CN217127608U - 管道冷却组件及晶体生长炉 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种管道冷却组件及晶体生长炉，管道冷却组件包括：安装盘，具有沿第一方向相对的第一端和第二端以及贯穿所述第一端和所述第二端的通道，所述第一端用于连接于炉体的真空接口，所述第二端用于连接于真空管路；和冷却管，位于所述通道内且用于供冷却流体流通，所述冷却管的进口连通于开设在所述安装盘上的冷却流体进口，所述冷却管的出口连通于开设在所述安装盘上的冷却流体出口。通过上述技术方案，本公开能够解决相关技术中炉体内部的热量易通过真空管路扩散而影响相关设备的正常运行及产品质量的问题。

Description

管道冷却组件及晶体生长炉

技术领域

本公开涉及晶体生长炉技术领域，具体地涉及一种管道冷却组件及晶体生长炉。

背景技术

在晶体生长炉设备运行过程中，炉体内部温度高达2000℃以上，在生产过程中需要通过真空管路持续地对炉体内部抽真空以保证炉体内部的真空度，同时炉体内的热量也会经过真空管路传导至真空泵等真空发生装置，导致其温度过高，影响抽真空过程的正常进行，易影响产品质量，也容易导致真空泵等真空发生装置损坏。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种管道冷却组件及晶体生长炉，该管道冷却组件可以解决相关技术中炉体内部的热量易通过真空管路扩散而影响相关设备的正常运行及产品质量的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种管道冷却组件，包括：安装盘，具有沿第一方向相对的第一端和第二端以及贯穿所述第一端和所述第二端的通道，第一端用于连接于炉体的真空接口，第二端用于连接于真空管路；冷却管，位于通道内且用于供冷却流体流通，冷却管的进口连通于开设在所述安装盘上的冷却流体进口，冷却管的出口连通于开设在安装盘上的冷却流体出口。

可选地，管道冷却组件还包括导热片，导热片设置在通道内且与冷却管导热连接。

可选地，导热片的数量为多个，多个导热片均沿与第一方向垂直的第二方向间隔地布置，任意相邻的两个导热片之间的间隙均形成连通第一端和第二端的气体流路。

可选地，气体流路的延伸方向倾斜于第一方向。

可选地，安装盘包括内环和套接在内环外侧的外环，冷却流体进口和冷却流体出口设置在外环的外侧壁上，内环的内侧壁围成通道且与冷却管连接，内环的外侧壁与外环的内侧壁之间形成有间隔布置的第一流道和第二流道，第一流道连通在冷却流体进口与冷却管的进口之间，第二流道连通在冷却流体出口与冷却管的出口之间，第一流道和/或第二流道沿内环的周向延伸。

可选地，第一流道与第二流道关于内环的中心呈中心对称布置且均构造为弧形流道，第一流道和第二流道均具有相对的第一端部和第二端部，第一流道和第二流道的位于同侧的两个第一端部分别连通于冷却流体进口和冷却流体出口，第一流道和第二流道的位于同侧的两个第二端部分别连通于冷却管的进口和出口。

可选地，外环的内侧壁上设置有内凹的第一凹槽和第二凹槽，内环的外侧壁与第一凹槽共同围成所述第一流道，内环的外侧壁与第二凹槽共同围成第二流道。

可选地，冷却管构造为U型管。

可选地，安装盘的第一端和第二端均设置有围绕通道的周向布置的环形凹槽，环形凹槽用于容纳密封圈。

本公开的另一方面还提供一种晶体生长炉，包括上述的管道冷却组件。

通过上述技术方案，利用本公开的管道冷却组件，在安装盘的通道内设置冷却管并通入冷却流体，使得冷却管能够与流经该通道的气体进行热交换，从而将气体的热量带走，以将流经真空管路的气体的温度降低，进而能够解决相关技术中炉体内部的热量易通过真空管路扩散而影响相关设备的正常运行以及随之带来的产品质量问题。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开示例性一种实施方式中提供的管道冷却组件的主视图；

图2是图1中A-A位置的截面图；

图3是图2中B-B位置的截面图；

图4是图1中C-C位置的局部截面图；

图5是本公开示例性实施方式中提供的管道冷却组件、真空管路和炉体的爆炸图。

附图标记说明

1-安装盘；101-安装盘第一端；102-安装盘第二端；103-安装盘通道；104-冷却流体进口；105-冷却流体出口；106-安装盘内环；107-安装盘外环；1071-第一凹槽；1072-第二凹槽；108-第一流道；109-第二流道；110-环形凹槽；111-安装孔；2-冷却管；3-导热片；4-气体流路；5-密封圈；6-炉体；601-真空接口；7-真空管路；8-第一管路接头；9-第二管路接头。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对于部件或结构本身轮廓的内、外。此外，需要说明的是，所使用的术语如“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。

根据本公开的第一方面提供一种管道冷却组件，参考图1至图5所示，包括：安装盘1，具有沿第一方向相对的第一端101和第二端102以及贯穿第一端101和第二端102的通道103，第一端101用于连接于炉体6的真空接口601，所述第二端102用于连接于真空管路7；冷却管2，位于通道内且用于供冷却流体流通，冷却管2的进口连通于开设在安装盘1上的冷却流体进口104，所述冷却管2的出口连通于开设在安装盘1上的冷却流体出口105。

通过上述技术方案，利用本公开的管道冷却组件，通过在安装盘1内的通道内设置冷却管2，使得冷却管2能够与流经该通道103的气体进行热交换，从而将气体的热量带走，以将流经真空管路7的气体的热量降低，进而能够解决相关技术中炉体6内部的热量易通过真空管路7扩散而影响相关设备的正常运行及产品质量的问题。

具体的工作中，将安装盘1安装在炉体6的真空接口601和真空管路7之间，在真空管路7向炉体6抽真空时，炉体6内的气体流经安装盘1内侧的通道103，此时，可以通过安装盘1上的冷却流体进口104向冷却管2内充入冷却流体，冷却流体在流经冷却管2时吸收流经通道103的气体的热量，随后冷却流体经由冷却流体出口105流出，以将气体的热量带走，从而可以降低流经通道103以及真空管路7的气体的热量，以避免气体的高温对真空泵等真空发生装置产生影响，进而能够保证产品的质量，以及提高真空泵等真空发生装置的使用寿命。

其中，冷却流体可以是冷却气体或冷却液体，其目的是能够吸收流经通道103的气体的热量，本公开对此不作具体限定；第一方向可以参考图1中垂直于图面的方面，也可以参考图2中图面的左右方向，即X方向。冷却管2可以采用例如铜管或其它可导热的金属管路，本公开对此不作具体限定。

为了进一步提高对流经通道103内的气体的冷却效果，在一些实施方式中，参考图1所示，可以在通道103内布置导热片3，将其与冷却管2通过导热方式连接，冷却管2本身吸收一定热量，再通过导热片3吸收流经通道103内气体的热量，转移到冷却管2上，使得冷却效率更高。导热片3可以采用例如铜板或其他可导热的金属板，本公开对此不作具体限定。此外，导热片3可以通过例如焊接的方式固连于冷却管2，更进一步地，可以用氩弧焊焊接的方式。

在一些实施方式中，导热片3的数量可以为多个，以增加导热片3与流经通道103的气体的接触面积，以增强换热效率，有效降低气体温度。参考图2所示，多个导热片3片均沿与所述第一方向垂直的第二方向间隔地布置，任意相邻的两个导热片3之间的间隙均形成连通第一端101和第二端102的气体流路4，通过增大冷却接触面积，同样提高了冷却效率。

在一些具体实施方式中，参考图2所示，可将气体流路4的延伸方向倾斜于所述第一方向。此设计不仅保证气体正常流通，由于气体流路4的倾斜，增大了冷却接触面积的同时，还可以增加导热片3与气体的换热时间，更进一步地增强了冷却效果。

另外，安装盘1可以根据实际应用需求以任意合适的方式构造，例如，参考图1至图5所示，安装盘1可以包括内环106和套接在内环外侧的外环107，冷却流体进口104和冷却流体出口105设置在所述外环107的外侧壁上，外环107的内侧壁与内环106的外侧壁围成通道且与冷却管2连通。例如：内环106的外侧壁与外环107的内侧壁之间形成有间隔布置的第一流道108和第二流道109，第一流道108连通在冷却流体进口104与冷却管2的进口之间，第二流道109连通在冷却流体出口105与冷却管2的出口之间，进而可以通过第一流道108和/或第二流道109沿内环的周向延伸，对安装盘1进行冷却，以达到更好地冷却效果，同时可以提高本公开的管道冷却组件以及真空管路的使用寿命等。

参考图1和图3所示，冷却流体进口104可以通过第一管路接头8连通冷却流体进管，冷却流体出口105可以通过第二管路接头9连通冷却流体出管，冷却流体进管上可以设置例如泵和调节阀，以向冷却管2内充入冷却流体，并可以调节冷却流体的流量或流速，冷却流体出管可以与冷却流体进管连通，以形成冷却循环流路。

在一些具体的实施方式中，如参考图1至图5所示，可以将第一流道108与第二流道109设计成关于内环106的中心呈中心对称布置且均构造为弧形流道，第一流道108和第二流道109均具有相对的第一端部和第二端部，所述第一流道108和第二流道109的位于同侧的两个第一端部分别连通于冷却流体进口104和冷却流体出口105，第一流道108和第二流道109的位于同侧的两个第二端部分别连通于冷却管2的进口和出口。这样，将冷却流体进口104和冷却流体出口105布置在安装盘1的一侧，将冷却管2的进口和出口布置在安装盘1的另一侧，以增加冷却流体在沿安装盘1的周向上的流动路径，以增加冷却流体冷却的覆盖面积，使冷却效果更佳。

在一些其他具体的实施方式中，参考图3和图4所示，外环107的内侧壁上设置有内凹的第一凹槽1071和第二凹槽1072，内环106的外侧壁与所述第一凹槽1071共同围成所述第一流道108，内环106的外侧壁与所述第二凹槽1072共同围成所述第二流道109。在另一些实施方式中，例如还可以在内环106的外侧壁设置有两个凹槽，与外环107的内侧壁分别形成第一流道108和第二流道109，本公开不做具体限定。

在一些实施方式中，参考图1所示，可以围绕外环107的周向设置多个安装孔111，该安装孔111可以用于例如通过螺栓穿过安装孔111后连接于炉体6的真空接口601或真空管路7。

冷却管2可以以任意合适的方式布置，例如，在一些实施方式中，冷却管2可以设计成例如U型，以延长冷却管2在通道103内的流动路径，可以使冷却效果更加，同时还能够增强冷却管2与导热片3的连接强度。当然，还可以的是，冷却管2还可以构造为例如V型、W型等，本公开在此不作具体限定。

在一些实施方式中，参考图1、图2和图5所示，安装盘1的第一端101和第二端102均设置有围绕所述通道的周向布置的环形凹槽110，环形凹槽110用于容纳密封圈5。此设计可以在安装盘1连接于炉体6和真空管路7之间时，能够保证管路连接处的气密性，密封圈5可以选用例如氟橡胶材质，具有一定的耐热性，可适用于高温环境，密封持久，效果更良好。

根据本公开的第二方面提供一种晶体生长炉，包括炉体6、真空管路7以及上述的管道冷却组件，炉体6上设置有真空接口601，安装盘1的第一端101连接于炉体6的真空接口601，安装盘1的第二端102连接于真空管路7。该晶体生长炉能够解决相关技术中炉体内部的热量易通过真空管路扩散而影响相关设备的正常运行及产品质量的问题，且具有上述管道冷却组件的所有有益效果，本公开在此不再赘述。其中，在真空管路7的用于连接于安装盘1的一端可以设置第一法兰盘，在真空接口601处可以设置第二法兰盘，在安装管道冷却组件时，可以通过例如螺栓依次穿过第一法兰盘、安装盘1以及第二法兰盘后与螺母配合，以将三者连接。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种管道冷却组件，其特征在于，包括：

安装盘(1)，具有沿第一方向相对的第一端(101)和第二端(102)以及贯穿所述第一端(101)和所述第二端(102)的通道(103)，所述第一端(101)用于连接于炉体(6)的真空接口(601)，所述第二端(102)用于连接于真空管路(7)；和

冷却管(2)，位于所述通道(103)内且用于供冷却流体流通，所述冷却管(2)的进口连通于开设在所述安装盘(1)上的冷却流体进口(104)，所述冷却管(2)的出口连通于开设在所述安装盘(1)上的冷却流体出口(105)。

2.根据权利要求1所述的管道冷却组件，其特征在于，所述管道冷却组件还包括导热片(3)，所述导热片(3)设置在所述通道(103)内且与所述冷却管(2)导热连接。

3.根据权利要求2所述的管道冷却组件，其特征在于，所述导热片(3)的数量为多个，多个所述导热片(3)均沿与所述第一方向垂直的第二方向间隔地布置，任意相邻的两个导热片(3)之间的间隙均形成与所述第一端(101)和所述第二端(102)连通的气体流路(4)。

4.根据权利要求3所述的管道冷却组件，其特征在于，所述气体流路(4)的延伸方向倾斜于所述第一方向。

5.根据权利要求1所述的管道冷却组件，其特征在于，所述安装盘(1)包括内环(106)和套接在所述内环外侧的外环(107)，所述冷却流体进口(104)和所述冷却流体出口(105)设置在所述外环(107)的外侧壁上，所述内环(106)的内侧壁围成所述通道(103)且与所述冷却管(2)连接，所述内环(106)的外侧壁与所述外环(107)的内侧壁之间形成有间隔布置的第一流道(108)和第二流道(109)，所述第一流道(108)连通在所述冷却流体进口(104)与所述冷却管(2)的进口之间，所述第二流道(109)连通在所述冷却流体出口(105)与所述冷却管(2)的出口之间，所述第一流道(108)和/或所述第二流道(109)沿所述内环(106)的周向延伸。

6.根据权利要求5所述的管道冷却组件，其特征在于，所述第一流道(108)与所述第二流道(109)关于所述内环(106)的中心呈中心对称布置且均构造为弧形流道，所述第一流道(108)和所述第二流道(109)均具有相对的第一端部和第二端部，所述第一流道(108)和所述第二流道(109)的位于同侧的两个第一端部分别连通于所述冷却流体进口(104)和所述冷却流体出口(105)，所述第一流道(108)和所述第二流道(109)的位于同侧的两个第二端部分别连通于所述冷却管(2)的进口和出口。

7.根据权利要求5或6所述的管道冷却组件，其特征在于，所述外环(107)的内侧壁上设置有内凹的第一凹槽(1071)和第二凹槽(1072)，所述内环(106)的外侧壁与所述第一凹槽(1071)共同围成所述第一流道(108)，所述内环(106)的外侧壁与所述第二凹槽(1072)共同围成所述第二流道(109)。

8.根据权利要求1所述的管道冷却组件，其特征在于，所述冷却管(2)构造为U型管。

9.根据权利要求1所述的管道冷却组件，其特征在于，所述安装盘(1)的第一端(101)和第二端(102)均设置有围绕所述通道(103)的周向布置的环形凹槽(110)，所述环形凹槽(110)用于容纳密封圈(5)。

10.一种晶体生长炉，其特征在于，包括炉体(6)、真空管路(7)以及根据权利要求1-9中任意一项所述的管道冷却组件，所述炉体(6)上设置有真空接口(601)，所述安装盘(1)的第一端(101)连接于所述炉体(6)的真空接口(601)，所述安装盘(1)的第二端(102)连接于真空管路(7)。

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