CN204690170U - 一种具有多路水道的主炉室 - Google Patents

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朱亮
张俊
傅林坚
沈兴潮
曹建伟
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Abstract

本实用新型涉及晶体生长炉领域，旨在提供一种具有多路水道的主炉室。该主炉室的炉底板通过下法兰与主炉室底部相接；主炉室的侧壁为中空的双层结构，且被至少一个环状主筒隔挡条分隔成相互独立的水冷却区域，每个水冷却区域中均设有螺旋上升布置的主筒隔水条，将水冷却区域分隔成螺旋上升的冷却水通道；炉底板与下法兰形成中空的内部空间，且被至少一个炉底板隔挡条分隔成相互独立的水冷却区域，每个水冷却区域中均设有呈螺旋状布置的炉底板隔水条，将水冷却区域分隔成螺旋外延的冷却水通道。该产品节约了材料成本；可以单独调节内圈的水流量及出水温度，分别调节上、中、下水路水流量与出水温度，从而调节炉内温场分布，以适应晶体生长要求。

Description

一种具有多路水道的主炉室
技术领域
本实用新型属于晶体生长炉领域，具体涉及一种具有多路水道的主炉室。
背景技术
蓝宝石作为实际应用的半导体GaN/Al2O3发光二极管(LED)、大规模集成电路SOI和SOS及超导纳米结构薄膜等最为理想的衬底材料，其具备优异的光学性能、机械性能和化学稳定性能，以强度高、硬度大、耐冲刷的特点被广泛的应用与红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。
蓝宝石炉作为提炼蓝宝石晶体的主要设备，一般分为主炉室、炉底板、炉盖、上轴系统、真空系统、水路系统等几大部分。由于蓝宝石的拉制需要在一个密封的真空环境内完成，且核心温度需要达到2050℃以上，因此为了满足这些条件，主炉室的各大部件一般都双层水冷结构，组装成一个密闭的空间。
传统的宝石炉主炉室与炉底板一般为单独的部件，两者之间采用氟橡胶O形圈进行密封，采用螺栓进行固定，这样增加了一道真空密封风险。而炉底板的水路一般为螺旋状或者条状水路，水流从中间进，边上出；主炉室的水道也为螺旋状，水流由下而上盘旋上升；这样的设计单一，水流对温区的可控性小。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种具有多路水道的主炉室。
为解决技术问题，本实用新型的解决方案是：
提供一种具有多路水道的主炉室，包括炉底板和圆筒状的主炉室，炉底板通过下法兰与主炉室底部相接；所述主炉室的侧壁为中空的双层结构，且被至少一个环状主筒隔挡条分隔成相互独立的水冷却区域，每个水冷却区域中均设有螺旋上升布置的主筒隔水条，将该水冷却区域分隔成螺旋上升的冷却水通道；每个冷却水通道的底部起点处设进水口，顶部终点处设出水口；所述炉底板与下法兰形成中空的内部空间，且被至少一个炉底板隔挡条分隔成相互独立的水冷却区域，每个水冷却区域中均设有呈螺旋状布置的炉底板隔水条，将该水冷却区域分隔成螺旋外延的冷却水通道；每个冷却水通道的内侧起点处设进水口，外侧终点处设出水口。
作为一种改进，所述炉底板与下法兰之间、主炉室与下法兰之间均以焊接方式固定连接。
作为一种改进，所述主炉室侧壁的内部空间设有两个环状主筒隔挡条，将主炉室侧壁的内部空间分隔为上、中、下三个水冷却区域。
作为一种改进，所述主炉室的顶部设上法兰，上法兰下方的主炉室的侧壁上设抽气口。
作为一种改进，所述炉底板与下法兰形成中空的内部空间是指：炉底板呈托盘状，具有凸缘；下法兰底部呈平板状，炉底板的凸缘与下法兰边缘以焊接方式固定连接形成中空的内部空间；或炉底板呈托盘状，具有凸缘；下法兰底部具有凸缘，炉底板的凸缘与下法兰的凸缘以焊接方式固定连接形成中空的内部空间；或炉底板呈平板状，下法兰底部具有凸缘，炉底板的边缘与下法兰的凸缘以焊接方式固定连接形成中空的内部空间。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型通过把炉底板与主炉室合为一体，从材料上节约了成本；
2、把炉底板的水道分为内圈、外圈，可以单独的调节内圈的水流量及出水温度；把主炉室水路分成上、中、下三部分，可以分别调节上、中、下水路的水流量与出水温度，从而调节炉内温场的分布，以适应晶体生长要求。
附图说明
图1为本实用新型的主炉筒水路图
图2为本实用新型的炉底板水路图
附图标记：1上水道出水口，2上水道进水口，3中水道出水口，4中水道进水口，5下水道出水口，6下水道进水口，7抽气口，8主筒隔挡条，9主筒隔水条；10内圈进水口，11内圈出水口，12炉底板隔挡条，13炉底隔水条，14外圈进水口，15外圈出水口，16下法兰，17上法兰，18炉底板，19主炉室。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本实用新型进一步说明：
如图1、2所示，具有多路水道的蓝宝石主炉室包括炉底板18和圆筒状的主炉室19，炉底板18通过下法兰16与主炉室19的底部相接；主炉室19的顶部设上法兰17，上法兰17下方的主炉室19的侧壁上设抽气口7。炉底板18与下法兰16之间、主炉室19与下法兰16之间均以焊接方式固定连接。
主炉室19的侧壁为中空的双层结构，且被两个环状的主筒隔挡条8分隔成相互独立的水冷却区域，每个水冷却区域中均设有螺旋上升布置的主筒隔水条9，将该水冷却区域分隔成螺旋上升的冷却水通道。每个冷却水通道的底部起点处设进水口，顶部终点处设出水口；在图1中，分别显示为：上水道出水口1、上水道进水口2、中水道出水口3、中水道进水口4、下水道出水口5、下水道进水口6。
炉底板18与下法兰16形成中空的内部空间，且被一个炉底板隔挡条12分隔成相互独立的水冷却区域，每个水冷却区域中均设有呈螺旋状布置的炉底板隔水条13，将该水冷却区域分隔成螺旋外延的冷却水通道；每个冷却水通道的内侧起点处设进水口，外侧终点处设出水口，在图1中，分别显示为：内圈进水口10、内圈出水口11、外圈进水口14、外圈出水口15。
所述炉底板18与下法兰16形成中空的内部空间方式至少有三种可选：A、炉底板18呈托盘状，具有凸缘；下法兰16底部呈平板状，炉底板18的凸缘与下法兰16边缘以焊接方式固定连接形成中空的内部空间；B、炉底板18呈托盘状，具有凸缘；下法兰16底部具有凸缘，炉底板18的凸缘与下法兰16的凸缘以焊接方式固定连接形成中空的内部空间；C、炉底板18呈平板状，下法兰16底部具有凸缘，炉底板18的边缘与下法兰16的凸缘以焊接方式固定连接形成中空的内部空间。
本实用新型中，所有的水道互不干涉，均具备了自己单独的进出水水口，所供给的冷却水都可以进行独立的调节其流量与出水温度。

Claims (5)

1.一种具有多路水道的主炉室，包括炉底板和圆筒状的主炉室，炉底板通过下法兰与主炉室底部相接；其特征在于，所述主炉室的侧壁为中空的双层结构，且被至少一个环状主筒隔挡条分隔成相互独立的水冷却区域，每个水冷却区域中均设有螺旋上升布置的主筒隔水条，将该水冷却区域分隔成螺旋上升的冷却水通道；每个冷却水通道的底部起点处设进水口，顶部终点处设出水口；
所述炉底板与下法兰形成中空的内部空间，且被至少一个炉底板隔挡条分隔成相互独立的水冷却区域，每个水冷却区域中均设有呈螺旋状布置的炉底板隔水条，将该水冷却区域分隔成螺旋外延的冷却水通道；每个冷却水通道的内侧起点处设进水口，外侧终点处设出水口。
2.根据权利要求1所述的主炉室，其特征在于，所述炉底板与下法兰之间、主炉室与下法兰之间均以焊接方式固定连接。
3.根据权利要求1所述的主炉室，其特征在于，所述主炉室侧壁的内部空间设有两个环状主筒隔挡条，将主炉室侧壁的内部空间分隔为上、中、下三个水冷却区域。
4.根据权利要求1至3任意一项中所述的主炉室，其特征在于，所述主炉室的顶部设上法兰，上法兰下方的主炉室的侧壁上设抽气口。
5.根据权利要求1至3任意一项中所述的主炉室，所述炉底板与下法兰形成中空的内部空间是指：
炉底板呈托盘状，具有凸缘；下法兰底部呈平板状，炉底板的凸缘与下法兰边缘以焊接方式固定连接形成中空的内部空间；或
炉底板呈托盘状，具有凸缘；下法兰底部具有凸缘，炉底板的凸缘与下法兰的凸缘以焊接方式固定连接形成中空的内部空间；或
炉底板呈平板状，下法兰底部具有凸缘，炉底板的边缘与下法兰的凸缘以焊接方式固定连接形成中空的内部空间。
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