单晶炉勾形磁场冷却水路系统技术方案

本实用新型专利技术公开的单晶炉勾形磁场冷却水路系统，包括进水口及出水口设置有直插水嘴的磁场线圈、出水口设置有直插水嘴的总出水分水器、进水口设置有直插水嘴的总进水分水器，磁场线圈的进水口通过橡胶软管与总进水分水器相连接，磁场线圈的出水口通过橡胶软管与总出水分水器相连接。本实用新型专利技术单晶炉勾形磁场冷却水路系统，在不使用传统卡箍的情况下直接将橡胶软管插入水嘴即可实现线圈与分水器之间的可靠连接，安装方便。既可大大减轻装配人员的劳动强度、提高了工作的效率，又降低了成本、提高了系统可靠性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于单晶炉晶体生长设备
，具体涉及一种单晶炉勾形磁场冷却水路系统。
技术介绍
勾形磁场是直拉硅单晶炉装置的重要组成部分，它为单晶硅生长提供良好的磁场环境，用以控制晶体中的氧碳含量、改变杂质的径向和轴向的均勻性。磁场由上下两组对称放置的线圈和屏蔽体组成，给上下两组磁场线圈通方向相反的电流即可获得勾形磁场。由于线圈通电后会产生大量的热量，这些热量必须通过冷却水带走。每只线圈由3至4根空心方铜管外包绝缘带并行绕制而成，因此有3至4个进水口和出水口。对整个勾形磁场而言，需要在较小的屏蔽体开口处布置200个左右的进出水口。随着单晶炉尺寸的增加及对磁感应强度要求的提高，勾形磁场的线圈数会增加，进出水口会更多。为了减少磁感泄漏，磁场屏蔽体用于冷却水和电极进出的开口较小；同时单晶炉的结构决定了磁场冷却水路系统的安装操作空间较小。为了将上述众多的线圈进出水口与冷却水的分水器连接起来，将磁场每个线圈的进出水口和分水器均焊上空心圆柱形水嘴，并通过橡胶软管将线圈与分水器连接起来。由于磁场在工作时如果发生冷却水泄漏会产生两个方面的后果一是被泄漏的线圈温度会迅速升高并可能被烧坏；二是泄漏的冷却水极易在磁场的其它线圈间积留，导致磁场线圈发生短路打火并烧坏。为了保证连接的可靠性，防止软管从水嘴上脱落导致冷却水泄漏，通过在水嘴的表面采用多个浅锥面的方式来增加水嘴与橡胶软管之间的摩擦，并采用卡箍来对橡胶软管进行锁紧。但这种方式存在以下缺点(1)卡箍为金属材料，如安装不当，相邻两组线圈之间易发生电气短路；(2)卡箍锁紧需使用工具，在狭小的空间内操作困难，装配人员的工作强度和安装难度大；(3)卡箍锁得过紧会压坏橡胶软管，过松会导致软管滑落，这些都不能保证所有接头长期不发生泄漏，降低了可靠性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种单晶炉勾形磁场冷却水路系统，解决了现有线圈与分水器连接时通过卡箍来对橡胶软管进行锁紧，线圈之间易发生电气短路、安装难度大、密闭性不稳定的问题。本技术所采用的技术方案是，单晶炉勾形磁场冷却水路系统，包括进水口及出水口设置有直插水嘴的磁场线圈、出水口设置有直插水嘴的总出水分水器、进水口设置有直插水嘴的总进水分水器，磁场线圈的进水口通过橡胶软管与总进水分水器相连接，磁场线圈的出水口通过橡胶软管与总出水分水器相连接。本技术的特点还在于，其中的直插水嘴由三个锥面及三个直段交错组成，中心为过水通孔。其中的锥面分别为30度、30度、45. 6度。其中的直插水嘴采用紫铜或304不锈钢制成。本技术的有益效果是，在不使用传统卡箍的情况下直接将橡胶软管插入水嘴即可实现线圈与分水器之间的可靠连接，安装方便。既可大大减轻装配人员的劳动强度、提高了工作的效率，又降低了成本、提高了系统可靠性。附图说明图1是本技术单晶炉勾形磁场冷却水路系统的结构示意图；图2是本技术单晶炉勾形磁场冷却水路系统中直插水嘴的结构示意图；图3是本技术单晶炉勾形磁场冷却水路系统中直插水嘴与橡胶软管的连接示意图。图中，1.总出水分水器，2.橡胶软管，3.直插水嘴，4.磁场线圈，5.总进水分水器。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术单晶炉勾形磁场冷却水路系统的结构，如图1所示，包括进水口及出水口设置有直插水嘴3的磁场线圈4、出水口设置有直插水嘴3的总出水分水器1、进水口设置有直插水嘴3的总进水分水器5，磁场线圈4的进水口通过橡胶软管2与总进水分水器 5相连接，磁场线圈4的出水口通过橡胶软管2与总出水分水器1相连接。如图2所示，直插水嘴3上设计有三道锥面，针对3/8英寸橡胶管，设计前两道锥面成30度，最后一道锥面45. 6度，锥面最大直径为11. 8mm。直段长度依次为2. 5mm、4. 5mm、 4. 5mm，过水通孔的直径为7. 7mm。采用三个不同角度的锥形结构使橡胶软管2产生弹性变形，通过橡胶软管2本身材料的特性，以及弹性变形所产生的压力转化为与水嘴材料之间的摩擦力来进行直插水嘴3与橡胶软管2的锁定，如图3所示。如果锥形的最大直径设计过大，则安装时施工人员费很大力气也难以将橡胶软管2安装到位；如果锥形的最大直径设计过小，则橡胶软管2由锥形而产生的形变较小，锁定不牢固，橡胶软管2在水压力作用下容易与水嘴脱落，造成冷却水泄漏，降低了系统可靠性；所以锥形的最大直径就是设计的关键，在经过严格计算和高压长期测试，确定出合适的尺寸，使橡胶软管2在安装时能够较轻易地直插到位，又保证了安装的可靠性。本技术的优点在于不需要卡箍即可实现橡胶软管与直插水嘴之间的可靠连接；不使用任何工具即可完成橡胶软管与直插水嘴的安装，简单快速，效率高，强度低；冷却水泄漏的几率大幅降低，提高设备安全可靠性。权利要求1.单晶炉勾形磁场冷却水路系统，其特征在于，包括进水口及出水口设置有直插水嘴 (3)的磁场线圈(4)、出水口设置有直插水嘴(3)的总出水分水器(1)、进水口设置有直插水嘴(3)的总进水分水器(5)，所述的磁场线圈(4)的进水口通过橡胶软管(2)与总进水分水器(5)相连接，所述的磁场线圈(4)的出水口通过橡胶软管(2)与总出水分水器(1)相连接。2.根据权利要求1所述的单晶炉勾形磁场冷却水路系统，其特征在于，所述的直插水嘴(3)由三个锥面及三个直段交错组成，中心为过水通孔。3.根据权利要求2所述的单晶炉勾形磁场冷却水路系统，其特征在于，所述的锥面分别为30度、30度、45. 6度。4.根据权利要求1所述的单晶炉勾形磁场冷却水路系统，其特征在于，所述的直插水嘴(3)采用紫铜或304不锈钢制成。专利摘要本技术公开的单晶炉勾形磁场冷却水路系统，包括进水口及出水口设置有直插水嘴的磁场线圈、出水口设置有直插水嘴的总出水分水器、进水口设置有直插水嘴的总进水分水器，磁场线圈的进水口通过橡胶软管与总进水分水器相连接，磁场线圈的出水口通过橡胶软管与总出水分水器相连接。本技术单晶炉勾形磁场冷却水路系统，在不使用传统卡箍的情况下直接将橡胶软管插入水嘴即可实现线圈与分水器之间的可靠连接，安装方便。既可大大减轻装配人员的劳动强度、提高了工作的效率，又降低了成本、提高了系统可靠性。文档编号C30B15/00GK202000022SQ20112002496公开日2011年10月5日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日专利技术者焦尚彬, 蒋剑 申请人:西安理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　单晶炉勾形磁场冷却水路系统，其特征在于，包括进水口及出水口设置有直插水嘴（３）的磁场线圈（４）、出水口设置有直插水嘴（３）的总出水分水器（１）、进水口设置有直插水嘴（３）的总进水分水器（５），所述的磁场线圈（４）的进水口通过橡胶软管（２）与总进水分水器（５）相连接，所述的磁场线圈（４）的出水口通过橡胶软管（２）与总出水分水器（１）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦尚彬，蒋剑，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：实用新型
国别省市：87