[发明专利]下开盖式长晶炉

说明书

技术领域

本发明涉及蓝宝石加工领域，具体涉及下开盖式长晶炉。

背景技术

目前蓝宝石晶体的生产工艺之一是采用热交换法来生长晶体。其原理是在真空炉的底部增加了一个钨钼材料制成的热交换器，内部有氦气循环流动，装有原料的坩埚在交换器的上面，籽晶安放在坩埚底部正中心，当坩埚内原料经加热熔化，而底部的籽晶由氦气保护不会熔化，当氦气流量不断加大，从而带走的热量也逐步增加，促使籽晶慢慢长大，最后完全凝固。

目前国内外的热交换法长晶炉都是采用的上开盖式的长晶炉，具体地说就是这种长晶炉的整个装卸料的操作都是从长晶炉的顶部完成，每次装料都必须把坩埚、籽晶以及一些操作工具搬运到长晶炉的工作平台(2米左右的高度)上，打开长晶炉的炉盖后再把装有原料的坩埚从上方放入炉内，这样就大大增加了劳动强度。

发明内容

本发明的目的是提供下开盖式长晶炉，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本发明的一个方面，提供下开盖式长晶炉，包括炉壳、下盖，炉壳设有朝下的下开口、下盖配合下开口设置，炉壳内设有加热器，加热器与炉壳之间设有隔热层，加热器内设有坩埚，下盖与坩埚之间设有热交换器，热交换器位于坩埚底部放置晶籽的位置。

本发明提供了一种下开盖式长晶炉，这样一切的装卸料动作就可以在地面上完成。装料时只要把炉体下盖下降，把坩埚和籽晶搬到下盖上，操作极为方便，此外晶体长成后的卸料也相当方便。

在一些实施方式中，本发明还包括升降装置，升降装置包括支架、可转动设置于支架的丝杆、带动丝杆转动的动力装置，下盖固定有螺套，螺套设有配合丝杆的内螺纹，螺套套设丝杆。

本发明还提供的装卸下盖的升降装置，装置简单容易实施。

在一些实施方式中，丝杆的数目为多个，下盖设有与丝杆一一对应的多个螺套。多个丝杆同步运作，可增加装置的平稳性。

在一些实施方式中，本发明还包括齿轮副，动力装置通过齿轮副带动丝杆。

在一些实施方式中，齿轮副为包括固定于丝杆的蜗轮和连接动力装置输出轴的蜗杆。

在一些实施方式中，还包括软轴，动力装置的数目为1，动力装置的输出轴连接多个齿轮副中的一个齿轮副的蜗杆的一端，蜗杆的另一端与其他齿轮副顺次通过软轴连接。

本发明通过单个动力装置提供转矩，保证每个丝杆的角速度相同，进而保证多个丝杆的同步上升或者下降。

在一些实施方式中，支架设有滑套，丝杆设有配合滑套的滑动轴，滑动轴插装滑套并保持可以转动。

在一些实施方式中，还包括联轴器，联轴器设置于动力装置或软轴与蜗杆之间。

在一些实施方式中，热交换器包括设置于下盖外部的冷却介质进口和冷却介质出口、设置于坩埚底部放置晶籽位置的换热腔、连通冷却介质进口至换热腔的进气通道、连通换热腔至冷却介质出口的出气通道。

在一些实施方式中，进气通道插装于出气通道。节约材料，并充分利用冷却介质的冷量。防止冷量消耗于隔热层。

附图说明

图1为本发明提供的一种实施方式的下开盖式长晶炉的结构示意图；

图2为图1示出的下开盖式长晶炉的A处放大图；

图3为图1示出的下开盖式长晶炉的B处放大图；

图4为本发明提供的一种实施方式的下开盖式长晶炉的升降装置的结构示意图；

图5为图4示出的升降装置去掉支架部分的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供了下开盖式长晶炉，包括炉壳1、下盖2，炉壳1设有朝下的下开口11，下盖2配合下开口11设置，达到下盖2与下开口11的大小和位置相匹配。炉壳1内周向设有环状的加热器4，加热器4外周向一体设置有三个电极，电极伸出炉壳1保持可通电状态，进而达到固定于炉壳1的功效。加热器4与炉壳1之间填有隔热层5，环状的加热器4内设有坩埚6，坩埚6放置于下盖2，下盖2与坩埚6之间安装有热交换器7，热交换器7位于坩埚6底部放置晶籽的位置。本实施例中加热器4优选石墨加热器。

本发明提供了一种下开盖式长晶炉，这样一切的装卸料动作就可以在地面上完成。装料时只要把炉体下盖2取出与其配合的下开口11的位置，把坩埚6和籽晶搬到下盖2上，操作极为方便，此外晶体长成后的卸料也相应更为方便。