CN211876760U - 炉体冷却装置及炉体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种炉体冷却装置及炉体设备，该炉体冷却装置包括多个用于容纳冷却液的冷却组件，多个所述冷却组件围绕布设于所述炉体的外周壁上；所述冷却组件具有与所述炉体的外周壁相接触的接触面，且各所述冷却组件之间通过连接管连接，以使得各所述冷却组件之间液路相通。本实用新型提供的炉体冷却装置具有通用性，适应范围更广，且各冷却组件均通过接触面贴合在炉体的外周面上，实现了与炉体的面接触，从而增大了冷却面积，增强了炉体冷却装置整体的冷却效果。

Description

炉体冷却装置及炉体设备

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种炉体冷却装置及炉体设备。

背景技术

晶圆的热处理工艺是其制造过程中一个非常重要的环节，而立式炉设备是为晶圆的热处理提供工艺所需高温的重要设备，炉体则为立式炉设备的重要部件，主要为晶圆的热处理提供所需的温度场。由于炉体本身能够承受几百到上千度的高温，但是炉体周边的其他设备无法承受这种高温，所以炉体通常会设有炉体冷却装置。

现有技术中的炉体冷却装置，如图1所示，其结构是把一整根铜管01反复折弯，使整体呈一个圆柱形，然后包裹固定在炉体的外侧。该结构的炉体冷却装置，铜管01与炉体是线接触，接触面积较小，极大地限制了铜管01的冷却能力，冷却效果不佳。且采用一根整体的铜管01，如果一处发生破损，整个炉体冷却装置就只能报废，造成了极大的资源浪费。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种炉体冷却装置及炉体设备。

为实现本实用新型的目的，一方面提供一种炉体冷却装置，包括炉体、以及多个用于容纳冷却液的冷却组件，多个所述冷却组件围绕布设于所述炉体的外周壁上；

所述冷却组件具有与所述炉体的外周壁相接触的接触面，且各所述冷却组件之间通过连接管连接，以使得各所述冷却组件之间液路相通。

可选地，所述接触面为与所述炉体的外周壁相贴合的弧面。

可选地，所述炉体冷却装置还包括进液管和出液管，

所述冷却组件为条形柱状体，包括壳体、盖板、进液口、出液口以及卡套接头；

所述进液口通过所述卡套接头与所述进液管相连接，或者，所述进液口通过所述卡套接头与所述连接管相连接；

所述出液口通过所述卡套接头与所述出液管相连接，或者，所述出液口通过所述卡套接头与所述连接管相连接；

所述壳体与所述盖板之间形成密闭空间，以容纳所述冷却液。

可选地，所述盖板上设置有多个散热鳍片，用于散发所述冷却组件的热量。

可选地，连接所述进液管的进液口与连接所述出液管的出液口不属于同一个冷却组件。

可选地，所述炉体呈圆柱状，各所述冷却组件均沿所述炉体的轴向设置，且所有所述冷却组件沿所述炉体的周向均匀布置；所述冷却组件与所述连接管可拆卸连接。

可选地，所述壳体为长条形，且沿所述炉体的轴向设置，所述壳体的底面为所述弧面。

可选地，还包括连接组件，所述连接组件将各所述冷却组件分别固定在所述炉体的外周壁上。

可选地，所述连接组件包括多个连接件，每个所述连接件的两端分别与相邻的两个所述冷却组件可拆卸连接；

任意相邻两个所述冷却组件之间通过两个所述转接件连接，两个所述转接件分别设于所述冷却组件的两端。

可选地，每个所述冷却组件的侧面均设有转接件，所述转接件与所述连接件通过紧固件连接。

为实现本实用新型的目的，另一方面提供一种炉体设备，包括炉体本体和炉体冷却装置，所述炉体冷却装置为上述的炉体冷却装置。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的炉体冷却装置，由多个冷却组件组装而成，在某个冷却组件损坏时，只需要更换该损坏的冷却组件即可，这样极大地降低了更换炉体冷却装置的成本，且使用者可以根据炉体的大小、炉体的降温需求，而改变水冷却组件的数量和尺寸，例如若需要更好的降温效果，则可以增加冷却组件的数量，同时增加冷却液(如冷水、液氮)的流量，使得该炉体冷却装置具有通用性，适应范围更广；再者，各冷却组件均通过接触面贴合在炉体的外周面上，实现了与炉体的面接触，从而增大了冷却面积，增强了炉体冷却装置整体的冷却效果。

附图说明

图1为现有技术中的炉体冷却装置示意图；

图2为本申请实施例提供的炉体冷却装置立体结构示意图；

图3为本申请实施例提供的炉体冷却装置主视结构示意图；

图4为本申请实施例提供的冷却组件的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的冷却组件的部分壳体结构示意图一；

图6为本申请实施例提供的冷却组件的部分壳体结构示意图二。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也可包括复数形式。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和 /或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面结合附图以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本实施例一种炉体冷却装置，应用于炉体设备，如图2所示，该炉体冷却装置包括多个用于容纳冷却液的冷却组件1，多个冷却组件1围绕布设于炉体(图中未示出)的外周壁上；各冷却组件1均具有与炉体的外周壁相接触的接触面101(参见图6)，各冷却组件1 之间均通过连接管2串连设置，以使得各冷却组件之间液路相通。

如图2和图3所示，该炉体冷却装置可以包括六个结构相同、首尾相接、串连在一起的冷却组件1，该六个冷却组件1可以采用金属铝制作，可以呈合抱之势环绕在炉体的外周面上。各冷却组件1 与炉体均是面接触，相邻两个冷却组件1可以通过一根连接管2连通。需要说明的是，本实施例对冷却组件1的具体数量和材质不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计和调整。

本实施例提供的炉体冷却装置，由分体设置的多个冷却组件1 采用连接管2串连而成，当某个冷却组件1损坏时，只需要更换该损坏的冷却组件1即可，这样极大地降低了更换炉体冷却装置的成本。且由于该炉体冷却装置由多个冷却组件1组装而成，使用者可以根据炉体的大小、炉体的降温需求，而改变水冷却组件1的数量和尺寸，例如若需要更好的降温效果，则可以增加冷却组件1的数量，同时增加冷却液(如冷水、液氮)的流量，所以，本实施例提供的炉体冷却装置具有通用性，适应范围更广。再者，各冷却组件1均通过接触面101贴合在炉体的外周面上，实现了与炉体的面接触，从而增大了冷却面积，增强了炉体冷却装置整体的冷却效果。

于一具体实施方式中，如图2和图6所示，接触面101可以为与炉体的外周壁相贴合的弧面。由于实际应用中，大多炉体都是圆柱形结构，弧面可以使冷却组件1与炉体的圆柱面更好地贴合，可进一步增加接触面积，提高散热效果。需要说明的是，本实施例并不以此为限，接触面101的具体形状可以根据炉体的外周面进行相应设计，只要能使冷却组件1与炉体贴合即可。

于一具体实施方式中，炉体冷却装置还包括进液管4和出液管5，冷却组件为条形柱状体，包括壳体11、盖板、进液口111、出液口 112以及卡套接头12；进液口111通过卡套接头12与进液管4相连接，或者，进液口111通过卡套接头12与连接管2相连接；出液口 112通过卡套接头12与出液管5相连接，或者，出液口112通过卡套接头12与连接管2相连接；壳体11与盖板之间形成密闭空间，以容纳冷却液。更具体地，壳体11可以为长条形结构，且沿炉体的轴向设置，壳体的底面为弧面，以便于在炉体的外周壁上进行设置。

如图2和3所示，可以在任意一冷却组件1的下端设置进液管4，在相邻的冷却组件1的下端设置出液管5，冷却液通过进液管4进入炉体冷却装置，顺序流经每一根冷却组件，然后从出液管5流出，以实现对炉体的冷却。且通过卡套接头12，可实现连接管2与冷却组件1的可拆卸连接，可便于炉体冷却装置整体的装配和拆卸，便于维修，便于将需要更换的零件进行拆卸，可降低更换零件的成本，且采用卡套接头12，安装方便、密封性较高。如图4-图6所示，冷却组件1可以包括壳体11、盖板、进液口11和出液口112，盖板盖合在顶部开口的壳体11上，且盖板与壳体11之间密封焊接，壳体11的结构如图5和图6所示，壳体11可以为金属材质的长条形结构，在两端分别设置进液口111和出液口112，壳体11内部中空，用于容置冷却液，壳体11的底面可以作为接触面101，与炉体外周面贴合，采用壳体11容置冷却液，不仅便于加工，还可以适当增大冷却组件 1的储液量，进一步增大冷却效果。

需要说明的是，本实施例并不限定冷却组件1与连接管2之间的具体连接方式，其也可以采用其它连接件，只要其能够实现可拆卸连接即可。另外，本实施例对炉体冷却装置的进液管4和出液管5 的具体位置也不作具体限定，进液管4和出液管5可以设置在冷却组件1的任意位置，可以设置在相同或不相同的冷却组件1上，也可以设置在连接管2上。本实施例也不对壳体11的具体材质和结构进行具体限定，其可以采用铜、铝、碳钢等材质，也可以是三棱柱或其它多棱柱等；散热面也可以设置在接触面101相邻的面上。

进一步地，进液管4可以与任意进液口111连接，出液管5也可以与任意出液口112连接。优选地，连接进液管4的进液口111 与连接出液管5的出液口112不属于同一个冷却组件，具体将进液管 4和出液管5设置在将相邻的两个冷却组件上，便于冷却组件1串连相接，但是本实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况对进液口111和出液口112的位置进行设定。

于一具体实施方式中，若炉体呈圆柱状，各冷却组件1可以均沿炉体的轴向设置，且所有冷却组件1沿炉体的周向均匀布置；冷却组件1与连接管2可拆卸连接。如此，便于将冷却组件1均匀设置在炉体的整体外周壁上，可以更加均匀地散热，使该炉体冷却装置的散热效果更佳。

于一具体实施方式中，盖板上设置有多个散热鳍片102，用于散发冷却组件的热量。

如图2-图4所示，可以将冷却组件1上与接触面101相对的面视作散热面，散热面上可以设有多个长条状的散热鳍片102，散热鳍片102可以采用导热性好、质量较轻、易加工的金属制作，增设散热鳍片102可以散发掉更多的热量，从而进一步提高冷却效果。需要说明的是，本实施例并不对散热鳍片102的具体材质和形状进行具体限定，其可以是如图2-图4所示的多个与冷却组件1等长的薄片，也可以是更多个小的薄片；其具体可以采用铜、铝、铝合金等材质制作。且散热面可以为与接触面101相邻的面，本实施例对此也不作限定。

于一具体实施方式中，该炉体冷却装置还可以包括连接组件，连接组件将各冷却组件1分别固定在炉体的外周面上。通过设置连接组件，便于将冷却组件1固定在炉体的外周面上，可以减少直接固定对冷却组件1造成的影响。

于一具体实施方式中，连接组件包括多个连接件3，每个连接件 3的两端分别与相邻的两个冷却组件1可拆卸连接，任意相邻两个冷却组件1之间可以通过两个转接件13连接，两个转接件13可以分别设于冷却组件1的两端。冷却组件1与连接件3之间进行可拆卸连接，便于将炉体冷却装置整体的安装和维修。在相邻两个冷却组件1之间采用上下两个连接件3进行连接，使得炉体冷却装置整体结构更加稳定、牢固，可以防止冷却组件1脱离炉体，进一步巩固了该冷却组件 1的冷却效果。需要说明的是，为了进一步增强炉体冷却装置的结构稳定性，还可以在相邻两个冷却组件1之间设置更多个连接件3；当然，在连接强度满足要求的情况下也可以在相邻两个冷却组件1之间仅设置一个连接件3，即本实施例对连接件3的具体数量和位置不作具体限定。

于一具体实施方式中，如图2所示，各连件接可以均贴合在炉体的外周面上。使连接件3与炉体之间的配合更加紧密，从而使冷却组件1在炉体外周面上的固定更加稳定牢固。具体地，若炉体外周面为曲面(如柱面)，则连接件3可以与曲面紧贴设置，即连接件3 也可以制作成圆弧状结构，所有连接件3可以组成一个或多环绕炉体的圆环，冷却组件1固定在该圆环上。需要说明的是本实施例并以此为限，连接件3与炉体的具体配合关系，本领域技术人员可根据实际情况进行设计和调整。

于一具体实施方式中，每个冷却组件1的侧面可以均设有转接件13，转接件13与连接件3通过紧固件连接。冷却组件1通过转接件13与连接件3连接，可减少直接与连接件3连接时，对连接处造成的损伤，可以延长连接件3的使用寿命。通过紧固件连接，结构简单，连接牢固可靠，且成本较低。具体地，可以在壳体11的两侧分别设置连接板(或连接块)作为转接件13，连接板可以与连接件3 通过螺栓固定。更具体地，每一个连接处可以设置两个平行的连接板，可将连接件3插设在连个连接板之间，然后通过螺栓将三者固定。需要说明的是，本实施例并不以此为限，也可以在冷却组件1上设置卡槽，令连接件3插设在卡槽内等。

基于相同的发明构思，本实施例还提供一种炉体设备，包括炉体本体和炉体冷却装置，炉体冷却装置为上述任一实施例的炉体冷却装置。

本实施例提供的炉体设备至少具有以下有益效果：

该炉体设备的炉体冷却装置，由分体设置的多个冷却组件1采用连接管2串连而成，当某个冷却组件1损坏时，只需要更换该损坏的冷却组件1即可，这样极大地降低了更换炉体冷却装置的成本。且由于该炉体冷却装置由多个冷却组件1组装而成，使用者可以根据炉体的大小、炉体的降温需求，而改变水冷却组件1的数量和尺寸，例如若需要更好的降温效果，则可以增加冷却组件1的数量，同时增加冷却液(如冷水、液氮)的流量，所以，本实施例提供的炉体冷却装置具有通用性，适应范围更广。再者，各冷却组件1均通过接触面 101贴合在炉体的外周面上，实现了与炉体的面接触，从而增大了冷却面积，增强了炉体冷却装置整体的冷却效果。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种炉体冷却装置，其特征在于，包括多个用于容纳冷却液的冷却组件，多个所述冷却组件围绕布设于所述炉体的外周壁上；

所述冷却组件具有与所述炉体的外周壁相接触的接触面，且各所述冷却组件之间通过连接管连接，以使得各所述冷却组件之间液路相通。

2.根据权利要求1所述的炉体冷却装置，其特征在于，所述接触面为与所述炉体的外周壁相贴合的弧面。

3.根据权利要求2所述的炉体冷却装置，其特征在于，所述炉体冷却装置还包括进液管和出液管，

所述冷却组件为条形柱状体，包括壳体、盖板、进液口、出液口以及卡套接头；

所述进液口通过所述卡套接头与所述进液管相连接，或者，所述进液口通过所述卡套接头与所述连接管相连接；

所述出液口通过所述卡套接头与所述出液管相连接，或者，所述出液口通过所述卡套接头与所述连接管相连接；

所述壳体与所述盖板之间形成密闭空间，以容纳所述冷却液。

4.根据权利要求3所述的炉体冷却装置，其特征在于，所述盖板上设置有多个散热鳍片，用于散发所述冷却组件的热量。

5.根据权利要求3所述的炉体冷却装置，其特征在于，连接所述进液管的进液口与连接所述出液管的出液口不属于同一个冷却组件。

6.根据权利要求1所述的炉体冷却装置，其特征在于，所述炉体呈圆柱状，各所述冷却组件均沿所述炉体的轴向设置，且所有所述冷却组件沿所述炉体的周向均匀布置；所述冷却组件与所述连接管可拆卸连接。

7.根据权利要求3所述的炉体冷却装置，其特征在于，所述壳体为长条形结构，且沿所述炉体的轴向设置，所述壳体的底面为所述弧面。

8.根据权利要求1所述的炉体冷却装置，其特征在于，还包括连接组件，所述连接组件将各所述冷却组件分别固定在所述炉体的外周壁上。

9.根据权利要求8所述的炉体冷却装置，其特征在于，所述连接组件包括多个连接件，每个所述连接件的两端分别与相邻的两个所述冷却组件可拆卸连接；

任意相邻两个所述冷却组件之间通过两个转接件连接，两个所述转接件分别设于所述冷却组件的两端。

10.根据权利要求9所述的炉体冷却装置，其特征在于，每个所述冷却组件的侧面均设有转接件，所述转接件与所述连接件通过紧固件连接。

11.一种炉体设备，包括炉体本体和炉体冷却装置，其特征在于，所述炉体冷却装置为权利要求1-10任一项所述的炉体冷却装置。

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