水冷管道機構和設置有該水冷管道機構的長晶爐封板的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種水冷管道結構，包括若干圈由外向內依次相鄰套設的水冷通道和若干水流換向連接部，每個水冷通道均分別設置有水冷通道入口和水冷通道出口，其中相鄰套設的兩個水冷通道中內圈的水冷通道的水冷通道出口通過水流換向連接部連接至外圈的水冷通道的水冷通道入口。本發明還包括設置有該水冷管道結構的長晶爐封板。本發明中針對水流隨著穿過的換熱通道距離越長，溫度越高的特性，優先將溫度較低的水流通入水冷管道機構的中心部分，從而強化物體溫度較高的中心部分的散熱能力。
【專利說明】水冷管道機構和設置有該水冷管道機構的長晶爐封板
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水冷管道結構和設置有該水冷管道結構的長晶爐封板。
【背景技術】
[0002]—般來說，物體散熱的方式包括三種，分別為熱輻射、熱對流、熱傳導。這三種熱的傳遞方式都是通過物體表面進行傳熱，因此導致物體在散熱的過程中整體溫度不均衡，基本呈現中間溫度高，表面溫度低的情況。而傳統上的主動散熱還是被動散熱方法都沒有考慮到該種物體本身散熱特性導致的溫度不均衡。在一般的情形下，該種散熱方法僅僅是降低散熱效率。可是在一些對溫度場特性要求較高的散熱系統運用場合，比如長晶爐的散熱系統當中，這種由物體本身散熱特性導致的溫度場不均勻的情況會對晶體生長中所需的溫度場條件控制產生不利影響。
【發明內容】
[0003]發明目的:本發明的目的在于提供一種使得物體散熱過程中溫度更均勻的水冷管道結構和設置有該水冷管道結構的長晶爐封板。
[0004]技術方案:本發明所述的水冷管道結構，包括若干圈由外向內依次相鄰套設的水冷通道和若干水流換向連接部，每個水冷通道均分別設置有水冷通道入口和水冷通道出口，其中相鄰套設的兩個水冷通道中內圈的水冷通道的水冷通道出口通過水流換向連接部連接至外圈的水冷通道的水冷通道入口。
[0005]一種方案為，還包括入水通道，所述入水通道連接至最內圈的水冷通道的水冷通道入口。
[0006]進一步地,水冷管道結構入水口為入水通道的入口。
[0007]另一種方案為，水冷管道結構入水口為最內圈的水冷通道的水冷通道入口。
[0008]對以上兩種方案，進一步地，所述水流換向連接部為180°轉向的水流換向連接部。
[0009]進一步地，所述水冷通道為環形。
[0010]進一步，上述水冷管道機構的具體應用，為設置有上述任一水冷管道結構的長晶爐封板。
[0011]本發明好包括一種長晶爐封板，包括封板、蓋板、第一隔水板、第二隔水板、若干個水道間隔環、若干水流換向部和若干水冷通道，所述若干個水道間隔環直徑依次遞減并且以封板中心為圓心同心設置，相鄰的水冷間隔環之間形成所述水冷通道，所述的第一隔水板和第二隔水板平行設置以形成入水通道，所述入水通道沿著每個水道間隔環上均設置有缺口，所述缺口長度大于所述第一隔水板與第二隔水板之間的距離，其中，從內向外第奇數圈的水道間隔環上的缺口一端連接至第二隔水板，缺口另一端與所述第一隔水板分離形成水流換向部；從內向外第偶數圈的水道間隔環上的缺口一端連接至第一隔水板，缺口另一端與所述第二隔水板分離形成水流換向部，所述蓋板密封固定于所述的第一隔水板、第二隔水板與水冷間隔環上。
[0012]進一步地，所述的第一隔水板與第二隔水板之間設置有封板進水口，所述最外圈水冷通道內設置有封板出水口。
[0013]本發明與現有技術相比，其有益效果是:本發明中針對水流隨著穿過的換熱通道距離越長，溫度越高的特性，優先將溫度較低的水流通入水冷管道機構的中心部分，從而強化物體溫度較高的中心部分的散熱能力。由于水流溫度隨著流動溫度逐漸升高，通過設置多個水流換向連接部將水流反復環繞換向，增強水流的流動性，并且將溫度差異較大的不同部分水流抵靠在一起，從而是的整體的溫度分布更加均勻。并且，通過在多圈結構內反復設置水流換向連接部，由于在內圈范圍內設置水流換向連接部的密度明顯高于外圈部分，進一步強化了水冷管道機構在中心部分的散熱能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明實施例1不包含蓋板的結構示意圖；
[0015]圖2為本發明實施例1包含蓋板的結構剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。
[0017]實施例1:
[0018]本實施例為運用該水冷管道結構設置于長晶爐封板的具體實施例。該水冷管道結構很顯然可以根據實際的需要設置與其它需要水冷散熱的場合，并使得散熱體整體溫度更加均勻并不局限于本實施例舉例的運用場合。
[0019]本實施例的長晶爐封板，如圖1所示，圖1未顯示出蓋板5以便顯示封板的整體結構，包括封板4以及設置在封板4上通過設置的水道間隔環3隔離出所需的水冷通道8，水道間隔環3上設置有缺口，所有水道間隔環3上設置的缺口大致都朝向一個方向，以便平行設置的第一隔水板6第二隔水板7能夠延伸至封板的中心，從而形成入水通道11將輸入的水流從位于邊緣的封板進水口 I處輸送至封板中心，再進入多圈的水冷通道8運行水冷循環。然而，如果將封板進水口 I設置于封板的中心，也可以不設置入水通道11。如圖1所示，由內向外的水道間隔環3通過最內圈的水道間隔環3上的缺口一端與第二隔水板7接合，缺口另一端與第一隔水板6分離，以使得入水通道11連接至最內圈的水道間隔環3與封板中心的環形凸起共同圍城的最內圈的水冷通道8中。如此水水冷通道8循環大致一周，到達最內圈水道間隔環3上開放的缺口與第一隔水板6分離處，該處分離的間隙為最內圈的水冷通道出口 11，也是次最內圈的水冷通道入口 10。水流通過該處分離的間隙進入次最內圈的水冷通道8中，該次最內圈的水冷通道8是通過次最內圈的水道間隔環3與最內圈的水道間隔環3圍城的。而此最內圈的水冷間隔環3與第一隔水板6分離，如此最內圈的水冷間隔環3、第一隔水板6與最內圈的水冷間隔環3共同形成了水流換向連接部3，該水流換向連接部3將原來順時針前進的水流方向轉換成了逆時針方向。次外圈的水冷間隔環3與第二隔水板7分尚，向外各圈的水冷間隔環依次分別:與第一隔水板6分尚與第二隔水板7接合、與第一隔水板6接合與第二隔水板7分尚、與第一隔水板6分尚與第二隔水板7接合，依次循環，共同形成各圈的水冷通道8和水流換向連接部9。同時，本實施例也可以通過其它方式，比如圓形管道環實現各圈所述的水冷通道8，通過管道之間連接的彎角接頭作為水流換向連接部9。各圈形成的水冷通道8因為封板一般為圓形，最好設置為圓形，但是設置為橢圓或方形的其它形狀也不會影響本發明的實現。最外圈的水冷通道8盡頭處設置有封板出水口 2。
[0020]如圖2所示，蓋板5蓋合在封板4上后，使得形成的水流通道完全密封。
[0021]封板4上的水道間隔環3為在內側板上車出(車床加工)。水道間隔環3與第一隔水板6、第二隔水板7 —起構成水道。第一隔水板6和第二隔水板7均焊接在內側板4上。水流從封板進水口 I進入，從封板出水口 2流出，流遍整個水道。進出水口焊接在水道蓋板上5。水道蓋板5焊接在封板4上。
[0022]如上所述，盡管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本發明，但其不得解釋為對本發明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。
【權利要求】
1.一種水冷管道結構，其特征在于，包括若干圈由外向內依次相鄰套設的水冷通道(8)和若干水流換向連接部(9)，每個水冷通道(8)均分別設置有水冷通道入口(10)和水冷通道出口(11)，其中相鄰套設的兩個水冷通道(8)中內圈的水冷通道(8)的水冷通道出口(11)通過水流換向連接部(9)連接至外圈的水冷通道(8)的水冷通道入口(10)。
2.根據權利要求1所述的水冷管道結構，其特征在于，還包括入水通道(11)，所述入水通道(11)連接至最內圈的水冷通道⑶的水冷通道入口(10)。
3.根據權利要求2所述的水冷管道結構，其特征在于，所述水流換向連接部(9)為180°轉向的水流換向連接部(9)。
4.根據權利要求1、2或3所述的水冷管道結構，其特征在于，所述水冷通道(8)為環形。
5.根據權利要求1所述的水冷管道結構，其特征在于，所述水冷管道結構入水口為最內圈的水冷通道(8)的水冷通道入口(10)。
6.根據權利要求2或3所述的水冷管道結構，其特征在于，所述水冷管道結構入水口為入水通道(11)的入口。
7.設置有上述任一水冷管道結構的長晶爐封板。
8.一種長晶爐封板，其特征在于，包括封板(4)、蓋板(5)、第一隔水板￠)、第二隔水板(7)、若干個水道間隔環(3)、若干水流換向部(9)和若干水冷通道(8)，所述若干個水道間隔環(3)直徑依次遞減并且以封板(4)中心為圓心同心設置，相鄰的水冷間隔環(3)之間形成所述水冷通道(8)，所述的第一隔水板(6)和第二隔水板(7)平行設置以形成入水通道(11)，所述入水通道(11)沿著每個水道間隔環⑶上均設置有缺口，所述缺口長度大于所述第一隔水板(6)與第二隔水板(7)之間的距離，其中，從內向外第奇數圈的水道間隔環(3)上的缺口一端連接至第二隔水板(7)，缺口另一端與所述第一隔水板(6)分離形成水流換向部(9);從內向外第偶數圈的水道間隔環(3)上的缺口一端連接至第一隔水板￠)，缺口另一端與所述第二隔水板(7)分離形成水流換向部(9)，所述蓋板(5)密封固定于所述的第一隔水板(6)、第二隔水板(7)與水冷間隔環(3)上。
9.根據權利要求8所述的長晶爐封板，其特征在于，所述的第一隔水板(6)與第二隔水板(7)之間設置有封板進水口(I)，所述最外圈水冷通道內設置有封板出水口(2)。
【文檔編號】C30B35/00GK104357916SQ201410713212
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】李輝, 李占賢, 張洪濤, 楊曉飛, 姜宏偉 申請人:南京晶升能源設備有限公司