一種爐底冷卻結構及使用該爐底冷卻結構的晶體生長爐的製作方法
2024-03-28 17:46:05
專利名稱：一種爐底冷卻結構及使用該爐底冷卻結構的晶體生長爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及晶體生長爐冷卻技術領域，尤其涉及一種爐底冷卻結構，同時還涉及使用該爐底冷卻結構的晶體生長爐。
技術背景 目前市場上，晶體生長爐(如單晶爐)的爐底換熱夾層多為內嵌導流板結構，進水方式為左進右出或右進左出，即在晶體生長爐的內外爐底之間的夾層中間隔交錯設置若干個導流板，使得從夾層一側的進水口注入的水流經由導流板導流後從出水口流出，但是由於導流板與夾層周壁的結合處為盲端，在使用時，夾層中的氣體會在水流的壓迫下聚集在導流板與夾層周壁的結合處，從而造成局部憋氣，進而使得晶體生長爐底部各處的溫度不一，導致晶體生長爐內熱場不均衡，增加工藝難度，嚴重時使爐內加工物破裂，加工失敗。並且夾層中各處的溫度不一致會導致內外爐底的使用壽命降低，從而使得整個晶體生長爐的使用壽命降低，降低晶體生長爐長期使用的可靠性。申請號為201120106357. X的中國實用新型專利公開了一種爐底板冷卻結構，該爐底冷卻結構中內外爐底之間的導流板為從內外爐底之間的夾層的中心位置處呈螺旋狀向外延伸的螺旋狀結構，導流板的上側一體連接在內爐底上，下側焊接固定在外爐底上，並將進水口設置在外爐底的中心位置處，出水口設置在外爐底的邊緣位置處，因此在使用時，冷卻水能夠從夾層的中心位置流入夾層中，並經由導流板圍設而成的螺旋狀導流通道從出水口流出，但是由於導流板處於夾層中心位置處的部分為圍設在進水口周圍的 C狀進水段，從進水口進入夾層中的水流會在夾層的中心位置處聚集，導致外爐底的中心位置處所受到的水壓比其他部分大，而且導流板與外爐底之間存在焊縫間隙，因此外爐底的中心位置處容易向下凸起變形，使外爐底與導流板的中心位置處的連接斷開，長期使用會出現外爐底從中心位置處開始逐漸從導流板上脫落的問題，從而導致從進水口流入夾層中的水，經由折流板與外爐底之間的斷裂間隙從出水口流出，使得夾層中的水層與內爐底之間會產生憋氣層，而且憋氣層根據內爐底與導流板斷裂的程度，在夾層中各處的厚度各不相同，進而導致了夾層中各處散熱效率不同的問題，使得內爐底上各處的溫度各不相同。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種外爐底與導流板連接可靠的爐底冷卻結構，同時還涉及使用該爐底冷卻結構的晶體生長爐，旨在解決現有技術中晶體生長爐的外爐底長時間在大流量和高水壓的環境下長期工作易變形凸起，導流板易倒伏，脫離的問題。為了實現以上目的，本實用新型所採用的技術方案是本實用新型的爐底冷卻結構的技術方案如下一種爐底冷卻結構，包括內、外爐底以及夾設在內、外爐底之間的螺旋狀的導流板，所述導流板具有處於外爐底中心位置處的C狀的進水段，所述內、外爐底之間設有處於所述進水段內或貼近在導流板側壁上或穿設在導流板中的連接柱體，所述連接柱體的兩端分別固定在內、外爐底上。所述連接柱體為拉釘，所述連接柱體的上端通過其焊接密封在內、外爐底的其中一個上開設的拉丁槽內，所述連接柱體的下端焊接固定在內、外爐底的其中另一個上。所述連接柱體處於內、外爐底中間的部分焊接固定在導流板的側壁上。所述連接柱體有至少兩個，並沿所述導流板的進水段的邊沿均勻分布。所述內、外爐底之間固定有處於導流板的除進水段以外的其餘部分的側壁處的防脫體，所述防脫體的一端固定在內爐底上，另一端與外爐底在上下方向限位配合，所述防脫體沿導流板的延伸方向間隔均勻分布。本實用新型的晶體生長爐的技術方案如下一種晶體生長爐，包括處於爐體底部的爐底冷卻結構，所述爐底冷卻結構包括內、外爐底以及夾設在內、外爐底之間的螺旋狀的導流板，所述導流板具有處於外爐底中心位置處的C狀的進水段，所述內、外爐底之間設有處於所述進水段內或貼近在導流板側壁上或穿設在導流板中的連接柱體，所述連接柱體的兩端分別固定在內、外爐底上。所述連接柱體為拉釘，所述連接柱體的上端通過其焊接密封在內、外爐底的其中一個上開設的拉丁槽內，所述連接柱體的下端焊接固定在內、外爐底的其中另一個上。所述連接柱體處於內、外爐底中間的部分焊接固定在導流板的側壁上。所述連接柱體有至少兩個，並沿所述導流板的進水段的邊沿均勻分布。所述內、外爐底之間固定有處於導流板的除進水段以外的其餘部分的側壁處的防脫體，所述防脫體的一端固定在內爐底上，另一端與外爐底在上下方向限位配合，所述防脫體沿導流板的延伸方向間隔均勻分布。本實用新型在外爐底的中間位置處，在將外爐底通過導流板固定在內爐底的固定結構的基礎上，增加了在內、外爐底之間設置的處於所述進水段內或貼近在導流板側壁上或穿設在導流板中的連接柱體，連接柱體的兩端分別固定在內、外爐底上，從而加強了內、外爐底中心位置處的連接可靠性，在使用時，連接柱體能夠起到將外爐底吊掛在內爐底上的目的，使得在導流板的進水段大量聚集水時，外爐底的中間部分在連接柱體的吊掛作用下不會向下凸起變形，進而解決了現有技術中晶體生長爐的外爐底容易從導流板上脫開的問題。同時，當連接柱體緊貼在導流板側壁上時，連接柱體能夠在導流板上起到加強筋的作用，從而避免在使用過程中冷卻用水對導流板的衝擊造成的導流板變形，進而提高了導流板使用的可靠性，延長了晶體生長爐爐底的有效使用壽命。
圖I是本實用新型的實施例的原理示意圖；圖2是本實用新型的實施例的結構示意圖。
具體實施方式
本實用晶體生長爐的實施例，如圖I和圖2所示，該晶體生長爐包括爐體I和處於爐體I底部的爐底冷卻結構，其中爐底冷卻結構由內、外爐底2、3、導流板4、連接柱體5、防脫體6、進水口 4-2和出水口 4-3構成。內、外爐底2、3之間為夾層，導流板4從夾層的中心位置處開設沿螺旋方向延伸至外爐底的邊沿位置處，導流板4的上、下兩側分別固定在內、外爐底2、3上，且導流板4具有處於外爐底3中心位置處的進水口 4-2周圍的C狀的進水段4-1，連接柱體5處於內外爐底之間的部分穿設在導流板4的進水段4-1部分上開設的穿孔內，連接柱體5為拉釘，連接柱體5的上端焊接密封在內爐底2上開設的拉釘槽內，下端從外爐底3上開設的通孔內伸出，伸出部分一體設置有用於阻止外爐底3向下凸起變形的防脫沿(即拉釘的頭部翻沿)，該防脫沿與外爐底3上的通孔底端孔沿擋止配合，且連接螺柱5的下端焊接固定在外爐底3上。連接柱體5有四個，並均勻分布在導流板4的進水段4-1內。連接柱體5處於內、外爐底2、3之間的部分焊接固定在導流板4的進水段4-1側壁上。防脫體6與連接柱體5 —樣，都是拉釘，防脫體分布在內、外爐底2、3之間導流板4除進水段4-1以外的其餘部分側壁附近，且所有防脫體沿導流板4的延伸方向間隔均勻的焊接固定在導流板4的側壁上。本實用新型在使用時，連接柱體5和防脫體6能夠將整個外爐底3吊掛在內爐底2上，從而避免了在使用過程中外爐底3的下陷，並且由於連接柱體5和防脫體6均焊接固定在導流板4的側壁上，從而能夠對導流板4的剛性起到加強作用，防止了在使用過程中因為水流衝擊造成的導流板4變形，使得導流板4圍成的導流通道的形狀固定，從而保證了整 個爐底冷卻結構的工作穩定性。在上述實施例中，內、防脫體均為拉釘，由於拉釘為鉚釘的一種，因此在其他實施例中，拉釘也可以用普通鉚釘來代替；另外，用配對使用的一對螺栓和螺母或者用螺釘都可以代替拉釘，對應的，防脫沿就是螺母的環端部或螺釘的頭部翻沿，這些都是本領域技術員所慣用的技術手段，因而不再贅述。在上述實施例中，爐底夾層內的防脫體均焊接固定在導流板的側壁上，在其他實施例中，爐底夾層內的防脫體也可以設置在導流板圍成的導流通道內。在上述實施例中，連接柱體有四個，並均勻的分布在所述進水段內，在其他實施例中，連接柱體也可以為一個至三個或多餘四個，連接柱體的具體數量根據實際使用情況決定。在上述實施例中，導流板的上、下兩側對應焊接固定在內、外爐底上，在其他實施例中，導流板的上側也可以一體連接在內爐底上，對應的導流板的下側可以通過焊接、鉚接、螺栓連接、螺釘連接等方式固定在外爐底上；另外，導流板的下側也可以一體連接在外爐底上，對應的導流板的上側可以通過焊接、鉚接、螺栓連接、螺釘連接等方式固定在外爐底上。在上述實施例中，連接柱體處於內外爐底之間部分穿設在導流板上開設的穿孔內，在其他實施例中，連接柱體也可以焊接固定在導流板的側壁上，或者連接柱體直接固定在內外爐底之間，並與導流板間隔設置。本實用新型的爐底冷卻結構的實施例，如圖I和圖2所示，在上述實施例中關於爐底冷卻結構的具體結構已經詳細說明，因此在本實施例中不再贅述。
權利要求1.一種爐底冷卻結構，包括內、外爐底以及夾設在內、外爐底之間的螺旋狀的導流板，所述導流板具有處於外爐底中心位置處的C狀的進水段，其特徵在於所述內、外爐底之間設有處於所述進水段內或貼近在導流板側壁上或穿設在導流板中的連接柱體，所述連接柱體的兩端分別固定在內、外爐底上。
2.根據權利要求I所述的爐底冷卻結構，其特徵在於所述連接柱體為拉釘，所述連接柱體的上端通過其焊接密封在內、外爐底的其中一個上開設的拉丁槽內，所述連接柱體的下端焊接固定在內、外爐底的其中另一個上。
3.根據權利要求I所述的爐底冷卻結構，其特徵在於所述連接柱體處於內、外爐底中間的部分焊接固定在導流板的側壁上。
4.根據權利要求I所述的爐底冷卻結構，其特徵在於所述連接柱體有至少兩個，並沿所述導流板的進水段的邊沿均勻分布。
5.根據權利要求I至4中任意一項所述的爐底冷卻結構，其特徵在於所述內、外爐底之間固定有處於導流板的除進水段以外的其餘部分的側壁處的防脫體，所述防脫體的一端固定在內爐底上，另一端與外爐底在上下方向限位配合，所述防脫體沿導流板的延伸方向間隔均勻分布。
6.一種晶體生長爐，包括處於爐體底部的爐底冷卻結構，所述爐底冷卻結構包括內、外爐底以及夾設在內、外爐底之間的螺旋狀的導流板，所述導流板具有處於外爐底中心位置處的C狀的進水段，其特徵在於所述內、外爐底之間設有處於所述進水段內或貼近在導流板側壁上或穿設在導流板中的連接柱體，所述連接柱體的兩端分別固定在內、外爐底上。
7.根據權利要求6所述的晶體生長爐，其特徵在於所述連接柱體為拉釘，所述連接柱體的上端通過其焊接密封在內、外爐底的其中一個上開設的拉丁槽內，所述連接柱體的下端焊接固定在內、外爐底的其中另一個上。
8.根據權利要求6所述的晶體生長爐，其特徵在於所述連接柱體處於內、外爐底中間的部分焊接固定在導流板的側壁上。
9.根據權利要求6所述的晶體生長爐，其特徵在於所述連接柱體有至少兩個，並沿所述導流板的進水段的邊沿均勻分布。
10.根據權利要求6至9中任意一項所述的晶體生長爐，其特徵在於所述內、外爐底之間固定有處於導流板的除進水段以外的其餘部分的側壁處的防脫體，所述防脫體的一端固定在內爐底上，另一端與外爐底在上下方向限位配合，所述防脫體沿導流板的延伸方向間隔均勻分布。
專利摘要本實用新型公開了一種爐底冷卻結構及使用該爐底冷卻結構的晶體生長爐，該晶體生長爐在外爐底的中間位置處，在將外爐底通過導流板固定在內爐底的固定結構的基礎上，增加了在內、外爐底之間設置的處於所述進水段內或貼近在導流板側壁上或穿設在導流板中的連接柱體，連接柱體的兩端分別固定在內、外爐底上，從而加強了內、外爐底中心位置處的連接可靠性，在使用時，連接柱體能夠起到將外爐底吊掛在內爐底上的目的，使得爐底冷卻結構在長時間、大流量和水壓高的環境下工作，外爐底的中間部分在連接柱體的吊掛作用下不會向下凸起變形，進而解決了現有技術中晶體生長爐的外爐底容易從導流板上脫開的問題。
文檔編號F27D9/00GK202709759SQ20122034305
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者張博, 趙東 申請人:登封市藍天石化光伏電力裝備有限公司