一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于工業(yè)冷卻水【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，包括：水箱，與純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、冷卻塔系統(tǒng)相連接；第一溫度傳感器，與水質(zhì)監(jiān)測器、工藝水泵相連接；壓力傳感器，與工藝水泵、生長爐相連接；風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)，與生長爐、第二溫度傳感器相連接；冷卻塔系統(tǒng)，與第二溫度傳感器相連接；風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)還包括：風(fēng)冷式空調(diào)機組和第一電磁閥，并且風(fēng)冷式空調(diào)機組與第一電磁閥相并聯(lián)；冷卻塔系統(tǒng)還包括：冷卻塔和第二電磁閥，并且冷卻塔與第二電磁閥相并聯(lián)。本實用新型具有自動監(jiān)測水質(zhì)、溫度穩(wěn)定、滿足長晶要求、容易控制、實現(xiàn)水循環(huán)利用、節(jié)約資源、成本低的優(yōu)點。
【專利說明】一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工業(yè)冷卻水【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]藍寶石晶體硬度很高，為莫氏硬度9級，僅次于最硬的金剛石，具有很好的透光性、熱傳導(dǎo)性、電氣絕緣性和優(yōu)異的力學(xué)機械性能，并且具有耐磨和抗風(fēng)蝕的特點；同時藍寶石晶體的熔點為2050°C，沸點3500°C，最高工作溫度可達1900°C，物理性能非常好；同時藍寶石晶體的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，一般不溶于水和不受酸、堿腐蝕，只有在較高溫度300°C以上可為氫氟酸、磷酸和熔化的氫氧化鉀所侵蝕；正由于藍寶石晶體優(yōu)異的物理性能和穩(wěn)定的化學(xué)性能，故而作為一種重要的技術(shù)晶體被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國防與民用工業(yè)、電子技術(shù)的許多領(lǐng)域，例如將其作為透紅外窗口材料、微電子領(lǐng)域的襯底基片、激光基質(zhì)、光學(xué)元件、軍用車輛領(lǐng)域用作透明裝甲的材料及其它用途等。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)在制作藍寶石晶體時，通常采用工藝水系統(tǒng)冷卻長晶爐，冷卻水系統(tǒng)冷卻長晶爐或者空調(diào)機組，冷凍水系統(tǒng)冷卻工藝水三套系統(tǒng)，各系統(tǒng)通過板式熱換器對工藝水進行冷卻，冷凍水系統(tǒng)通常采用螺桿式冷水機組，采用螺桿式冷水機對水進行冷卻，故需要配套的冷卻水對本身螺桿式冷水機組進行冷卻，存在成本高的問題。
[0004]而單獨的空調(diào)機對水溫進行調(diào)控，存在水溫波動范圍大、不穩(wěn)定、不易控制的問題；或者采用單獨的冷卻塔調(diào)控水溫，會出現(xiàn)在一定的時間段內(nèi)出水溫度高，波動范圍大的現(xiàn)象。冷卻塔調(diào)控水溫受濕球溫度影響較大；濕球溫度為在某一地點某一時間的情況下，水通過蒸發(fā)所能達到的最低溫度，即水在冷卻塔中達到的最低溫度，濕球溫度對冷卻塔的出水溫度影響很大，冷卻塔的出水溫度實際上要高于濕球溫度4度以上，理論上如果要將冷卻塔的出水溫度降到濕球溫度，冷卻水塔必須做到無限大，給現(xiàn)實的工作環(huán)境帶來極大的難度，很難實現(xiàn)；或者采用螺桿式冷水機對水進行冷卻，故需要配套的冷卻水對本身進行冷卻，存在成本高的問題，同時藍寶石晶體生長環(huán)境對工藝水的水質(zhì)要求較高，設(shè)備不容易結(jié)垢。
[0005]因此，工業(yè)冷卻水【技術(shù)領(lǐng)域】急需一種能夠自動監(jiān)測水質(zhì)、提高水質(zhì)、溫度穩(wěn)定、滿足長晶要求、容易控制、實現(xiàn)水循環(huán)利用、節(jié)約資源、成本低的藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型提供了一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，技術(shù)方案如下:
[0007]一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其特征在于，包括:水箱、純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、第一溫度傳感器、工藝水泵、壓力傳感器、生長爐、風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)、第二溫度傳感器、冷卻塔系統(tǒng)；
[0008]水箱，與純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、冷卻塔系統(tǒng)相連接；
[0009]第一溫度傳感器，與水質(zhì)監(jiān)測器、工藝水泵相連接；
[0010]壓力傳感器，與工藝水泵、生長爐相連接；
[0011]風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)，與生長爐、第二溫度傳感器相連接；
[0012]冷卻塔系統(tǒng)，與第二溫度傳感器相連接。
[0013]如上所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其中，風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)還包括:風(fēng)冷式空調(diào)機組和第一電磁閥，并且風(fēng)冷式空調(diào)機組與第一電磁閥相并聯(lián)。
[0014]如上所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其中，冷卻塔系統(tǒng)還包括:冷卻塔和第二電磁閥，并且冷卻塔與第二電磁閥相并聯(lián)。
[0015]如上所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其中，還包括:控制裝置，與水箱、純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、壓力傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥相連接。
[0016]如上所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其中，純水箱上面具有純水閥門，純水閥門與水箱相連接，用于為水箱供水。
[0017]如上所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其中，水箱上面具有放水閥。
[0018]如上所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其中，風(fēng)冷式空調(diào)機組采用LSQWRF130M/A-C1型號的風(fēng)冷式空調(diào)機組。
[0019]本實用新型的有益效果是:
[0020]1、本實用新型增加了水質(zhì)監(jiān)測儀，可以時時的監(jiān)測水質(zhì)的變化，保證進入生長爐的水是足夠純凈的，滿足藍寶石的生長環(huán)境要求，使制得的藍寶石更加通透、純凈，物理和化學(xué)性質(zhì)更好，具有更好的適用性。
[0021]2、本實用新型采用風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)和冷卻塔系統(tǒng)共同配合使用，實現(xiàn)二次冷卻，因為，風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)不受濕球溫度的影響，可以將水溫降低到濕球溫度以下，但是流出的冷卻水的水溫波動范圍大，通過冷卻塔系統(tǒng)進一步地對水進行冷卻，消除波動范圍，使流出的冷卻水溫度恒定，對水溫的控制更加精準，極大的滿足了藍寶石水溫生長環(huán)境的要求。因此，本實用新型既克服了風(fēng)冷式空調(diào)機組調(diào)節(jié)的水溫波動范圍大、不穩(wěn)定的問題；同時又克服了冷卻塔系統(tǒng)受濕球溫度影響大，不能降到濕球溫度以下，很難滿足低于濕球溫度時的藍寶石生長環(huán)境用水的問題，同時由于二次冷卻能夠?qū)⑺疁馗斓恼{(diào)節(jié)到需要的溫度，工作效率更快。
[0022]3、本實用新型通過將風(fēng)冷式空調(diào)機組和第一電磁閥并聯(lián)后形成風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)，能夠精準的將溫度控制在第二溫度傳感器設(shè)置的值，結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強、溫控效果好。
[0023]4、本實用新型通過將冷卻塔和第二電磁閥并聯(lián)后形成冷卻塔系統(tǒng)，能夠精準的將溫度降低到生長爐的溫度要求，結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強、溫控效果好。
[0024]5、本實用新型通過控制裝置對其進行控制，實現(xiàn)了生產(chǎn)自動化，全程無需人工操作，克服了人為因素導(dǎo)致的誤差，同時節(jié)約勞動力，工作效率更快，節(jié)約成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型:
[0026]圖1是本實用新型一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是本實用新型冷卻塔系統(tǒng)和風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0028]為了使本實用新型技術(shù)實現(xiàn)的措施、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0029]圖1是本實用新型一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]如圖1所示，本實用新型提供了一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，包括:水箱1、純水箱10、水質(zhì)監(jiān)測器2、第一溫度傳感器3、工藝水泵4、壓力傳感器5、生長爐6、風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)7、第二溫度傳感器8、冷卻塔系統(tǒng)9 ;水箱1，與純水箱10、水質(zhì)監(jiān)測器2、冷卻塔系統(tǒng)9相連接；第一溫度傳感器3，與水質(zhì)監(jiān)測器2、工藝水泵4相連接；壓力傳感器5，與工藝水泵4、生長爐6相連接；風(fēng)冷式空調(diào)機組7系統(tǒng)，與生長爐6、第二溫度傳感器8相連接；冷卻塔系統(tǒng)9，與第二溫度傳感器8相連接。
[0031]圖2是本實用新型冷卻塔系統(tǒng)和風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]如圖2所示，本實施例中的風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)7包括:風(fēng)冷式空調(diào)機組701和第一電磁閥702,并且風(fēng)冷式空調(diào)機組701與第一電磁閥702相并聯(lián)；冷卻塔系統(tǒng)9包括:冷卻塔901和第二電磁閥902，并且冷卻塔901與第二電磁閥902相并聯(lián)。
[0033]本實施例中還包括控制裝置，使其與水箱1、純水箱10、水質(zhì)監(jiān)測器2、第一溫度傳感器3、第二溫度傳感器8、壓力傳感器5、第一電磁閥702、第二電磁閥902相連接，分別對如上的裝置進行控制。
[0034]純水箱10上面具有純水閥門，純水閥門與水箱I相連接，用于為水箱I供水；水箱I上面具有放水閥。
[0035]本實施例中的風(fēng)冷式空調(diào)機組采用LSQWRF130M/A-C1型號的風(fēng)冷式空調(diào)機組。
[0036]本實用新型工作前，通過控制裝置分別對水箱I的水位高度、水質(zhì)監(jiān)測器2的水質(zhì)監(jiān)測值、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的溫度參數(shù)、壓力傳感器的壓力參數(shù)進行設(shè)置，同時命令第一電磁閥702和第二電磁閥902全部打開,設(shè)置好后等待工作。
[0037]本實施例中將第一溫度傳感器設(shè)為25°C，第二溫度傳感器的溫度設(shè)為23°C，同時風(fēng)冷式空調(diào)機組701預(yù)先設(shè)置冷卻溫度為20°C，冷卻塔901的冷卻溫度為25°C，風(fēng)冷式空調(diào)機組701的設(shè)置溫度低于冷卻塔901的設(shè)置溫度。
[0038]本實用新型工作時，首先控制裝置命令純水箱10打開純水閥門，將純水注入到水箱I內(nèi)，直至達到水箱I預(yù)先設(shè)定好的水位高度時，關(guān)閉純水閥門；然后，水箱I內(nèi)的水流出，流經(jīng)水質(zhì)監(jiān)測器9，水質(zhì)監(jiān)測器9將監(jiān)測到的水質(zhì)監(jiān)測值傳給控制裝置，當(dāng)水質(zhì)監(jiān)測值在預(yù)先設(shè)定好的水質(zhì)監(jiān)測系數(shù)范圍內(nèi)時，同時水流經(jīng)第一溫度傳感器3，第一溫度傳感器3將起始溫度值傳給控制裝置，然后控制裝置命令工藝水泵4打開，壓力傳感器5將起始壓力值傳給控制裝置；然后，純水通過工藝水泵進入生長爐6內(nèi)，當(dāng)水溫達到生長爐內(nèi)的溫度時，水從生長爐6內(nèi)流出，進入風(fēng)冷式空調(diào)機組701內(nèi)，通過風(fēng)冷式空調(diào)機組701進行冷卻，通過風(fēng)冷式空調(diào)機組701冷卻后的水流經(jīng)第二溫度傳感器8，第二溫度傳感器8將其感應(yīng)到的溫度20±2°C傳給控制裝置，控制裝置通過調(diào)整第一電磁閥702開度的大小，控制一部分從生長爐內(nèi)流出的水與風(fēng)冷式空調(diào)機組701流出的水混合，直至第二溫度傳感器8感應(yīng)到的溫度為23°C時，水通過冷卻塔901進行冷卻，由于受濕球溫度的影響，從冷卻塔內(nèi)流出的溫度一定高于25°C，此時，冷卻水進入水箱I內(nèi)，水質(zhì)監(jiān)測器2將監(jiān)測到的水質(zhì)監(jiān)測值傳給控制裝置，當(dāng)高于預(yù)先設(shè)定好的水質(zhì)監(jiān)測值時，控制裝置命令水箱I上的放水閥打開，放出部分水，當(dāng)水位低于預(yù)先設(shè)定好的水位高度時，控制裝置命令純水箱10的純水閥門打開，直至水質(zhì)監(jiān)測器監(jiān)測到的水質(zhì)監(jiān)測值符合預(yù)先設(shè)定好的水質(zhì)監(jiān)測范圍，控制裝置命令防水閥關(guān)閉，當(dāng)水箱的水位高度符合預(yù)先設(shè)定的水位高度時，控制裝置命令純水箱I的純水閥門關(guān)閉；最后第一溫度傳感器3將感應(yīng)到的高于25°C的溫度值傳給控制裝置，控制裝置通過調(diào)整第二電磁閥902開度的大小，控制一部分經(jīng)過風(fēng)冷式空調(diào)機組冷卻的23°C的水與冷卻塔內(nèi)流出的水混合，直至第一溫度傳感器感應(yīng)到的溫度為25°C時，將藍寶石放置到生長爐內(nèi)，開始藍寶石的生長，在生長的過程中重復(fù)上述的水循環(huán)控制系統(tǒng)，保證藍寶石一直在250C的環(huán)境下生長，水溫穩(wěn)定，使得工藝生長條件更加平穩(wěn)，致使藍寶石的生長穩(wěn)定、生產(chǎn)出的藍寶石晶體質(zhì)量穩(wěn)定。
[0039]本實例中的參數(shù)設(shè)置是按濕球溫度28度時進行的參數(shù)設(shè)置，將風(fēng)冷式空調(diào)機機組設(shè)置的溫度低于冷卻塔設(shè)置的溫度；當(dāng)環(huán)境濕球溫度較低時可根據(jù)情況自行對參數(shù)進行更改，例如將風(fēng)冷式空調(diào)機組的溫度設(shè)置成與冷卻塔的溫度相同，對水進行二次調(diào)節(jié)，使得水溫穩(wěn)定。
[0040]本實用新型增加了水質(zhì)監(jiān)測儀，可以時時的監(jiān)測水質(zhì)的變化，保證進入生長爐的水是足夠純凈的，滿足藍寶石的生長環(huán)境要求。
[0041]本實用新型采用風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)和冷卻塔系統(tǒng)共同配合使用，實現(xiàn)二次冷卻，因為，風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)不受濕球溫度的影響，可以將水溫降低到濕球溫度以下，但是流出的冷卻水的水溫波動范圍大，通過冷卻塔系統(tǒng)進一步地對水進行冷卻，消除波動范圍，使流出的冷卻水溫度恒定，對水溫的控制更加精準，極大的滿足了藍寶石水溫生長環(huán)境的要求。因此，本實用新型既克服了風(fēng)冷式空調(diào)機組調(diào)節(jié)的水溫波動范圍大、不穩(wěn)定的問題；同時又克服了冷卻塔系統(tǒng)受濕球溫度影響大，不能降到濕球溫度以下，很難滿足低于濕球溫度時的藍寶石生長環(huán)境用水的問題，同時由于二次冷卻能夠?qū)⑺疁馗斓恼{(diào)節(jié)到需要的溫度，工作效率更快。
[0042]本實用新型通過將風(fēng)冷式空調(diào)機組和第一電磁閥并聯(lián)后形成風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強、溫控效果好。
[0043]本實用新型通過將冷卻塔和第二電磁閥并聯(lián)后形成冷卻塔系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強、溫控效果好。
[0044]本實用新型通過控制裝置對其進行控制，實現(xiàn)了生產(chǎn)自動化，全程無需人工操作，克服了人為因素導(dǎo)致的誤差，同時節(jié)約勞動力，工作效率更快，節(jié)約成本。
[0045]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其特征在于，包括:水箱、純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、第一溫度傳感器、工藝水泵、壓力傳感器、生長爐、風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)、第二溫度傳感器、冷卻塔系統(tǒng)； 所述水箱，與所述純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、冷卻塔系統(tǒng)相連接； 所述第一溫度傳感器，與所述水質(zhì)監(jiān)測器、工藝水泵相連接； 所述壓力傳感器，與所述工藝水泵、生長爐相連接； 所述風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)，與所述生長爐、第二溫度傳感器相連接； 所述冷卻塔系統(tǒng)，與所述第二溫度傳感器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)冷式空調(diào)機組系統(tǒng)還包括:風(fēng)冷式空調(diào)機組和第一電磁閥，并且所述風(fēng)冷式空調(diào)機組與第一電磁閥相并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻塔系統(tǒng)還包括:冷卻塔和第二電磁閥，并且所述冷卻塔與第二電磁閥相并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其特征在于，還包括:控制裝置，與所述水箱、純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、壓力傳感器、第一電磁閥和第二電磁閥相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其特征在于，所述純水箱上面具有純水閥門，所述純水閥門與水箱相連接，用于為所述水箱供水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其特征在于，所述水箱上面具有放水閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種藍寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)冷式空調(diào)機組采用LSQWRF130M/A-C1型號的風(fēng)冷式空調(diào)機組。
【文檔編號】C30B29/20GK203976977SQ201420390871
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】劉劍, 陳建明, 廖康威 申請人:福建匯晶光電科技有限公司