CN107684795A - 尾气过滤装置及单晶炉真空系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的尾气过滤装置，其罐体上分别设有进气口和出气口，罐体内设有浸入过滤油内的第一过滤部和第二过滤部，第二过滤部环绕设置于第一过滤部的周围且位于第一过滤部靠近过滤油液面的一侧。本发明公开的单晶炉真空系统，包括单晶炉、真空泵以及尾气过滤装置，尾气过滤装置连接于单晶炉和真空泵之间。本发明的尾气过滤装置利用两个过滤部对进入的尾气进行分流，使带有杂质的尾气与过滤油充分地接触使得杂质润湿后进入过滤油中，并沉入罐体底部。本发明的单晶炉真空系统在单晶炉与真空泵之间设置尾气过滤装置，该尾气过滤装置可过滤吸收尾气中的大部分杂质，使得进入真空泵的气体的杂质含量减少，从而不必频繁更换真空泵油。

Description

尾气过滤装置及单晶炉真空系统

技术领域

本发明属于单晶制造设备技术领域，具体涉及一种尾气过滤装置，还涉及一种具有该尾气过滤装置的单晶炉真空系统。

背景技术

直拉法是一种常见的单晶生长方法，其生长过程是在单晶炉中，将籽晶浸入熔体，依次实施引晶、放肩、转肩、等径及收尾过程，最后获得单晶棒。在拉晶的同时，往炉内引入保护气体、并设置真空泵进行抽吸，利用保护气体对晶体生长环境的吹扫作用，带走挥发物及氧化物等杂质，确保拉晶过程稳定及成品品质。携带杂质的保护气体，即为拉晶尾气，一般先经过滤装置再进入真空泵，如此，能缓解杂质的进入对泵油粘稠度乃至真空泵效率的影响。然而，现有的过滤装置仅利用单层滤网对拉晶尾气中的杂质进行拦截，过滤能力有限。为了维持炉压、确保拉晶过程稳定，仍需频繁地更换泵油，难以适应单炉长时间运行的拉晶工艺需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种尾气过滤装置，解决了由于现有的过滤装置效果差导致单晶炉真空泵需要频繁更换泵油、难适应单炉长时间运行的拉晶工艺需求的问题。

本发明的目的还在于提供一种具有该尾气过滤装置的单晶炉真空系统，解决了现有的真空泵需频繁更换泵油、影响拉晶工艺需求的问题。

本发明所采用的一种技术方案是：尾气过滤装置，包括容置有过滤油的罐体，罐体上分别设有高于过滤油液面的进气口和出气口，罐体内设有浸入过滤油内的第一过滤部和第二过滤部，第二过滤部环绕设置于第一过滤部的周围，且第二过滤部位于第一过滤部靠近过滤油液面的一侧。

本发明的特点还在于，

第一过滤部开设有多个第一过滤孔，第二过滤部开设有多个第二过滤孔，第二过滤孔的孔径小于第一过滤孔的孔径。

还包括连通于进气口的过滤引导件，过滤引导件具有远离进气口的过滤出口部，过滤出口部浸入过滤油中。

第一过滤部设置于过滤出口部的内侧，第二过滤部设置于过滤出口部的外侧。

过滤引导件还具有连接进气口的引入部，引入部通过扩径部与过滤出口部相连，经过扩径部的扩径后使得过滤出口部的口径大于引入部的口径。

罐体内的过滤油沿垂直于其液面的方向，进气口位于出气口及过滤油的液面之间。

罐体包括可拆卸连接于一体的上罐体和下罐体，进气口和出气口均开设于上罐体，且出气口位于进气口远离下罐体的一侧。

罐体还具有开设于所述下罐体底部的排出口，排出口上设置有气密阀门。

本发明所采用的另一种技术方案是：单晶炉真空系统，包括单晶炉、真空泵以及上述的尾气过滤装置，尾气过滤装置通过连接管道连接于单晶炉和真空泵之间。

本发明的特点还在于，

还包括连接所述单晶炉与真空泵的旁路管道，旁路管道上设置有旁路阀门。

本发明的有益效果是：本发明的尾气过滤装置利用第一过滤部和第二过滤部，对进入的尾气进行分流，使带有杂质的尾气与过滤油充分地接触，由于过滤油的作用，尾气中的杂质润湿后进入过滤油中，并沉入罐体底部，其杂质吸收效果好、且杂质容纳量大，如此，可以延长清理周期并减少清理的频次。本发明的单晶炉真空系统，在单晶炉与真空泵之间设置上述尾气过滤装置，该尾气过滤装置可以过滤吸收尾气中的大部分杂质，使得进入真空泵的气体的杂质含量减少，从而不必频繁更换真空泵油，能满足单晶炉长时间运行的工艺需求。

附图说明

图1是本发明的尾气过滤装置的结构示意图；

图2是图1中II处的局部放大图；

图3是本发明的单晶炉真空系统的连接示意图；

图4是本发明的单晶炉真空系统的结构示意图。

图中，10.尾气过滤装置，1.罐体，11.上罐体，12.下罐体，13.盖体，14.进气口，15.出气口，16.排出口，17.气密阀门，2.过滤体，21.第一过滤部，22.第二过滤部，23.第一过滤孔，24.第二过滤孔，3.过滤引导件，31.引入部，32.过滤出口部，33.扩径部，4.支撑体，101.单晶炉，102.真空泵，103.连接管道，104.旁路管道，105.旁路阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供的尾气过滤装置10结构如图1和图2所示，包括一个罐体1、一个过滤体2、一个过滤引导件3和多个支撑体4。过滤体2和过滤引导件3均位于罐体1内。多个支撑体4用于支撑罐体1。

罐体1包括上罐体11、下罐体12和盖体13，下罐体12与上罐体11固定密封连接，盖体13固定密封于上罐体11远离下罐体12的一端。当然，盖体13还可以与上罐体11为一体结构。罐体1开设有进气口14和出气口15。本实施例中，进气口14和出气口15均开设于上罐体11。优选地，进气口14和出气口15相对设置。进气口14与出气口15均开设于上罐体11，且出气口15位于进气口14远离下罐体12的一侧。罐体1的内部容置有过滤油。具体地，过滤油的液面位置高于下罐体12，且位于上罐体11的空间范围内。沿垂直于过滤油的液面方向，进气口14位于出气口15及过滤油的液面之间。罐体1还开设有排出口16，并在排出口16设置气密阀门17，具体地，排出口16开设于下罐体12远离上罐体11的一侧。在气密阀门17开启时，过滤油吸收的污泥从排出口16排出。

过滤体2包括第一过滤部21和第二过滤部22。第一过滤部21和第二过滤部22均设置于罐体1内，且均浸入过滤油中。第二过滤部22环绕设置于第一过滤部21的周围，且第二过滤部22位于第一过滤部21靠近过滤油液面的一侧。第一过滤部21开设有多个第一过滤孔23，第二过滤部开设有多个第二过滤孔24，第二过滤孔24的孔径小于第一过滤孔23的孔径。

过滤引导件3连通于进气口14，包括相连接的引入部31和过滤出口部32。引入部31连接进气口14。过滤出口部32远离进气口14，且浸入过滤油中。在引入部31和过滤出口部32之间还具有扩径部33，扩径部33靠近引入部31处的横截面积小于靠近过滤出口部32处的横截面积。过滤出口部32的口径大于引入部31的口径。第一过滤部21设置于过滤出口部32的内侧，第二过滤部22设置于过滤出口部32的外侧。即，过滤出口部32及第二过滤部22依次环绕设置于第一过滤部21的外侧。

多个支撑体4从下罐体12的侧壁支撑罐体1。优选地，多个支撑体4相对于罐体1的中心轴线等角度分布。

本实施例的尾气过滤装置10在工作时，尾气自进气口14进入罐体1，依次经过滤引导件3的引入部31、扩径部33和过滤出口部32，从滤出口部32到达过滤油中。尾气先经过滤体2的第一过滤部21进行初次分流，然后通过第二过滤部22进行再次分流，与过滤油充分接触后离开过滤油液面，经出气口15离开尾气过滤装置10。由于第一过滤部21和第二过滤部22的作用，可实现对尾气中较大尺寸及较小尺寸的杂质进行多次分流，结合过滤油的作用，尾气中的杂质润湿后进入过滤油中，并沉入罐体1的底部。该尾气过滤装置杂质吸收效果好、且杂质容纳量大，如此，可以延长清理周期并减少清理的频次。当然，本实施例的过滤体2包括两个过滤部，为增强分流及过滤效果，过滤体2还可以变形为包含三个、四个或者更多个过滤部的结构，并且过滤精度依次提升，这些变形均包含在本技术方案的保护范围内。

本发明提供的单晶炉真空系统100的结构如图3和图4所示，包括单晶炉101、真空泵102和如上所述的尾气过滤装置10，尾气过滤装置10通过连接管道103连接于单晶炉101与真空泵102之间。该单晶炉真空系统100还包括直接连接单晶炉101与真空泵102的旁路管道104，旁路管道104设置有旁路阀门105。具体地，旁路管道104连接于连接管道103进入尾气过滤装置10的进气口14之前位置处。

本技术方案提供的单晶炉真空系统100，在单晶炉101与真空泵102之间设置该尾气过滤装置10，尾气过滤装置10可以过滤吸收尾气中的大部分杂质，进入真空泵的气体的杂质含量减少，不必频繁地更换真空泵油，能满足单晶炉长时间运行的工艺需求。由于设置了旁路管道104及旁路阀门105，打开旁路阀门105，则单晶炉101与真空泵102直接连通，真空泵102可将单晶炉101抽空至极限真空状态，可有效地解决过滤油的液压导致单晶炉101无法抽到极限真空状态的问题。关闭旁路阀门105，即可快速切换至过滤状态。

Claims (10)

1.尾气过滤装置，其特征在于，包括容置有过滤油的罐体(1)，所述罐体(1)上分别设有高于所述过滤油液面的进气口(14)和出气口(15)，所述罐体(1)内设有浸入过滤油内的第一过滤部(21)和第二过滤部(22)，所述第二过滤部(22)环绕设置于所述第一过滤部(21)的周围，且所述第二过滤部(22)位于所述第一过滤部(21)靠近所述过滤油液面的一侧。

2.如权利要求1所述的尾气过滤装置，其特征在于，所述第一过滤部(21)开设有多个第一过滤孔(23)，所述第二过滤部(22)开设有多个第二过滤孔(24)，所述第二过滤孔(24)的孔径小于所述第一过滤孔(22)的孔径。

3.如权利要求1或2所述的尾气过滤装置，其特征在于，还包括连通于所述进气口(14)的过滤引导件(3)，所述过滤引导件(3)具有远离所述进气口(14)的过滤出口部(32)，所述过滤出口部(32)浸入所述过滤油中。

4.如权利要求3所述的尾气过滤装置，其特征在于，所述第一过滤部(21)设置于所述过滤出口部(32)的内侧，所述第二过滤部(22)设置于所述过滤出口部(32)的外侧。

5.如权利要求3所述的尾气过滤装置，其特征在于，所述过滤引导件(3)还具有连接所述进气口(14)的引入部(31)，引入部(31)通过扩径部(33)与所述过滤出口部(32)相连，经过扩径部(33)的扩径后使得所述过滤出口部(32)的口径大于所述引入部(31)的口径。

6.如权利要求1所述的尾气过滤装置，其特征在于，所述罐体(1)内的过滤油沿垂直于其液面的方向，所述进气口(14)位于所述出气口(15)及所述过滤油的液面之间。

7.如权利要求1或6所述的尾气过滤装置，其特征在于，所述罐体(1)包括可拆卸连接于一体的上罐体(11)和下罐体(12)，所述进气口(14)和出气口(15)均开设于所述上罐体(11)，且所述出气口(15)位于所述进气口(14)远离所述下罐体(12)的一侧。

8.如权利要求7所述的尾气过滤装置，其特征在于，所述罐体(1)还具有开设于所述下罐体(12)底部的排出口(16)，所述排出口(16)上设置有气密阀门(17)。

9.单晶炉真空系统，其特征在于，包括单晶炉(101)、真空泵(102)以及如权利要求1至8任一项所述的尾气过滤装置，所述尾气过滤装置通过连接管道(103)连接于所述单晶炉(101)和真空泵(102)之间。

10.如权利要求9所述的单晶炉真空系统，其特征在于，还包括连接所述单晶炉(101)与真空泵(102)的旁路管道(104)，所述旁路管道(104)上设置有旁路阀门(105)。