专利名称：采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置，属于 C30B单晶生长领域。
背景技术：
降温法育晶装置是从溶液中培育单晶的一类重要装置，在张克从等编著的“晶体生长科学与技术”(第二版，上册)第204页至208页对各类降温法育晶装置有详细的介绍， 该书由科学出版社于1997年出版，在各类降温法育晶装置中，双浴槽降温法育晶装置具有突出的优点，在上述专著的第206页的图3. 20中展示了双浴槽降温法育晶装置的构造，该装置的结构可以扼要地描述如下该装置主要结构包括桶状育晶器，以及，与桶状育晶器外壁贴合装设的内浴槽，以及，与内浴槽外壁贴合装设的外浴槽，在外浴槽的外壁上开设有冷却水输入接口以及冷却水输出接口。该育晶装置中的桶状育晶器是单晶培育区。在该育晶装置外浴槽接通冷却水的情形下，能够基本消除室温波动的影响，这种装置能满足培育高完整性单晶的需要。如果我们仔细观察该双浴槽降温法育晶装置的结构，就可以清楚地了解到，夹在育晶桶与外浴槽之间的内浴槽，其断面呈圆环形，现有技术中的装设于该内浴槽中的搅拌器均为叶片式搅拌器，该叶片式搅拌器对于这样一种其横断面呈圆环形的内浴槽结构而言，很明显，它的搅拌方式与内浴槽的特殊结构无法相适应，因而，它的搅拌效能无法得以充分施展，换句话说，基于内浴槽的特殊构造形态，内浴槽里装设的叶片式搅拌器，其搅拌方式，不利于有效地激起内浴槽中的液体的整体性的快速、充分的流动、拌和，由此，可能影响双浴槽降温法育晶装置的实际效能。另一方面，内浴槽中装设的电热元件体积比较庞大，该体积庞大的电热元件横亘于内浴槽的狭窄空间中，对于内浴槽中的流体的流动、拌和也构成一种阻碍作用，不利于内浴槽中均衡温度状态的形成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对上述的现有搅拌方式与所述内浴槽结构不能充分适应的技术问题，以及，内浴槽狭窄空间中装设的大体积电热元件妨碍内浴槽中液体流动、拌和的技术问题，研发一种能够一揽子地化解上述两个技术问题的新型双浴槽降温
法育晶装置。本发明通过如下方案解决所述技术问题，该方案提供一种采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置，该装置包括桶状育晶器，以及，与桶状育晶器外壁贴合装设的内浴槽，以及，与内浴槽外壁贴合装设的外浴槽，在外浴槽的外壁上开设有冷却水输入接口以及冷却水输出接口，在内浴槽位置装设有搅拌器，本案要点是，装设于内浴槽位置的搅拌器是集成了电热元件的射流式搅拌器，该集成了电热元件的射流式搅拌器其结构包括一台自吸泵，以及，射流组件，该射流组件是一个带有内部腔室的构件，该射流组件具有一个进水接口以及出水喷射口，所述内部腔室同时与所述射流组件的进水接口以及出水喷射口联通，所述自吸泵的出水接口与该射流组件的进水接口联通，所述自吸泵的进水接口与集流组件联通，该集流组件是具有流体收集口的管状物，所述流体收集口上装设有过滤网， 在所述射流组件的内部腔室中装设有电热元件，该电热元件是带有绝缘层及金属保护套的电阻式电热元件，所述射流组件的出水喷射口以及所述集流组件的流体收集口均架设在所述内浴槽的内部。所述自吸泵一词，其本身的技术含义是公知的。所述电热元件一词，其本身的技术含义是公知的；所述电阻式电热元件一词，其本身的技术含义是公知的；所述电热元件形态繁多；所述电热元件市场有售。所述出水喷射口的形状可以是任何选定的形状，所述出水喷射口的形状例如圆形、方形、矩形、椭圆形、锯齿形，等等，优选的出水喷射口的形状是呈扁平形状。所述出水喷射口的数量不限，所述出水喷射口的数量可以是一个、两个、三个、四个、五个，等等，也可以多至数十个，等等。所述出水喷射口的朝向可以是任何设定的方向；所述出水喷射口的优选朝向是平行于水平面。当所述出水喷射口的数量在一个以上时，各个出水喷射口的朝向既可以相同，也可以各不相同，也就是说，该情形下，允许各个出水喷射口分别朝向不同的方向。所述流体收集口的数量不限，所述流体收集口的数量可以是一个、两个、三个、四个、五个，等等，也可以多至数十个，等等。本案装置的结构，还可以包括与自吸泵相连接的电源线，以及，与该电源线相连接的电源开关。本案的装置结构，也可以包括与所述自吸泵装设在一起的调速构件。所述自吸泵以及所述调速构件市场有售，或可改装使用。所述出水喷射口的朝向可以是任何的方向，但是，为达成最有利的搅拌效果，优选的方案是，所述出水喷射口的朝向与该出水喷射口装设位置的内浴槽圆周切线方向相互平行或相互之间形成一个小于60度的夹角。本案装置的结构，无疑也可以包括装设在所述流体收集口附近位置的测温探头。本案装置的结构，自然可以包括与所述测温探头以及所述电热元件联接的全自动温度控制开关或全自动温度控制器。所述全自动温度控制开关或全自动温度控制器其本身的技术含义是公知的。所述全自动温度控制开关或全自动温度控制器市场有售。所述流体收集口的朝向可以是任何的方向，但是，基于实现良好搅拌效果的考虑， 优选的方案是，所述流体收集口的朝向与该流体收集口装设位置的内浴槽圆周切线方向相互平行或相互之间形成一个小于60度的夹角。本案装置其结构当然还可以包括装设于外浴槽位置的普通叶片式搅拌器；由于外浴槽中有来自外部的冷却水的连续流动通过，该连续流动通过的冷却水也起到了一定的自然搅拌作用，因此，外浴槽对于另加的强制搅拌的要求相对较低，在此部位，使用叶片式搅拌器也足够满足需要。本案装置其结构无疑也可以包括分别与所述外浴槽的进水接口以及出水接口联通的冷却塔装置。
本案装置其结构还可以包括驱动桶状育晶器内籽晶旋转的电动旋转机构；等等。本发明的优点是，针对所述内浴槽的特殊构造，以具有方向性的液体激射的方式对内浴槽内部的液体进行搅拌，该搅拌方式更能适应其横断面呈圆环形的内浴槽的结构， 从而达成较好的搅拌效果；尤其是，当所述出水喷射口的朝向采取所述优选朝向时，可以达成最佳搅拌效果；并且，在本案内浴槽搅拌机构中，将所述电热元件装设在所述射流组件的内部腔室中，由于直接的连续的流体对其流动路径上的电热元件表面的快速冲刷，可以快速地带走电热元件发出热量，因此，可以用体积较小的电热元件进行高功率的加热，电热元件的体积缩小，有利于减少相关部件对内浴槽内部空间的占用，有利于降低内浴槽内部液体流动阻力，并进而有利于达成理想的搅拌效果。
图1以简约的方式示意地展示本案所述的双浴槽降温法育晶装置，图中没有显示本案要点之外的其它附属构件。图中，1是自吸泵，2是自吸泵的出水接口，3、5是联接电热元件的电缆，4是射流组件的进水接口，6是装设于内部腔室的电热元件，7是所述带有内部腔室的射流组件，8是出水喷射口，9是所述外浴槽，10是所述内浴槽，11是所述双浴槽降温法育晶装置，12、14分别是与外浴槽联通的用于进、出水的两个接口，13是所述桶状育晶器，15是集流组件上开设的流体收集口，16是集流组件，17是自吸泵的进水接口，图中出现的箭头标示本案搅拌机构嵌入内浴槽的方向，图例中没有显示本案要点之外的其它附属机构。
具体实施例方式在图1所示意地展示的本案实施例中，该装置包括桶状育晶器11，以及，与桶状育晶器11外壁贴合装设的内浴槽10，以及，与内浴槽10外壁贴合装设的外浴槽9，在外浴槽9 的外壁上开设有冷却水输入接口以及冷却水输出接口，所述冷却水输入接口以及冷却水输出接口分别是接口 12以及接口 14，在内浴槽10位置装设有搅拌器，重点是，装设于内浴槽 10位置的搅拌器是集成了电热元件的射流式搅拌器，该集成了电热元件的射流式搅拌器其结构包括一台自吸泵1，以及，射流组件7，该射流组件7是一个带有内部腔室的构件，该射流组件7具有一个进水接口 4以及出水喷射口 8，所述内部腔室同时与所述射流组件7的进水接口 4以及出水喷射口 8联通，自吸泵1的出水接口 2与该射流组件7的进水接口 4联通，自吸泵1的进水接口 17与集流组件16联通，该集流组件16是具有流体收集口 15的管状物，所述流体收集口 15上装设有过滤网，在所述射流组件7的内部腔室中装设有电热元件6，该电热元件6是带有绝缘层及金属保护套的电阻式电热元件，所述射流组件7的出水喷射口 8以及所述集流组件16的流体收集口 15均架设在所述内浴槽10的内部。出水喷射口 8的形状可以是任何选定的形状，所述喷射口的形状例如圆形、方形、 矩形、椭圆形、锯齿形，等等，优选的喷射口的形状是呈扁平形状。出水喷射口 8的数量不限，而不限于图例中的仅有的一个，所述出水喷射口的数量可以是一个、两个、三个、四个、五个，等等，也可以多至数十个，等等。出水喷射口 8的朝向可以是任何设定的方向；而不限于图例中的朝向，出水喷射口的优选朝向是平行于水平面。
当出水喷射口的数量在一个以上时，各个出水喷射口的朝向既可以相同，也可以各不相同，也就是说，该情形下，允许各个出水喷射口分别朝向不同的方向。流体收集口 15的数量不限，而不限于图例中仅有的一个，例如，流体收集口的数量可以是一个、两个、三个、四个、五个，等等，也可以多至数十个，等等。本案装置的结构，还可以包括与自吸泵相连接的电源线，以及，与该电源线相连接的电源开关。该电源线及电源开关等等未在图例中显示。本案的装置结构，也可以包括与自吸泵装设在一起的调速构件。所述自吸泵以及所述调速构件市场有售，或可改装使用。图例中没有显示所述调速构件。本案装置的结构，可以包括在流体收集口 15的附近位置装设的测温探头。图例中没有显示该测温探头。本案装置的结构，可以包括与所述测温探头以及所述电热元件联接的全自动温度控制开关或全自动温度控制器。图例中没有显示所述全自动温度控制开关或全自动温度控制器。本案装置的结构，可以包括装设于外浴槽位置的普通叶片式搅拌器，图例中没有显示该装设于外浴槽位置的普通叶片式搅拌器。本案装置的结构，可以包括分别与所述外浴槽的进水接口以及出水接口联通的冷却塔装置，图例中没有显示该冷却塔及其与外浴槽的联接方式。本案装置的结构，可以包括驱动桶状育晶器内籽晶旋转的电动旋转机构，图例中没有显示该驱动桶状育晶器内籽晶旋转的电动旋转机构。出水喷射口 8的优选朝向与该出水喷射口 8装设位置的内浴槽圆周切线方向相互平行或相互之间形成一个小于60度的夹角。流体收集口 15的优选朝向与该流体收集口 15装设位置的内浴槽圆周切线方向相互平行或相互之间形成一个小于60度的夹角。图例中的箭头表示本案射流式搅拌器的安装、嵌入方向，当然是嵌入到内浴槽中。
权利要求
1.采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置，该装置包括桶状育晶器， 以及，与桶状育晶器外壁贴合装设的内浴槽，以及，与内浴槽外壁贴合装设的外浴槽，在外浴槽的外壁上开设有冷却水输入接口以及冷却水输出接口，在内浴槽位置装设有搅拌器， 其特征在于，装设于内浴槽位置的搅拌器是集成了电热元件的射流式搅拌器，该集成了电热元件的射流式搅拌器其结构包括一台自吸泵，以及，射流组件，该射流组件是一个带有内部腔室的构件，该射流组件具有一个进水接口以及出水喷射口，所述内部腔室同时与所述射流组件的进水接口以及出水喷射口联通，所述自吸泵的出水接口与该射流组件的进水接口联通，所述自吸泵的进水接口与集流组件联通，该集流组件是具有流体收集口的管状物， 所述流体收集口上装设有过滤网，在所述射流组件的内部腔室中装设有电热元件，该电热元件是带有绝缘层及金属保护套的电阻式电热元件，所述射流组件的出水喷射口以及所述集流组件的流体收集口均架设在所述内浴槽的内部。
2.根据权利要求1所述的采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置，其特征在于，所述出水喷射口呈扁平形状。
3.根据权利要求1所述的采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置，其特征在于，所述出水喷射口的数量在一个以上。
4.根据权利要求1所述的采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置，其特征在于，所述出水喷射口的朝向平行于水平面。
5.根据权利要求1所述的采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置，其特征在于，所述流体收集口的数量在一个以上。
6.根据权利要求1所述的采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置，其特征在于，所述出水喷射口的朝向与该出水喷射口装设位置的内浴槽圆周切线方向相互平行或相互之间形成一个小于60度的夹角。
7.根据权利要求1所述的采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置，其特征在于，在所述流体收集口的附近位置，装设有测温探头。
8.根据权利要求1所述的采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置，其特征在于，该搅拌器的结构还包括与所述测温探头以及所述电热元件联接的全自动温度控制开关或全自动温度控制器。
9.根据权利要求1所述的采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置，其特征在于，所述流体收集口的朝向与该流体收集口装设位置的内浴槽圆周切线方向相互平行或相互之间形成一个小于60度的夹角。
全文摘要
本发明涉及一种采用更具结构匹配性搅拌技术的双浴槽降温法育晶装置。现有技术中的双浴槽降温法育晶装置，其内浴槽装设的搅拌器是旋转叶片式搅拌器，该搅拌器与横断面呈圆环形的内浴槽的结构不能充分适应；另一方面，内浴槽装设的大体积的电热元件横亘于狭窄的内浴槽中，也阻碍了内浴槽内部液体的流动、拌和。本发明旨在一揽子地解决上述两个技术问题。本发明装置中的内浴槽搅拌器采用的是射流式搅拌器，以具有方向性的液体激射的方式实现内浴槽内部的液体搅拌，该搅拌方式与内浴槽构造良好地相互适应；另一方面，本发明内浴槽射流式搅拌器内置小体积而大功率的电热元件，该结构特征有利于减少内浴槽内部液体流动阻力，有助于实现良好的搅拌效果。
文档编号C30B7/08GK102230214SQ20111015936
公开日2011年11月2日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者刘燕, 周双双, 孔祖萍, 孙杰, 张君, 张斌, 李文冰, 李榕生, 谢文婷, 陈杰 申请人:宁波大学