CN213623836U - 一种隔热装置和坩埚生产设备 - Google Patents

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刘爱军
陈新军
邓书珍
李国满
赵汉楷
李绍军
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Abstract

本实用新型提供了一种隔热装置和坩埚生产设备，隔热装置用于支撑模具，包括：壳体、第一法兰、第二法兰以及多个加强件，所述壳体、所述第一法兰和所述第二法兰同轴设置；其中，所述壳体的内壁围合成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述模具；所述壳体的内壁和外壁之间围合成水冷腔体；所述第一法兰连接于所述壳体顶部，以将所述模具的上沿固定在所述壳体顶部；所述第二法兰连接于所述壳体的底部；所述多个加强件设置在所述壳体底部和所述第二法兰之间，可以提高隔热装置的壳体的承重能力，进而避免隔热装置的壳体因无法支撑模具而导致频繁开裂漏水的现象，延长了隔热装置的使用寿命。

Description

一种隔热装置和坩埚生产设备
技术领域
本实用新型涉及坩埚制造设备技术领域，特别是涉及一种隔热装置和坩埚生产设备。
背景技术
随着光伏行业的技术发展，硅片的尺寸越来越大，而石英坩埚作为一种制备晶硅必需的辅材，坩埚的尺寸也随之增大。在石英坩埚制备过程中，通常需要隔热装置配合使用，隔热装置可以用于对坩埚模具进行热隔离、冷却以及支撑等。
现有的技术中，隔热装置可以包括壳体，壳体的内壁和外壁之间围合成水冷腔体，模具放置在内壁围合的腔体内，壳体用于支撑模具。
在坩埚制备过程中，隔热装置需要承受模具和坩埚的重量，由于模具通常为金属材质，重量较大，因此造成壳体的承重较大，且随着坩埚尺寸的增大，现有的隔热装置很容易出现承重较大而导致壳体开裂漏水的现象，缩短了隔热装置的使用寿命。
实用新型内容
鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种隔热装置和坩埚生产设备。
为了解决上述问题，第一方面，本实用新型公开了一种隔热装置，用于支撑模具，包括：壳体、第一法兰、第二法兰以及多个加强件，所述壳体、所述第一法兰和所述第二法兰同轴设置；其中，所述壳体的内壁围合成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述模具；所述壳体的内壁和外壁之间围合成水冷腔体；所述第一法兰连接于所述壳体顶部，以将所述模具的上沿固定在所述壳体顶部；所述第二法兰连接于所述壳体的底部；所述多个加强件设置在所述壳体底部和所述第二法兰之间。
可选地，所述多个加强件围绕所述壳体的轴线均匀分布。
可选地，所述壳体底部还设有多个金属杆，所述多个金属杆设于所述内壁和所述外壁之间；
所述壳体底部的内壁上设有多个第一开口，所述壳体底部的外壁上设有多个第二开口，每个所述第二开口对应一个所述第一开口；
所述金属杆的一端嵌设于一个所述第一开口，且与所述壳体底部的内壁焊接连接，所述金属杆的另一端嵌设于对应设置的一个所述第二开口，且与所述壳体底部的外壁焊接连接。
可选地，所述多个金属杆分为第一组金属杆和第二组金属杆，所述第一组金属杆和所述第二组金属杆与所述壳体中心的距离不同；
所述第一组金属杆和所述第二组金属杆均围绕所述壳体的轴线均匀分布。
可选地，所述隔热装置还包括：多个第一补强件；
所述多个第一补强件设置在所述水冷腔体内，且每个所述第一补强件分别与所述壳体侧面的外壁和底部的外壁抵接，一个所述加强件对应设置一个所述第一补强件。
可选地，所述隔热装置还包括：多个第二补强件；
所述多个第二补强件设置在所述水冷腔体内，且每个所述第二补强件分别与所述壳体侧面的外壁和第一法兰抵接，一个所述第一补强件对称设置一个所述第二补强件。
可选地，所述隔热装置还包括：环形支撑件和真空管道，所述真空管道、所述环形支撑件均与所述壳体同轴设置；
所述环形支撑件和所述真空管道设置在所述壳体底部和所述第二法兰之间，所述真空管道贯穿所述壳体的底部和所述第二法兰，所述环形支撑件套接在所述真空管道外；
所述加强件与所述环形支撑件固定连接。
可选地，所述隔热装置还包括：至少一个供水管和至少一个回水管；
所述至少一个供水管和至少一个回水管环绕所述真空管道设置，且设在所述真空管道和所述环形支撑件之间；
所述至少一个供水管分别与所述水冷腔体相连，以向所述水冷腔体供水，所述至少一个回水管分别与所述水冷腔体相连，以将所述水冷腔体内的水排出至所述隔热装置外。
可选地，所述模具上沿设有多个连接孔；
所述第一法兰上设有多个第一通孔和多个第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔交替设置，所述第一通孔、所述第二通孔以及所述连接孔的数量相同；
一个所述连接孔对应一个所述第一通孔或一个所述第二通孔。
第二方面，本实用新型还公开了一种坩埚生产设备，包括上述隔热装置。
本实用新型包括以下优点：
在本实用新型实施例中，壳体的内壁围合成容纳腔，使得容纳腔可以用于容纳模具，壳体的内壁和外壁之间还可以围合成水冷腔体，使得隔热装置可以对模具进行热隔离和冷却，第一法兰固定连接于壳体顶部，可以将模具的上沿固定在壳体顶部，使得隔热装置可以用于支撑模具，由于第二法兰连接于壳体的底部，且壳体底部和第二法兰之间设置多个加强件，可以提高隔热装置的壳体的承重能力，进而避免隔热装置的壳体因无法支撑模具而导致频繁开裂漏水的现象，延长了隔热装置的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的一种隔热装置的结构示意图一；
图2是本实用新型的一种隔热装置的结构示意图二；
图3是本实用新型的一种隔热装置的底部结构示意图；
图4是本实用新型的图3中A-A方向的剖面图；
图5是本实用新型的图3中B-B方向的剖面图；
图6是本实用新型的一种隔热装置的剖面图一；
图7是本实用新型的一种隔热装置的剖面图二；
附图说明：10-隔热装置，1-壳体，11-内壁，12-外壁，13-底部，14-侧面，16-容纳腔，17-水冷腔体，21-第一法兰，211-第一通孔，212-第二通孔，22-第二法兰，3-加强件，31-第一加强件，32-第二加强件，4-金属杆，51-第一补强件，52-第二补强件，6-环形支撑件，7-真空管道，81-供水管，82-回水管。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本实用新型的一种隔热装置的结构示意图一，参照图2，示出了本实用新型的一种隔热装置的结构示意图二，参照图3，示出了本实用新型的一种隔热装置的底部结构示意图，参照图4，示出了本实用新型的图3中A-A方向的剖面图，如图1、2、3和4所示，本实用新型提供一种隔热装置10，用于支撑模具90(未在图中示出)，隔热装置10可以包括：壳体1、第一法兰21、第二法兰22以及多个加强件3，壳体1、第一法兰21和第二法兰22可以同轴设置；其中，壳体1的内壁11可以围合成容纳腔16，容纳腔16可以用于容纳模具90；壳体1的内壁11和外壁12之间可以围合成水冷腔体17；第一法兰21可以固定连接于壳体1顶部，可以将模具90的上沿固定在壳体1顶部；第二法兰22可以连接于壳体1底部13；多个加强件3可以设置在壳体1底部13和第二法兰22之间。
本实用新型实施例中，壳体1的内壁11围合成容纳腔16，使得容纳腔16可以用于容纳模具90，壳体1的内壁11和外壁12之间还可以围合成水冷腔体17，使得隔热装置10可以对模具90进行热隔离和冷却，第一法兰21固定连接于壳体1顶部，可以将模具90的上沿固定在壳体1顶部，使得隔热装置10可以用于支撑模具90，由于第二法兰22连接于壳体1的底部13，且壳体1底部13和第二法兰22之间设置多个加强件3，可以提隔热装置10的壳体1的承重能力，进而避免隔热装置10的壳体1因无法支撑模具90而导致频繁开裂漏水的现象，延长了隔热装置10的使用寿命。
可选地，多个加强件3可以围绕壳体1的轴线均匀分布。在实际应中，将多个加强件3围绕壳体1的轴线均匀分布，可以提高壳体1整体的强度，以避免壳体1出现局部强度较高或局部强度较低的现象，进而避免壳体1强度较低的部分出现开裂漏水的现象。
如图3所示，多个加强件3中可以包括两个对称设置的第一加强件31，除第一加强件31外的可以设置为第二加强件32，具体地，第一加强件31的截面形状可以为梯形，第二加强件32的截面形状可以为矩形。在实际应用中，可以使用叉车叉住对称设置的两个第一加强件31进行安装隔热装置10，方便隔热装置10的安装定位工作。
本实用新型的一个实施例中，壳体1底部13还可以设有多个金属杆4，多个金属杆4可以设于内壁11和外壁12之间；壳体1底部13的内壁11上可以设有多个第一开口131(未在图中示出)，壳体1底部13的外壁12上可以设有多个第二开口132(未在图中示出)，每个第二开口132可以对应一个第一开口131；金属杆4的一端可以嵌设于一个第一开口131，且可以与壳体1底部13的内壁11焊接连接，金属杆4的另一端可以嵌设于对应设置的一个第二开口132，且可以与壳体1底部13的外壁12焊接连接。
本实用新型实施例中，在壳体1底部13的内壁11和外壁12上开设对应的第一开口131和第二开口132，并对应焊接金属杆4，这样，将金属杆4贯穿壳体1底部13的内壁11和外壁12，可以增加壳体1底部13的强度，防止隔热装置10受热膨胀变形。
可选地，多个金属杆4可以分为第一组金属杆4和第二组金属杆4，第一组金属杆4和第二组金属杆4与壳体1中心的距离可以不同；第一组金属杆4和第二组金属杆4均可以围绕壳体1的轴线均匀分布。在实际应用中，将金属杆4分为两组，并使得每组金属杆4均围绕壳体1的轴线均匀分布，可以提高壳体1底部13的整体强度。具体的，还可以在壳体1底部13直径的三分之一圆所在位置处均匀设置一组金属杆4，在壳体1底部13直径的三分之二圆所在位置处均匀设置一组金属杆4。例如，可以在壳体1底部13直径的三分之一圆所在位置处均匀设置8个金属杆4，在壳体1底部13直径的三分之二圆所在位置处均匀设置8个金属杆4，壳体1底部13直径的三分之一圆所在位置处的金属杆4和壳体1底部13直径的三分之二圆所在位置处的金属杆4可以错开分布，以使壳体1底部13各处的强度更均匀。
在实际应用中，第二法兰22可以为法兰盘，可以通过增大第二法兰22的尺寸的方式增强壳体1底部13的受力能力。
参照图5，示出了本实用新型的图3中B-B方向的剖面图，如图4和5所示，隔热装置10还可以包括多个第一补强件51；多个第一补强件51可以设置在水冷腔体17内，且每个第一补强件51可以分别与壳体1侧面14的外壁12和底部13的外壁12抵接，一个加强件3可以对应设置一个第一补强件51。
本实用新型实施例中，在水冷腔体17内设置多个第一补强件51，且每个第一补强件51均分别与壳体1侧面14的外壁12和底部13的外壁12抵接，这样，将第一补强件51设置在壳体1侧面14的外壁12和底部13的外壁12连接处，可以增强壳体1侧面14和底部13连接处的强度，进而强化隔热装置10的外壁12，防止外壁12开裂。
可选地，隔热装置10还可以包括多个第二补强件52；多个第二补强件52可以设置在水冷腔体17内，且每个第二补强件52可以分别与壳体1侧面14的外壁12和第一法兰21抵接，一个第一补强件51可以对称设置一个第二补强件52。
在实际应用中，可以在水冷腔体17内设置多个第二补强件52，且每个第二补强件52均分别与壳体1侧面14的外壁12和第一法兰21抵接，这样，将第二补强件52设置在壳体1侧面14的外壁12和第一法兰21连接处，可以增强壳体1侧面14和第一法兰21连接处的强度，进而强化隔热装置10的外壁12，防止外壁12开裂。
可选地，隔热装置10还可以包括：环形支撑件6和真空管道7，真空管道7、环形支撑件6均可以与壳体1同轴设置；环形支撑件6和真空管道7可以设置在壳体1底部13和第二法兰22之间，真空管道7可以贯穿壳体1的底部13和第二法兰22，环形支撑件6可以套接在真空管道7外；加强件3可以与环形支撑件6固定连接。
本实用新型实施例中，在壳体1底部13和第二法兰22之间设置环形支撑件6，并将加强件3与环形支撑件6固定连接，可以避免第二法兰22因受力集中而导致开裂的现象。而且，在壳体1底部13和第二法兰22之间设置真空管道7，且真空管道7贯穿壳体1的底部13和第二法兰22，可以通过真空管道7将隔热装置10与模具90之间的空气抽出，形成真空环境，以避免坩埚中有气泡而影响坩埚的质地。真空管道7、环形支撑件6均与壳体1同轴设置，便于真空管道7、环形支撑件6与壳体1的组装，且可以提高隔热装置10结构的稳定性。
参照图6，示出了本实用新型的一种隔热装置的剖面图一，参照图7，示出了本实用新型的一种隔热装置的剖面图二，如图6和7所示，隔热装置10还可以包括至少一个供水管81和至少一个回水管82；至少一个供水管81和至少一个回水管82可以环绕真空管道7设置，且可以设在真空管道7和环形支撑件6之间；至少一个供水管81可以分别与水冷腔体17相连，以向水冷腔体17供水，至少一个回水管82可以分别与水冷腔体17相连，以将水冷腔体17内的水排出至隔热装置10外。
本实用新型实施例中，隔热装置10包括至少一个供水管81和至少一个回水管82，并利用供水管81向水冷腔体17供水，利用回水管82将水冷腔体17的水排出，可以有效增强隔热装置10的散热能力。
具体的，为了增强隔热装置10的散热能力，可以设置一个较大直径的供水管81，或者也可以设置至少两个较小直径的供水管81，至少两个供水管81可以环绕真空管道7设置，每个供水管81可以依次贯穿第二法兰22和壳体1底部13的外壁12，以将冷却水输送至水冷腔体17内，如图6所示，仅示出了两个供水管81对称设置在真空管道7两侧的情况，其他情况可参考图6设置。同理，为了增强隔热装置10的散热能力，可以设置一个较大直径的回水管82，或者至少两个较小直径的回水管82，至少两个回水管82的一端可以环绕真空管道7设置，每个回水管82的一端贯穿第二法兰22和壳体1底部13的外壁12，另一端靠近壳体1顶部设置，以将水冷腔体17内的冷却水从壳体1顶部抽出，如图7所示，示出了一种两个回水管82对称设置在真空管道7两侧的情况，其他情况可参考图7设置。
在本实用新型的一个实施例中，模具90上沿可以设有多个连接孔91(未在图中示出)；第一法兰21上可以设有多个第一通孔211和多个第二通孔212，第一通孔211和第二通孔212可以交替设置，第一通孔211、第二通孔212以及连接孔91的数量可以相同；一个连接孔91可以对应一个第一通孔211或一个第二通孔212。
在本实用新型实施例中，在将模具90上沿固定在隔热装置10的壳体1顶部的情况下，可以将第一法兰21的第一通孔211与模具90上沿的连接孔91对准固定，也可以将第一法兰21的第二通孔212与模具90上沿的连接孔91对准固定，使得第一法兰21可以具备两套固定通孔，在第一通孔211失效的情况下还可以启用第二通孔212，减小因第一法兰21上的固定通孔失效而造成隔热装置10报废的损失。
本实用新型实施例提供的隔热装置至少包括以下优点：
在本实用新型实施例中，壳体的内壁围合成容纳腔，使得容纳腔可以用于容纳模具，壳体的内壁和外壁之间还可以围合成水冷腔体，使得隔热装置可以对模具进行热隔离和冷却，第一法兰固定连接于壳体顶部，可以将模具的上沿固定在壳体顶部，使得隔热装置可以用于支撑模具，由于第二法兰连接于壳体的底部，且壳体底部和第二法兰之间设置多个加强件，可以提高隔热装置的壳体的承重能力，进而避免隔热装置的壳体因无法支撑模具而导致频繁开裂漏水的现象，延长了隔热装置的使用寿命。
第二方面，本实用新型还提供了一种坩埚生产设备，可以包括上述隔热装置10。
本实用新型实施例提供的坩埚生产设备至少包括以下优点：
在本实用新型实施例中，壳体的内壁围合成容纳腔，使得容纳腔可以用于容纳模具，壳体的内壁和外壁之间还可以围合成水冷腔体，使得隔热装置可以对模具进行热隔离和冷却，第一法兰固定连接于壳体顶部，可以将模具的上沿固定在壳体顶部，使得隔热装置可以用于支撑模具，由于第二法兰连接于壳体的底部，且壳体底部和第二法兰之间设置多个加强件，可以提高隔热装置的壳体的承重能力，进而避免隔热装置的壳体因无法支撑模具而导致频繁开裂漏水的现象，延长了隔热装置的使用寿命。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本实用新型所提供的一种隔热装置和坩埚生产设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种隔热装置，用于支撑坩埚模具，其特征在于，包括：壳体、第一法兰、第二法兰以及多个加强件，所述壳体、所述第一法兰和所述第二法兰同轴设置；其中，
所述壳体的内壁围合成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述坩埚模具；
所述壳体的内壁和外壁之间围合成水冷腔体；
所述第一法兰固定连接于所述壳体顶部，以与所述坩埚模具的上沿相配合；
所述第二法兰连接于所述壳体底部；
所述多个加强件设置在所述壳体底部和所述第二法兰之间。
2.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于，所述多个加强件围绕所述壳体的轴线均匀分布。
3.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于，所述壳体底部还设有多个金属杆，所述多个金属杆设于所述内壁和所述外壁之间；
所述壳体底部的内壁上设有多个第一开口，所述壳体底部的外壁上设有多个第二开口，每个所述第二开口对应一个所述第一开口；
所述金属杆的一端嵌设于一个所述第一开口，且与所述壳体底部的内壁焊接连接，所述金属杆的另一端嵌设于对应设置的一个所述第二开口，且与所述壳体底部的外壁焊接连接。
4.根据权利要求3所述的隔热装置，其特征在于，所述多个金属杆分为第一组金属杆和第二组金属杆，所述第一组金属杆和所述第二组金属杆与所述壳体中心的距离不同；
所述第一组金属杆和所述第二组金属杆均围绕所述壳体的轴线均匀分布。
5.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于，所述隔热装置还包括：多个第一补强件；
所述多个第一补强件设置在所述水冷腔体内，且每个所述第一补强件分别与所述壳体侧面的外壁和底部的外壁抵接，一个所述加强件对应设置一个所述第一补强件。
6.根据权利要求5所述的隔热装置，其特征在于，所述隔热装置还包括：多个第二补强件；
所述多个第二补强件设置在所述水冷腔体内，且每个所述第二补强件分别与所述壳体侧面的外壁和第一法兰抵接，一个所述第一补强件对称设置一个所述第二补强件。
7.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于，所述隔热装置还包括：环形支撑件和真空管道，所述真空管道、所述环形支撑件均与所述壳体同轴设置；
所述环形支撑件和所述真空管道设置在所述壳体底部和所述第二法兰之间，所述真空管道贯穿所述壳体的底部和所述第二法兰，所述环形支撑件套接在所述真空管道外；
所述加强件与所述环形支撑件固定连接。
8.根据权利要求7所述的隔热装置，其特征在于，所述隔热装置还包括：至少一个供水管和至少一个回水管；
所述至少一个供水管和至少一个回水管环绕所述真空管道设置，且设在所述真空管道和所述环形支撑件之间；
所述至少一个供水管分别与所述水冷腔体相连，以向所述水冷腔体供水，所述至少一个回水管分别与所述水冷腔体相连，以将所述水冷腔体内的水排出至所述隔热装置外。
9.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于，所述模具上沿设有多个连接孔；
所述第一法兰上设有多个第一通孔和多个第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔交替设置，所述第一通孔、所述第二通孔以及所述连接孔的数量相同；
一个所述连接孔对应一个所述第一通孔或一个所述第二通孔。
10.一种坩埚生产设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的隔热装置。
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