CN216107186U - 一种散热装置及热丝化学气相沉积设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热装置及热丝化学气相沉积设备，其具体包括依次连通的第一水流道、第三水流道和第二水流道，其中，第三水流道冷却工件放置盘，第二水流道冷却第一密封单元；即通过第一水冷支撑件为工件冷却底座提供支撑与冷却功能，其中，第一水冷支撑件通过第一水流道向第三水流道中注入冷水，冷水经过工件冷却底座后对工件冷却底座上的工件放置盘进行冷却，并且水流入第二水流道中对密封件安装位上的第一密封单元进行冷却，即通过第一水冷支撑件同时对工件放置盘和第一密封单元进行冷却，在减少管路的成本的前提下，满足了热丝化学气相沉积设备的散热需求。

Description

一种散热装置及热丝化学气相沉积设备

技术领域

本实用新型涉及热丝化学气相沉积技术领域，尤其涉及一种散热装置及热丝化学气相沉积设备。

背景技术

热丝化学气相沉积法(Hot filament Chemical Vapor Deposition，HFCVD)是人工合成金刚石薄膜的重要方法,拥有工艺成熟、设备简单、操作方便，制备成本低，沉积速率髙，沉积面积大等优点，非常适合用于大规模工业生产，近年来，采用该方法制备的金刚石涂层刀具、拉拔模具、机械密封等一系列机械加工工具与耐磨器件己在工业界获得了广泛的应用。其中，热丝化学气相沉积法通常以氢气与甲烷为气源气体，按照一定比例混合通入提前抽好真空的反应腔室内，在高温金属热丝(高于2000℃)的作用下发生化学反应，生成碳丛团，再进一步形核、缓慢生长，最终在抛光后的基体表面形成金刚石膜。

其中，散热装置是丝化学气相沉积法中的重要课题，现有技术中，散热装置通常通过引入单一的水冷结构对某一元件(例如，工件底座)进行冷却，该单一的水冷结构仅能满足某一元件的散热需求，不能对反应腔体内的其他元件(例如加热底座元件、密封元件等)进行冷却；如果，仅是将上述提及的水冷结构的数量增加，令每一个元件对应有一水冷结构，则导致管路过于冗余，提高了管路成本，即现有技术中的散热装置无法在低成本的前提下满足散热需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散热装置及热丝化学气相沉积设备，来解决现有技术中的散热装置无法在低成本的前提下满足散热需求的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种散热装置，包括第一水冷支撑件，所述第一水冷支撑件内形成有第一水流道和第二水流道；

所述第一水冷支撑件的上方承载有工件冷却底座，所述工件冷却底座内形成有第三水流道；

所述第一水流道的第一出口与所述第三水流道的第三入口连通，所述第三水流道的第三出口与所述第二水流道的第二入口连通；其中，于所述第二水流道外，所述第一水冷支撑件上设置有第一密封件安装位。

可选地，所述第一水流道的直径小于所述第二水流道的直径，且所述第一水流道设置于所述第二水流道内。

可选地，所述第一出口的口径大于所述第二入口的口径。

可选地，所述第三水流道包括依次连通的入口部、蜿蜒部和出口部；所述入口部与所述出口部设置于所述蜿蜒部的同一侧。

可选地，还包括第二水冷支撑件，所述第二水冷支撑件内形成有第四水流道和第五水流道；所述第四水流道的第四出口与所述第五水流道的出口连通；

所述第二水冷支撑件的上方设置有加热装置安装位，且于所述第五水流道外，所述第二水冷支撑件上设置有第二密封件安装位。

可选地，所述第一水冷支撑件的两侧均设置有至少两个所述第二水冷支撑件。

可选地，位于所述第一水冷支撑件同一侧的两个所述第二水冷支撑件之间连接有连接件。

可选地，所述连接件的两端分开设有安装孔，所述第二水冷支撑件穿过所述安装孔。

一种热丝化学气相沉积设备，包括如上所述的散热装置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的散热装置及热丝化学气相沉积设备，通过第一水冷支撑件为工件冷却底座提供支撑与冷却功能，其中，第一水冷支撑件通过第一水流道向第三水流道中注入冷水，冷水经过工件冷却底座后对工件冷却底座上的工件放置盘进行冷却，并且水流入第二水流道中对密封件安装位上的第一密封单元进行冷却，即通过第一水冷支撑件同时对工件放置盘和第一密封单元进行冷却，在减少管路的成本的前提下，满足了热丝化学气相沉积设备的散热需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的散热装置的第一局部结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的散热装置的第二局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的散热装置的俯视结构示意图；

图4为图3在A处的局部放大结构示意图；

图5为图3在B处的局部放大结构示意图；

图6为图4在C处的局部放大结构示意图；

图7为本实用新型实施例的工件冷却底座的剖面结构示意图。

图示说明：1、第一水冷支撑件；11、第一水流道；12、第二水流道；2、第二水冷支撑件；21、第四水流道；22、第五水流道；23、加热装置安装位；24、导热件；3、工件冷却底座；31、第三水流道；311、入口部；312、蜿蜒部；313、出口部；41、第一密封单元；42、第二密封单元；5、连接件；6、工件放置盘；7、加热装置。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参考图1至图7，图1为本实用新型实施例提供的散热装置的第一局部结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的散热装置的第二局部结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的散热装置的俯视结构示意图，图4为图3在A处的局部放大结构示意图，图5为图3在B处的局部放大结构示意图，图6为图4在C处的局部放大结构示意图，图7为本实用新型实施例的工件冷却底座的剖面结构示意图。

实施例一

本实施例提供的散热装置，主要应用于热丝化学气相沉积设备上，其能够辅助热丝化学气相沉积设备内热源以外的单元散热，从而保持镀膜的稳定性，并且通过对管路结构进行改进，在低成本的前提下满足了热丝化学气相沉积设备的散热需求。

如图4至图7所示，本实施例的散热装置包括第一水冷支撑件1，第一水冷支撑件1内形成有第一水流道11和第二水流道12。

第一水冷支撑件1的上方承载有工件冷却底座3，工件冷却底座3内形成有第三水流道31。

第一水流道11的第一出口与第三水流道31的第三入口连通，第三水流道31的第三出口与第二水流道12的第二入口连通；其中，第二水流道12外设置有第一密封件安装位。

具体地，通过第一水冷支撑件1为工件冷却底座3提供支撑与冷却功能，其中，第一水冷支撑件1通过第一水流道11向第三水流道31中注入冷水，冷水经过工件冷却底座3后对工件冷却底座3上的工件放置盘6进行冷却，并且水流入第二水流道12中对密封件安装位上的第一密封单元41进行冷却，即通过第一水冷支撑件1同时对工件放置盘6和第一密封单元41进行冷却，在减少管路的成本的前提下，满足了热丝化学气相沉积设备的散热需求。

进一步地，第一水流道11的直径小于第二水流道12的直径，且第一水流道11设置于第二水流道12内。其中，需要理解是，第一水流道11内的冷水还能通过第二水流道12间接冷却第一密封单元41，从而保证第一密封单元41不会受热形变，保证热丝化学气相沉积设备的密封性。

进一步地，第一出口的口径大于第二入口的口径。需要说明的是，当冷水从第一出口进入第三水流道31后，通过工件冷却底座3与工件放置盘6间接换热，再经过第二入口排出，由于口径减少，冷水的排出速率会减慢，保证冷水在工件冷却底座3中能够与工件放置盘6充分换热，保证工件放置盘6的换热效果。

进一步地，如图7所示，第三水流道31包括依次连通的入口部311、蜿蜒部312和出口部313；入口部311与出口部313设置于蜿蜒部312的同一侧。其中，需要理解的是，蜿蜒部312起到主要的散热作用，上述设置使得冷水能够充分地流经工件冷却底座3，并且入口部311和出口部313位于蜿蜒部312同一侧便于维护。

进一步地，如图4和图6所示，散热装置还包括第二水冷支撑件2，第二水冷支撑件2内形成有第四水流道21和第五水流道22；第四水流道21的第四出口与第五水流道22的出口连通。

第二水冷支撑件2的上方设置有加热装置安装位23，第五水流道22外设置有第二密封件安装位。

其中，第二水冷支撑件2通过导热件24与加热装置7连接；更加具体地，导热件24的一端插设在第二水冷支撑件2上，其与第四水流道21间接换热，导热件24的另一端与加热装置7固定连接，由此，导热件24将加热装置7散发出的影响其他元件的发散热量引导至第二水冷支撑件2中；接着，第五水流道22中的冷水对第二密封单元42进行冷却，避免第二密封单元42因受热形变，进而保证热丝化学气相沉积设备的密封性。

进一步地，如图1至图3所示，第一水冷支撑件1的两侧均设置有至少两个第二水冷支撑件2。本实施例中，第二水冷支撑件2的数量为4个，整体呈矩形分布。

进一步地，位于第一水冷支撑件1同一侧的两个第二水冷支撑件2之间连接有连接件5。其中，连接件5起到维持第一水冷支撑件1同一侧的两个第二水冷支撑件2之间的稳定性的作用，防止两个第二水冷支撑件2之间出现定位偏差，并且连接件5有利于均衡分别套设在两个第二水冷支撑件2上的第二密封单元42的温度，避免第二密封单元42出现局部高温，提高热丝化学气相沉积设备的密封性。

在一个具体的实施方式中，连接件5的两端分开设有安装孔，第二水冷支撑件2穿过安装孔。在其他的实施方式中，连接件5还可以采用在其两端设置卡箍的方案，即连接件5可通过卡箍与连接件5固定连接。

综上所述，本实施例提供的散热装置，在低成本的前提下，保证了对热丝化学气相沉积设备的散热效果，并且有利于提高热丝化学气相沉积设备的密封性和可维护性。

实施例二

本实施例提供的热丝化学气相沉积设备包括实施例一中的散热装置。实施例一种叙述了关于散热装置的具体结构及技术效果，本实施例的热丝化学气相沉积设备引用了该结构，同样具有其技术效果。其中，通过散热装置中的第一水冷支撑件1对工件放置盘6及第一密封单元41进行冷却，通过第二水冷支撑件2对加热装置7及第二密封单元42进行冷却。

综上所述，本实施例提供的热丝化学气相沉积设备，在低成本的前提下，保证了散热效果，并且具有密封性良好、可维护性高等优点。

以上所述，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 (9)

1.一种散热装置，其特征在于，包括第一水冷支撑件(1)，所述第一水冷支撑件(1)内形成有第一水流道(11)和第二水流道(12)；

所述第一水冷支撑件(1)的上方承载有工件冷却底座(3)，所述工件冷却底座(3)内形成有第三水流道(31)；

所述第一水流道(11)的第一出口与所述第三水流道(31)的第三入口连通，所述第三水流道(31)的第三出口与所述第二水流道(12)的第二入口连通；其中，于所述第二水流道(12)外，所述第一水冷支撑件(1)上设置有第一密封件安装位。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一水流道(11)的直径小于所述第二水流道(12)的直径，且所述第一水流道(11)设置于所述第二水流道(12)内。

3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一出口的口径大于所述第二入口的口径。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第三水流道(31)包括依次连通的入口部(311)、蜿蜒部(312)和出口部(313)；所述入口部(311)与所述出口部(313)设置于所述蜿蜒部(312)的同一侧。

5.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，还包括第二水冷支撑件(2)，所述第二水冷支撑件(2)内形成有第四水流道(21)和第五水流道(22)；所述第四水流道(21)的第四出口与所述第五水流道(22)的出口连通；

所述第二水冷支撑件(2)的上方设置有加热装置安装位(23)，且于所述第五水流道(22)外，所述第二水冷支撑件(2)上设置有第二密封件安装位。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述第一水冷支撑件(1)的两侧均设置有至少两个所述第二水冷支撑件(2)。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，位于所述第一水冷支撑件(1)同一侧的两个所述第二水冷支撑件(2)之间连接有连接件(5)。

8.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，所述连接件(5)的两端分开设有安装孔，所述第二水冷支撑件(2)穿过所述安装孔。

9.一种热丝化学气相沉积设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的散热装置。

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