CN101457393B - 可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构 - Google Patents
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Abstract
一种可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，涉及高频线圈技术领域；所述的高频线圈结构包括用于电流(16)导流的分流槽(15)，三个内孔(8)呈三角形排列在高频线圈(3)的中部，在电流输送暨冷却水输送铜管A(11)及电流输送暨冷却水输送铜管B(12)一侧的斜开口(13)穿过两个内孔(8)连接至较远的内孔(8)，所述的连接斜开口(13)的内孔(8)两侧上部设有分流槽(15)；本发明可使电流运行时在分流槽及圆孔的作用下均匀围绕三个内孔运行，并且分流槽辅助电流更均匀的分布在三个内孔周围，实现了电流在三个内孔周围均匀分布的目的。
Description
技术领域：
本发明涉及高频线圈技术领域，尤其是涉及一种可使电流均匀分布在内孔周围，通过电流使硅芯或其它晶体材料受热均匀，并可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的新型高频线圈结构。
背景技术：
目前，硅芯在国内使用量非常巨大；现有的硅芯、单晶硅及其它材料晶体区熔方式生产的工艺过程中，大多使用的是一种单目高频线圈，其工作原理如下：工作时通过给高频线圈通入高频电流，使高频线圈产生电流对原料棒进行感应加热，加热后的原料棒上端头形成融化区，然后将仔晶插入熔化区，慢慢提升仔晶，熔化后的原料就会跟随仔晶上升，形成一个新的柱形晶体，这个新的柱形晶体便是硅芯或其它材料晶体的制成品。
本人通过多次实验发现，由于布局不合理；如本人在先申请的四项实用新型专利；
其中专利1：专利名称、一种一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈；申请日、2007年1月19日；授权公告号、CN200999270Y；
其中专利2：专利名称、可同时生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈；申请日、2007年1月19日；授权公告号、CN201001208Y；
其中专利3：专利名称、一种一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈；申请日、2007年2月13日；授权公告号、CN201024224Y；
其中专利4：专利名称、一种一次可生产三根硅芯或其它晶体材料的高频线圈；申请日、2007年2月13日；授权公告号、CN201024227Y；
上述专利通过这两年的使用，在内孔周围的电流运行达不到预期的目的，如上述四项专利申请文件中所表述的结构，内孔无论是直线点状排列，还是呈三角形排列，电流在环绕三个内孔运行时，均会出现远离斜开口的内孔电流运行较少，另外一个或两个内孔的环绕电流受到高频电流运行原理的影响，使得部分内孔的温度远高于远离斜开口内孔的温度(也就是电流走近路)，由于电流的走近路现象，所产生的后果是提升起来的仔晶直径悬殊非常大，从而造成残次品数量的增加。
发明内容：
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，本发明由斜开口穿过两个内孔惯通至距离电流输送暨冷却水输送铜管A及电流输送暨冷却水输送铜管B较远方向的内孔，该内孔的两侧向上部位设置有分流槽及圆孔，由于采用了上述技术方案，可使电流运行时在分流槽及圆孔的作用下均匀围绕三个内孔运行，并且分流槽辅助电流更均匀的分布在三个内孔周围，实现了电流在三个内孔周围均匀分布的目的。
为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，所述的高频线圈结构在高频线圈的下部设置有电流输送暨冷却水输送铜管A11及电流输送暨冷却水输送铜管B12，高频线圈的高频线圈上面9呈向中心位置内陷的斜面，高频线圈的高频线圈下面设有向中心位置内陷的梯形，冷却水道4环埋在高频线圈3的外部；所述的高频线圈结构包括用于电流16导流的分流槽15，三个内孔8呈三角形排列在高频线圈3的中部，在电流输送暨冷却水输送铜管A11及电流输送暨冷却水输送铜管B12一侧的斜开口13穿过两个内孔8连接至较远的内孔8，所述的连接斜开口13的内孔8两侧上部设有分流槽15。
所述的可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，在连接斜开口13的内孔8的两侧上部所设置的分流槽15外端设有圆孔14。
所述的可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，在连接斜开口13的内孔8的两侧上部所设置的分流槽15外端也可不设圆孔14。
所述的可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，所述的内孔8可设置为圆形内孔8、方形内孔8、方形内角倒圆内孔8、长方形内孔8、长方形内角倒圆内孔8、三角形内孔8、三角形内角倒圆内孔8、多边形内孔8、不规则多边形内孔8、菱形内孔8、菱形内角倒圆内孔8、梯形内孔8、梯形内角倒圆内孔8、长圆形内孔8或椭圆形内孔8。
所述的可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，圆孔14可设为圆形、方形、方形内角倒圆、长方形、长方形内角倒圆、三角形、三角形内角倒圆、多边形、不规则多边形、菱形、菱形内角倒圆、梯形、梯形内角倒圆、长圆形或椭圆形。
由于采用上述技术方案，本发明具有如下优越性：
本发明通过在斜开口穿过两个内孔惯通至距离电流输送暨冷却水输送铜管A及电流输送暨冷却水输送铜管B较远方向的内孔，该内孔的两侧向上部位设置有分流槽及圆孔，由于添加了圆孔及分流槽，使电流运行时绕不开两个距离斜开口较近的内孔，通过实验及测试，证明了本发明改进后电流在圆孔及分流槽的导流下可以均匀的环绕各个内孔运行，三个内孔的加热温度基本相同，实现了电流在三个内孔周围均匀分布的目的，提高能量利用率，降低生产成本和减少次品率；本发明且具有加热均匀、大量节约能源、减少设备投资及人工综合成本可有效降低等优点，易于在多晶硅行业推广实施。
附图说明：
图1是本发明的电流分配图。
图2是本发明的平面结构示意图。
图3是图2的A-A示图。
图4是本发明的工作原理示意图。
在图中：1、原料棒；2、磁力线；3、高频线圈；4、冷却水道；5、硅芯；6、仔晶；7、仔晶夹头；8、内孔；9、高频线圈上面；10、高频线圈下面；11、电流输送暨冷却水输送铜管A；12、电流输送暨冷却水输送铜管B；13、斜开口；14、圆孔；15、分流槽；16、电流。
具体实施方式：
参考下面的实施例，可以更详细地解释本发明；但是，本发明并不局限于这些实施例。
在图1、2、3、4中；一种可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，所述的高频线圈结构在高频线圈的下部设置有电流输送暨冷却水输送铜管A11及电流输送暨冷却水输送铜管B12，高频线圈的高频线圈上面9呈向中心位置内陷的斜面，高频线圈的高频线圈下面设有向中心位置内陷的梯形，冷却水道4环埋在高频线圈3的外部；所述的高频线圈结构包括用于电流16导流的分流槽15，三个内孔8呈三角形排列在高频线圈3的中部，在电流输送暨冷却水输送铜管A11及电流输送暨冷却水输送铜管B12一侧的斜开口13穿过两个内孔8连接至较远的内孔8，所述的连接斜开口13的内孔8两侧上部设有分流槽15。
所述的可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，在连接斜开口13的内孔8的两侧上部所设置的分流槽15外端设有圆孔14；在连接斜开口13的内孔8的两侧上部所设置的分流槽15外端也可不设圆孔14；所述的内孔8可设置为圆形内孔8、方形内孔8、方形内角倒圆内孔8、长方形内孔8、长方形内角倒圆内孔8、三角形内孔8、三角形内角倒圆内孔8、多边形内孔8、不规则多边形内孔8、菱形内孔8、菱形内角倒圆内孔8、梯形内孔8、梯形内角倒圆内孔8、长圆形内孔8或椭圆形内孔8；圆孔14可设为圆形、方形、形内角倒圆、长方形、长方形内角倒圆、三角形、三角形内角倒圆、多边不规则多边形、菱形、菱形内角倒圆、梯形、梯形内角倒圆、长圆形或椭圆。
使用过程如下所述：在图4中，先将原料棒1送至高频线圈3下部，原料棒1距高频线圈3越近越好，但是不得与高频线圈3接触，然后在高频线圈3上的电流输送暨冷却水输送铜管A11通电送水及另一根电流输送暨冷却水输送铜管B12通电排水，电流16促使高频线圈3产生强大的磁力线2，使原料硅棒1上端头靠近线圈的部分利用磁力线2进行感应加热，冷却水道4中流过的冷却水给高频线圈3降温，斜开口13做成斜口并惯通至其中的一个内孔8。
在图1、2或4中，斜开口13穿过两个内孔8连接在较远的内孔8上，在连接斜开口13的内孔8上部两侧设有分流槽15，圆孔14和分流槽15促使电流16均匀的环绕三个内孔8运行，其主要功能是为了使高频电流在分界处能形成交叉，并使原料棒1均匀受热，并且可以实现辅助化料的作用；在原料硅棒1的端头靠近高频线圈下面10的部位融化后，仔晶夹头7带着仔晶6下降，使仔晶6通过三个内孔8后插入原料棒1的熔化区，然后提升仔晶6，原料棒1上部的熔化液体会跟随仔晶6上升，其原料棒1下部的下轴也相应跟随同步缓慢上升，但是其原料棒1不得与高频线圈3接触；因为原料棒1的端部可能不太平整，所以，高频线圈下面10设计为内陷台阶，其作用在于尽可能的使原料硅棒1多靠近高频线圈的下部面10，其高频线圈上面9设计为由外至内的斜坡，其作用是可以减少高频电流过于在中部的集中，使其在高频线圈3上均匀分布，以实现受热均匀的效果；原料硅棒1上部的熔化区在仔晶6的粘和带动并通过高频线圈3内孔8后，由于磁力线2的减弱而冷凝，使形成一个新的柱型晶体，其仔晶夹头7夹带仔晶6缓慢上升，便可形成所需长度的成品硅芯5。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的使，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (6)
1.一种可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，所述的高频线圈结构在高频线圈的下部设置有电流输送暨冷却水输送铜管A(11)及电流输送暨冷却水输送铜管B(12)，高频线圈的高频线圈上面(9)呈向中心位置内陷的斜面，高频线圈的高频线圈下面设有向中心位置内陷的梯形，冷却水道(4)环埋在高频线圈(3)的外部；其特征在于：所述的高频线圈结构包括用于电流(16)导流的分流槽(15)，三个内孔(8)呈三角形排列在高频线圈(3)的中部，在电流输送暨冷却水输送铜管A(11)及电流输送暨冷却水输送铜管B(12)一侧的斜开口(13)穿过两个内孔(8)连接至较远的内孔(8)，所述的连接斜开口(13)的内孔(8)两侧上部设有呈倒“八”字形的分流槽(15)。
2.如权利要求1所述的可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，其特征在于：在连接斜开口(13)的内孔(8)的两侧上部所设置的倒“八”字形分流槽(15)外端分别设有圆孔、多边形、长圆形、椭圆形、长方形内角倒圆、三角形内角倒圆、菱形内角倒圆或梯形内角倒圆的孔。
3.如权利要求2所述的可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，其特征在于：所述菱形内角倒圆为方形内角倒圆。
4.如权利要求2所述的可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，其特征在于：所述多边形为菱形、三角形或不规则多边形。
5.如权利要求4所述的可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，其特征在于：所述不规则多边形为长方形或梯形。
6.如权利要求4所述的可同时生产三根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构，其特征在于：所述菱形为方形。
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