【】本技術涉及單晶爐輔助設備，尤其涉及一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏。

背景技術

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背景技術：

1、水冷熱屏作為單晶爐中的一個重要組成部分，其主要作用是控制和調節(jié)單晶硅生長過程中的溫度分布，以確保單晶硅的生長速率與質量，而水冷熱屏殼體材料的選擇對于產品的熱交換效率和整體性能有著顯著影響。

2、現(xiàn)有的大多數(shù)水冷熱屏殼體為不銹鋼材料，并會采用導熱系數(shù)比不銹鋼更高的銅合金或其他材料作為內殼材料，通過提高水冷熱屏內殼與單晶爐之間的熱交換效率，來提高產品熱交換效果，但是在特殊的環(huán)境溫度下，僅提升產品殼體材料的導熱系數(shù)并不能提高產品的熱交換效果，甚至可能會降低其熱交換效果。因為，在水冷熱屏與單晶爐的熱交換過程中，內殼與冷卻液體之間存在較大的溫差，會影響內殼與冷卻液體之間的熱交換效率。

技術實現(xiàn)思路

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技術實現(xiàn)要素：

1、本實用新型的目的在于提供一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，解決目前內殼與冷卻液體之間的換熱效率低的問題。

2、本實用新型由以下技術方案實現(xiàn)的：

3、一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，包括工作腔，所述工作腔由用于傳遞熱量的環(huán)形內殼形成，所述環(huán)形內殼外側設有環(huán)形外殼，所述環(huán)形外殼與所述環(huán)形內殼形成用于與單晶爐進行熱交換的換熱空間，所述環(huán)形內殼與所述換熱空間之間設有用于提高換熱效率的親水層。

4、如上所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，所述親水層的材料為同種或多種親水性材料。

5、如上所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，所述親水層的厚度為≥0.01mm。

6、如上所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，所述親水層的粗糙度范圍為ra0-3.2。

7、如上所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，所述親水層的制作方法為化學沉積法、離子濺射法、物理復合法、物理熔煉法的一種。

8、如上所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，所述殼體為上下開口的筒體，所述環(huán)形內殼的內徑自上而下先逐漸減少后保持不變。

9、如上所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，所述換熱空間的橫截面面積自上而下先逐漸增大再逐漸減少后保持不變。

10、如上所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，所述環(huán)形外殼的內徑自上而下先保持不變再逐漸減少后保持不變。

11、如上所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，所述環(huán)形內殼與所述環(huán)形外殼的材料為同種或多種金屬材料。

12、如上所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，所述工作腔為上下開口的筒體，所述工作腔兩側設有用于連通所述換熱空間的進液口和出液口。

13、與現(xiàn)有技術相比，本實用新型有如下優(yōu)點：

14、本實用新型提出了一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏。首先，所述環(huán)形內殼與所述環(huán)形外殼之間設有親水層，所述親水層與所述環(huán)形內殼組成復合材料結構。由于換熱空間內流通的冷卻液體與環(huán)形內殼之間存在較大的溫差，而環(huán)形內殼的親水性較差，使得冷卻液體在內殼表面形成一層氣流膜，這在一定程度上抑制內殼與冷卻液體之間的熱交換過程，從而影響內殼與冷卻液體之間的熱交換效率，所述親水層可以提高內殼對冷卻液體的親水性，減少內殼與冷卻液體之間的接觸角，增加二者接觸時的熱交換面積，提高內殼與冷卻液體之間的熱交換效率，從而提高整個單晶爐的生產效率與質量，降低生產成本；可以抑制內殼表面形成氣流膜，降低氣流膜對內殼與冷卻液體之間熱交換效率的影響，從而提高熱交換效率。

15、第二，所述親水層由同種或多種親水性材料組成，親水性材料的選擇多樣性，能更好地迎合用戶的需求和產品的要求，能更好地配合不同的熱交換介質，更好地適應多變的環(huán)境溫度，選用合適的親水層，還可減少水或其他冷卻液體對內殼材料的腐蝕作用，從而提高產品的耐用性。最后，可根據(jù)用戶需求或產品要求，選擇合適的親水層材料、厚度、粗糙度與制作方法，提高內殼的親水性，以確保產品具有良好的熱交換效果。

16、本實用新型的帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，采用親水層，根據(jù)用戶需求與產品要求，選擇合適的材料、厚度、粗糙度，并選用合適的制作方法制作親水層，來提高環(huán)形內殼的親水性，提高環(huán)形內殼與冷卻液體之間的熱交換效率，從而提高產品的熱交換效果。本實用新型解決了目前內殼與冷卻液體之間的換熱效率低的問題。

技術特征：

1.一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，包括工作腔（1），所述工作腔（1）由用于傳遞熱量的環(huán)形內殼（2）形成，所述環(huán)形內殼（2）外側設有環(huán)形外殼（3），所述環(huán)形外殼（3）與所述環(huán)形內殼（2）形成用于與單晶爐進行熱交換的換熱空間（4），其特征在于：所述環(huán)形內殼（2）與所述換熱空間（4）之間設有用于提高換熱效率的親水層（5）。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，其特征在于：所述親水層（5）的材料為同種或多種親水性材料。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，其特征在于：所述親水層（5）的厚度為≥0.01mm。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，其特征在于：所述親水層（5）的粗糙度范圍為ra0-3.2。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，其特征在于：所述親水層（5）的制作方法為化學沉積法、離子濺射法、物理復合法、物理熔煉法的一種。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，其特征在于：所述環(huán)形內殼（2）的內徑自上而下先逐漸減小后保持不變。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，其特征在于：所述換熱空間（4）的橫截面面積自上而下先逐漸增大再逐漸減小后保持不變。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，其特征在于：所述環(huán)形外殼（3）的內徑自上而下先保持不變再逐漸減小后保持不變。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，其特征在于：所述環(huán)形內殼（2）與所述環(huán)形外殼（3）的材料為同種或多種金屬材料。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，其特征在于：所述工作腔（1）為上下開口的筒體，所述工作腔（1）兩側設有用于連通所述換熱空間（4）的進液口（6）和出液口（7）。

技術總結
本技術公開了一種帶親水層熱交換結構的單晶爐水冷熱屏，采用親水層，根據(jù)用戶需求與產品要求，選擇合適的材料、厚度、粗糙度，并選用合適的制作方法制作親水層，來提高環(huán)形內殼的親水性，提高環(huán)形內殼與冷卻液體之間的熱交換效率，從而提高產品的熱交換效果。

技術研發(fā)人員：林龍強
受保護的技術使用者：中山市匯創(chuàng)精密科技有限公司
技術研發(fā)日：20240428
技術公布日：2025/1/6