一种大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置，包括生长炉主体，所述生长炉主体的顶部插接有籽晶杆热交换器，所述籽晶杆热交换器包括进水交换腔和排水内套管，且排水内套管位于进水交换腔的内腔中心处，所述排水内套管的底部与进水交换腔的内腔相连通，所述籽晶杆热交换器中的排水内套管顶部连通有导水管，所述导水管的右侧设置有水冷箱，且导水管的右端伸入水冷箱的内腔。本实用新型专利技术结构设计合理，通过布水器将冷却循环水分布开，并通过导流板进一步的对冷却循环水进行分散，最后通过与水流方向相反的冷气流对水流进行降温冷却，使得水与冷气流接触更加充分和均匀，进而可以提高循环水冷却效果。

Water cooling device for large kilogram sapphire crystal growth

The utility model discloses a large kilogram sapphire crystal growth water cooling device, including the main body of the growth furnace. The top of the main body of the growth furnace is inserted with a seed crystal rod heat exchanger, and the seed rod heat exchanger includes a water inlet exchange cavity and a drainage inner casing, and the drainage inner casing is located at the inner cavity center of the inlet exchange cavity. The bottom of the drainage inner casing is connected with the inner cavity of the inlet exchange cavity. The top of the drainage inner casing in the seed rod heat exchanger is connected with a water guide, and the right side of the aqueduct is provided with a water cooling box, and the right end of the aqueduct is extended into the inner cavity of the water cooling box. The structure of the utility model is reasonable, the cooling circulation water is distributed through the water distributor, and the cooling circulating water is further dispersed through the diversion plate. Finally, the cooling water is cooled and cooled by the cold air flow which is opposite to the direction of the flow, so that the contact between water and the cold air flow is more full and uniform, and then the circulating water can be improved. Cooling effect.

【技术实现步骤摘要】
一种大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置
本技术涉及蓝宝石生产
，尤其涉及一种大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置。
技术介绍
蓝宝石单晶具有优异的综合性能，被广泛应用于航空航天、军事与民用工业、电子技术等众多领域，是目前GaN蓝光LED外延衬底片的首选材料。商业化生长蓝宝石晶体的方法主要有泡生法、热交换法、提拉法、VHGF法等，其中泡生法因拥有综合的技术和成本优势，在市场上占据主导地位。随着科学技术的发展及蓝宝石应用领域的不断扩大，对蓝宝石单晶的品质与尺寸提出了更高的要求。蓝宝石单晶生长设备结构合理是生长高品质蓝宝石单晶的前提条件，只有温场合理，才有可能生长出形状理想、内部缺陷少的蓝宝石单晶。尤其大尺寸蓝宝石单晶的生长周期长，在生长后期由于散热速度快，晶体自发生长的倾向更大，生长速度不易控制，可能会由于生长速度波动而使晶体内部缺陷增多。因此，生长大尺寸、高品质蓝宝石单晶时对温场的要求更加严格。温场主要受加热体、保温结构及冷却系统的影响，传统泡生法单晶炉的冷却系统结构一般分为籽晶杆热交换器、炉体上部、侧壁及底部四个部分单独控制，冷却水的主要目的在于保护炉壳不过热，且蓝宝石的生长对冷却水的工艺要求较高，而为了节约水资源，传统的蓝宝石晶体生长装置均设置有冷却水循环系统，相关技术的领域的技术人员对此进行了改进，如中国专利申请号为CN201520409598.X提出的“改进的泡生法蓝宝石单晶炉冷却系统结构”，在该申请文件中，通过冷却水管管径增大，一方面有有利于减少管路堵塞的风险，使散热条件更加均匀。另一方面增大了冷却系统的调控范围，进而增强了其对炉内温场的调节作用，但是该技术方案中无法对循环用水的水质进行检测，且通过封闭式冷却塔对循环水进行冷却，而普通的封闭式冷却塔由于对水的分散不够均匀，使得冷却效率较低。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置，通过布水器将冷却循环水分布开，并通过导流板进一步的对冷却循环水进行分散，最后通过与水流方向相反的冷气流对水流进行降温冷却，使得水与冷气流接触更加充分和均匀，进而可以提高循环水冷却效果。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术是通过以下技术方案实现：一种大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置，包括生长炉主体，所述生长炉主体的顶部插接有籽晶杆热交换器，所述籽晶杆热交换器包括进水交换腔和排水内套管，且排水内套管位于进水交换腔的内腔中心处，所述排水内套管的底部与进水交换腔的内腔相连通，所述籽晶杆热交换器中的排水内套管顶部连通有导水管，所述导水管的右侧设置有水冷箱，且导水管的右端伸入水冷箱的内腔；所述导水管伸入水冷箱的一端底部设置有布水器，所述水冷箱的内腔设置有冷却罩，所述冷却罩的内腔设置有导流板组，且冷却罩位于布水器的正下方，所述水冷箱的内腔底部从左到右依次设置有液位传感器、进气箱和水质检测仪，所述进气箱的顶部左右两侧开设有导气口，所述进气箱的顶部设置有挡水罩，所述水冷箱的左侧壁设置有水泵，且水泵的进水端通过导管与水冷箱相连通，所述水泵的排水端连通有输水管，且输水管远离水泵的一端与进水交换腔相连通，所述水冷箱的右侧从下到上依次设置有排水管、进气通道、纯水进水管和控制器，且进气通道的左端与进气箱相连通，所述水冷箱的顶部设置有排气管；所述控制器分别电连接液位传感器、水质检测仪和水泵。优选地，上述大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置中，所述导流板组为相同结构的三组，且三组导流板组等间距的排布在冷却罩的内腔。优选地，上述大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置中，所述导流板组由导流板组合而成，且导流板为人字形。优选地，上述大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置中，所述排水管和纯水进水管上均设置有电磁调节阀，且控制器电连接电磁调节阀。优选地，上述大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置中，所述进气箱的内腔设置有过滤网，且过滤网位于进气通道的上方。优选地，上述大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置中，所述控制器为可编程单片机控制器。优选地，上述大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置中，所述排气管的内腔设置有隔尘滤芯。本技术的有益效果是：本技术结构设计合理，一方面通过布水器将冷却循环水分布开，并通过导流板进一步的对冷却循环水进行分散，最后通过与水流方向相反的冷气流对水流进行降温冷却，使得水与冷气流接触更加充分和均匀，进而可以提高循环水冷却效果，另一方面通过挡水罩可以阻隔下落的冷却水进入到进气箱的内腔，且挡水罩可以进一步将水分散开，便于进行冷却工作。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的整体结构示意图；图2为图1中A部结构放大图；图3为图1中B部结构放大图；图4为本技术的控制原理框图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-生长炉主体，2-籽晶杆热交换器，21-进水交换腔，22-排水内套管，3-导水管，4-水冷箱，5-布水器，6-冷却罩，7-导流板组，8-液位传感器，9-进气箱，91-导气口，92-挡水罩，10-水质检测仪，11-水泵，12-输水管，13-排水管，14-进气通道，15-纯水进水管，16-控制器，17-电磁调节阀，18-排气管。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-4所示，本实施例为一种大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置，包括生长炉主体1，生长炉主体1的顶部插接有籽晶杆热交换器2，籽晶杆热交换器2包括进水交换腔21和排水内套管22，且排水内套管22位于进水交换腔21的内腔中心处，排水内套管22的底部与进水交换腔21的内腔相连通，籽晶杆热交换器2中的排水内套管22顶部连通有导水管3，导水管3的右侧设置有水冷箱4，且导水管3的右端伸入水冷箱4的内腔；导水管3伸入水冷箱4的一端底部设置有布水器5，水冷箱4的内腔设置有冷却罩6，冷却罩6的内腔设置有导流板组7，且冷却罩6位于布水器5的正下方，水冷箱4的内腔底部从左到右依次设置有液位传感器8、进气箱9和水质检测仪10，进气箱9的顶部左右两侧开设有导气口91，进气箱9的顶部设置有挡水罩92，水冷箱4的左侧壁设置有水泵11，且水泵11的进水端通过导管与水冷箱4相连通，水泵11的排水端连通有输水管12，且输水管12远离水泵11的一端与进水交换腔21相连通，水冷箱4的右侧从下到上依次设置有排水管13、进气通道14、纯水进水管15和控制器16，且进气通道14的左端与进气箱9相连通，水冷箱4的顶部设置有排气管18；控制器16分别电连接液位传感器8、水质检测仪10和水泵11。先将排水管13与污水处理装置相连通，将冷却水通过籽晶杆热交换器2中的排水内套管22排送到导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置，包括生长炉主体，其特征在于：所述生长炉主体的顶部插接有籽晶杆热交换器，所述籽晶杆热交换器包括进水交换腔和排水内套管，且排水内套管位于进水交换腔的内腔中心处，所述排水内套管的底部与进水交换腔的内腔相连通，所述籽晶杆热交换器中的排水内套管顶部连通有导水管，所述导水管的右侧设置有水冷箱，且导水管的右端伸入水冷箱的内腔；所述导水管伸入水冷箱的一端底部设置有布水器，所述水冷箱的内腔设置有冷却罩，所述冷却罩的内腔设置有导流板组，且冷却罩位于布水器的正下方，所述水冷箱的内腔底部从左到右依次设置有液位传感器、进气箱和水质检测仪，所述进气箱的顶部左右两侧开设有导气口，所述进气箱的顶部设置有挡水罩，所述水冷箱的左侧壁设置有水泵，且水泵的进水端通过导管与水冷箱相连通，所述水泵的排水端连通有输水管，且输水管远离水泵的一端与进水交换腔相连通，所述水冷箱的右侧从下到上依次设置有排水管、进气通道、纯水进水管和控制器，且进气通道的左端与进气箱相连通，所述水冷箱的顶部设置有排气管；所述控制器分别电连接液位传感器、水质检测仪和水泵。

【技术特征摘要】
1.一种大公斤蓝宝石晶体生长水冷却装置，包括生长炉主体，其特征在于：所述生长炉主体的顶部插接有籽晶杆热交换器，所述籽晶杆热交换器包括进水交换腔和排水内套管，且排水内套管位于进水交换腔的内腔中心处，所述排水内套管的底部与进水交换腔的内腔相连通，所述籽晶杆热交换器中的排水内套管顶部连通有导水管，所述导水管的右侧设置有水冷箱，且导水管的右端伸入水冷箱的内腔；所述导水管伸入水冷箱的一端底部设置有布水器，所述水冷箱的内腔设置有冷却罩，所述冷却罩的内腔设置有导流板组，且冷却罩位于布水器的正下方，所述水冷箱的内腔底部从左到右依次设置有液位传感器、进气箱和水质检测仪，所述进气箱的顶部左右两侧开设有导气口，所述进气箱的顶部设置有挡水罩，所述水冷箱的左侧壁设置有水泵，且水泵的进水端通过导管与水冷箱相连通，所述水泵的排水端连通有输水管，且输水管远离水泵的一端与进水交换腔相连通，所述水冷箱的右侧从下到上依次设置有排水管、进气通道、纯水进水管和控制器，且进气通...

【专利技术属性】
技术研发人员：周磊峰，徐建，马陈飞，龙安泽，王亮亮，
申请(专利权)人：张新峰，
类型：新型
国别省市：江苏,32