專利名稱：石英坩堝水冷管及具有該水冷管的石英坩堝遮熱板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種遮熱裝置，特別是涉及一種在石英坩堝熔制過程中的水冷管及具有該水冷管的石英坩堝遮熱板，屬于石英坩堝熔制爐部件技術領域。
背景技術：
隨著大規(guī)模集成電路集成度的不斷提高，單晶硅也向高純度發(fā)展，從而對其在拉制過程中輔助性容器一石英坩堝的要求也越來越高。目前的石英坩堝大部分是采用電弧法來熔制，在熔制過程中通過電極放電產生高溫電弧來熔化石英砂，電弧焰的高溫會對石英坩堝熔制設備的其他部件產生副作用，因此需在模具上方需要加裝遮熱裝置。遮熱裝置采用的多為內部中空結構，內部通有循環(huán)冷卻水，金屬材質。其中的遮熱板由金屬架、不透明石英板和石英布組成。具體而言，遮熱板外圍由金屬架支撐，遮熱板中間由兩層半圓型的不透明石英板組合而成，其余部分由方型石英板構成，金屬架由石英布包裹著，防止其氧化。目前的遮熱板及遮熱裝置存在以下缺陷:I)熔制過程中石英板容易反應生成一層附著物。2)金屬部位容易裸露在弧光之下會不斷氧化，在熔制過程中氧化物會掉落正在熔制的坩堝中，從而影響坩堝的品質和使用效果。同時還會造成漏點、打火，焊點脫落，影響坩
堝生產。3)由于金屬架內有循環(huán)水，焊點脫落還將導致金屬架漏水，水會直接掉落至坩堝內，影響坩堝質量，甚至造成生產事故。4)石英布要頻繁更換，而且在電弧高溫下易氧化。

實用新型內容本實用新型的目的在于，提供一種石英坩堝水冷管及具有該水冷管的石英坩堝遮熱板，以解決目前坩堝生產過程中由遮熱板引起的氧化物脫落、漏水導致坩堝品質不佳，影響坩堝生產的技術問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種石英坩堝水冷管，包括:中空的半透明石英玻璃管；以及穿設在所述半透明石英玻璃管內的不銹鋼串水管。一種石英坩堝遮熱板，包括:不銹鋼支架；固定在所述不銹鋼支架上的第一組水冷管；固定在所述不銹鋼支架上的第二組水冷管，與所述第一組水冷管之間留有空間；所述水冷管包括中空的石英玻璃管，以及穿設在所述石英玻璃管內的不銹鋼串水管。所述不銹鋼串水管包括進水口和出水口 ；所述進水口和出水口設在該不銹鋼串水
管的同一端。所述不銹鋼串水管包括進水口和出水口 ；所述進水口設在該不銹鋼串水管的一端，所述出水口設在該不銹鋼串水管的靠近所述端的側壁上。所述不銹鋼串水管包括進水口和出水口 ；所述出水口設在該不銹鋼串水管的一端，所述進水口設在該不銹鋼串水管的靠近所述端的側壁上。所述空間位置設有水套。所述水冷管的兩端固定在所述不銹鋼支架上。采用本實用新型的石英坩堝水冷管及具有該水冷管的石英坩堝遮熱板，采用石英玻璃管作為遮熱主體，熱膨脹系數(shù)低，不易氧化，熱穩(wěn)定性好；整體上結構簡單，易安裝，冷卻效果好；同時熱量不易散失，使得遮熱效果改善；且脫落的附著物明顯減少。

在下文中將參照以下附圖僅通過例子更具體地描述本實用新型的優(yōu)選實施例:圖1是根據(jù)本實用新型的一個實施例的石英坩堝遮熱板的結構示意圖；圖2是圖1的石英坩堝遮熱板中的水冷管的一種實施方式的結構示意圖；圖3是圖2的水冷管中的不銹鋼串水管的一種實施方式的結構示意圖。在上述的各附圖中，相似的附圖標記應被理解為表示相同、相似或者相應的特征或功能。
具體實施方式
在以下優(yōu)選的實施例的具體描述中，將參考構成本實用新型一部分的所附的附圖。所附的附圖通過示例的方式示出了能夠實現(xiàn)本實用新型的特定的實施例。示例的實施例并不旨在窮盡根據(jù)本實用新型的所有實施例。可以理解，在不偏離本實用新型的范圍的前提下，可以利用其他實施例，也可以進行結構性或者邏輯性的修改。因此，以下的具體描述并非限制性的，且本實用新型的范圍由所附的權利要求所限定。在以下的具體描述中，參考了所附的附圖。附圖構成了本實用新型的一部分，在附圖中通過示例的方式示出了能夠實施本實用新型的特定的實施例。就這一點而言，方向性的術語，例如“左”、“右” “頂部”、“底部”、“前”、“后”等，參考附圖中描述的方向使用。因此本實用新型的實施例的部件可被置于多種不同的方向，方向性的術語是用于示例的目的而非限制性的?？梢岳斫?，在不偏離本實用新型的范圍的前提下，可以利用其他實施例，也可以進行結構性或者邏輯性修改。因此，以下的具體描述并非限制性的，且本實用新型的范圍由所附的權利要求所限定。
以下結合附圖1-3，詳細描述本實用新型的石英坩堝水冷管及具有該水冷管的石英坩堝遮熱板的實施方式。圖1是根據(jù)本實用新型的一個實施例的石英坩堝遮熱板的結構示意圖。如圖1所示，一種石英坩堝遮熱板，包括:不銹鋼支架I ;固定在所述不銹鋼支架I上的兩組水冷管2 ;第一組水冷管和第二組水冷管之間留有空間。遮熱板還包括水套3，位于整個遮熱板的中心位置，即前述的空間處，該水套3略大于所述空間。圖2是圖1的石英坩堝遮熱板中的水冷管的一種實施方式的結構示意圖。如圖2所示，所述水冷管2包括中空的石英玻璃管21，以及穿設在所述石英玻璃管21內的不銹鋼串水管22。優(yōu)選地，石英玻璃管21選用半透明石英玻璃管。[0029]圖3是圖2的水冷管中的不銹鋼串水管的一種實施方式的結構示意圖。如圖3所示，所述不銹鋼串水管22包括進水口 221和出水口 222 ;所述進水口 221設在該不銹鋼串水管22的一端，所述出水口 222設在該不銹鋼串水管22的靠近所述端的側壁上。所述不銹鋼串水管22內形成兩個相互貫通的流道223、224，其中的流道223連接所述進水口，位于所述不銹鋼串水管22的中央，所述的流道224連接所述出水口 224，位于所述不銹鋼串水管22的外圍區(qū)域。如此設計的不銹鋼串水管22可以在內部形成充分的熱交換。圖3中的進水口 221和出水口 222也可以互換。當然，也可以采用其他的設計，即進水口和出水口設在該不銹鋼串水管的同一端。圖中的出水口 222可以考慮設計為圍繞進水口 221的周邊的結構，與流道224連通即可。最后回到圖1，所述不銹鋼串水管22的兩端固定在所述不銹鋼支架I上，由此形成水冷管2與不銹鋼支架I的穩(wěn)固連接。上述結構的石英坩堝水冷管及具有該水冷管的石英坩堝遮熱板,與現(xiàn)有的遮熱裝置相比，具有以下優(yōu)勢:1.本實用新型遮熱板結構簡單，石英玻璃管易清掃，易更換，高溫下不易變形。2.本實用新型與現(xiàn)有遮熱板相比，本實用新型遮熱板采用不銹鋼材質，耐用堅固，抗氧化性強，不易上銹，不會產生焊點脫落。3.現(xiàn)有遮熱板因為弧光直接作用在石英板上，冷卻效果差，進而產生大量附著物，而本實用新型遮熱板的冷卻水管在內部直接冷卻石英管，使石英管受熱程度大大降低，提高了抗氧化性，并且不易漏水。4.本實用新型遮熱板整體結構沒有裸露在弧光下，不需要石英布的遮擋，節(jié)約了成本。5.現(xiàn)有遮熱板遮熱效果差，熱量易流失，本實用新型遮熱板遮熱面積大，聚熱強，而且方便調節(jié)，可根據(jù)坩堝尺寸來調整所述空間尺寸。應當理解，上述描述的實施例僅用于描述而非限制本實用新型，本領域技術人員可以理解，可以對本實用新型進行修改和變形，只要不偏離本實用新型的精神和范圍。上述的修改和變形被認為是本實用新型和所附權利要求的范圍。本實用新型的保護范圍由所附的權利要求所限定。此外，權利要求中的任何附圖標記不應被理解為對本實用新型的限制。動詞“包括”和其變形不排除出現(xiàn)權利要求中聲明以外的其他的元件或步驟。在元件或步驟之前的不定冠詞“一”不排除出現(xiàn)多個這樣的元件或步驟。
權利要求1.一種石英坩堝水冷管，其特征在于，包括: 中空的半透明石英玻璃管；以及 穿設在所述半透明石英玻璃管內的不銹鋼串水管。
2.如權利要求1所述的石英坩堝水冷管，其特征在于，所述不銹鋼串水管包括進水口和出水口；所述進水口和出水口設在該不銹鋼串水管的同一端。
3.如權利要求1所述的石英坩堝水冷管，其特征在于，所述不銹鋼串水管包括進水口和出水口 ；所述進水口設在該不銹鋼串水管的一端，所述出水口設在該不銹鋼串水管的靠近所述端的側壁上。
4.如權利要求1所述的石英坩堝水冷管，其特征在于，所述不銹鋼串水管包括進水口和出水口 ；所述出水口設在該不銹鋼串水管的一端，所述進水口設在該不銹鋼串水管的靠近所述端的側壁上。
5.一種石英坩堝遮熱板，其特征在于，包括: 不銹鋼支架； 固定在所述不銹鋼支架上的第一組并排設置的水冷管； 固定在所述不銹鋼支架上的第二組并排設置的水冷管，與所述第一組水冷管之間留有空間； 所述水冷管包括中空的石英玻璃管，以及穿設在所述石英玻璃管內的不銹鋼串水管。
6.如權利要求5所述的石英坩堝遮熱板，其特征在于，所述空間位置設有水套。
7.如權利要求5所述的石英坩堝遮熱板，其特征在于，所述不銹鋼串水管包括進水口和出水口；所述進水口和出水口設在該不銹鋼串水管的同一側。
8.如權利要求5所述的石英坩堝水冷管，其特征在于，所述不銹鋼串水管包括進水口和出水口 ；所述進水口設在該不銹鋼串水管的一端，所述出水口設在該不銹鋼串水管的靠近所述端的側壁上。
9.如權利要求5所述的石英坩堝水冷管，其特征在于，所述不銹鋼串水管包括進水口和出水口 ；所述出水口設在該不銹鋼串水管的一端，所述進水口設在該不銹鋼串水管的靠近所述端的側壁上。
10.如權利要求5所述的石英坩堝遮熱板，其特征在于，所述水冷管的兩端固定在所述不銹鋼支架上。
專利摘要本實用新型涉及一種石英坩堝水冷管及具有該水冷管的石英坩堝遮熱板，所述石英坩堝水冷管包括中空的半透明石英玻璃管；以及穿設在所述半透明石英玻璃管內的不銹鋼串水管。所述遮熱板包括不銹鋼支架；固定在所述不銹鋼支架上的第一組并排設置的水冷管；固定在所述不銹鋼支架上的第二組并排設置的水冷管，與所述第一組水冷管之間留有空間；所述水冷管包括中空的石英玻璃管，以及穿設在所述石英玻璃管內的不銹鋼串水管。采用石英玻璃管作為遮熱主體，熱膨脹系數(shù)低，不易氧化，熱穩(wěn)定性好；整體上結構簡單，易安裝，冷卻效果好；同時熱量不易散失，使得遮熱效果改善；且脫落的附著物明顯減少。
文檔編號C03B20/00GK202968370SQ20122071552
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權日2012年12月21日
發(fā)明者婁斌, 李宗輝, 王璐 申請人:圣戈班研發(fā)(上海)有限公司, 圣戈班石英(錦州)有限公司