專利名稱：單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于單晶爐晶體生長設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
勾形磁場是直拉硅單晶爐裝置的重要組成部分，它為單晶硅生長提供良好的磁場環(huán)境，用以控制晶體中的氧碳含量、改變雜質(zhì)的徑向和軸向的均勻性。磁場由上下兩組對稱放置的線圈和屏蔽體組成，給上下兩組磁場線圈通方向相反的電流即可獲得勾形磁場。由于線圈通電后會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量必須通過冷卻水帶走。每只線圈由3至4根空心方銅管外包絕緣帶并行繞制而成，因此有3至4個進水口和出水口。對整個勾形磁場而言，需要在較小的屏蔽體開口處布置200個左右的進出水口。隨著單晶爐尺寸的增加及對磁感應(yīng)強度要求的提高，勾形磁場的線圈數(shù)會增加，進出水口會更多。為了減少磁感泄漏，磁場屏蔽體用于冷卻水和電極進出的開口較??；同時單晶爐的結(jié)構(gòu)決定了磁場冷卻水路系統(tǒng)的安裝操作空間較小。為了將上述眾多的線圈進出水口與冷卻水的分水器連接起來，將磁場每個線圈的進出水口和分水器均焊上空心圓柱形水嘴，并通過橡膠軟管將線圈與分水器連接起來。由于磁場在工作時如果發(fā)生冷卻水泄漏會產(chǎn)生兩個方面的后果一是被泄漏的線圈溫度會迅速升高并可能被燒壞；二是泄漏的冷卻水極易在磁場的其它線圈間積留，導(dǎo)致磁場線圈發(fā)生短路打火并燒壞。為了保證連接的可靠性，防止軟管從水嘴上脫落導(dǎo)致冷卻水泄漏，通過在水嘴的表面采用多個淺錐面的方式來增加水嘴與橡膠軟管之間的摩擦，并采用卡箍來對橡膠軟管進行鎖緊。但這種方式存在以下缺點(1)卡箍為金屬材料，如安裝不當(dāng)，相鄰兩組線圈之間易發(fā)生電氣短路；(2)卡箍鎖緊需使用工具，在狹小的空間內(nèi)操作困難，裝配人員的工作強度和安裝難度大；(3)卡箍鎖得過緊會壓壞橡膠軟管，過松會導(dǎo)致軟管滑落，這些都不能保證所有接頭長期不發(fā)生泄漏，降低了可靠性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有線圈與分水器連接時通過卡箍來對橡膠軟管進行鎖緊，線圈之間易發(fā)生電氣短路、安裝難度大、密閉性不穩(wěn)定的問題。本實用新型所采用的技術(shù)方案是，單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)，包括進水口及出水口設(shè)置有直插水嘴的磁場線圈、出水口設(shè)置有直插水嘴的總出水分水器、進水口設(shè)置有直插水嘴的總進水分水器，磁場線圈的進水口通過橡膠軟管與總進水分水器相連接，磁場線圈的出水口通過橡膠軟管與總出水分水器相連接。本實用新型的特點還在于，[0011]其中的直插水嘴由三個錐面及三個直段交錯組成，中心為過水通孔。其中的錐面分別為30度、30度、45. 6度。其中的直插水嘴采用紫銅或304不銹鋼制成。本實用新型的有益效果是，在不使用傳統(tǒng)卡箍的情況下直接將橡膠軟管插入水嘴即可實現(xiàn)線圈與分水器之間的可靠連接，安裝方便。既可大大減輕裝配人員的勞動強度、提高了工作的效率，又降低了成本、提高了系統(tǒng)可靠性。

圖1是本實用新型單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)中直插水嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)中直插水嘴與橡膠軟管的連接示意圖。圖中，1.總出水分水器，2.橡膠軟管，3.直插水嘴，4.磁場線圈，5.總進水分水器。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。本實用新型單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括進水口及出水口設(shè)置有直插水嘴3的磁場線圈4、出水口設(shè)置有直插水嘴3的總出水分水器1、進水口設(shè)置有直插水嘴3的總進水分水器5，磁場線圈4的進水口通過橡膠軟管2與總進水分水器 5相連接，磁場線圈4的出水口通過橡膠軟管2與總出水分水器1相連接。如圖2所示，直插水嘴3上設(shè)計有三道錐面，針對3/8英寸橡膠管，設(shè)計前兩道錐面成30度，最后一道錐面45. 6度，錐面最大直徑為11. 8mm。直段長度依次為2. 5mm、4. 5mm、 4. 5mm，過水通孔的直徑為7. 7mm。采用三個不同角度的錐形結(jié)構(gòu)使橡膠軟管2產(chǎn)生彈性變形，通過橡膠軟管2本身材料的特性，以及彈性變形所產(chǎn)生的壓力轉(zhuǎn)化為與水嘴材料之間的摩擦力來進行直插水嘴3與橡膠軟管2的鎖定，如圖3所示。如果錐形的最大直徑設(shè)計過大，則安裝時施工人員費很大力氣也難以將橡膠軟管2安裝到位；如果錐形的最大直徑設(shè)計過小，則橡膠軟管2由錐形而產(chǎn)生的形變較小，鎖定不牢固，橡膠軟管2在水壓力作用下容易與水嘴脫落，造成冷卻水泄漏，降低了系統(tǒng)可靠性；所以錐形的最大直徑就是設(shè)計的關(guān)鍵，在經(jīng)過嚴格計算和高壓長期測試，確定出合適的尺寸，使橡膠軟管2在安裝時能夠較輕易地直插到位，又保證了安裝的可靠性。本實用新型的優(yōu)點在于不需要卡箍即可實現(xiàn)橡膠軟管與直插水嘴之間的可靠連接；不使用任何工具即可完成橡膠軟管與直插水嘴的安裝，簡單快速，效率高，強度低；冷卻水泄漏的幾率大幅降低，提高設(shè)備安全可靠性。
權(quán)利要求1.單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)，其特征在于，包括進水口及出水口設(shè)置有直插水嘴 (3)的磁場線圈(4)、出水口設(shè)置有直插水嘴(3)的總出水分水器(1)、進水口設(shè)置有直插水嘴(3)的總進水分水器(5)，所述的磁場線圈(4)的進水口通過橡膠軟管(2)與總進水分水器(5)相連接，所述的磁場線圈(4)的出水口通過橡膠軟管(2)與總出水分水器(1)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)，其特征在于，所述的直插水嘴(3)由三個錐面及三個直段交錯組成，中心為過水通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)，其特征在于，所述的錐面分別為30度、30度、45. 6度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)，其特征在于，所述的直插水嘴(3)采用紫銅或304不銹鋼制成。
專利摘要本實用新型公開的單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)，包括進水口及出水口設(shè)置有直插水嘴的磁場線圈、出水口設(shè)置有直插水嘴的總出水分水器、進水口設(shè)置有直插水嘴的總進水分水器，磁場線圈的進水口通過橡膠軟管與總進水分水器相連接，磁場線圈的出水口通過橡膠軟管與總出水分水器相連接。本實用新型單晶爐勾形磁場冷卻水路系統(tǒng)，在不使用傳統(tǒng)卡箍的情況下直接將橡膠軟管插入水嘴即可實現(xiàn)線圈與分水器之間的可靠連接，安裝方便。既可大大減輕裝配人員的勞動強度、提高了工作的效率，又降低了成本、提高了系統(tǒng)可靠性。
文檔編號C30B15/00GK202000022SQ20112002496
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者焦尚彬, 蔣劍 申請人:西安理工大學(xué)