CS275900B6 - Chladiace zariadenie pracovnej nádoby ťahačky inonokryštálov - Google Patents

Abstract

Podstata riešenia spočívá v tom, že chladí aoe zariadenie pracovnej nádoby ťahačky monokryštálov pozostáva z pracovnej nádoby, ktorá je tvořená z vonkajšieho dutého valca 2. a vnútorného dutého valca £ vzájomne centricky pevne a rozoberateTne spojených a zošpirálového chladiaceho kanála 2· Aspoň jedna zo stykových ploch vonkajšieho dutého valca 1_ a vnútorného dutého valca £ je tvořená Spirálovité stočeným pásom Ϊ uzatvárajúcim nerozoberateTne a vodotěsně chladiaci kanál 3.

Description

Vynález sa týká riešenia chladiaceho zariadenia pracovnej nádoby ťahačky monokryštálov najma typu

V doteraz známých ťahačkách najma monokryštálov sa používájú na chladenie stien pracovnej nádoby ťahačky různé druhy chladičov výměriníkových chladiacich vložiek alebo chladiacich rúrkových systémov. Výroba chladiacich rúrkových systémov je jednoduchá, ale vyznačujú sa nízkou tepelnou účinnosťou a vysokou členitosťou. Výroba chladiacich vložiek je zložitejšia, ich tepelná účinnost’ je váčsia, ale vplyvom nepřesností pri spojení vložky so stěnou pracovnej nádoby a v dósledku tepelnej rozťažnosti dochádza u nich k poruchám toku chladiaceho média, čím sú chladiace vložky v prevádzke nespolehlivé. Příprava monokryštálov typu A^^^B^ vykonávaná Czochralského metodou vyžaduje dlhodobé a spolahlivé chladenie. Oproti iným monokryštálom používaným pri výrobě mikroelektronických a optoelektronických prvkov, majú monokryštály typu A^^bV specifické postavenie. Vzácné suroviny, problémy s čistotou a zložitá technologie spůsobujú ich vysokú cenu. Při ich výrobě sa při vysokom tlaku inertnej atmosféry z taveniny umiestnenej v rotujúcom kelímku pomocou zárodočného monokryštálu, uchyteného v rotujúcej a posúvajúcej sa ťažnej tyči, vytahuje monokryštál, ktorého rozměry sú závislé na použitej technologii a dosahujú hodnoty priemeru až 100 mni i vyšsie a dlžky až 300 mm. Tavenina v kelímku je často ohrievaná nahrievačom na teploty, ktoré sú v závislosti na type použitého materiálu, dosahujú hodnoty až do 1 600 °C. Tento důležitý technologický uzol je umiestnený v horúcej zóně uzatvorenej pracovnej nádoby ťahačky. Technologie vyžaduje pracovat’ nielen při pretlakoch až 7 MPa, ale aj v podtlakoch řádové 10 Pa. Vnútorné a vonkajšie steny pracovnej nádoby ťahačky je potřebné počas technologického cyklu, ktorý trvá řádové desiatky hodin, spol’ahlivo a rovnoměrně chladit’ na požadované teplotu. Zlyhanie rovnoměrnosti chladenia nevedie sice z důvodu technického zabezpečenia k havárii, ale může dojsť k zníženiu kvality, resp. i k znehodnoteniu monokryštálu. Na povrch stien pracovnej nádoby je navýše kladená požiadavka, aby bol povrch pracovnej nádoby hladký a dal sa Tahko čistit’, nakoTko sekundárné produkty niektorých III v monokryštálov typu A B sú zdraviu nebezpečné, toxické a tiež sú prevádzkovo nebezpečné.

Vyššie uvedené nevýhody rieši chladiace zariadenie pracovnej nádoby ťahačky monokry' štálov, ktorého podstata spočívá v tom, že pracovná nádoba je tvořená aspoň z dvoch dutých valcov vzájomne centricky pevne a rozoberatel’ne spojených. Spirálový chladiaci kanál je nerozoberatel’ne a vodotěsně uzatvorený spirálovité stočeným pásom. Aspoň jedna zo stykových plůch vonkajšieho a vnútorného valca je tvořená spirálovité stočeným pásom.

Výhodou chladiaceho zariadenia pracovnej nádoby ťahačky monokryštálov je, že aj při dlhodobej prevádzke a při změnách teploty okolia pracovnej nádoby ťahačky je priestor chladiaceho kanálu spol’ahlivo uzatvorený a nedochádza k lokálnym poruchám toku chladiaceho média a tým k poruche chladiaceho systému. Ďalšou výhodou je, že chladiace zariadenie zabezpečuje rovnoměrné chladenie stien pracovnej nádoby ťahačky a zabraňuje vzniku miestnych rozdielov teploty steny pracovnej nádoby.

Na priloženom výkrese je příkladné znázorněný detail chladiaceho zariadenia zobrazeného v řeze.

Chladiace zariadenie pracovnej nádoby ťahačky monokryštálov pozostáva z pracovnej nádoby £ tvorenej z vonkajšieho dutého valca 1_ a vnútorného dutého valca £, ktoré sú vzájomne centricky pevne a rozoberatel’ne spojené a zo spirálového chladiaceho kanála £. Aspoň jedna zo stykových plůch vonkajšieho dutého valca £ a vnútorného dutého valca £ je tvorená spirálovité stočeným pásom £ uzatvárajúcim nerozoberatel’ne a vodotěsně chladiaci kanál £.

Chladiace zariadenie pracovnej nádoby ťahačky monokryštálov ochladzuje vnútorný povrch stien pracovnej nádoby 6 na teplotu příkladné 100 °C a vonkajší povrch stien pracovnej nádoby £ na teplotu 60 °C. Chladiace médium chladiaceho zariadenia pracovnej nádoby 6 je nútené plynule a rovnoměrně prúdiť v chladiacom kanále £ s priebehom špitály po obvode steny pracovnej nádoby £. Nerozoberatel’ne a vodotěsně uzatvorený chladiaci kanál £ stočeným pásom £ zamedzuje miestne nežiadúce a nekontrolovatelné skracovanie toku chladiaceho

CS 275900 B 6 2 média vedlajšími cestami tvořenými netesnosťami medzi susednými kruhmi spirály chladiaceho kanálu 3.

Chladiace zariadenie pracovnej nádoby ťahačky monokrystálov je možné použit’ pre spo1’ahlivé a rovnoměrné chladenie pracovných nádob syntéznych zariadení a pře chladenie vybraných reaktorov v priemysle, najma chemickom.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Chladiace zariadenie pracovnej nádoby ťahačky monokrystálov pozostávajúce z pracovnej nádoby tvorenej z vonkajšieho dutého vlaca a vnútorného dutého valca vzájomne centricky pevne a rozoberatelne spojených a zo Spirálového chladiaceho kanála, vyznačujúce sa tým, že aspoň jedna zo stykových ploch vonkajšieho dutého valca (1) a vnútorného dutého valca (4) je tvořená spirálovité stočeným pásom (2), uzatvárajúcim nerozoberatal’ne a vodotěsně chladiaci kanál (3).