶缓慢深入到坩埚的熔体里重新引晶。
基于上述实施例提供的籽晶快速更换装置，本实用新型实施例还提供了一种具有上述籽晶快速更换装置的蓝宝石生长设备，该设备包括顶盖7和上述实施例中提供的籽晶快速更换设备，该籽晶更换设备上的插板阀固定连接在顶盖7上。
上述实施例提供的籽晶快速更换装置不仅仅适用于蓝宝石生长设备中，也可以应用于其他类似的晶体生长设备上。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种籽晶快速更换装置，用于对蓝宝石生长设备中的籽晶进行快速更换，其特征在于，包括：依次设置在所述蓝宝石生长设备的顶盖和波纹管之间的插板阀和隔离室，所述隔离室上设置有排气阀。
2.根据权利要求1所述的籽晶快速更换装置，其特征在于，所述插板阀为水冷插板阀。
3.根据权利要求2所述的籽晶快速更换装置，其特征在于，所述隔离室为水冷隔离室。
4.根据权利要求3所述的籽晶快速更换装置，其特征在于，所述隔离室分为内层和外层，且两者之间设置有间隙，所述外层上设置有冷却水进口和冷却水出口。
5.根据权利要求4所述的籽晶快速更换装置，其特征在于，所述隔离室上设置有观察孔。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的籽晶快速更换装置，其特征在于，所述顶盖和插板阀、所述插板阀和所述隔离室、所述隔离室和所述波纹管之间均采用法兰盘连接。
7.根据权利要求6所述的籽晶快速更换装置，其特征在于，所述顶盖和插板阀、所述插板阀和所述隔离室之间均采用CF法兰盘连接，所述隔离室和所述波纹管之间采用KF法兰盘连接。
8.一种蓝宝石生长设备，其特征在于，包括顶盖和上述权利要求1-7中任意一项所述的籽晶快速更换装置，所述籽晶快速更换装置上的插板阀与所述顶盖连接。
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| CN2010202876493U CN201778147U (zh) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | 蓝宝石生长设备及其籽晶快速更换装置 |
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2010
- 2010-08-11 CN CN2010202876493U patent/CN201778147U/zh not_active Expired - Lifetime
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Owner name: ZHEJIANG YUNFENG NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI YUNFENG OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20120419 |
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| COR | Change of bibliographic data |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20120419 Address after: 321037 Yang village, Fu town, Jindong District, Zhejiang, Jinhua Patentee after: Zhejiang Yunfeng New Energy Technology Co., Ltd. Address before: 201201, Shanghai Zhangjiang hi tech industry Eastern Victory Road No. 7, building 836, 501 Patentee before: Shanghai Yunfeng Optoelectronic Technology Co., Ltd. |
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| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110330 |