一種換熱套的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種換熱套，包括外殼和內(nèi)殼形成的套管以及設(shè)置在所述套管兩端的上端蓋和下端蓋，所述套管的夾層內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)限流板和至少一個(gè)隔板；所述限流板的一端與所述下端蓋連接，另一端與所述上端蓋保持預(yù)定的距離；所述下端蓋上設(shè)有位于所述限流板兩側(cè)的進(jìn)口和出口。本發(fā)明所提供的換熱套將熱載體的單導(dǎo)程熱交換回路改為了雙導(dǎo)程熱交換回路，使熱載體的進(jìn)口和出口位于換熱套的同一側(cè)，避免了單導(dǎo)程熱交換回路造成的換熱套兩端溫差大的問題，使換熱套圓周向的溫度分布均勻，從而使沉積底表面熱場分布均勻，氣相沉積反應(yīng)能夠均勻進(jìn)行。
【專利說明】一種換熱套
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)氣相沉積領(lǐng)域，特別是涉及一種用于化學(xué)氣相沉積的換熱套。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)氣相沉積是反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面，進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)?；瘜W(xué)氣相沉積法廣泛應(yīng)用于提純物質(zhì)、研制新晶體、淀積各種單晶、多晶或玻璃態(tài)無機(jī)薄膜材料。
[0003]在化學(xué)沉積過程中往往伴隨著劇烈的吸熱過程或者放熱過程，因此需要在沉積底表面四周設(shè)置熱交換裝置用于加熱或降溫。由于所用熱交換裝置多為空心套狀，所以又稱為換熱套。
[0004]換熱套的熱交換回路是指換熱套內(nèi)的熱載體以一定的路線流動并在系統(tǒng)中形成循環(huán)的路徑。常見換熱套中的熱交換回路通常為單導(dǎo)程螺旋線型式，即在換熱套的腔體內(nèi)增設(shè)螺旋型限流板，用以延長熱載體的運(yùn)行路線；工作時(shí)，熱載體從換熱套的一端進(jìn)入，另一端流出，從而導(dǎo)致?lián)Q熱套的兩端溫差大，換熱套圓周向的溫度分布不均，致使沉積底表面熱交換效果不一致，使得沉積底表面熱場分布不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致氣相沉積反應(yīng)不能均勻進(jìn)行。
[0005]因此，如何改進(jìn)換熱套以降低工作過程中換熱套兩端的溫差，使換熱套圓周向的溫度分布均勻，從而使沉積底表面熱場分布均勻，氣相沉積反應(yīng)能夠均勻進(jìn)行，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種換熱套，該換熱套在工作時(shí)可以降低兩端的溫差，使換熱套圓周向溫度分布均勻，從而保證`沉積底表面熱場分布均勻，氣相沉積反應(yīng)可以均勻進(jìn)行。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種換熱套，包括外殼和內(nèi)殼形成的套管以及設(shè)置在所述套管兩端的上端蓋和下端蓋，所述套管的夾層內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)限流板和至少一個(gè)隔板；所述隔板將所述夾層隔開，所述限流板的一端與所述下端蓋連接，另一端與所述上端蓋保持預(yù)定的距離；所述限流板和所述隔板將所述夾層分隔為兩個(gè)連通的導(dǎo)程，所述下端蓋上設(shè)有位于所述限流板兩側(cè)的進(jìn)口和出口。
[0008]優(yōu)選地，所述限流板和所述隔板分別設(shè)置在所述夾層的直徑兩端。
[0009]優(yōu)選地，所述換熱套具有多個(gè)限流板和對應(yīng)的多個(gè)隔板，所述隔板沿所述套管的周向均勻設(shè)置在其夾層內(nèi)，并將所述夾層分為多個(gè)腔室，所述限流板將所述腔室分隔為兩個(gè)連通的導(dǎo)程，每個(gè)腔室對應(yīng)的下端蓋上分別設(shè)有位于所述限流板兩側(cè)的進(jìn)口和出口。
[0010]優(yōu)選地，所述隔板為直線型隔板，所述限流板為直線型限流板。
[0011]優(yōu)選地，所述限流板、所述隔板與所述內(nèi)殼焊接固定。
[0012]優(yōu)選地，所述外殼的硬度小于所述限流板和所述隔板的硬度。[0013]優(yōu)選地，所述外殼內(nèi)壁設(shè)有與所述限流板、所述隔板配合的凹槽。
[0014]優(yōu)選地，所述外殼與所述限流板、所述隔板過盈配合。
[0015]優(yōu)選地,所述換熱套內(nèi)的熱載體為有機(jī)油類。
[0016]相對上述【背景技術(shù)】，本發(fā)明所提供的換熱套包括外殼和內(nèi)殼形成的套管以及設(shè)置在所述套管兩端的上端蓋和下端蓋，所述套管的夾層內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)限流板和至少一個(gè)隔板；所述隔板將所述夾層隔開，所述限流板的一端與所述下端蓋連接，另一端與所述上端蓋保持預(yù)定的距離；所述限流板和所述隔板將所述夾層分隔為兩個(gè)連通的導(dǎo)程，所述下端蓋上設(shè)有位于所述限流板兩側(cè)的進(jìn)口和出口。本發(fā)明所提供的換熱套通過隔板和限流板的設(shè)置，將外殼和內(nèi)殼形成的套管的夾層分為兩個(gè)連通的導(dǎo)程，工作時(shí)，熱載體從下端蓋的進(jìn)口進(jìn)入換熱套，沿一個(gè)導(dǎo)程到達(dá)換熱套的上端時(shí)再沿另一個(gè)導(dǎo)程返回從下端蓋的出口排出，兩個(gè)導(dǎo)程相互并行，與現(xiàn)有技術(shù)中的單導(dǎo)程相比，可以降低換熱套兩端的溫差，使化學(xué)氣相沉積裝置的沉積底表面熱場均勻，從而使氣相沉積反應(yīng)能夠均勻進(jìn)行。
[0017]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明所提供的換熱套具有多個(gè)限流板和多個(gè)隔板，所述隔板沿所述換熱套的周向均勻布置并將換熱套的夾層分隔為多個(gè)腔室，每個(gè)腔室被限流板分隔為兩個(gè)導(dǎo)程，相當(dāng)于多個(gè)雙導(dǎo)程并聯(lián)設(shè)置，可以確保熱載體充分循環(huán)換熱，進(jìn)一步降低換熱套兩端的溫差，確保沉積底表面熱場分布均勻，保證氣相沉積反應(yīng)均勻進(jìn)行。
[0018]在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述限流板和所述隔板均為直線型，可以充分利用現(xiàn)有機(jī)械加工工藝優(yōu)勢，保證各腔室以及各導(dǎo)程之間的密封性，避免熱載體泄漏，確保沉積底表面熱場分布均勻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明所提供換熱·套一種【具體實(shí)施方式】的正視圖；
[0020]圖2為圖1所示換熱套A-A方向示圖；
[0021]圖3為圖2所示換熱套沿B-B方向的展開示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明的核心是提供一種換熱套，該換熱套在工作時(shí)可以降低兩端的溫差，使換熱套圓周向溫度分布均勻，從而保證沉積底表面熱場分布均勻，氣相沉積反應(yīng)可以均勻進(jìn)行。
[0023]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]需要指出的是，本文中所涉及的上、下、左和右等方位詞是以圖1和圖3中零部件位于圖中及零部件相互之間的位置來定義的，只是為了表述技術(shù)方案的清楚及方便。應(yīng)當(dāng)理解，本文所采用的方位詞不應(yīng)限制本申請請求保護(hù)的范圍。
[0025]請參考圖1、圖2和圖3 ;圖1為本發(fā)明所提供的換熱套一種【具體實(shí)施方式】的正視圖；圖2為圖1所示換熱套A-A方向示圖；圖3為圖2所示換熱套沿B-B方向的展開示意圖。
[0026]在一種【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明所提供的換熱套包括外殼I和內(nèi)殼2 ;內(nèi)殼2同軸套裝在外殼I內(nèi)形成套管，所述套管的兩端固接有上端蓋31和下端蓋32，可以通過焊接將上端蓋31和下端蓋32連接在所述套管的兩端，保證其密封性。
[0027]所述套管的夾層內(nèi)設(shè)有一個(gè)限流板4和一個(gè)隔板5，隔板5將所述套管的夾層隔開，即將連通的環(huán)形夾層通過隔板5隔為一個(gè)不連通的環(huán)形腔體，隔板5的上下兩端分別與上端蓋31和下端蓋32連接；限流板4的一端與下端蓋32連接，另一端與上端蓋31保持預(yù)定的距離，所以限流板4和隔板5將所述套管的夾層分隔為兩個(gè)連通的導(dǎo)程。限流板4與下端蓋32的連接方式可以為焊接，隔板5也可以通過焊接的方式與上端蓋31和下端蓋32連接固定。
[0028]下端蓋32上位于限流板4的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)口 6和出口 7。
[0029]工作時(shí)，熱載體從下端蓋32的進(jìn)口進(jìn)入換熱套后沿一個(gè)導(dǎo)程進(jìn)入到換熱套盡頭即上端蓋31 —端，由于限流板4和上端蓋31保持有預(yù)定距離，所以熱載體在到達(dá)上端蓋31一端后可以沿另一個(gè)導(dǎo)程返回到下端蓋32 —端從出口 7流出。由于熱載體的進(jìn)口和出口設(shè)置在換熱套的同一側(cè)，且其流動的兩個(gè)導(dǎo)程相互并行，避免了換熱套兩端溫差大的問題，使得沉積底表面熱場分布均勻，氣相沉積反應(yīng)能夠均勻進(jìn)行。需要指出的是，熱載體通常為有機(jī)油類。
[0030]該換熱套中，限流板4和隔板5將外殼I和內(nèi)殼2形成的夾層分隔為兩個(gè)導(dǎo)程,兩個(gè)導(dǎo)程在換熱套的上端連通，使得熱載體的進(jìn)口和出口可以設(shè)置在換熱套的下端，即使熱載體在換熱套內(nèi)的熱交換回路為雙導(dǎo)程設(shè)置，減小了換熱套兩端的溫度差。
[0031]進(jìn)一步地，限流板4和隔板5設(shè)置在換熱套夾層的直徑兩端，即將換熱套的夾層分隔為兩個(gè)均勻的導(dǎo)程，使熱載體在兩個(gè)導(dǎo)程內(nèi)的熱交換面積是一致的，可以確保換熱套圓周向的溫度分布均勻，使沉積底表面的熱交換效果一致。
[0032]可以對上述換熱套作出進(jìn)一步的改進(jìn)。
[0033]進(jìn)一步地，為了保障沉積底表面圓周向的熱場分布均勻，可以采用多組雙導(dǎo)程并聯(lián)的方式，即在換熱套的夾層內(nèi)設(shè)置多個(gè)隔板5，隔板5沿?fù)Q熱套的周向均勻設(shè)置，并將換熱套的夾層分為多個(gè)腔室8，每個(gè)腔室8被限位板4分隔為連通的左側(cè)導(dǎo)程81和右側(cè)導(dǎo)程82，每個(gè)腔室8對應(yīng)的下端蓋32上分別設(shè)有位于限位板4兩側(cè)的進(jìn)口 6和出口 7，如圖3所示，圖中各導(dǎo)程內(nèi)的箭頭標(biāo)示了工作過程中熱載體的流動方向。
[0034]工作時(shí)，熱載體從下端蓋32的進(jìn)口 6分別進(jìn)入各個(gè)腔室8內(nèi)，沿各個(gè)腔室8的左側(cè)導(dǎo)程81抵達(dá)上端蓋31 —端后再沿各個(gè)腔室8的右側(cè)導(dǎo)程82返回，從出口 7排出。由于在換熱套的周向布置了多組并聯(lián)雙導(dǎo)程熱交換回路，可以進(jìn)一步地縮小換熱套兩端溫差，確保熱載體充分循環(huán)換熱，保障換熱套圓周向的溫度均勻，從而使沉積底上的熱量交換效果趨于一致，確保沉積底表面熱場分布均勻，進(jìn)而保證氣相沉積反應(yīng)能夠均勻穩(wěn)定地進(jìn)行。
[0035]需要指出的是，換熱套周向的雙導(dǎo)程熱交換回路的并聯(lián)個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際所需來設(shè)置，只要可以保證換熱套周向溫度分布均勻，氣相沉積反應(yīng)能夠均勻進(jìn)行即可。
[0036]進(jìn)一步地，限位板4和隔板5優(yōu)選為直線型；在具體裝配時(shí)，可以將限流板4焊接在內(nèi)殼2上；在外殼I的內(nèi)壁設(shè)置具有預(yù)定深度的凹槽，所述凹槽與限流板4相配合。為了保證外殼I和限流板4的密封配合，外殼I的材質(zhì)硬度小于限流板4的材質(zhì)硬度，裝配時(shí)可以將外殼I加熱后套入焊接在一起的內(nèi)殼2和限流板4，待外殼I冷縮后限流板4和外殼I的配合面即可形成過盈配合，滿足密封要求。當(dāng)然，在實(shí)際中外殼I和限流板4也可以選用其他裝配方式，只要可以保證限流板4和外殼I的密封性即可。[0037]同樣地，隔板5的裝配方式與限流板4的裝配方式類似，這里不再贅述。需要指出的一點(diǎn)是，隔板5不僅與下端蓋32連接，也與上端蓋31連接；這是因?yàn)楦舭?和限流板4的作用不同，隔板5用來將換熱套的夾層分為并聯(lián)的多個(gè)熱交換回路，限流板4用來將熱交換回路設(shè)置為雙導(dǎo)程。
[0038]這里需要說明的是，將限位板4和隔板5優(yōu)選為直線型，是因?yàn)榭梢猿浞掷矛F(xiàn)有的機(jī)械加工工藝技術(shù)，保證隔板5與換熱套夾層以及限位板5與換熱套夾層的密封性，進(jìn)而保證由隔板5分隔的各個(gè)腔室之間的密封性以及各個(gè)腔室內(nèi)兩個(gè)導(dǎo)程之間的密封性，避免因密封性能差造成熱載體泄漏，從而導(dǎo)致?lián)Q熱效率低、換熱套的圓周向溫度分布不均勻。當(dāng)然，在實(shí)際使用中，也可以將限位板4和隔板5設(shè)置為其他有利于熱載體換熱的形狀，只要可以保證限位板4、隔板5與換熱套的密封性，確保換熱套圓周向溫度分布均勻即可。
[0039]這里還需要說明的是，上述實(shí)施例中熱載體的進(jìn)口 6和出口 7均設(shè)置在下端蓋32上，當(dāng)然也可以將熱載體的進(jìn)口 6和出口 7設(shè)置在上端蓋31上，相應(yīng)地，限位板4的一端與上端蓋31連接，另一端與下端蓋32保持預(yù)定的距離。
[0040]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的換熱套將熱載體的單導(dǎo)程熱交換回路改為了雙導(dǎo)程熱交換回路，使熱載體的進(jìn)口和出口位于換熱套的同一側(cè)，避免了單導(dǎo)程熱交換回路造成的換熱套兩端溫差大的問題；進(jìn)一步地，在換熱套的周向并聯(lián)布置多組雙導(dǎo)程熱交換回路，確保熱載體充分循環(huán)換熱，不僅縮小了換熱套兩端的溫差，也使換熱套圓周向的溫度分布均勻，從而確保沉積底熱交換量效果一致，保證沉積底表面熱場分布均勻，進(jìn)而使得氣相沉積反應(yīng)能夠均勻穩(wěn)定地進(jìn)行。
[0041]以上對本發(fā)明所提供的換熱套進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種換熱套，包括外殼和內(nèi)殼形成的套管以及設(shè)置在所述套管兩端的上端蓋和下端蓋，其特征在于，所述套管的夾層內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)限流板和至少一個(gè)隔板；所述隔板將所述夾層隔開，所述限流板的一端與所述下端蓋連接，另一端與所述上端蓋保持預(yù)定的距離；所述限流板和所述隔板將所述夾層分隔為兩個(gè)連通的導(dǎo)程，所述下端蓋上設(shè)有位于所述限流板兩側(cè)的進(jìn)口和出口。
2.如權(quán)利要求1所述的換熱套，其特征在于，所述限流板和所述隔板分別設(shè)置在所述夾層的直徑兩端。
3.如權(quán)利要求1所述的換熱套，其特征在于，具有多個(gè)限流板和對應(yīng)的多個(gè)隔板，所述隔板沿所述套管的周向均勻設(shè)置在其夾層內(nèi)，并將所述夾層分為多個(gè)腔室，所述限流板將所述腔室分隔為兩個(gè)連通的導(dǎo)程，每個(gè)腔室對應(yīng)的下端蓋上分別設(shè)有位于所述限流板兩側(cè)的進(jìn)口和出口。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的換熱套，其特征在于，所述隔板為直線型隔板，所述限流板為直線型限流板。
5.如權(quán)利要求4所述的換熱套，其特征在于，所述限流板、所述隔板與所述內(nèi)殼焊接固定。
6.如權(quán)利要求4所述的換熱套，其特征在于，所述外殼的硬度小于所述限流板和所述隔板的硬度。
7.如權(quán)利要求6所述的換熱套，其特征在于，所述外殼內(nèi)壁設(shè)有與所述限流板、所述隔板配合的凹槽。
8.如權(quán)利要求7所述的換熱套，其特征在于，所述外殼與所述限流板、所述隔板過盈配口 ο
9.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的換熱套，其特征在于，所述換熱套內(nèi)的熱載體為有機(jī)油類。
【文檔編號】C23C16/44GK103572254SQ201210271652
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】李占良, 陳濤 申請人:六九硅業(yè)有限公司