CN207834249U - 一种冷却板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及真空镀膜领域的冷却设备技术领域，公开了一种冷却板，包括冷却板本体，所述冷却板本体内设置有循环水道，所述循环水道为进、回水通道并行的水道。本实用新型提供的冷却板通过在冷却板本体内设置进、回水通道并行的循环水道，提高了冷却板的换热效率，解决了因进水、回水温差引起的整体冷却板温度不均匀的问题。

Description

一种冷却板

技术领域

本实用新型涉及真空镀膜领域的冷却设备技术领域，尤其涉及一种冷却板。

背景技术

真空镀膜的冷却板一般安装在镀膜设备工艺室和出片侧，其可以通过自身循环冷却液持续带走热量，从而加快基板的冷却速度，有效降低基板暴露大气时的自身温度，缩短设备整体工艺节拍。

现有的真空镀膜领域的冷却板结构大多采用厚板中深孔钻加工出单回路水道、水管直接折弯成型的结构。这种厚板深孔钻加工水道结构受加工工艺限制，大多为一进、一出单回路水道，冷却效率低，进水侧与回水侧温差大，整板温度均匀性差，严重影响了设备整体的工艺节拍；并且水管折弯成型的排管结构因各管道之间缝隙多，大面积使用时多将水管固定于平板上，管与平板之间的热传导效果差、维护清理工作量大。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供一种冷水板，以解决冷却板自身的温度不均的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种冷却板，包括冷却板本体，所述冷却板本体内设置有循环水道，所述循环水道为进、回水通道并行的水道。

进一步地，所述冷却板本体分为一体结构的多个分部，每个所述分部上对应设置一套独立的所述循环水道。

进一步地，所述冷却板本体的各个所述分部为相邻所述分部共用侧壁的凹槽，每个所述循环水道设置在相应的所述凹槽内。

进一步地，所述的循环水道包括在所述凹槽表面上铣刻而成的进、回水并行的水槽，和/或，进、回水并行的水管。

进一步地，所述冷却板本体上还设置有底板，所述冷却板本体以其两条中心线为基线分为4个矩形凹槽，每个所述凹槽上镶嵌有与所述凹槽密封连接的底板。

进一步地，所述冷却板上错开所述循环水道的位置上设置有多个凸台，所述底板上对应所述凸台设置有容置孔，所述凸台设置在所述容置孔内并与所述底板连接。

进一步地，所述底板上设置有分气管，所述冷却板本体上错开所述循环水道的位置上还设有贯穿的气孔，所述底板上设置有与所述气孔相对应的通气孔，所述分气管上设置有与所述气孔、通气孔连通的喷气孔。

进一步地，各个所述底板的对角线上分别设置一所述分气管，每个所述分气管上对应设置有进气管。

进一步地，所述底板上设置有一个主进气管和多个所述分气管，所述分气管与所述主进气管连通。

进一步地，所述循环水道沿水流的运动方向设置有条状凸起。

进一步地，所述冷却板本体上设置有检测冷却板温度均匀性的热电偶和/或可控流量的循环水泵。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的冷却板通过在冷却板本体内设置进、回水通道并行的循环水道，解决了因进水、回水温差引起的整体冷却板温度不均匀的问题。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例冷却板的组装示意图；

图2是本实用新型实施例冷却板的平面示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图3的B部放大图；

图5是图3的C部放大图；

图6是图3的D部放大图。

图中：1：冷却板本体，11：凸台，12：气孔；2：底板，21：第一底板，22：第二底板，23：第三底板，24：第四底板；25：底板与冷却板本体的焊接位置；3：循环水道，31：梳状结构；4：进水管；5：回水管；6：水管接头；7：卡套接头，8：分气管，81：分气管与底板的焊接位置，82：喷气孔；9：进气管，91：进气管与分气管的焊接点，92：VCR阳接头，93：VCR阳螺母。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1所示，本实用新型实施例提供的冷却板，包括冷却板本体1，所述冷却板本体1内设置有所述循环水道3，所述循环水道3为进水通道和回水通道并行的水道。

需要说明的是，进水通道和回水通道并行的意思是指：进水通道与出水水道形状相同或相似并相邻设置，同时进水通道的进水口与出水通道的出水口在同一端，所述进水通道的出水口与出水通道的进水口连通或进水通道的末端直接与出水通道的首端为一体结构。

例如，循环水道可为S型，此时，进水通道与回水通道均为相同的S型，两S型通道的同一端分别为进水口和出水口，相对的另一端是相互连通的一体结构。其相当于将一根管道完成了两个S型，其两个口分别为进水口和出水口。

自然，循环水道的形状不限于上述的S型，也可以是Z型、蛇形等其他的形状。

可以理解的是，在冷却板本体1内设置进、回水通道并行的循环水道3，一方面，循环水道3增大了冷却板与循环水道3内的液体的换热面积，从而提高了冷却板的换热效率；另一方面，采用进、回水通道并行的循环水道3，解决了因进水、回水温差引起的整体冷却板温度不均匀的问题。

优选的，本实用新型实施例的循环水道为回字形。作为本实用新型的第一具体实施例，所述循环水道3是直接设置在冷却板本体1的底面上铣刻而成的，同时在冷却板本体的底面上焊接底板密封所述循环水道，也即循环水道3是由在冷却板本体1底面上的循环水槽配合底板而形成。

作为本实用新型的第二具体实施例，所述循环水道3包括水管，且是设置在所述冷却板本体1的底面上。需要说明的是，水管形式的循环水道可以是直接设置在第一具体实施例的凹槽内，也可以采用其他形式进行固定。

作为本实用新型的第三具体实施例，所述循环水道3可以是第一具体实施例和第二具体实施例两者结合使用的形式，也即可以，循环水道可以一段是铣刻而成的凹槽、一段是与凹槽连通的水管的形式。

本实用新型的第四具体实施例，是在第一具体实施例、第二具体实施例或第三具体实施例的基础上加设气孔。具体而言，是在冷却板本体上错开循环水道的位置设置多个贯通的气孔。可以理解的是，冷却板本体上布置的气孔，可以在通冷却液的同时从底部向顶部吹气，有效带走热量，增强冷却板与基板之间的热交换能力。

其中，气孔的气体输入设备可以是在冷却板本体的下方设置的分气管，分气管上设置有喷气孔与气孔连通。当然，气孔的气体输入设备也可以是其他的构件，例如与通气板等。

本实用新型的第五具体实施例，所述冷却板本体1分为一体结构的多个分部，每个分部上对应设置一套独立的循环水道3。需要说明的是，本实施例的循环水道的具体设置可以采用第一具体实施例、第二具体实施例或第三具体实施例的任一一种形式，同时也可以设置第四具体实施例的气孔方案。

可以理解是，多个分部可以缩短循环液体在冷却板本体1内的热交换的时间，从而可以维持各部分的循环液体与冷却板存在较大的温度差，从而提高换热效率；并且相应的缩短了每套循环水道的流通范围，进一步提高了冷却板温度的均匀性。

下面以冷却板本体分为4部分分别冷却为例对本实用新型冷却板进行具体说明。

如图1所示，本实施例冷却板的所述冷却板本体的底部以其两条中心线为基线分为4个等分的凹槽，相邻凹槽共用侧壁，所述凹槽成矩形。4个所述循环水道3分别对应设置在四个凹槽内，每个凹槽上镶嵌在有底板2，为了方便描述，分别定义为第一底板21、第二底板22、第三底板23、第四底板24，第一底板21、第二底板22、第三底板23、第四底板24分别与其对应的凹槽满焊成型。图2中，标号25表示的是底板与冷却板本体的焊接位置。

在底板2、冷却板本体1对应凹槽的对角线上，错开循环水3的位置设置有多个贯穿冷却板本体1的气孔12，底板2在对应的位置上也开设有通气孔(图中未示出)，四根所述分气管8分别对应各个凹槽的对角线(也即与底板2沿45°方向)焊接在各个底板2的外表面上，且每根分气管8上均对应气孔12设置有与气孔12和通气孔连通的喷气孔82，图6中给出了具体的气孔12与喷气孔82的示意图。图2中，标号81表示的是分气管与底板的焊接位置。可以理解的是，采用对角线设置，可以形成最大的喷气范围，且是位于底板2的中心，有利于从气孔12里面出来的气体的均匀性；同时采用分气管8焊接在底板2上的结构可以实现喷气孔进气侧的密封。

同时，如图1或2所示，每根分气管8分别连接有进气管9，每根进气管9延伸到冷却板整体的中间位置与分气管8侧面焊接，实现进气管与分气管之间的气密封。图2中标号91表示的是进气管与分气管的焊接点。进气管的另一端焊接有接头，该接头优选为VCR阳接头92，其上配有VCR阳螺母93。

可以理解的是进气管9延伸到冷却板本体的中间位置，这样进气管的长度增大，从而进气管与气体的真空室引入口连接时有了一定的柔性；也即，进气管的长度增大，这样在将其与真空室引入口对接时，即使真空室引入口的位置稍有偏差时，也不会对硬质的进气管造成损伤。

其中，如图2所示(仅在右下角的凹槽内进行了展示)，所述循环水道3是在所述凹槽表面上铣刻而成。需要说明的是，图2右下角是为了展示循环水道的结构，所以去掉了底板的结构。

可以理解的是，铣刻而成的循环水道3可以避免采用水管进行盘设时容易出现弯折损坏的情况。

为了增强底板2与冷却板本体1的固定，如图4所示，所述冷却板本体1上错开所述循环水道3的位置上预留有多个凸台11，所述底板上对应所述凸台11设置有容置孔，所述凸台11设置在所述容置孔内并与所述底板焊接连接，图4中具体显示了其焊接的方式。可以理解的是，凸台11与容置孔的配合形成底板2的辅助焊接处，增加底板2大面的焊接点，提高了底板2大面的刚性。

优选的，如图5所示，所述循环水道3的横截面的底面为梳状结构31，梳状结构31是在循环水道3与沿循环水道3的液体流通方向设置的多根条状凸起。可以理解的是，梳状结构31可以有效增加水流过程中液体与冷却板本体1的传热面积，提高热交换效率。

下面给出本实用新型实施例冷却板的具体加工过程。

1、冷却板加工：

a、在冷却板底部加工出四块凹槽(底板镶嵌焊接位置)，在错开水道的位置预留多个凸台(与底板的辅助焊接处，增加底板大面的焊接点，提高底板大面刚性)。

b、在四块凹槽面上分别铣出循环水道(如图2中所示)，其中，每个循环水道均为双通道并行回路，进水道和回水道并行，这样有利于回水的高温(40-60℃)与进水的低温(16-20℃)之间的热交换，减少对整个大板热均匀性的影响；水道的截面加工成“梳状结构”(如图5所示)，有效增加水流过程中的传热面积，提高热交换效率；四个独立循坏水道，增加了冷却板单位时间内通过的水流量，能有效提高冷却板的冷却效率。

c、在冷却板两侧面对应水道口的位置加工进、回水孔，对应水管接头(7)焊接位置；

d、如图2所示：沿45度角方向均匀打喷气孔，喷气能有效提高冷却板与基板之间的热交换效率；

2、将第一底板、第二底板、第三底板、第四底板镶嵌到冷却板对应的四个凹槽内，满焊成一体，注意焊后检漏，保证密封，实现冷却板内部循环水道的密封；

3、将4根进气管的出气口分别与各自对应的分气管焊接，将4根进气管的进气口分别焊接上VCR阳接头；

4、将与进气管焊成一体的分气管各自与第一底板、第二底板、第三底板、第四底板满焊，实现主进气与冷却板上各喷气口之间的贯通，形成喷气管路通道；

5、焊接各分区的进水管4和回水管5接管用的管接头6以及卡套接头7。

本实用新型实施例冷却板的多个并行回路是在冷却板主体底部分多个区域加工出各自独立的循环水道、并通过焊接底板密封水道。本实用新型实施例冷却板每个水道的进、回水道并行，提高因进水、回水温差引起的整板温度均匀性，水道截面采用梳状结构，增加了水的传热面积，提高了传热效率；多个区域各自独立的水循环，变相加大了整板总体通水流量，增强冷却板的热交换能力，提高对基板的冷却速度。同时，冷却板上布置气孔，通冷却液的同时从底部向顶部吹气，有效带走热量，增强冷却板与基板之间的热交换能力。

同时本实施例冷却板，可以在在冷却板上增加热电偶测温，从而检测冷却板均匀性；也可以在冷却板外围供水增加可控流量循环水泵，加上冷却板上安装的热电偶，从而实现冷却板表面冷却温度的自动控温功能。同时，采用在凹槽内设置水管形成进水、回水并行的方式不再采用底板密封的形式，也是本实用新型的一个可行性方案。

上述具体说明的实施例中，其进气方式不限于实施例中给出的四根分气管分别连接一根进气管，也可以是将四根分气管连接到同一根主进气管上实现进气，也即，一个主进气管与多个分气管连通。同时，分气管的设置也不限于上述给出的设置在对角线上的形式，其也可是，直接布置一根位于中心位置的主进气管，多根分气管从不同位置连接在主气管两侧的形式，例如，气孔在错开循环水道的位置呈大致“王”字形排列，相应的，多根分气管连接在主进气管的两侧也形成大致“王”字形。

综上所述，本实用新型实施例冷却板增强了冷却效果，提高了冷却板对基板的冷却效率，减小了冷却时间对设备整体工艺节拍的影响；且本实施例冷却板整体的温度均匀性较好；并采用了焊接的一体式结构，便于后期维护。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种冷却板，其特征在于：包括冷却板本体，所述冷却板本体内设置有循环水道，所述循环水道为进、回水通道并行的水道，进水通道的进水口与出水通道的出水口在同一端。

2.根据权利要求1所述的冷却板，其特征在于：所述冷却板本体分为一体结构的多个分部，每个所述分部上对应设置一套独立的所述循环水道。

3.根据权利要求2所述的冷却板，其特征在于：所述冷却板本体的各个所述分部为相邻所述分部共用侧壁的凹槽，每个所述循环水道设置在相应的所述凹槽内。

4.根据权利要求3所述的冷却板，其特征在于：所述的循环水道包括在所述凹槽表面上铣刻而成的进、回水并行的水槽，和/或，进、回水并行的水管。

5.根据权利要求4所述的冷却板，其特征在于：所述冷却板本体上还设置有底板，所述冷却板本体以其两条中心线为基线分为4个矩形凹槽，每个所述凹槽上镶嵌有与所述凹槽密封连接的底板。

6.根据权利要求5所述的冷却板，其特征在于：所述冷却板上错开所述循环水道的位置上设置有多个凸台，所述底板上对应所述凸台设置有容置孔，所述凸台设置在所述容置孔内并与所述底板连接。

7.根据权利要求6所述的冷却板，其特征在于：所述底板上设置有分气管，所述冷却板本体上错开所述循环水道的位置上还设有贯穿的气孔，所述底板上设置有与所述气孔相对应的通气孔，所述分气管上设置有与所述气孔、通气孔连通的喷气孔。

8.根据权利要求7所述的冷却板，其特征在于：各个所述底板的对角线上分别设置一所述分气管，每个所述分气管上对应设置有进气管。

9.根据权利要求8所述的冷却板，其特征在于：所述底板上设置有一个主进气管和多个所述分气管，所述分气管与所述主进气管连通。

10.根据权利要求1-9任一项所述的冷却板，其特征在于：所述循环水道沿水流的运动方向设置有条状凸起。

11.根据权利要求1所述的冷却板，其特征在于：所述冷却板本体上设置有检测冷却板温度均匀性的热电偶和/或可控流量的循环水泵。