CN221666648U - 冷却机构及热处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于半导体加工设备技术领域，公开了一种冷却机构及热处理设备。该冷却机构能够用于热源的冷却。冷却机构包括支架、导流组件以及换热组件。支架用于容纳热源。导流组件设置于支架内，且间隔围设于热源外部。换热组件设置于支架的顶部。其中，导流组件与热源之间形成第一流动空间，且第一流动空间内，由支架的底部朝向支架的顶部的方向温度逐渐上升，导流组件内具有第二流动空间，导流组件用于将支架的顶部进行热量交换后的至少部分气流，通过第二流动空间输送至支架的底部。该冷却机构能够提升热源的冷却效果，并有效节能环保。

Description

冷却机构及热处理设备

技术领域

本实用新型涉及半导体加工设备技术领域，尤其涉及一种冷却机构及热处理设备。

背景技术

目前，一般采用直接在热源外部增设水冷夹套的方式，对热处理设备中的热源进行冷却。然而上述方式为水急冷方式，虽然具有冷却速度较快的优点，但是会造成热处理设备中的热源的散热稳定性无法得到有效保证，从而造成冷却不佳的问题，且不利用节能。

因此，亟需一种冷却机构及热处理设备，以解决以上问题。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，目的在于提供一种冷却机构，该冷却机构能够提升热源的冷却效果，并有效节能环保。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

冷却机构，用于热源的冷却，冷却机构包括：支架、导流组件以及换热组件。支架用于容纳热源。导流组件设置于支架内，且间隔围设于热源外部。换热组件设置于支架的顶部。其中，导流组件与热源之间形成第一流动空间，且第一流动空间内，由支架的底部朝向支架的顶部的方向温度逐渐上升，导流组件内具有第二流动空间，导流组件用于将支架的顶部进行热量交换后的至少部分气流，通过第二流动空间输送至支架的底部。

作为本实用新型提供的冷却机构的可选方案，导流组件包括间隔设置的第一导流件和第二导流件，第一导流件靠近热源设置。第二导流件设置于第一导流件远离热源的一侧。第一导流件和热源之间形成第一流动空间，第一导流件和第二导流件之间形成第二流动空间。

作为本实用新型提供的冷却机构的可选方案，第一导流件远离换热组件的端部朝向热源的方向弯折以形成导流部，导流部间隔设置于支架的底壁，第二流动空间中的冷气流能够沿导流部流至热源的底部。

作为本实用新型提供的冷却机构的可选方案，第一导流件朝向热源的一侧设置热反射层，热反射层能够对热源的热量进行反射。

作为本实用新型提供的冷却机构的可选方案，冷却机构还包括冷却组件，冷却组件设置于第二导流件背离第一导流件的一侧。

作为本实用新型提供的冷却机构的可选方案，第一导流件和第二导流件均为铝板。

作为本实用新型提供的冷却机构的可选方案，支架的底部和/或顶部设置有风机，支架内部的热气流和冷气流能够在风机的作用下进行对流。

作为本实用新型提供的冷却机构的可选方案，支架的顶部设置顶盖，换热组件设置于顶盖内侧。

作为本实用新型提供的冷却机构的可选方案，换热组件包括多个液冷管，多个液冷管在竖直方向上排布为两层，两层液冷管相互错位设置。

作为本实用新型提供的冷却机构的可选方案，换热组件还包括多个翅片，多个翅片绕设于液冷管。

根据本实用新型的另一个方面，目的在于提供一种热处理设备，热处理设备包括热源和如上述方案任一项的冷却机构，热源为加热炉本体。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的冷却机构能够用于热源的冷却。该冷却机构包括支架、导流组件以及换热组件。该支架用于容纳该热源。导流组件设置于该支架内，且间隔围设于该热源外部。换热组件设置于该支架的顶部。其中，该导流组件与该热源之间形成第一流动空间，且该第一流动空间内，由该支架的底部朝向该支架的顶部的方向温度逐渐上升，该导流组件内具有第二流动空间，该导流组件用于将该支架的顶部的至少部分气流进行热量交换后，通过该第二流动空间输送至该支架的底部。也就是说，热气流从第一流动空间向上流动，经过换热组件进行换热之后，导流组件内部的第二流动空间能够将冷气流导流至热源的底部，通过上述两个过程的配合，依靠温差形成自然对流，提升热源的冷却效果，且自然对流，能够有效节能环保。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的冷却机构和热源的自然对流示意图；

图2是图1中结构标记为A的局部放大图；

图3是本实用新型实施例提供的冷却机构和热源的热辐射示意图。

图中：

10、热源；

100、支架； 110、顶盖；

200、换热组件； 210、液冷管；

300、导流组件；310、第一导流件；311、导流部；320、第二导流件；330、第一流动空间；340、第二流动空间；

400、冷却组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种热处理设备及冷却机构。该热处理设备包括热源10和本实施例提供的冷却机构，该热源10设置于冷却机构内部，该冷却机构能够用于热源10的冷却。在本实施例中，该热源10为加热炉本体，在其他实施例中，该热源10还可以是工作时发热的任何装置，本实施例在此不做限制。

图1是本实用新型实施例提供的冷却机构和热源的自然对流示意图。参照图1，该冷却机构包括支架100、导流组件300以及换热组件200。支架100用于容纳热源10。导流组件300设置于支架100内，且间隔围设于热源10外部。换热组件200设置于支架100的顶部，并间隔设置于热源10。

具体地，导流组件300与热源10之间形成第一流动空间330，且在第一流动空间330内，由支架100的底部朝向支架100的顶部的方向，温度逐渐上升，形成温度梯度。导流组件300内具有第二流动空间340，导流组件300用于将支架100的顶部的至少部分气流进行热量交换后，通过第二流动空间340输送至支架100的底部。热气流于第一流动空间330向上流动，而导流组件300能够将冷气流于第二流动空间340导流至热源10的底部，通过上述两个过程的配合，依靠温差形成自然对流，提升热源10的冷却效率，且自然对流能够有效节能环保。

继续参照图1，导流组件300包括间隔设置的第一导流件310和第二导流件320。该第一导流件310和第二导流件320均呈中空的筒状，以热源10为中心，围设在热源10的外侧。第一导流件310靠近热源10设置，第二导流件320间隔设置于第一导流件310远离热源10的一侧。第一导流件310和热源10之间留有空间，形成第一流动空间330，该第一流动空间330能够为热源10底部的热气流提供流动空间，热气流能够在第一流动空间330中沿第一导流件310流向换热组件200。该第一导流件310和第二导流件320之间留有空间，形成第二流动空间340，该第二流动空间340能够为经过换热组件200冷却后的至少部分气流提供流动空间，使冷却后的至少部分气流自换热组件200流至热源10底部。通过上述设置，以实现气流的循环流动。

图2是图1中结构标记为A的局部放大图，参照图2，第一导流件310远离换热组件200的端部朝向热源10的方向弯折以形成导流部311。该导流部311可以是由第一导流件310的底端部分朝向其中心轴线方向进行直角翻折形成，形成的导流部311与支架100的底壁间隔布置留有空间，形成气流通道。该导流部311与第一导流件310的衔接处为圆角。第二流动空间340中的冷气流能够在导流部311的引流作用下，沿上述气流通道流至热源10的底部。该导流部311和其形成的气流通道能够将第二流动空间340中的冷气流顺利引导至热源10的底部，保证气流循环的流畅性。

图3是本实用新型实施例提供的冷却机构和热源的热辐射示意图。参照图3，该热源10和导流组件300之间还存在热辐射现象。也就是说，热源10的热量会辐射至第一导流件310，第一导流件310也会通过热辐射的方式将热源10的热量辐射至外部环境中，造成热源10在工作时温度下降。

为了缓解上述热辐射的热损失问题，第一导流件310和第二导流件320均为铝板。铝板的材质能够将热源10的表面辐射出的热量反射回热源10，形成辐射隔热屏，能够防止热源10的大部分热量直接穿过导流组件300，即能够防止外部环境对热源10造成影响。

作为优选地，该第一导流件310朝向热源10的一侧设置热反射层，热反射层能够对热源10的热量进行反射，形成辐射隔热屏，能在一定程度上隔绝热源10与外部环境，减弱外部环境对热源10的温度的影响，有利于维持热源10工作时的热稳定性。

继续参照图1，支架100的顶部设置顶盖110，换热组件200设置于顶盖110内侧。该顶盖110能够对第一流动空间330中上升的热气流进行阻挡，防止其透过换热组件200后继续上升，溢出支架100。

作为可选地，支架100的底部和/或顶部设置有风机。该支架100内部的热气流和冷气流能够在风机的作用下进行对流。当自然对流换热无法达到热源10所需求的散热功率时，利用上述风机，能够形成强制对流，提升散热效果。

具体地，该换热组件200包括多个液冷管210。第一流动空间330中上升的热气流进入该换热组件200中，多个液冷管210进行换热降温，形成密度较大的冷气流，然后沿第二流动空间340向下运动。多个液冷管210在竖直方向上排布为两层，两层液冷管210相互错位设置。通过上述设置，能够增大热气流与多个液冷管210的接触面积，提升换热效率。

作为可选地，换热组件200还包括多个翅片，多个翅片绕设于液冷管210，进一步扩大与热气流的接触面积，进一步提升换热效率。

继续参照图1，该冷却机构还包括冷却组件400。该冷却组件400固定设置于第二导流件320背离第一导流件310的一侧。该冷却组件400能够使第二导流件320处的温度明显降低，在冷气流沿第二流动空间340下行的过程中对冷气流进行进一步快速降温，增强对流循环效果。在本实施例中，该冷却组件400可以是水冷管。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.冷却机构，其特征在于，用于热源的冷却，所述冷却机构包括：

支架，用于容纳所述热源；

导流组件，设置于所述支架内，且间隔围设于所述热源外部；

换热组件，设置于所述支架的顶部，用于对所述支架顶部的气流进行热量交换；

其中，所述导流组件与所述热源之间形成第一流动空间，且所述第一流动空间内，由所述支架的底部朝向所述支架的顶部的方向温度逐渐上升，所述导流组件内具有第二流动空间，所述导流组件用于将所述支架的顶部进行热量交换后的至少部分气流，通过所述第二流动空间输送至所述支架的底部。

2.根据权利要求1所述的冷却机构，其特征在于，所述导流组件包括间隔设置的第一导流件和第二导流件，所述第一导流件靠近所述热源设置；

所述第二导流件设置于所述第一导流件远离所述热源的一侧；

所述第一导流件和所述热源之间形成所述第一流动空间，所述第一导流件和所述第二导流件之间形成所述第二流动空间。

3.根据权利要求2所述的冷却机构，其特征在于，所述第一导流件远离所述换热组件的端部朝向所述热源的方向弯折以形成导流部，所述导流部间隔设置于所述支架的底壁，所述第二流动空间中的冷气流能够沿所述导流部流至所述热源的底部。

4.根据权利要求2所述的冷却机构，其特征在于，所述第一导流件朝向所述热源的一侧设置热反射层，所述热反射层能够对所述热源的热量进行反射。

5.根据权利要求2所述的冷却机构，其特征在于，所述冷却机构还包括冷却组件，所述冷却组件设置于所述第二导流件背离所述第一导流件的一侧。

6.根据权利要求2所述的冷却机构，其特征在于，所述第一导流件和所述第二导流件均为铝板。

7.根据权利要求1所述的冷却机构，其特征在于，所述支架的底部和/或顶部设置有风机，所述支架内部的热气流和冷气流能够在所述风机的作用下进行对流。

8.根据权利要求1所述的冷却机构，其特征在于，所述支架的顶部设置顶盖，所述换热组件设置于所述顶盖内侧。

9.根据权利要求1所述的冷却机构，其特征在于，所述换热组件包括多个液冷管，多个所述液冷管在竖直方向上排布为两层，两层所述液冷管相互错位设置；

所述换热组件还包括多个翅片，多个所述翅片绕设于所述液冷管。

10.热处理设备，其特征在于，包括热源和如权利要求1-9任一项所述的冷却机构，所述热源为加热炉本体。