一种石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路的制作方法

1.本实用新型涉及冷却水路技术领域，具体而言，涉及一种石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路。


背景技术：

2.石英坩埚成生产过程中，会产生一些氧化物杂质容易由坩埚模具上方进入污染坩埚、且模具上方热量流失较快，导致电弧过程中耗电量增加，为了减少热量流失，使用不锈钢板，但在这种生产环境下，不锈钢板易软化失效，我们采用在不锈钢板内设水路，这样不锈钢板整体阻挡了热量的散失，又使不锈钢板温度始终保持在软化失效的温度以下，保证了使用寿命。
3.目前不锈钢水板内部水路是双水道、且只设计了一圈水路，这种设计存在一些问题，直观表现上，不锈钢中心孔壁处温度分布不均，最高温偏高；通过模拟软件模拟，中心孔内壁处存在流体死区，流速偏慢的问题；由于电弧炉设备热源处于中心孔圆心处，主要热交换发生在中心孔圆心处，高温集中在中心孔壁。


技术实现要素：

4.本实用新型的实施例提供了一种石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路，一定程度上解决了现有的不锈钢水板水路流动死区的问题，降低了中心孔壁处的最高温，且使温度分布更均匀。
5.本实用新型的实施例提供了一种石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路，包括主体件、第一水路以及第二水路。
6.其中，主体件包括水板和中心孔，水板开设有中心孔，水板为中空结构。
7.第一水路包括第一矩形水路、第一圆形水路、第一入水孔以及第一出水孔，第一矩形水路连通于第一圆形水路，第一圆形水路设置有多层，多层第一圆形水路的水道宽度由内向外依次递增，第一矩形水路与中心孔的连接处设置有第一缺口，第一矩形水路的一端开设有第一入水孔，第一圆形水路开设有第一出水孔。
8.第二水路包括第二矩形水路、第二圆形水路、第二入水孔以及第二出水孔，第二矩形水路连通于第二圆形水路，第二圆形水路设置有多层，多层第二圆形水路的水道宽度由内向外依次递增，第二矩形水路与中心孔的连接处设置有第二缺口，第二矩形水路的一端开设有第二入水孔，第二圆形水路开设有第二出水孔。
9.在本实施例中，主体件包括水板和中心孔，水板开设有中心孔，水板为中空结构；第一水路包括第一矩形水路、第一圆形水路、第一入水孔以及第一出水孔，第一矩形水路连通于第一圆形水路，第一圆形水路设置有多层，多层第一圆形水路的水道宽度由内向外依次递增，第一矩形水路与中心孔的连接处设置有第一缺口，第一矩形水路的一端开设有第一入水孔，第一圆形水路开设有第一出水孔；第二水路包括第二矩形水路、第二圆形水路、第二入水孔以及第二出水孔，第二矩形水路连通于第二圆形水路，第二圆形水路设置有多
层，多层第二圆形水路的水道宽度由内向外依次递增，第二矩形水路与中心孔的连接处设置有第二缺口，第二矩形水路的一端开设有第二入水孔，第二圆形水路开设有第二出水孔。通过本结构的设置，使得流体在中心孔部位流动更快，带走更多热量，降低整体温度；且大大增加了死区换热量，降低了中心孔壁处的最高温，且使温度分布更均匀。
10.本实用新型的一种实施方案中，水板的拐角处设置有弧形板。
11.在本实施例中，将水板的拐角处设置有弧形板，使得水路流通流畅，进而使得冷却效果更佳。
12.本实用新型的一种实施方案中，水板的材料为不锈钢材质。
13.在本实施例中，将水板的材料设为不锈钢材质，使得冷却效果更佳，且拥有更长的使用寿命。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
15.图1是本实用新型实施方式提供的一种石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路的结构示意图；
16.图2为石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路的俯视图；
17.图3为a处的放大结构示意图；
18.图4为b处的放大结构示意图。
19.图标：10-一种石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路；100-主体件；110-水板；111-弧形板；120-中心孔；200-第一水路；210-第一矩形水路；211-第一缺口；220-第一圆形水路；230-第一入水孔；240-第一出水孔；300-第二水路；310-第二矩形水路；311-第二缺口；320-第二圆形水路；330-第二入水孔；340-第二出水孔。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
21.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
22.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
23.实施例：请参阅图1，本实用新型提供一种石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路
10，包括主体件100、第一水路200以及第二水路300。
24.请再参阅图1，在具体的一种实施例中，主体件100包括水板110和中心孔120，水板110开设有中心孔120，水板110为中空结构。
25.请参阅图2，在具体的一种实施例中，进一步的，将水板110的拐角处设置有弧形板111，使得水路流通流畅，进而使得冷却效果更佳。
26.请参阅图1-4，在具体的一种实施例中，第一水路200包括第一矩形水路210、第一圆形水路220、第一入水孔230以及第一出水孔240，第一矩形水路210连通于第一圆形水路220，第一圆形水路220设置有多层，多层第一圆形水路220的水道宽度由内向外依次递增，使得内层水道流速加快，带走更多热量降低整体温度，第一矩形水路210与中心孔120的连接处设置有第一缺口211，促进了流体流动，使得中心孔120壁最高温明显降低，第一矩形水路210的一端开设有第一入水孔230，第一圆形水路220开设有第一出水孔240。
27.请再参阅图1-4，在具体的一种实施例中，第二水路300包括第二矩形水路310、第二圆形水路320、第二入水孔330以及第二出水孔340，第二矩形水路310连通于第二圆形水路320，第二圆形水路320设置有多层，多层第二圆形水路320的水道宽度由内向外依次递增，第二矩形水路310与中心孔120的连接处设置有第二缺口311，第二矩形水路310的一端开设有第二入水孔330，第二圆形水路320开设有第二出水孔340，第一水路200和第二水路300形成了双水路对流式水道。
28.在具体的一种实施例中，进一步的，将水板110的材料设为不锈钢材质，使得冷却效果更佳，且拥有更长的使用寿命。
29.综上所述：本方案通过设计多重圆环、双水路对流式水道，且内外水道口径设计差异，使得流体在中心孔120部位流动更快，带走更多热量，降低整体温度；还设计了防死区结构（第一缺口211和第二缺口311），大大增加了死区换热量，降低了中心孔120壁处的最高温，且使温度分布更均匀。
30.本实用新型提供的一种石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路10，具体工作原理为：设计了双水道对流，多层圆形水路，通过设计内外层水道宽度不同，由中心向外的5个水路，宽度依次增加，使得内层水道流速加快，带走更多热量降低整体温度；在水路与中心孔120内壁接触的地方，容易形成流动死区，在此处设计防死区结构，即打开一个3cm以内的第一缺口211和第二缺口311，经模拟，降温效果较明显。
31.以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路，其特征在于，包括主体件，所述主体件包括水板和中心孔，所述水板开设有所述中心孔，所述水板为中空结构；第一水路，所述第一水路包括第一矩形水路、第一圆形水路、第一入水孔以及第一出水孔，所述第一矩形水路连通于所述第一圆形水路，所述第一圆形水路设置有多层，多层所述第一圆形水路的水道宽度由内向外依次递增，所述第一矩形水路与所述中心孔的连接处设置有第一缺口，所述第一矩形水路的一端开设有所述第一入水孔，所述第一圆形水路开设有所述第一出水孔；第二水路，所述第二水路包括第二矩形水路、第二圆形水路、第二入水孔以及第二出水孔，所述第二矩形水路连通于所述第二圆形水路，所述第二圆形水路设置有多层，多层所述第二圆形水路的水道宽度由内向外依次递增，所述第二矩形水路与所述中心孔的连接处设置有第二缺口，所述第二矩形水路的一端开设有所述第二入水孔，所述第二圆形水路开设有所述第二出水孔。2.根据权利要求1所述的石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路，其特征在于，所述水板的拐角处设置有弧形板。3.根据权利要求1所述的石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路，其特征在于，所述水板的材料为不锈钢材质。

技术总结
本实用新型提供了一种石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路，属于冷却水路技术领域，该石英坩埚制造用不锈钢冷却水板水路包括主体件、第一水路以及第二水路。其中，主体件包括水板和中心孔，水板开设有中心孔，水板为中空结构；第一水路包括第一矩形水路、第一圆形水路、第一入水孔以及第一出水孔，第一矩形水路连通于第一圆形水路，第一圆形水路设置有多层，第一矩形水路与中心孔的连接处设置有第一缺口；第二水路包括第二矩形水路、第二圆形水路、第二入水孔以及第二出水孔。通过本结构的设置，使得流体在中心孔部位流动更快，带走更多热量，降低整体温度；且大大增加了死区换热量，降低了中心孔壁处的最高温，且使温度分布更均匀。匀。匀。


技术研发人员：杨继 张亮 鞠贵冬 党龙 黄晶晶 高智雪 洪学谦 王碧怡
受保护的技术使用者：澄利新材料（包头）有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/9/1