反射器冷却水温控制装置.pdf

1、10申请公布号CN104073873A43申请公布日20141001CN104073873A21申请号201410249260222申请日20140606C30B13/2820060171申请人天津市环欧半导体材料技术有限公司地址300384天津市滨海新区高新区华苑产业园区（环外）海泰东路12号72发明人刘嘉王彦君孙健冯啸桐乔柳韩璐由佰玲74专利代理机构天津滨海科纬知识产权代理有限公司12211代理人杨慧玲54发明名称反射器冷却水温控制装置57摘要本发明创造提供反射器冷却水温控制装置，包括出水水箱、热电阻、温度控制仪、阀门和进水水箱，出水水箱通过出水管道与反射器的冷却水管相连，热电阻位于出水管

2、道内，进水水箱通过进水管道与反射器的冷却水管相连，阀门位于进水管道内，温度控制仪通过信号线与热电阻相连，反射器冷却水温控制装置，克服了因手动调节反射器冷却水进水阀、产生水温波动，导致炉内温度梯度不稳定，造成单晶生长失败的困难，增加了冷却水水温反馈和自动调节进水流量的功能，从而有效提高了成晶率和合格率，降低了成本。本设计结构简单、安全可靠、便于操作、节能环保。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图2页10申请公布号CN104073873ACN104073873A1/1页21反射器冷却水温控制装置，其特征在于包括出

3、水水箱1、热电阻2、温度控制仪3、阀门4和进水水箱5，所述出水水箱1通过出水管道与反射器6的冷却水管相连，所述热电阻2位于所述出水管道内，所述进水水箱5通过进水管道与反射器6的冷却水管相连，所述阀门4位于所述进水管道内，所述温度控制仪3通过信号线与热电阻2相连。2根据权利要求1所述的反射器冷却水温控制装置，其特征在于所述阀门4为比例阀。3根据权利要求1所述的反射器冷却水温控制装置，其特征在于所述温度控制仪3为PID温度控制仪。4根据权利要求1所述的反射器冷却水温控制装置，其特征在于还包括发生器线圈7和单晶8，所述单晶8从所述发生器线圈7开始向下拉伸，且所述反射器6环绕在所述单晶8外围。权利要求

4、书CN104073873A1/2页3反射器冷却水温控制装置技术领域0001本发明创造涉及一种应用于区熔炉反射器冷却水温调节的控制装置。背景技术0002在区熔单晶的生长过程中，反射器冷却水温是影响成晶的关键要素之一。冷却水温通过改变温度梯度而影响单晶生长过程，水温的波动会使温度梯度不稳定，很容易造成晶体生长的失败。在单晶的生长过程中，发生器的输出功率和已拉制出的单晶的热辐射都会造成反射器冷却水温上升，但是由于不同直径单晶的生长，高频线圈的输出功率不同，造成炉内的热量分布不同，为了维持稳定的温度梯度，需要不同的冷却水温，同时要求水温能够稳定维持在某个范围内。0003在现有的设备结构上，没有自动调节

5、水温的控制装置，水温波动时，完全根据操作人员手动调节水阀，改变反射器的进水流量，从而调节冷却水温。此种方法对操作人员的要求较高，不同操作人员调节水阀的位置不同，造成冷却水温不同，且由于反馈不及时，水温调节滞后，导致水温波动而造成单晶生长失败。发明内容0004本发明创造的目的是提供一种能够自动调节反射器冷却水水温的控制装置，保证冷却水温能够稳定维持在规定的范围内，使炉内维持稳定的温度梯度，便于单晶正常成长。0005为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是反射器冷却水温控制装置，包括出水水箱、热电阻、温度控制仪、阀门和进水水箱，所述出水水箱通过出水管道与反射器的冷却水管相连，所述热电阻位于所

6、述出水管道内，所述进水水箱通过进水管道与反射器的冷却水管相连，所述阀门位于所述进水管道内，所述温度控制仪通过信号线与热电阻相连。0006进一步，所述阀门为比例阀。0007进一步，所述温度控制仪为PID温度控制仪。0008进一步，还包括发生器线圈和单晶，所述单晶从所述发生器线圈开始向下拉伸，且所述反射器环绕在所述单晶外围。0009本发明创造具有的优点和积极效果是反射器冷却水温控制装置，克服了因手动调节反射器冷却水进水阀来产生水温波动，导致炉内温度梯度不稳定，造成单晶生长失败的困难，增加了冷却水水温反馈和自动调节进水流量的功能，从而有效提高了成晶率和合格率，降低了成本。本设计结构简单、安全可靠、便

7、于操作、节能环保。附图说明0010图1是本发明创造连接示意图；0011图2是反射器位置示意图。0012图中说明书CN104073873A2/2页400131、出水水箱2、热电阻3、温度控制仪00144、阀门5、进水水箱6、反射器00157、发生器线圈8、单晶具体实施方式0016如图1、图2所示，反射器冷却水温控制装置，包括出水水箱1、热电阻2、温度控制仪3、阀门4和进水水箱5，所述出水水箱1通过出水管道与反射器6的冷却水管相连，所述热电阻2位于所述出水管道内，所述进水水箱5通过进水管道与反射器6的冷却水管相连，所述阀门4位于所述进水管道内，所述温度控制仪3通过信号线与热电阻2相连。0017所述

8、阀门4为比例阀。0018所述温度控制仪3为PID温度控制仪。0019还包括发生器线圈7和单晶8，所述单晶8从所述发生器线圈7开始向下拉伸，且所述反射器6环绕在所述单晶8外围。0020在单晶8的生长过程中，发生器线圈7的输出功率和已拉制出的单晶8的热辐射都会造成反射器6冷却水温上升，但是由于不同直径单晶8的生长，高频线圈的输出功率不同，造成炉内的热量分布不同，为了维持稳定的温度梯度，需要不同的冷却水温，同时要求水温能够稳定维持在某个范围内。例在现有的设备结构上，没有自动调节水温的控制装置，水温波动时，完全根据操作人员手动调节水阀，改变反射器6的进水流量，从而调节冷却水温。此种方法对操作人员的要求

9、较高，不同操作人员调节水阀的位置不同，造成冷却水温不同，且由于反馈不及时，水温调节滞后，导致水温波动而造成单晶8生长失败。0021而本发明创造提供一种能够自动调节反射器6冷却水水温的控制装置，保证冷却水温能够稳定维持在规定的范围内，使炉内维持稳定的稳定梯度，便于单晶8正常成长。本发明创造使用热电阻2作为温度信号采集单元，测量反射器6冷却水出水温度，采集出水水箱1出水管道内的水温，并将测量的温度值反馈给温度控制仪3，温度控制仪3根据设定参数与反馈参数之间的差值进行PID计算，然后将计算结果转变成控制信号，并通过温度控制仪3将控制信号输出到水流量控制比例阀，调节进水水箱5的进水口流量，从而达到控制反射器6冷却水温的目的。如生产工艺要求为冷却水流量控制范围10ML100L，冷却水水温控制范围1090，温度控制仪3根据设定参数与反馈参数之间的差值进行PID计算，然后将计算结果转变成420MA控制信号。0022以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。说明书CN104073873A1/2页5图1说明书附图CN104073873A2/2页6图2说明书附图CN104073873A