CN216864375U - 一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置，具体涉及冷却装置技术领域，包括上端环形冷却箱，所述上端环形冷却箱的下方设置有下端环形冷却箱，所述上端环形冷却箱的上方设置有安装环，所述上端环形冷却箱的两侧固定连接有导向轮，所述安装环固定连接在生长炉隔砖的下端，所述安装环的下端开设有安装槽，所述安装槽内设置有电动辊筒，所述电动辊筒上缠绕有牵引绳，所述牵引绳的一端与导向轮固定连接，所述上端环形冷却箱和下端环形冷却箱之间转动连接有支撑杆，该冷却装置便于上下移动，控制与坩埚之间距离，利于产生晶体生长的大梯度温场，保证晶体生长的质量。
Description
技术领域
本实用新型属于冷却装置技术领域，具体涉及一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置。
背景技术
非真空下降炉广泛用于生长氧化物晶体和卤化物晶体，下降炉的温度梯度分布对晶体生长有决定性的影响，然而要获得大梯度的温度分布比较困难，而且对晶体生长有利的大梯度温度对于晶体生长后的退火冷却很不利，容易导致晶体应力大甚至碎裂，另外随着坩埚逐步下降，低温区被不断加热，导致温度梯度逐步变小，温度梯度不稳定，对晶体生长的稳定性和质量产生很大影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置投入使用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置，包括上端环形冷却箱，所述上端环形冷却箱的下方设置有下端环形冷却箱，所述上端环形冷却箱的上方设置有安装环，所述上端环形冷却箱的两侧固定连接有导向轮，所述安装环固定连接在生长炉隔砖的下端，所述安装环的下端开设有安装槽，所述安装槽内设置有电动辊筒，所述电动辊筒上缠绕有牵引绳，所述牵引绳的一端与导向轮固定连接，所述上端环形冷却箱和下端环形冷却箱之间转动连接有支撑杆，所述上端环形冷却箱和下端环形冷却箱之间通过金属盘管连通，所述下端环形冷却箱的一侧面固定连接有安装箱，所述安装箱内设置有循环泵，所述循环泵的一端通过循环管与下端环形冷却箱连通，所述循环泵的另一端通过循环管与上端环形冷却箱连通。
优选的，所述循环管的外侧套接有冷却筒，所述冷却筒的内壁设置有保温层，所述冷却筒的顶端设置有密封塞，所述冷却筒的内部填充有冰袋。
优选的，所述冷却筒的内侧面设置有导热块，所述导热块与循环管接触。
优选的，所述支撑杆的表面设置有清洁毛，所述支撑杆上固定连接有从动齿轮。
优选的，所述导向轮的两侧固定连接有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮的正面啮合有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮的底端固定连接有连接轴，所述连接轴的底端固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合。
优选的，所述连接轴上转动连接有套筒，所述套筒通过固定杆固定在上端环形冷却箱的外侧面上。
本实用新型的技术效果和优点：(1)该动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置，通过设置有上端环形冷却箱、下端环形冷却箱和金属盘管，可以对下降至低温区的坩埚进行冷却，保证坩埚在低温区具有较大的温度梯度，进而保证晶体的生长质量。
(2)利用电动滚筒可以带动金属盘管上下运动，便于控制金属盘管与坩埚的距离，可以形成有利于晶体生长的大梯度温场，并且即使坩埚下降导致低温区被不断加热的现象，也因为冷却装置具有较强的强制散热作用，被大幅度限制，温度梯度变化不大，并且相对比较稳定，可以自始至终提供有利于晶体生长的稳定大梯度温场。
(3)通过设置有冷却筒，冷却筒内设置有冰袋，可以对循环管内的冷却介质进行冷却，从而保证金属盘管内部的；冷却介质始终处于低温状态，延长该冷却装置的使用时间。
(4)在改冷却装置上下运动过程中，导向轮带动第二锥形齿轮转动，通过第一锥形齿轮和第二锥形齿轮的配合，可以带动主动齿轮转动，进而通过从动齿轮带动支撑杆转动，使得支撑杆表面的刷毛转动实现对金属盘管表面灰尘的清理功能，保证金属盘管热交换效率。
附图说明
图1为本实用新型的内部结构示意图；
图2为图1中A处的结构示意图；
图3为图1中B处的结构示意图；
图4为上端环形冷却箱和下端环形冷却箱的连接结构示意图。
图中：1、上端环形冷却箱；2、下端环形冷却箱；3、冷却筒；4、循环泵；5、金属盘管；6、支撑杆；7、循环管；8、安装环；801、安装槽；9、电动辊筒；10、牵引绳；11、第一锥形齿轮；12、从动齿轮；13、第二锥形齿轮；14、主动齿轮；15、保温层；16、密封塞；17、导向轮；18、导热块；19、套筒。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。
本实用新型提供了如图1-4所示的一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置，包括上端环形冷却箱1，所述上端环形冷却箱1的下方设置有下端环形冷却箱2，所述上端环形冷却箱1的上方设置有安装环8，所述上端环形冷却箱1的两侧固定连接有导向轮17，所述安装环8固定连接在生长炉隔砖的下端，所述安装环8的下端开设有安装槽801，所述安装槽801内设置有电动辊筒9，所述电动辊筒9上缠绕有牵引绳10，所述牵引绳10的一端与导向轮17固定连接，所述上端环形冷却箱1和下端环形冷却箱2之间转动连接有支撑杆6，所述上端环形冷却箱1和下端环形冷却箱2之间通过金属盘管5连通，所述下端环形冷却箱2的一侧面固定连接有安装箱，所述安装箱内设置有循环泵4，所述循环泵4的一端通过循环管7与下端环形冷却箱2连通，所述循环泵4的另一端通过循环管7与上端环形冷却箱1连通，使用时，在晶体生长前的熔料阶段，可以启动电动辊筒9，使得电动辊筒9放松钢丝，使得金属盘管5下降至最低点，此时下降炉的梯度较小，可以使得该冷却装置处于不工作状态，散热也少，可以较低功率进行原料均匀熔化工作。
晶体熔料末尾，打开循环泵4，使得下端环形冷却箱2内的冷却介质通过循环管7进入上端环形冷却箱1内，进而进入金属盘管5内，使得金属盘管5能够实现冷却功能，然后启动电动辊筒9，使得电动辊筒9缠绕钢绳，进而带动上端环形冷却箱1、金属盘管5以及下端环形冷却箱2上移，使得金属盘管5移动至接近生长界面的合适距离，待达到热平衡后开始晶体生长，在金属盘管5强制的散热作用下，可以产生较大的温度梯度，并且即使坩埚下降导致低温区被不断加热的现象，也因为冷却装置具有较强的强制散热作用，被大幅度限制，温度梯度变化不大，并且相对比较稳定，可以自始至终提供有利于晶体生长的稳定大梯度温场。
在该冷却装置上移或者下移过程中，导向轮17会随之转动，进而带动第二锥形齿轮13转动，第二锥形齿轮13带动第一锥形齿轮11转动，第一锥形齿轮11带动主动齿轮14转动，主动齿轮14通过从动齿轮12带动支撑杆6转动，使得支撑杆6表面的刷毛转动实现对金属盘管5表面灰尘的清理功能，保证金属盘管5的热交换效率。
金属盘管5内的冷却介质会再次回流至下端环形冷却箱2内，然后在循环泵4的作用下，经循环管7再次进入上端环形冷却箱1内实现循环利用，当冷却介质进入循环管7经冷却筒3时，在导热块18的作用下，使得冷却筒3内的冰袋与冷却介质进行热交换，实现冷却介质的降温功能，保证冷却介质可以长时间的循环工作。
晶体生长结束进入退火冷却阶段时，再次启动电动辊筒9，使其放松钢绳，将冷却装置下降到最低位置，同时关闭循环泵4，使得冷却装置停止工作，此时下降炉温度梯度变小，有利于晶体上下部分温度一致，降低晶体应力和减少晶体碎裂。
所述循环管7的外侧套接有冷却筒3，所述冷却筒3的内壁设置有保温层15，所述冷却筒3的顶端设置有密封塞16，所述冷却筒3的内部填充有冰袋，冷却筒3可以实现冷却介质的降温功能，使得冷却介质可以长时间的循环冷却。
所述冷却筒3的内侧面设置有导热块18，所述导热块18与循环管7接触，导热块18可以提高冰袋与循环管7内部冷却介质的热交换效率。
所述支撑杆6的表面设置有清洁毛，所述支撑杆6上固定连接有从动齿轮12，支撑杆6表面的清洁毛可以清理金属盘管5表面的灰尘，避免灰尘影响金属盘管5的热交换效率。
所述导向轮17的两侧固定连接有第二锥形齿轮13，所述第二锥形齿轮13的正面啮合有第一锥形齿轮11，所述第一锥形齿轮11的底端固定连接有连接轴，所述连接轴的底端固定连接有主动齿轮14，所述主动齿轮14与从动齿轮12啮合，导向轮17的转动可以带动第二锥形齿轮13转动，然后在第一锥形齿轮11的配合下，使得主动齿轮14带动从动齿轮12转动，进而使得支撑杆6带动清洁毛转动实现对金属盘管5的清理功能。
所述连接轴上套接有套筒19，所述套筒19通过固定杆固定在上端环形冷却箱1的外侧面上，套筒19可以实现第一锥形齿轮11和主动齿轮14的功能。
Claims (6)
1.一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置，其特征在于：包括上端环形冷却箱(1)，所述上端环形冷却箱(1)的下方设置有下端环形冷却箱(2)，所述上端环形冷却箱(1)的上方设置有安装环(8)，所述上端环形冷却箱(1)的两侧固定连接有导向轮(17)，所述安装环(8)固定连接在生长炉隔砖的下端，所述安装环(8)的下端开设有凹槽(801)，所述凹槽(801)内设置有电动辊筒(9)，所述电动辊筒(9)上缠绕有牵引绳(10)，所述牵引绳(10)的一端与导向轮(17)固定连接，所述上端环形冷却箱(1)和下端环形冷却箱(2)之间转动连接有支撑杆(6)，所述上端环形冷却箱(1)和下端环形冷却箱(2)之间通过金属盘管(5)连通，所述下端环形冷却箱(2)的一侧面固定连接有安装箱，所述安装箱内设置有循环泵(4)，所述循环泵(4)的一端通过循环管(7)与下端环形冷却箱(2)连通，所述循环泵(4)的另一端通过循环管(7)与上端环形冷却箱(1)连通。
2.根据权利要求1所述的一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置，其特征在于：所述循环管(7)的外侧套接有冷却筒(3)，所述冷却筒(3)的内壁设置有保温层(15)，所述冷却筒(3)的顶端设置有密封塞(16)，所述冷却筒(3)的内部填充有冰袋。
3.根据权利要求2所述的一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置，其特征在于：所述冷却筒(3)的内侧面设置有导热块(18)，所述导热块(18)与循环管(7)接触。
4.根据权利要求1所述的一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置，其特征在于：所述支撑杆(6)的表面设置有清洁毛，所述支撑杆(6)上固定连接有从动齿轮(12)。
5.根据权利要求1所述的一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置，其特征在于：所述导向轮(17)的两侧固定连接有第二锥形齿轮(13)，所述第二锥形齿轮(13)的正面啮合有第一锥形齿轮(11)，所述第一锥形齿轮(11)的底端固定连接有连接轴，所述连接轴的底端固定连接有主动齿轮(14)，所述主动齿轮(14)与从动齿轮(12)啮合。
6.根据权利要求5所述的一种动态调整热场的晶体生长炉用可移动冷却装置，其特征在于：所述连接轴上转动连接有套筒(19)，所述套筒(19)通过固定杆固定在上端环形冷却箱(1)的外侧面上。
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2021
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