[发明专利]一种石英坩埚水冷模

说明书

本发明公开了石英坩埚水冷模，包括：内部用于放置石英坩埚钢模的筒体，石英坩埚钢模外壁与筒体的内壁形成空腔，同时筒体底部的设有连通上述空腔的抽气通孔，抽气通孔用于将空腔内部抽成真空环境。上述筒体的顶部设置有环形冷却通道，环绕筒体的内壁设置有螺旋冷却水管，螺旋冷却水管同时连通环形冷却通道与筒体底面；可通过筒体底面向螺旋冷却水管内部注入冷却水，冷却水环绕流经螺旋冷却水管和环形冷却通道，最终从筒体的底面流出，利用热对流冷却带走石英坩埚钢模的热量；采用螺旋冷却水管可将其制冷面积增大，从而增强冷却能力，且螺旋冷却水管的修改和调整更为便捷，可适应多种工况，降低使用成本。

技术领域

本发明涉及光伏及半导体行业石英坩埚生产领域，具体涉及一种石英坩埚水冷模。

背景技术

目前石英坩埚的生产一般采用电弧熔炼石英砂的工艺，在模具里将颗粒状的石英砂熔融后成形为一定尺寸形状的石英坩埚。颗粒状的石英砂装于钢模内，钢模装在水冷模内，水冷模在旋转机上高速旋转。电弧放出的热量除用于熔化石英砂外，其余大部分热量都被钢模吸收，熔炼工艺要求钢模内有较高的温度，但对钢模来说，还需要有好的外部冷却条件，所以水冷模的冷却能力对钢模来说至关重要，直接关系的钢模的使用寿命。

为防止冷却水直接冷却钢模而导致钢模炸裂或者散热速度太快导致影响石英砂熔化程度，二者之间主要是依靠热对流形式冷却，所以要求水冷模的制冷面积越大越好。

在现有技术中采用双层、圆柱形桶状结构设计的水冷模，但现有技术还包括以下缺点：双层圆柱形结构也是主体结构冷却面积固定，结构固定不能修改，无法增减制冷面积。

因此，如何提供一种冷却效果更强的石英坩埚水冷模是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种制冷面积更大、冷却效果更强的石英坩埚水冷模。

为实现上述目的，本发明提供一种石英坩埚水冷模，包括：筒体，设有开口，用于容纳石英坩埚钢模，石英坩埚钢模的顶部搭接于开口上，以使筒体和石英坩埚钢模之间形成空腔；

抽气通孔，设于筒体底部，和空腔连通；

环形冷却通道，设于筒体的顶部；

螺旋冷却水管，设于空腔的内部并沿筒体的内壁环绕设置，螺旋冷却水管同时连通环形冷却通道与筒体的底面，以对石英坩埚钢模进行热对流冷却。

可选地，螺旋冷却水管包括：交替环绕设置的第一螺旋水管和第二螺旋水管，筒体底部设置有用以连通第一螺旋水管的进水孔和用以连通第二螺旋水管的出水孔。

可选地，第一螺旋水管和第二螺旋水管均可拆卸的设置于筒体内部。

可选地，筒体内部设置有用以减少空腔体积的导流筒。

可选地，导流筒具体设置为下窄上宽的喇叭口型，以便于抽气通孔抽气。

可选地，环形冷却通道包括：设置在筒体顶面的环形法兰和设置在环形法兰与筒体之间的密封圈。

可选地，密封圈的底面通过加强筋设置在筒体的侧壁。

相对于上述背景技术，本发明设置有内部用于放置石英坩埚钢模的筒体，石英坩埚钢模外壁与筒体的内壁形成空腔，同时筒体底部的设置有连通上述空腔的抽气通孔，抽气通孔用于将空腔内部抽成真空空间，以提供石英坩埚冷却的必要工作环境。上述筒体的顶部设置有环形冷却通道，环绕上述筒体的内壁设置有螺旋冷却水管，螺旋冷却水管同时连通上述环形冷却通道与筒体底面，在放入石英坩埚钢模后螺旋冷却水管处于空腔内并且不与石英坩埚钢模接触；可通过筒体底面向螺旋冷却水管内部注入冷却水，冷却水环绕流经螺旋冷却水管和环形冷却通道，最终从筒体的底面流出，利用热对流冷却带走石英坩埚钢模的热量；采用螺旋冷却水管可将其制冷面积增大，从而增强冷却能力，并充分利用空间；且螺旋冷却水管的修改和调整更为便捷，可适应多种工况，降低使用成本。