一种通过铜管增强热能置换效率的水冷屏的制作方法

1.本实用新型涉及水冷屏技术领域，特别涉及一种通过铜管增强热能置换效率的水冷屏。

背景技术：

2.大阳能电池用单晶硅材料，主要使用直拉法通过单晶炉拉制单晶硅棒；为提高硅晶体生长速度，降低度电成本，通常在硅晶体根部使用水冷屏，通过隔空吸收热辐射的方式快速带走热量。
3.目前的水冷屏，通常是由内外两层不锈钢套筒，中间设隔水条的方式，通过循环水对所述单晶硅棒进行冷却；但是现有的水冷屏对于热辐射的吸收效率慢，散热效率也不甚理想，而晶棒的生成效率取决于水冷屏的散热效率，目前的水冷屏大多散热效率较慢，从而制约了晶棒的生产效率，严重影响企业经济效益。

技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，旨在解决现有水冷屏热辐射吸收效率慢、散热效率低的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的增强热能置换效率的水冷屏，该增强热能置换效率的水冷屏包括：
6.内层筒体；
7.外层筒体，所述外层筒体套设于所述内层筒体的外周侧，且与所述内层筒体间隔设置，所述外层筒体与所述内层筒体之间设有第一冷却介质流道，所述第一冷却介质流道沿所述内层筒体的轴线方向层叠盘绕设置；
8.内盘管，所述内盘管贴设于所述内层筒体的内壁，沿所述内层筒体的轴线方向螺旋设置，所述内盘管内设有第二冷却介质流道。
9.在一实施例中，所述内盘管沿所述内层筒体的轴心方向螺旋绕制形成多匝盘管线圈，多匝所述盘管线圈相互并列设置于所述内层筒体的内壁上。
10.在一实施例中，相邻的两匝所述盘管线圈相互并紧设置。
11.在一实施例中，所述增强热能置换效率的水冷屏还包括盘管托，所述盘管托设于所述内层筒体内侧的底端，与所述内盘管的底部抵接。
12.在一实施例中，所述内盘管包括第一部分和第二部分，第一部分的所述内盘管呈锥形螺旋盘绕，且位于所述内层筒体的下端，第二部分的所述内盘管呈柱形螺旋盘绕，且位于所述内层筒体的上端。
13.在一实施例中，所述内盘管的横截面形状包括圆形、方形、三角形、棱形或异形。
14.在一实施例中，所述内盘管的材质为铜。
15.在一实施例中，所述内层筒体与所述外层筒体之间设有多个间隔条，多个所述间隔条沿所述内层筒体的轴线方向间隔设置形成所述第一冷却介质流道，相邻两个所述横隔
条之间首尾错位，以使得所述第一冷却介质流道可以绕所述内层筒体的外侧层叠环绕设置。
16.在一实施例中，所述增强热能置换效率的水冷屏还包括进液接管和出液接管，所述第一冷却介质流道具有第一进液口和第一出液口，所述第一进液口和第一出液口均设于所述增强热能置换效率的水冷屏顶端，且分别与所述进液接管和所述出液接管连通。
17.在一实施例中，所述内盘管具有第二进液口和第二出液口，所述第二进液口和第二出液口分别设于所述增强热能置换效率的水冷屏的顶端或低端，且分别与所述进液接管和所述出液接管连通。
18.本实用新型增强热能置换效率的水冷屏包括内层筒体、外层筒体和内盘管。所述外层筒体套设于所述内层筒体的外周侧，且与所述内层筒体间隔设置，所述外层筒体与所述内层筒体之间设有第一冷却介质流道，所述第一冷却介质流道沿所述内层筒体的轴线方向层叠盘绕设置；所述内盘管贴设于所述内层筒体的内壁，沿所述内层筒体的轴线方向螺旋设置，所述内盘管内设有第二冷却介质流道。本技术在所述内层筒体的内壁上贴设有铜制内盘管，通过所述内盘管增强对所述内层筒体内部环境的热交换，同时，所述内盘管的内部设置了第二冷却介质流道，通过所述第二冷却介质流道可以带走大部分的热量，并且本技术中所述内盘管贴设于所述内层筒体上，如此，可以将部分热量通过所述内层筒体快速的传递给设置于所述内层筒体和所述外层筒体之间的第一冷却介质流道，从而使得所述增强热能置换效率的水冷屏可以均匀快速的对晶棒进行热量吸收，使其散热更快，提高晶棒的结晶效率，进而提高企业效益。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本实用新型增强热能置换效率的水冷屏一实施例的结构示意图；
21.图2为图1中增强热能置换效率的水冷屏去掉进液接管和出液接管的结构示意图；
22.图3为为图2中增强热能置换效率的水冷屏的剖视图。
23.附图标号说明：
24.标号名称标号名称10增强热能置换效率的水冷屏151a第一部分11内层筒体152b第二部分12外层筒体152第二冷却介质流道13间隔条152a第二进液口14第一冷却介质流道152b第二出液口141第一进液口16盘管托142第一出液口17进液接管15内盘管18出液接管151盘管线圈
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25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以
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a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
29.本实用新型提出一种通过铜管增强热能置换效率的水冷屏。
30.在本实用新型实施例中，如图1-3所示，该增强热能置换效率的水冷屏10包括内层筒体11、外层筒体12和内盘管15。所述外层筒体12套设于所述内层筒体11的外周侧，且与所述内层筒体11间隔设置，所述外层筒体12与所述内层筒体11之间设有第一冷却介质流道14，所述第一冷却介质流道14沿所述内层筒体11的轴线方向层叠盘绕设置；所述内盘管15贴设于所述内层筒体11的内壁，沿所述内层筒体11的轴线方向螺旋设置，所述内盘管15内设有第二冷却介质流道152。
31.具体而言，在本实用新型实施例中，所述增强热能置换效率的水冷屏10包括内层筒体11和外层筒体12，所述内层筒体11和所述外侧筒体可以是沿轴向的两端敞口设置，如此，以便晶棒通过，所述内层筒体11和所述外层筒体12间隔设置，所述内层筒体11和所述外层筒体12可以通过敞口端的焊接进行固定。所述内层筒体11和所述外层筒体12之间设置有第一冷却介质流道14，冷却介质流通于所述第一冷却介质流道14，从而可以将增强热能置换效率的水冷屏10中的热量带出，以对所述增强热能置换效率的水冷屏10进行降温冷却。其中所述冷却介质可以是水或其他冷媒介质，在此不作特殊限定。
32.在本实用新型实施例中，所述增强热能置换效率的水冷屏10还包括内盘管15，所述内盘管15贴设于所述内层筒体11的内壁上，沿所述内层筒体11的轴线方向螺旋设置盘绕，同时，所述内盘管15内设有第二冷却介质流道152，冷却介质也可以通于所述第二冷却介质流道152，从而将内层筒体11内晶棒散发出来的热量带走。在本实施新型实施例中，所述内盘管15由热辐射吸收效率高的材质制成，如铜等，通过所述内盘管15对热辐射的高效吸收，从而可以快速地将晶棒辐射出来的部分热量传递给第二冷却介质流道152内的冷却介质，并将剩余热量通过贴设接触的内层筒体11传递给设置在所述内层筒体11和所述外层
筒体12之间的第一冷却介质流道14内的冷却介质，如此以将晶棒的辐射出来的热量通过所述内盘管15、第二冷却介质通道和所述第一冷却介质通道，将热量传递出去，提高了对晶棒的冷却速率。
33.本实用新型增强热能置换效率的水冷屏10包括内层筒体11、外层筒体12和内盘管15。所述外层筒体12套设于所述内层筒体11的外周侧，且与所述内层筒体11间隔设置，所述外层筒体12与所述内层筒体11之间设有第一冷却介质流道14，所述第一冷却介质流道14沿所述内层筒体11的轴线方向层叠盘绕设置；所述内盘管15贴设于所述内层筒体11的内壁，沿所述内层筒体11的轴线方向螺旋设置，所述内盘管15内设有第二冷却介质流道152。本技术在所述内层筒体11的内壁上贴设有内盘管15，通过所述内盘管15增强对所述内层筒体11内部环境的热交换，同时，所述内盘管15的内部设置了第二冷却介质流道152，通过所述第二冷却介质流道152可以带走大部分的热量，并且本技术中所述内盘管15贴设于所述内层筒体11上，如此，可以将部分热量通过所述内层筒体11快速的传递给设置于所述内层筒体11和所述外层筒体12之间的第一冷却介质流道14，从而使得所述增强热能置换效率的水冷屏10可以均匀快速的对晶棒进行热量吸收，使其散热更快，提高晶棒的结晶效率，进而提高企业效益。
34.参照图2和图3，在一实施例中，所述内盘管15沿所述内层筒体11的轴心方向螺旋绕制形成多匝盘管线圈151，多匝所述盘管线圈151相互并列设置于所述内层筒体11的内壁上。所述内盘管15沿所述内层筒体11的轴心方向螺旋绕制，并列于所述内层筒体11的内壁上，提高所述内盘管15对所述内层筒体11内的晶棒辐射的热量吸收的均匀性，以提高晶棒的结晶质量。其中，所述盘管线圈151圈数可以是大于等于20圈，且小于或等于32圈，具体地，所述盘管线圈151圈数可以是20圈、21圈、22圈、23圈、24圈、25圈、26圈、27圈、28圈、29圈、30圈、31圈或32圈等。可以跟所述增强热能置换效率的水冷屏10的大小或需要进行设置。
35.在一实施例中，相邻的两匝所述盘管线圈151相互并紧设置。具体地，在本实施例中，可以通过将所述内盘管15的盘管线圈151并紧，从而可以提高所述内盘管15在盘绕于所述内层筒体11的内壁上的盘管线圈151的圈数，从而提高内盘管15在所述内层筒体11内的导热面积，同时，还可以通过并紧所述盘管线圈151提高所述盘管线圈151之间的接触面积，以将晶棒的辐射的热量更好的传递出去。
36.参照图3，在一实施例中，所述增强热能置换效率的水冷屏10还包括盘管托16，所述盘管托16设于所述内层筒体11内侧的底端，与所述内盘管15的底部抵接。可以理解的是，所述增强热能置换效率的水冷屏10的下端与籽晶融化的坩埚较近，所述内盘管15吸收的热辐射量越大，因此为，提高所述内盘管15底部的固定能力，本实施例在所述内层筒体11内侧的底端设置了盘管托16，所述盘管托16用于对所述内盘管15的底部进行托举，以防止所述内盘管15的下半段受热发生形变，提高所述内盘管15结构稳定性。
37.参照图3，在一实施例中，所述内盘管15包括第一部分151a和第二部分152b，第一部分151a的所述内盘管15呈锥形螺旋盘绕，且位于所述内层筒体11的下端，第二部分152b的所述内盘管15呈柱形螺旋盘绕，且位于所述内层筒体11的上端。可以理解的是，所述内盘管15的盘绕后的形状可以根据所述内层筒体11的壁面形状进行设置，在本实施例，所述内层筒体11的下半部分呈锥形设置，其上半部分呈柱形设置，因此为，使得所述内盘管15贴靠
在所述内层筒体11的内壁上，本实施例将所述内盘管15分为第一部分151a和第二部分152b，第一部分151a的所述内盘管15呈锥形螺旋盘绕，且位于所述内层筒体11的下端，第二部分152b的所述内盘管15呈柱形螺旋盘绕，且位于所述内层筒体11的上端。其中，所述内盘管15的直径可以是大于等于32mm，且小于或等于50mm，具体地，所述内盘管15的直径可以是32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm或50mm等。可以跟据所述增强热能置换效率的水冷屏10的大小或需要进行设置。在此不作特殊限定。
38.参照图3，在一实施例中，所述内盘管15的横截面形状包括圆形、方形、三角形、棱形或异形。可以理解的是，所述内盘管15的横截面形状可以根据需要进行设置，本技术以所述内盘管15的横截面形状为圆形为例，其他实施例可以参照本实施例进行实施，在此不作特殊限定。
39.在一实施例中，所述内盘管15的材质为铜。可以理解的是，为了提高所述内盘管15对晶棒辐射的热量进行吸收导出，本技术将所述内盘管15由热辐射吸收效率高的材料制成，如铜等。
40.参照图3，在一实施例中，所述内层筒体11与所述外层筒体12之间设有多个间隔条13，多个所述间隔条13沿所述内层筒体11的轴线方向间隔设置形成所述第一冷却介质流道14，相邻两个所述横隔条之间首尾错位，以使得所述第一冷却介质流道14可以绕所述内层筒体11的外侧层叠环绕设置，所述第一冷却介质流道14的盘绕圈数为8~12圈。如果圈数过多，则相邻两个所述横隔条之间的间隔过小，降低所述第一冷却介质流道14允许通过的最大流量，降低流速，影响散热效率，因此本实用新型选定的范围是8~12圈，优选8圈。可以理解的是，通过设置设置所述间隔条13从而所述外层筒体12和所述内层筒体11之间的间隙分隔形成所述第一冷却介质流道14，以加快对所述增强热能置换效率的水冷屏10内的热量导出，提高所述增强热能置换效率的水冷屏10的散热能力。
41.参照图2和图3，在一实施例中，所述增强热能置换效率的水冷屏10还包括进液接管17和出液接管18，所述第一冷却介质流道14具有第一进液口141和第一出液口142，所述第一进液口141和第一出液口142均设于所述增强热能置换效率的水冷屏10顶端，且分别与所述进液接管17和所述出液接管18连通。将所述第一进液口141和第一出液口142设置于所述增强热能置换效率的水冷屏10顶端，从而方便将所述第一冷却介质流道14接入冷却介质循环通道内。所述进液接管17和所述出液接管18同于将所述第一冷却介质流道14接入冷却介质循环通道内。
42.参照图2和图3，在一实施例中，所述内盘管15具有第二进液口152a和第二出液口152b，所述第二进液口152a和第二出液口152b分别设于所述增强热能置换效率的水冷屏10的顶端或低端，且分别与所述进液接管17和所述出液接管18连通。可以理解的是，所述第二进液口152a和所述第二出液口152b可以同时设置于所述增强热能置换效率的水冷屏10顶端，也可以分开设置于所述增强热能置换效率的水冷屏10的顶端和底端，在此不做特殊限制，所述第二进液口152a和第二出液口152b分别与所述进液接管17和所述出液接管18连通，以便冷却介质进行循环，从而带出所述内盘管15吸收的热量。
43.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变
换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，其特征在于，包括：内层筒体；外层筒体，所述外层筒体套设于所述内层筒体的外周侧，且与所述内层筒体间隔设置，所述外层筒体与所述内层筒体之间设有第一冷却介质流道，所述第一冷却介质流道沿所述内层筒体的轴线方向层叠盘绕设置；内盘管，所述内盘管贴设于所述内层筒体的内壁，沿所述内层筒体的轴线方向螺旋设置，所述内盘管内设有第二冷却介质流道。2.如权利要求1所述的通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，其特征在于，所述内盘管沿所述内层筒体的轴心方向螺旋绕制形成多匝盘管线圈，多匝所述盘管线圈相互并列设置于所述内层筒体的内壁上。3.如权利要求2所述的通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，其特征在于，相邻的两匝所述盘管线圈相互并紧设置。4.如权利要求3所述的通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，其特征在于，还包括盘管托，所述盘管托设于所述内层筒体内侧的底端，与所述内盘管的底部抵接。5.如权利要求1所述的通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，其特征在于，所述内盘管包括第一部分和第二部分，第一部分的所述内盘管呈锥形螺旋盘绕，且位于所述内层筒体的下端，第二部分的所述内盘管呈柱形螺旋盘绕，且位于所述内层筒体的上端。6.如权利要求1所述的通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，其特征在于，所述内盘管的横截面形状包括圆形、方形、三角形、棱形或异形。7.如权利要求1所述的通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，其特征在于，所述内盘管的材质为铜。8.如权利要求1至7任一项所述的通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，其特征在于，所述内层筒体与所述外层筒体之间设有多个间隔条，多个所述间隔条沿所述内层筒体的轴线方向间隔设置形成所述第一冷却介质流道，相邻两个所述间隔条之间首尾错位，以使得所述第一冷却介质流道可绕所述内层筒体的外侧层叠环绕设置。9.如权利要求8所述的通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，其特征在于，还包括进液接管和出液接管，所述第一冷却介质流道具有第一进液口和第一出液口，所述第一进液口和第一出液口均设于所述增强热能置换效率的水冷屏顶端，且分别与所述进液接管和所述出液接管连通。10.如权利要求9所述的通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，其特征在于，所述内盘管具有第二进液口和第二出液口，所述第二进液口和第二出液口分别设于所述增强热能置换效率的水冷屏的顶端或低端，且分别与所述进液接管和所述出液接管连通。

技术总结

本实用新型公开一种通过铜管增强热能置换效率的水冷屏，其中，该增强热能置换效率的水冷屏包括内层筒体、外层筒体和内盘管。所述外层筒体套设于所述内层筒体的外周侧，且与所述内层筒体间隔设置，所述外层筒体与所述内层筒体之间设有第一冷却介质流道，所述第一冷却介质流道沿所述内层筒体的轴线方向层叠盘绕设置；所述内盘管贴设于所述内层筒体的内壁，沿所述内层筒体的轴线方向螺旋设置，所述内盘管内设有第二冷却介质流道。本实用新型具有结构简单、实用性强的优点，可以有效的提高水冷屏的换热能力，从而提高所述水冷屏的散热效率。率。率。