一种单晶炉水冷屏的制作方法

1.本实用新型涉及水冷屏技术领域，尤其是一种单晶炉水冷屏。


背景技术：

2.单晶炉中设置有水冷屏，用于在单晶炉内制造均匀的热场，进一步提高单晶棒的冷却速率，在冷却屏中通入冷却液体，晶棒在向上移动经过冷却屏时，通过水冷屏带走结晶产生的热量。但是，现有的大部分的水冷屏内的流体通道内的冷却液体流动过快，导致冷却液体换热不充分就从出液通道流出，既达不到好的冷却效果，又浪费了大部分冷却液体。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是：提供一种换热充分，冷却效果好，避免冷却水资源浪费的单晶炉用水冷屏。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：包括筒体，所述筒体顶部一侧连接有第一连接杆，所述筒体远离第一连接杆的一侧连接有第二连接杆，所述第一连接杆内设置有进液通道，所述第二连接杆内设置有出液通道，所述筒体包括外水冷屏，所述外水冷屏内套接有内水冷屏，所述内水冷屏和外水冷屏之间形成有流体通道，所述流体通道与所述第一连接杆以及所述第二连接杆连通，所述流体通道内设置有液体扰流件。冷却液体从进液通道进入水冷屏，从出液通道留出，内水冷屏与外水冷屏之间形成有流体通道，冷却液体经过流体通道从出液通道流出的过程中，对内水冷屏附近的待生长的单晶硅棒进行降温，通过设置液体扰流件减缓流体通道内冷却液体的流速，增强冷却液体的停留时间进而加强内冷水屏对单晶硅棒的冷却效果，快速降低单晶硅棒温度，从而提升单晶硅棒的生长速度，同时减少了冷却水循环的消耗。
5.进一步，所述第一连接杆包括第一横杆，所述第一横杆远离所述筒体的一端连接有进液口，所述第一横杆另一端连接有第一竖杆，所述第一竖杆连接所述流体通道。冷却液体从进液口进入，经过第一横杆与第一竖杆进入流体通道。
6.较佳的，所述第二连接杆包括第二横杆，所述第二横杆远离所述筒体的一端连接有出液口，所述第二横杆另一端连接有第二竖杆，所述第二竖杆连接所述流体通道。冷却液体经过第二竖杆和第二横杆，从出液口排出。
7.进一步，所述液体扰流件包括折流板，所述折流板上下两侧通过螺钉固定有散热片，所述散热片与所述折流板之间有20
°
的夹角。通过设置折流板和散热片减缓流体通道内冷却液体的流速，优选的，折流板与散热片由金属制成，金属的传热效率高于液体的传热效率，折流板与散热片的设置既延缓了冷却液体的流动速度，又增加了流体通道与冷却液体的接触面积，更好的将热量传递到冷却液体上，提高冷却效率，快速降低单晶硅棒温度，从而提升单晶硅棒的生长速度；所述散热片与所述折流板之间有20
°
的夹角。通过这样设置，使得散热片也能对冷却液体起到一定的阻挡作用，与折流板配合，延长冷却液体在流体通道的流动时间。
8.较佳的，所述折流板包括短边折流板与长边折流板，所述短边折流板设置于所述流体通道一侧的侧壁上，所述长边折流板设置于所述流体通道的另一侧，所述短边折流板与所述长边折流板交错设置。
9.进一步，所述短边折流板与所述长边折流板倾斜设置在流体通道的侧壁上，所述散热片上设置有通孔，所述散热片的方向顺着折流板之间的冷却液体的流动方向。通过将短边折流板与长边折流板倾斜设置在流体通道的侧壁上，减少冷却液体对短边折流板与长边折流板的冲击，散热片的方向顺着折流板之间的冷却液体的流动方向也是同理，散热片上设置通孔便于水流通过。
10.较佳的，所述第一竖杆上设置有第一ccd窗口，所述第一ccd窗口设置在第一竖杆与第一横杆的连接处；所述第二竖杆上设置有第二ccd窗口，所述第二ccd窗口设置在第二竖杆与所述第二横杆的连接处。通过设置第一ccd窗口和第二ccd窗口使炉体内视野不再受限，满足人员观察炉内状态以及单晶硅棒的生长状态，并及时进行ccd控制。
11.进一步，所述第一连接杆与所述第二连接杆上水平设置有提拉部，所述提拉部包括悬挂板，所述悬挂板上设置有悬挂凹槽。通过设置提拉部，使得可以控制水冷屏上下移动，对单晶硅棒进行冷却散热；可以通过挂钩挂到悬挂板的悬挂凹槽上或者机械吊臂连接悬挂凹槽，升降驱动组件驱动机械吊臂上下移动，从而实现单晶炉水冷屏的高度调节。
12.采用本实用新型的技术方案的有益效果是：通过设置液体扰流件减缓流体通道内冷却液体的流速，增强冷却液体的停留时间进而加强内冷水屏对单晶硅棒的冷却效果，快速降低单晶硅棒温度，从而提升单晶硅棒的生长速度，同时减少了冷却水循环的消耗。
13.通过设置折流板和散热片减缓流体通道内冷却液体的流速，优选的，折流板与散热片由金属制成，金属的传热效率高于液体的传热效率，外部热量先是传递到折流板和散热片上，然后折流板和散热片再把热量传递带冷却液体上，折流板与散热片的设置增加了流体通道与冷却液体的接触面积，更好的将热量传递到冷却液体上，提高冷却效率，快速降低单晶硅棒温度，从而提升单晶硅棒的生长速度；所述散热片与所述折流板之间有20
°
的夹角。通过这样设置，使得散热片也能对冷却液体起到一定的阻挡作用，与折流板配合，延长冷却液体在流体通道的流动时间。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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。其中：
15.图1为本实用新型所述的一种单晶炉水冷屏的整体结构示意图；
16.图2为本实用新型所述的一种单晶炉水冷屏的俯视图；
17.图3为本实用新型所述的一种单晶炉水冷屏的内部结构图；
18.图4为本实用新型所述的一种单晶炉水冷屏的图3中的a区域的局部放大图。
具体实施方式
19.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，
仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。本实用新型利用结构示意图等进行详细描述，示意图只是实例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。
20.参照图1~图4，本实用新型公开了一种单晶炉水冷屏，包括筒体100，所述筒体100顶部一侧连接有第一连接杆201，所述筒体100远离第一连接杆201的一侧连接有第二连接杆301，所述第一连接杆201内设置有进液通道，所述第二连接杆301内形成有出液通道，所述筒体100包括外水冷屏101，所述外水冷屏101内套接有内水冷屏102，所述内水冷屏102和外水冷屏101之间设置有流体通道，所述流体通道与所述第一连接杆201以及所述第二连接杆301连通，所述流体通道内设置有液体扰流件500。冷却液体从进液通道进入水冷屏，从出液通道留出，内水冷屏101与外水冷屏102之间形成有流体通道，冷却液体经过流体通道从出液通道流出的过程中，对内水冷屏101附近的待生长的单晶硅棒进行降温，通过设置液体扰流件500减缓流体通道内冷却液体的流速，增强冷却液体的停留时间进而加强内冷水屏102对单晶硅棒的冷却效果，快速降低单晶硅棒温度，从而提升单晶硅棒的生长速度，同时减少了冷却水循环的消耗。
21.较佳的，所述第一连接杆201包括第一横杆201a，所述第一横杆201a远离所述筒体100的一端连接有进液口201b，所述第一横杆201a另一端连接有第一竖杆201c，所述第一竖杆201c连接所述流体通道。冷却液体从进液口201b进入，经过第一横杆201a与第一竖杆201c进入流体通道。
22.进一步，所述第二连接杆301包括第二横杆301a，所述第二横杆301a远离所述筒体100的一端连接有出液口301b，所述第二横杆301a另一端连接有第二竖杆301c，所述第二竖杆301c连接所述流体通道。冷却液体经过第二竖杆301c和第二横杆301a，从出液口301b排出。
23.较佳的，所述液体扰流件500包括折流板502，所述折流板502上下两侧通过螺钉固定有散热片503，所述散热片503与所述折流板502之间有20
°
的夹角。通过设置折流板502和散热片503减缓流体通道内冷却液体的流速，优选的，折流板502与散热片503由金属制成，金属的传热效率高于液体的传热效率，折流板502与散热片503的设置增加了流体通道与冷却液体的接触面积，更好的将热量传递到冷却液体上，提高冷却效率，快速降低单晶硅棒温度，从而提升单晶硅棒的生长速度；所述散热片503与所述折流板502之间有20
°
的夹角。通过这样设置，使得散热片503也能对冷却液体起到一定的阻挡作用，与折流板502配合，延长冷却液体在流体通道的流动时间。
24.进一步，所述折流板502包括短边折流板502a与长边折流板502b，所述短边折流板502a设置于所述流体通道一侧的侧壁上，所述长边折流板502b设置于所述流体通道的另一侧，所述短边折流板502a与所述长边折流板502b交错设置。
25.较佳的，所述短边折流板502a与所述长边折流板502b倾斜设置在流体通道的侧壁上，所述散热片503上设置有通孔，所述散热片503的方向顺着折流板502之间的冷却液体的流动方向。通过将短边折流板502a与长边折流板502b倾斜设置在流体通道的侧壁上，减少冷却液体对短边折流板502a与长边折流板502b的冲击，散热片503的方向顺着折流板502之间的冷却液体的流动方向也是同理，散热片503上设置通孔便于水流通过。
26.进一步，所述第一竖杆201c上设置有第一ccd窗口201d，所述第一ccd窗口201d设
置在第一竖杆201c与第一横杆201a的连接处，所述第二竖杆301c上设置有第二ccd窗口301d，所述第二ccd窗口301d设置在第二竖杆301c与所述第二横杆301a的连接处。通过设置第一ccd窗口201d和第二ccd窗口301d使炉体内视野不再受限，满足人员观察炉内状态以及单晶硅棒的生长状态，并及时进行ccd控制。
27.进一步，所述第一连接杆201与所述第二连接杆301上水平设置有提拉部400，所述提拉部400包括悬挂板401，所述悬挂板401上设置有悬挂凹槽402。通过设置提拉部400，使得可以控制水冷屏上下移动，对单晶硅棒进行冷却散热；可以通过挂钩挂到悬挂板401的悬挂凹槽402上或者机械吊臂连接悬挂凹槽402，升降驱动组件驱动机械吊臂上下移动，从而实现单晶炉水冷屏的高度调节。
28.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.一种单晶炉水冷屏，其特征在于：包括筒体（100），所述筒体（100）顶部一侧连接有第一连接杆（201），所述筒体（100）远离第一连接杆（201）的一侧连接有第二连接杆（301），所述第一连接杆（201）内设置有进液通道，所述第二连接杆（301）内设置有出液通道，所述筒体（100）包括外水冷屏（101），所述外水冷屏（101）内套接有内水冷屏（102），所述内水冷屏（102）和外水冷屏（101）之间设置有流体通道，所述流体通道与所述第一连接杆（201）以及所述第二连接杆（301）连通，所述流体通道内设置有液体扰流件（500）。2.根据权利要求1所述的一种单晶炉水冷屏，其特征在于：所述第一连接杆（201）包括第一横杆（201a），所述第一横杆（201a）远离所述筒体（100）的一端连接有进液口（201b），所述第一横杆（201a）另一端连接有第一竖杆（201c），所述第一竖杆（201c）连接所述流体通道。3.根据权利要求1或2所述的一种单晶炉水冷屏，其特征在于：所述第二连接杆（301）包括第二横杆（301a），所述第二横杆（301a）远离所述筒体（100）的一端连接有出液口（301b），所述第二横杆（301a）另一端连接有第二竖杆（301c），所述第二竖杆（301c）连接所述流体通道。4.根据权利要求1所述的一种单晶炉水冷屏，其特征在于：所述液体扰流件（500）包括折流板（502），所述折流板（502）上下两侧通过螺钉固定有散热片（503），所述散热片（503）与所述折流板（502）之间有20
°
的夹角。5.根据权利要求4所述的一种单晶炉水冷屏，其特征在于：所述折流板（502）包括短边折流板（502a）与长边折流板（502b），所述短边折流板（502a）设置于所述流体通道一侧的侧壁上，所述长边折流板（502b）设置于所述流体通道的另一侧，所述短边折流板（502a）与所述长边折流板（502b）交错设置。6.根据权利要求5所述的一种单晶炉水冷屏，其特征在于：所述短边折流板（502a）与所述长边折流板（502b）倾斜设置在流体通道的侧壁上，所述散热片（503）上设置有通孔，所述散热片（503）的方向顺着折流板（502）之间的冷却液体的流动方向。7.根据权利要求2所述的一种单晶炉水冷屏，其特征在于：所述第一竖杆（201c）上设置有第一ccd窗口（201d），所述第一ccd窗口（201d）设置在第一竖杆（201c）与第一横杆（201a）的连接处，第二竖杆（301c）上设置有第二ccd窗口（301d），所述第二ccd窗口（301d）设置在第二竖杆（301c）与第二横杆（301a）的连接处。8.根据权利要求1所述的一种单晶炉水冷屏，其特征在于：所述第一连接杆（201）与所述第二连接杆（301）上水平设置有提拉部（400），所述提拉部（400）包括悬挂板（401），所述悬挂板（401）上设置有悬挂凹槽（402）。

技术总结
本实用新型涉及水冷屏技术领域，尤其是一种单晶炉水冷屏，包括筒体，所述筒体顶部一侧连接有第一连接杆，所述筒体远离第一连接杆的一侧连接有第二连接杆，所述第一连接杆内设置有进液通道，所述第二连接杆内设置有出液通道，所述筒体包括外水冷屏，所述外水冷屏内套接有内水冷屏，所述内水冷屏和外水冷屏之间形成有流体通道，所述流体通道与所述第一连接杆以及所述第二连接杆连通，所述流体通道内设置有液体扰流件。通过设置液体扰流件减缓流体通道内冷却液体的流速，增强冷却液体的停留时间进而加强内冷水屏对单晶硅棒的冷却效果，快速降低单晶硅棒温度，从而提升单晶硅棒的生长速度，同时减少了冷却水循环的消耗。同时减少了冷却水循环的消耗。同时减少了冷却水循环的消耗。


技术研发人员：华焱 刘森 李东
受保护的技术使用者：常州四杰机械科技有限公司
技术研发日：2022.08.30
技术公布日：2023/7/28