[發明專利]藍寶石單晶爐隔熱保溫系統

無效

• 申請號: 201210361797.9
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102864497A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 李輝;姜宏偉;毛瑞川;張洪濤;閆杰
• 申請（專利權）人: 南京晶升能源設備有限公司
• 主分類號: C30B35/00
• 分類號: C30B35/00;C30B29/20
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明涉及一種高溫爐內隔熱保溫系統，尤其是一種用于藍寶石單晶爐的能夠滿足于藍寶石單晶生長所需良好保溫性能的隔熱保溫系統。

背景技術

藍寶石單晶爐是LED產業中重要的晶體生長設備。隔熱層是藍寶石單晶爐中的隔熱保溫裝置，用以保障爐內熱場的溫度均勻性，提高熱能利用率。由于藍寶石單晶體必須在高溫（約2050°C）條件下緩慢生長而成，高溫條件下爐內的熱場的均勻性與保溫性能直接決定晶體生長的質量，因此在藍寶石單晶爐中設計運用具有較好耐熱性能與保溫性能的隔熱保溫系統至關重要。

傳統藍寶石單晶爐常用的隔熱保溫系統采用鎢鉬材料，通常只包括中部隔熱層與下部隔熱層。在加熱器外裝有一個厚鎢筒（壁厚約為10mm），鎢筒外則是中部隔熱層，由一個多層嵌套式的薄壁鉬質圓筒裝配而成，而下部隔熱層為多層薄壁鉬板疊裝成型，爐內未設置上部隔熱層及用于保護引晶裝置的隔熱層，隔熱系統不封閉，將影響爐內的熱場的均勻性與保溫性能。同時，傳統藍寶石單晶爐內下部隔熱層最內層隔熱片材料為金屬鉬，高溫條件下極易揮發破壞，致使隔熱層使用壽命不高，并嚴重影響熱保溫性能及均勻穩定性，而金屬鎢在高溫條件下的不易揮發，穩定性較好。

目前，在藍寶石單晶爐中除了設置有中隔熱層、中心隔熱鎢屏與下隔熱層，還設置有保護引晶桿裝置的塔式隔熱層，保護藍寶石單晶爐上部的上隔熱層，并采用中心隔熱鎢屏取代厚壁鎢筒，形成閉環隔熱系統，并將隔熱層最內層的薄壁鉬片改為薄壁鎢片，以提高隔熱層的可靠性，而延遲使用壽命的設計未見諸報道。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有藍寶石長晶爐的隔熱保溫系統采用非閉環結構形式，熱場保溫性能不良，隔熱層使用壽命將低等問題。提供一種新型可靠的用于藍寶石單晶爐的隔熱保溫系統。

本發明的目的是這樣實現的：一種用于藍寶石單晶爐的隔熱保溫系統，包括中隔熱層與下隔熱層，其特征在于：

a)中隔熱層內層為中心隔熱鎢屏，中心隔熱鎢屏和中隔熱層通過定位銷裝配在腔體內壁設置的支撐鋼板上，中心隔熱鎢屏以及中隔熱層各層之間均通過中隔熱層間隔鎢絲彈簧均勻隔開；

b)中心隔熱鎢屏和中隔熱層的頂部設有匹配的上隔熱層，下隔熱層則裝配于下法蘭的下銅盤上，與中心隔熱鎢屏和中隔熱層匹配；

c）上隔熱層中心設有同心的塔式隔熱層，所述的塔式隔熱層通過懸吊螺栓與上法蘭連接并與上隔熱層水平排布形成配合；

d）下隔熱層、上隔熱層、塔式隔熱層各層間設有對應的定位孔，層間對應的定位孔之間設有等高的鉬隔環，上隔熱層、塔式隔熱層中鉬螺栓穿過各定位孔和層間鉬隔環后，通過鉬螺母固定，而下隔熱層中由鎢柱穿過定位孔和層間鉬隔環，并將其串聯固定。

????在本發明中：中心隔熱鎢屏由整塊軋制金屬鎢板卷制或多塊軋制金屬鎢板拼接而成的一層圓筒。

在本發明中：中隔熱層為9~11層分體嵌套裝配圓筒式結構，各層筒式結構均采用整塊軋制金屬鉬板卷制或多塊軋制金屬鉬板拼接而成。

在本發明中：上隔熱層、下隔熱層、塔式隔熱層均采用多層平行疊裝式結構，其最內一層板材均采用軋制金屬鎢板，其余各層均采用軋制金屬鉬板。

在本發明中：固定下隔熱層的鎢柱安裝在下銅盤上，鎢柱穿過下隔熱層各層的定位孔和層間鉬隔環并將其串聯固定。

本發明的優點在于：由于在隔熱保溫系統中采用中心隔熱鎢屏取代厚壁鎢筒，節省了成本其實施方便；由于中心隔熱鎢屏、中隔熱層、下隔熱層、塔式隔熱層和上隔熱層通過裝配關系在爐內形成閉環隔熱系統，改善了藍寶石單晶爐內的保溫性能和溫度均勻性；由于將隔熱層最內層設計成薄壁鎢片，隔熱層的可靠性高，使用壽命長。由于各隔熱層分體設計與安裝，有利于后續維護更換及保養。

附圖說明

圖1是本發明涉及的隔熱保溫系統的一種實施例結構裝配示意圖；

圖2是圖1中的A部放大圖（上隔熱層局部）；

圖3是圖1中的B部放大圖（塔式隔熱層局部）；

圖4是圖1中的C部放大圖（下隔熱層局部）；

圖5為圖1中的D部放大圖（中隔熱層局部）。

圖中：1、腔體，2、上法蘭，3、上銅盤，4、下法蘭，5、下銅盤，6、中心隔熱鎢屏，7、中隔熱層，8、上隔熱層，9、塔式隔熱層，10、下隔熱層，11、定位銷，12、中隔熱層間隔鎢絲彈簧，13、鉬隔環，14、鉬螺栓，15、鉬螺母，16、鎢柱。

具體實施方式

附圖非限制性地公開了本發明涉及的一種實施例的具體結構，下面結合附圖對本發明的這一實施例作進一步地描述。