[发明专利]一种单晶炉结构及其使用方法

权利要求书

1.一种单晶炉结构，包括上炉膛(1)、下炉膛(2)、保温筒、石墨坩埚、石英坩埚以及加热器，其特征在于：还包括冷却装置(3)，所述冷却装置(3)包括开设于下炉膛(2)侧壁内的冷却水腔(31)、连通于冷却水腔(31)的进水管(32)以及连通于冷却水腔(31)的出水管(33)；所述进水管(32)远离冷却水腔(31)的一端安装有冷却水泵(34)，所述冷却水泵(34)的进水口连通有冷却水箱(35)，所述冷却水箱(35)的一侧连通有补水管(36)；所述出水管(33)远离冷却水腔(31)的一端连通有降温箱(37)，所述降温箱(37)安装于冷却水箱(35)的顶部，所述降温箱(37)的底部通过排水管(38)与冷却水箱(35)连通，所述排水管(38)上安装有电动阀(39)；所述降温箱(37)内安装有降温机构(4)；

所述降温机构(4)包括沿竖向滑移连接于降温箱(37)内的移动杆(41)、安装于降温箱(37)的顶部用于驱动移动杆(41)往复移动的驱动组件(46)、固接于降温箱(37)内壁的支撑板(42)以及竖直转动连接于支撑板(42)上的转动管(43)；所述移动杆(41)和转动管(43)之间设置有用于驱动转动管(43)转动的配合组件(44)；所述转动管(43)的外侧壁沿竖向依次套设固定有多个搅拌桨(45)；

所述驱动组件(46)包括竖直安装于降温箱(37)顶部的驱动电机(461)以及竖直转动连接于降温箱(37)顶部的往复丝杠(462)；所述驱动电机(461)的输出轴竖直向下与往复丝杠(462)的顶部固定连接；所述移动杆(41)的顶部固接有连接块(463)，所述连接块(463)螺纹连接于往复丝杠(462)，所述移动杆(41)的顶部固接有竖杆(464)，所述竖杆(464)贯穿降温箱(37)的顶壁设置，所述竖杆(464)沿竖向滑移连接于降温箱(37)的顶壁；

所述配合组件(44)包括固接于移动杆(41)外侧壁的多个螺旋块(441)以及开设于转动管(43)内周面的多个螺旋槽(442)；所述螺旋块(441)与所述螺旋槽(442)一一对应配合；

所述支撑板(42)的两端分别转动连接有第一竖轴(421)，每个所述第一竖轴(421)的外侧壁沿竖向依次套设固定有多个第一扇叶(422)，所述支撑板(42)上安装有用于驱动两个第一竖轴(421)转动的传动组件(5)；

所述传动组件(5)包括分别转动连接于支撑板(42)顶部的两个第一水平轴(51)以及套设固定于转动管(43)外侧壁的第一锥齿轮(52)；每个所述第一水平轴(51)靠近转动管(43)的一端固接有第二锥齿轮(53)，两个所述第二锥齿轮(53)均与第一锥齿轮(52)相啮合；每个所述第一水平轴(51)远离转动管(43)的一端设置有蜗杆(54)，每个所述第一竖轴(421)上套设固定有蜗轮(55)，两个所述蜗杆(54)分别与两个蜗轮(55)相互啮合；

所述往复丝杠(462)的底部安装有第一降温组件(6)，所述第一降温组件(6)包括固接于往复丝杠(462)底部的第二竖轴(61)以及套设固定于第二竖轴(61)外侧壁的第二扇叶(62)；

所述降温箱(37)的两侧分别安装有第二降温组件(7)，两组所述第二降温组件(7)分别与两个第一水平轴(51)对应设置，每组所述第二降温组件(7)包括固接于降温箱(37)侧壁内的多个散热片(71)，每个所述散热片(71)的两端分别凸出降温箱(37)的外侧壁和内侧壁设置，每个所述第一水平轴(51)远离转动管(43)的一端凸出降温箱(37)的外侧壁设置且固接有第三扇叶(72)，所述第三扇叶(72)对应所述散热片(71)设置。

2.根据权利要求1所述的一种单晶炉结构，其特征在于：所述排水管(38)的底部连通有水平管(381)，所述水平管(381)的底部沿其轴向依次连通有多个竖管(382)，每个所述竖管(382)的下方在冷却水箱(35)的顶部安装有第三降温组件(8)，所述第三降温组件(8)包括转动连接于冷却水箱(35)顶部的第二水平轴(81)以及套设固定于第二水平轴(81)外侧壁的水轮(82)；所述竖管(382)的底部对应水轮(82)设置。

3.一种单晶炉结构的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、对下炉膛(2)进行降温：启动冷却水泵(34)，冷却水泵(34)将冷却水箱(35)中的冷却水输送到冷却水腔(31)中，从而便可对下炉膛(2)进行降温；

步骤二、对冷却水进行降温：冷却水腔(31)中的冷却水经过出水管(33)后进入降温箱(37)内，然后启动驱动电机(461)，驱动电机(461)的输出轴驱动往复丝杠(462)转动，往复丝杠(462)转动驱动连接块(463)沿竖向往复移动，连接块(463)沿竖向往复移动带动移动杆(41)沿竖向往复移动，此时移动杆(41)在螺旋块(441)和螺旋槽(442)的作用下驱动转动管(43)往复转动，转动管(43)往复转动带动搅拌桨(45)往复转动，从而能够加快冷却水的冷却速度；再者，转动管(43)转动带动第一锥齿轮(52)转动，第一锥齿轮(52)转动驱动第二锥齿轮(53)转动，第二锥齿轮(53)转动驱动第一水平轴(51)转动，第一水平轴(51)转动驱动蜗杆(54)转动，蜗杆(54)转动驱动蜗轮(55)转动，蜗轮(55)转动驱动第一竖轴(421)转动，第一竖轴(421)转动驱动第一扇叶(422)转动，从而能够进一步加快冷却水的冷却速度；

步骤三、对转动管(43)进行降温：往复丝杠(462)转动驱动第二竖轴(61)转动，第二竖轴(61)转动驱动第二扇叶(62)转动，第二扇叶(62)转动能够加快转动管(43)的降温速度；

步骤四、对降温箱(37)进行降温：第一水平轴(51)转动带动第三扇叶(72)转动，从而能够加快散热片(71)对降温箱(37)侧壁的降温速度。