CN103451723A

CN103451723A - 一种新型单晶炉导流筒

Info

Publication number: CN103451723A
Application number: CN 201310410569
Authority: CN
Inventors: 李玉丹; 陈祥武; 赫川
Original assignee: TIANJIN ZHISHUN SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: TIANJIN ZHISHUN SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2013-12-18

Abstract

新型单晶炉导流筒，包括导流筒、导流层、直管区、过渡区、扩张区。导流筒至上而下的口径依次增大；导流层设置在导流筒内壁上，增加壁面的光滑度，减少了气体与避免之间的摩擦扰动；直管区、过渡区、扩张区分别位于导流筒的上部、中部、下部。氩气经过这些区域时，流道面积不断增大，流速越来越小，气流波动逐渐减低，同时在导流体内部设置导流层，可以增加壁面的光滑度，减少了气体与避免之间的摩擦扰动，这样氩气流在其中自上而下流动时气流强度减弱，降低了气流产生的湍流几率，减小了单晶硅棒晃动、液面波动等现象，大大提高了单晶炉的工作效率，该装置结构简单，制造方便。

Description

一种新型单晶炉导流筒

技术领域

本发明涉及一种生产单晶硅的设备，特别涉及一种单晶炉导流筒。

背景技术

导流筒作为单晶炉的一个重要部件，在单晶硅的生产中起到了重要的作用，特别在CZ法制备单晶硅的生产中，单晶炉的导流筒对晶体生长有很大影响。使用导流筒可以减少炉体上部的氩气流动涡胞，进而减少SiO在单晶炉上部的沉积，从而确保拉制的单晶硅棒具有很高的质量。但是现有的导流筒上下端部的直径不一样，从上端部至下端部递减，这样由于气体的流通面减小，气体通过的该截面时的流速增大，突然增大的流速将会引起气流的波动，使氩气流在进入单晶炉下端时气流强度会加强，导致单晶硅棒晃动、液面波动，严重时可导致掉棒等生产事故。此外，现有的导流筒进行热辐射时，是将热量向炉壁四周发散，这样就增加了能耗。因此，开发一种可以减少氩气流在其中自上而下流动时气流的波动的单晶炉导流筒，保证拉晶生产的稳定运行。

本发明就是要克服现有一些单晶炉导流筒不足，提供一种新型单晶炉导流筒。该新型单晶炉导流筒既可以减少氩气流在其中自上而下流动时气流的波动的单晶炉导流筒，也能拉晶生产的稳定运行，结构简单，制造方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种新型单晶炉导流筒，该导流筒至上而下的口径依次增大，在导流筒内形成了直管区、过渡区、扩张区，氩气流在其中自上而下流动时，从直管区开始流动，气流流通截面积较小，此时的气速较大，与直管区相连的过渡区是具有圆弧过渡的流体区，这样可以降低了因为截面积突然变大而引起的气流波动，过渡区中的气流流速变小，气体通过过渡区流入到扩张区，通过与过渡区的圆弧过渡衔接，可以避免流道的突然扩张，同时可以进一步降低流速和气流波动，同时在导流体内部设置导流层，可以增加壁面的光滑度，减少了气体与避免之间的摩擦扰动，这样氩气流在其中自上而下流动时气流强度减弱，降低了气流产生的湍流几率，减小了单晶硅棒晃动、液面波动等现象，大大提高了单晶炉的工作效率。

为了解决上述问题，本发明是通过以下技术来实现的，

新型单晶炉导流筒，包括导流筒、导流层、直管区、过渡区、扩张区。导流筒至上而下的口径依次增大；导流层设置在导流筒内壁上，增加壁面的光滑度，减少了气体与避免之间的摩擦扰动；直管区、过渡区、扩张区分别位于导流筒的上部、中部、下部，氩气经过这些区域时，流道面积不断增大，流速越来越小，气流波动逐渐减低。氩气流在其中自上而下流动时，从直管区开始流动，气流流通截面积较小，气速较大，与直管区相连的过渡区是具有圆弧过渡的流体区，这样可以降低了因为截面积突然变大而引起的气流波动，过渡区中的气流流速变小，气体通过过渡区流入到扩张区，通过与过渡区的圆弧过渡衔接，可以避免流道的突然扩张，同时可以进一步降低流速和气流波动，同时在导流体内部设置导流层，可以增加壁面的光滑度，减少了气体与避免之间的摩擦扰动，这样氩气流在其中自上而下流动时气流强度减弱，降低了气流产生的湍流几率，减小了单晶硅棒晃动、液面波动等现象，大大提高了单晶炉的工作效率。

该新型单晶炉导流筒具有渐变口径，导流筒的上端部口径小于下端部口径。

该新型单晶炉导流筒内部形成三个流动区，三个流动区实现了氩气的减速、平稳流动。

该新型单晶炉导流筒具有导流层，导流层具有增加避免光滑度的功能。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

一种新型单晶炉导流筒，该导流筒至上而下的口径依次增大，在导流筒内形成了直管区、过渡区、扩张区，氩气流在其中自上而下流动时，流道面积不断增大，流速越来越小，气流波动逐渐减低，同时在导流体内部设置导流层，可以增加壁面的光滑度，减少了气体与避免之间的摩擦扰动，这样氩气流在其中自上而下流动时气流强度减弱，降低了气流产生的湍流几率，减小了单晶硅棒晃动、液面波动等现象，大大提高了单晶炉的工作效率。

因此，本发明与普通的导流筒相比，具有突出的优点在于：（1）减少氩气流在其中自上而下流动时气流的波动；（2）减小了单晶硅棒晃动、液面波动等现象；（3）结构稳定性好，结构简单，制造方便。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

附图1中：1.导流筒；2.导流层；3.直管区；4.过渡区；5.扩张区。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。导流筒1至上而下的口径依次增大。导流层2设置在导流筒1内壁上，增加壁面的光滑度，减少了气体与避免之间的摩擦扰动；直管区3、过渡区4、扩张区5分别位于导流筒1的上部、中部、下部，氩气经过这些区域时，流道面积不断增大，流速越来越小，气流波动逐渐减低。氩气流在其中自上而下流动时，从直管区3开始流动，气流流通截面积较小，气速较大，与直管区3相连的过渡区4是具有圆弧过渡的流体区，这样可以降低因为截面积突然变大而引起的气流波动，过渡区4中的气流流速变小，气体通过过渡区4流入到扩张区5，通过与过渡区4的圆弧过渡衔接，可以避免流道的突然扩张，同时可以进一步降低流速和气流波动，同时在导流体1内部设置导流层2，可以增加壁面的光滑度，减少了气体与避免之间的摩擦扰动，这样氩气流在其中自上而下流动时气流强度减弱，降低了气流产生的湍流几率，减小了单晶硅棒晃动、液面波动等现象，大大提高了单晶炉的工作效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.新型单晶炉导流筒，其特征在于，包括：导流筒、导流层、直管区、过渡区、扩张区。所述的导流筒至上而下的口径依次增大；所述的导流层设置在导流筒内壁上，增加壁面的光滑度，减少了气体与避免之间的摩擦扰动；所述的直管区、过渡区、扩张区分别位于导流筒的上部、中部、下部，氩气经过这些区域时，流道面积不断增大，流速越来越小，气流波动逐渐减低。

2.如权利要求1所述的新型单晶炉导流筒，其特征在于：所述的新型单晶炉导流筒具有渐变口径，导流筒的上端部口径小于下端部口径。

3.如权利要求1所述的新型单晶炉导流筒，其特征在于：所述的单晶炉导流筒内部形成三个流动区，三个流动区实现了氩气的减速、平稳流动。

4.如权利要求1所述的新型单晶炉导流筒，其特征在于：所述的单晶炉导流筒具有导流层，导流层具有增加避免光滑度的功能。