CN114016126A - 一种单晶炉液体连续加料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于单晶硅制备技术领域，具体的说是一种单晶炉液体连续加料装置，包括拉晶炉、熔料炉、拉晶坩埚和熔料坩埚；所述熔料坩埚外侧安装有加热器；所述熔料炉顶部安装有提渣装置；所述拉晶炉与熔料炉之间设有支撑管；所述支撑管内部安装有上料管；所述拉晶炉与熔料炉之间连通有气压平衡管路，气压平衡管路上安装有控制阀；将硅料送入熔料坩埚中，加热器将硅料熔化，关闭控制阀，给熔料炉内部加压，利用压差效应，将熔料坩埚中的熔料通过上料管导入拉晶坩埚中，完成一次上料，进而打开控制阀，调节压差，保护设备，再向熔料坩埚中投入硅料，拉晶和熔料同时进行，无需再在拉晶炉内熔料，大量节省时间，更方便提渣，提高单晶炉工作效率。
Description
技术领域
本发明属于单晶硅制备技术领域，具体的说是一种单晶炉液体连续加料装置。
背景技术
目前制造单晶硅的方法主要有直拉法、磁场直拉法、区熔法以及双坩埚拉晶法。单晶炉是一种在保护性气体(氮气、氦气为主)环境中，用加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。单晶炉广泛用于太阳能光伏发电的单晶硅棒制造和半导单晶硅棒的制造。
公开号为CN208362524U的一项中国专利公开了一种单晶炉的自动加料装置，包括称重机构、主控制器、加料机构和储料箱；加料机构包括料箱、电机、转轴和挡板；料箱上具有进料口和出料口；转轴转动连接在料箱上且与电机的输出轴固定连接，转轴的轴向中部的周缘上具有开口，开口径向向内延伸形成舱口；所述挡板固定连接在料箱上且靠紧在转轴的轴向中部的周缘上；所述储料箱固定连接在料箱的进料口处且与该进料口连通。所述电机和称重机构均与主控制器电连接或者无线信号连接。采用该实用新型的自动加料装置的单晶炉在进行单晶棒的连续拉制过程中，坩埚内的液体硅料在连续加料中液面保持平稳、晶体能稳定生长，不会出现多晶生长现象。
目前现有技术中，对于单晶炉，存在以下三种加料方式：
1.固体加料(硅料颗粒或块)，采用内部加料筒加料，加料效率低，根据设备情况可能需要需要一共加料6-7次(约400～600kg)，加料时占用单晶炉设备的副室，加料及熔料的总耗时约3-4小时，影响生产连续性，该加料方式自动化程度低，占用人工成本较高，需要取出冷却的硅棒后在副室加料，内置加料器。
2.也是固体加料，采用外置加料器，设置在炉体侧面，可以一对多个炉体加料，1-1.5小时可完成加料，但根据设备情况需要间断加料及熔料，总耗时约3小时左右，但是设备投入大，加料器的加料管寿命短，稳定性不足。
3.使用连续固体加料器，与2类似，是一对一对应，可以在拉晶过程中持续加料，故加料不增加生产总时间，生产效率高，但故障时不易检修，设备投入更大，而且炉内杂质多，影响晶体品质。
为此，本发明提供一种单晶炉液体连续加料装置。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：包括拉晶炉和熔料炉；所述拉晶炉中安装有拉晶坩埚，熔料炉中安装有熔料坩埚；所述熔料炉顶部开设有投料口，且投料口中铰接有密封盖；所述熔料坩埚外侧安装有加热器；所述拉晶炉与熔料炉之间设有支撑管；所述支撑管内部安装有上料管，且上料管将拉晶坩埚与熔料坩埚连通；所述拉晶炉与熔料炉之间连通有气压平衡管路，且气压平衡管路上安装有控制阀；将硅料送入熔料坩埚中，通过加热器将硅料熔化，然后关闭控制阀，通过外部气压源给熔料炉内部加压，利用压差效应，将熔料坩埚中的熔料通过上料管导入拉晶坩埚中，完成一次上料，每次可输送一坩埚，进而打开控制阀，调节压差，保护设备，再向熔料坩埚中投入新的硅料，进而拉晶炉和熔料炉同时工作，拉晶和熔料同时进行，该操作无需再在拉晶炉内熔料，可大量节省时间，并且更方便提渣，提高单晶炉工作效率，上料管可以采用耐高温的石英材料。
优选的，所述上料管与熔料坩埚顶部连通；所述支撑管外侧包覆有保温层，且保温层采用隔热材料制成；所述保温层内部设有加热丝，加热丝为螺旋状结构设计，且加热丝缠绕于支撑管外侧；保温层采用的隔热材料可以是石棉、岩棉等材料，通过设置保温层，可以避免熔料通过上料管运送过程中热量散失，导致提前固化并使上料管堵塞的问题，同时使加热丝通电，为上料管内部的熔料持续供热，进一步避免熔料提前固化的问题。
优选的，所述上料管与熔料坩埚底部连通，且熔料坩埚底部设有开关阀；所述熔料炉顶部安装有提渣装置；所述提渣装置包括活塞缸；所述活塞缸中滑动连接有活塞杆；所述活塞杆延伸至熔料坩埚中的一端固接有提渣板，且提渣板的截面形状与熔料坩埚底部均设置为弧形结构；所述提渣板上均匀开设有若干提渣孔；硅料中含有少量的杂质，硅料熔化后会在上层形成浮渣，现有技术是将上层的熔料连同浮渣一起提拉，然后将废晶棒切除，该方式不仅浪费熔料，而且提渣效果差，此时本装置通过外部气源向活塞缸中充气或抽气，可实现提渣板的上下移动，在投入硅料之前，先通过活塞杆将提渣板运送到熔料坩埚底部，再向熔料坩埚中投入硅料，使得硅料位于提渣板上方熔化，之后通过活塞杆带动提渣板向上移动，熔料通过提渣孔向下渗出并留在熔料坩埚中，浮渣由于无法通过提渣孔，故残留在提渣板上侧，随提渣板一起上移至熔料炉外，后续再向拉晶坩埚上料，该操作提高了除渣效率，避免采用废晶棒的提渣方法，导致浪费硅料的问题，且可以在熔料炉中完成提渣操作，使进入主炉的原料纯度更高，降低生产用时。
优选的，所述活塞缸顶部安装有电机，且活塞缸由电机驱动；所述活塞缸与活塞杆之间通过滑动卡合机构可以传递扭矩；所述提渣板顶部固接有挡环，且挡环为折弯状；所述提渣板远离其自身轴线的位置开设有若干导料孔；所述熔料坩埚的容积大于拉晶坩埚的容积，且熔料坩埚顶部设置为向外扩展的锥面；将提渣板上移到熔料坩埚锥面的位置后，通过电机带动活塞缸和活塞杆转动，进而提渣板转动产生离心力，将提渣板表面粘附的熔料甩到熔料坩埚锥面内壁上，进而流到熔料坩埚底部，提渣板上侧的熔料通过导料孔甩出，同时挡环可以防止浮渣通过提渣板边缘甩出，之后再通过活塞杆将提渣板上移到熔料炉外，该操作可以避免熔料残留在提渣板上，造成熔料浪费的问题，同时也可以避免熔料顺着提渣板滴下，冷却后在提渣板下侧形成晶柱，导致提渣板下次难以回到熔料坩埚底部的问题。
优选的，所述提渣板内部靠近提渣孔的位置开设有水平方向的滑槽；所述滑槽中滑动密封连接有滑板，且滑板一端延伸至提渣孔中；熔料加热过程中，滑槽中的气体受热膨胀并将滑板推到极限位置，滑板将提渣孔堵住一部分，此时浮渣无法通过提渣孔落下，之后待提渣板上移到熔料炉外后，滑槽中的空气冷却收缩，使得滑板缩入滑槽中，进而提渣孔完全敞开，浮渣可以通过提渣孔落下，此时在提渣板下方可以放置一器皿，即可实现将浮渣从提渣板上清理出去的目的，操作简便，避免人工手动清理浮渣的繁琐操作。
优选的，所述提渣板一侧固接有进水管，提渣板另一侧固接有出水管；所述提渣板内部开设有冷却水道，且冷却水道一端与进水管连通，另一端与出水管连通；所述冷却水道为螺旋状结构设计，且冷却水道缠绕于滑槽外侧；通过设置进水管、出水管和冷却水道，待提渣板上移到熔料炉外后，可以使用外部设备向进水管中注入高压水，当水流经滑槽时，则会加快滑槽内空气的冷却，提高滑板缩入滑槽的效率，避免滑槽内空气自然冷却导致冷却速度过慢、清理浮渣效率低的问题，通过将冷却水道设置为缠绕在滑槽外侧的螺旋状，可以进一步提高滑槽内空气的冷却速度。
优选的，所述滑槽内部远离滑板的位置通过支架固接有挡块；通过设置挡块，使得滑板缩入滑槽时撞击挡块，带动提渣板震动，加快浮渣通过提渣孔落下的速度。
优选的，所述滑板位于滑槽中的一端设置为球形部；所述滑槽内壁上固接有一对弧形弹片；通过设置弧形弹片，使得滑板缩入滑槽的过程中，球形部先是挤压弧形弹片，进而弧形弹片受压变形并向内收缩，待球形部越过弧形弹片中部时，滑板会在空气吸力和弧形弹片反弹力的作用下继续滑动，进而以更大的力道撞击挡块，提高提渣板的震动幅度，进一步加快浮渣通过提渣孔落下的速度，避免浮渣残留在提渣板上侧的问题。
优选的，所述冷却水道中通过支架转动连接有转轴；所述转轴一端固接有叶轮，另一端固接有弹性条；所述弹性条远离转轴的一端设有小球；所述冷却水道内壁上圆周均布有若干凸块；高压水流通过冷却水道中时，会推动叶轮旋转，叶轮旋转时通过转轴带动弹性条和小球一起旋转，进而小球间歇式的与凸块发生碰撞，使得凸块发生震动，进而凸块将震动传导至提渣板，带动提渣板一起震动，进一步加快浮渣通过提渣孔落下的速度，避免浮渣残留在提渣板上侧的问题。
优选的，所述小球通过支架与弹性条转动连接；通过将小球与弹性条之间设置为转动连接，使得小球与凸块接触时可以转动，降低二者的磨损。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种单晶炉液体连续加料装置，硅料在熔料坩埚中熔化，然后关闭控制阀，通过外部气压源给熔料炉内部加压，利用压差效应，将熔料坩埚中的熔料通过上料管导入拉晶坩埚中，完成一次上料，每次可输送一坩埚，进而打开控制阀，调节压差，保护设备，再向熔料坩埚中投入新的硅料，进而拉晶炉和熔料炉同时工作，拉晶和熔料同时进行，该操作无需再在拉晶炉内熔料，可大量节省时间，并且更方便提渣，提高单晶炉工作效率，上料管可以采用耐高温的石英材料。
2.本发明所述的一种单晶炉液体连续加料装置，保温层采用的隔热材料可以是石棉、岩棉等材料，通过设置保温层，可以避免熔料通过上料管运送过程中热量散失，导致提前固化并使上料管堵塞的问题，同时使加热丝通电，为上料管内部的熔料持续供热，进一步避免熔料提前固化的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的剖视图；
图2是图1中A处局部放大图；
图3是图2中B处局部放大图；
图4是图1中C处局部放大图；
图5是本发明的剖视图；
图6是图5中D处局部放大图；
图7是本发明中提渣板的剖视图；
图8是图7中E处局部放大图；
图9是本发明中冷却水道的剖视图；
图中：拉晶炉1、熔料炉2、拉晶坩埚3、熔料坩埚4、投料口5、密封盖6、加热器7、支撑管9、上料管10、气压平衡管路11、控制阀12、保温层13、加热丝14、活塞缸15、活塞杆16、提渣板17、提渣孔18、电机19、挡环20、导料孔21、滑槽22、滑板23、进水管24、出水管25、冷却水道26、挡块27、球形部28、弧形弹片29、转轴30、叶轮31、弹性条32、小球33、凸块34、开关阀35。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：包括拉晶炉1和熔料炉2；所述拉晶炉1中安装有拉晶坩埚3，熔料炉2中安装有熔料坩埚4；所述熔料炉2顶部开设有投料口5，且投料口5中铰接有密封盖6；所述熔料坩埚4外侧安装有加热器7；所述拉晶炉1与熔料炉2之间设有支撑管9；所述支撑管9内部安装有上料管10，且上料管10将拉晶坩埚3与熔料坩埚4连通；所述拉晶炉1与熔料炉2之间连通有气压平衡管路11，且气压平衡管路11上安装有控制阀12；将硅料送入熔料坩埚4中，通过加热器7将硅料熔化，然后关闭控制阀12，通过外部气压源给熔料炉2内部加压，利用压差效应，将熔料坩埚4中的熔料通过上料管10导入拉晶坩埚3中，完成一次上料，每次可输送一坩埚，进而打开控制阀12，调节压差，保护设备，再向熔料坩埚4中投入新的硅料，进而拉晶炉1和熔料炉2同时工作，拉晶和熔料同时进行，该操作无需再在拉晶炉1内熔料，可大量节省时间，并且更方便提渣，提高单晶炉工作效率，上料管10可以采用耐高温的石英材料。
实施例一
如图1至图4所示，本发明的一种实施方式为：所述上料管10与熔料坩埚4顶部连通；所述支撑管9外侧包覆有保温层13，且保温层13采用隔热材料制成；所述保温层13内部设有加热丝14，加热丝14为螺旋状结构设计，且加热丝14缠绕于支撑管9外侧；保温层13采用的隔热材料可以是石棉、岩棉等材料，通过设置保温层13，可以避免熔料通过上料管10运送过程中热量散失，导致提前固化并使上料管10堵塞的问题，同时使加热丝14通电，为上料管10内部的熔料持续供热，进一步避免熔料提前固化的问题。
实施例二
如图5至图9所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述上料管10与熔料坩埚4底部连通，且熔料坩埚4底部设有开关阀35；所述熔料炉2顶部安装有提渣装置；所述提渣装置包括活塞缸15；所述活塞缸15中滑动连接有活塞杆16；所述活塞杆16延伸至熔料坩埚4中的一端固接有提渣板17，且提渣板17的截面形状与熔料坩埚4底部均设置为弧形结构；所述提渣板17上均匀开设有若干提渣孔18；硅料中含有少量的杂质，硅料熔化后会在上层形成浮渣，现有技术是将上层的熔料连同浮渣一起提拉，然后将废晶棒切除，该方式不仅浪费熔料，而且提渣效果差，此时本装置通过外部气源向活塞缸15中充气或抽气，可实现提渣板17的上下移动，在投入硅料之前，先通过活塞杆16将提渣板17运送到熔料坩埚4底部，再向熔料坩埚4中投入硅料，使得硅料位于提渣板17上方熔化，之后通过活塞杆16带动提渣板17向上移动，熔料通过提渣孔18向下渗出并留在熔料坩埚4中，浮渣由于无法通过提渣孔18，故残留在提渣板17上侧，随提渣板17一起上移至熔料炉2外，后续再向拉晶坩埚3上料，该操作提高了除渣效率，避免采用废晶棒的提渣方法，导致浪费硅料的问题，且可以在熔料炉中完成提渣操作，使进入主炉的原料纯度更高，降低生产用时。
所述活塞缸15顶部安装有电机19，且活塞缸15由电机19驱动；所述活塞缸15与活塞杆16之间通过滑动卡合机构可以传递扭矩；所述提渣板17顶部固接有挡环20，且挡环20为折弯状；所述提渣板17远离其自身轴线的位置开设有若干导料孔21；所述熔料坩埚4的容积大于拉晶坩埚3的容积，且熔料坩埚4顶部设置为向外扩展的锥面；将提渣板17上移到熔料坩埚4锥面的位置后，通过电机19带动活塞缸15和活塞杆16转动，进而提渣板17转动产生离心力，将提渣板17表面粘附的熔料甩到熔料坩埚4锥面内壁上，进而流到熔料坩埚4底部，提渣板17上侧的熔料通过导料孔21甩出，同时挡环20可以防止浮渣通过提渣板17边缘甩出，之后再通过活塞杆16将提渣板17上移到熔料炉2外，该操作可以避免熔料残留在提渣板17上，造成熔料浪费的问题，同时也可以避免熔料顺着提渣板17滴下，冷却后在提渣板17下侧形成晶柱，导致提渣板17下次难以回到熔料坩埚4底部的问题。
所述提渣板17内部靠近提渣孔18的位置开设有水平方向的滑槽22；所述滑槽22中滑动密封连接有滑板23，且滑板23一端延伸至提渣孔18中；熔料加热过程中，滑槽22中的气体受热膨胀并将滑板23推到极限位置，滑板23将提渣孔18堵住一部分，此时浮渣无法通过提渣孔18落下，之后待提渣板17上移到熔料炉2外后，滑槽22中的空气冷却收缩，使得滑板23缩入滑槽22中，进而提渣孔18完全敞开，浮渣可以通过提渣孔18落下，此时在提渣板17下方可以放置一器皿，即可实现将浮渣从提渣板17上清理出去的目的，操作简便，避免人工手动清理浮渣的繁琐操作。
所述提渣板17一侧固接有进水管24，提渣板17另一侧固接有出水管25；所述提渣板17内部开设有冷却水道26，且冷却水道26一端与进水管24连通，另一端与出水管25连通；所述冷却水道26为螺旋状结构设计，且冷却水道26缠绕于滑槽22外侧；通过设置进水管24、出水管25和冷却水道26，待提渣板17上移到熔料炉2外后，可以使用外部设备向进水管24中注入高压水，当水流经滑槽22时，则会加快滑槽22内空气的冷却，提高滑板23缩入滑槽22的效率，避免滑槽22内空气自然冷却导致冷却速度过慢、清理浮渣效率低的问题，通过将冷却水道26设置为缠绕在滑槽22外侧的螺旋状，可以进一步提高滑槽22内空气的冷却速度。
所述滑槽22内部远离滑板23的位置通过支架固接有挡块27；通过设置挡块27，使得滑板23缩入滑槽22时撞击挡块27，带动提渣板17震动，加快浮渣通过提渣孔18落下的速度。
所述滑板23位于滑槽22中的一端设置为球形部28；所述滑槽22内壁上固接有一对弧形弹片29；通过设置弧形弹片29，使得滑板23缩入滑槽22的过程中，球形部28先是挤压弧形弹片29，进而弧形弹片29受压变形并向内收缩，待球形部28越过弧形弹片29中部时，滑板23会在空气吸力和弧形弹片29反弹力的作用下继续滑动，进而以更大的力道撞击挡块27，提高提渣板17的震动幅度，进一步加快浮渣通过提渣孔18落下的速度，避免浮渣残留在提渣板17上侧的问题。
所述冷却水道26中通过支架转动连接有转轴30；所述转轴30一端固接有叶轮31，另一端固接有弹性条32；所述弹性条32远离转轴30的一端设有小球33；所述冷却水道26内壁上圆周均布有若干凸块34；高压水流通过冷却水道26中时，会推动叶轮31旋转，叶轮31旋转时通过转轴30带动弹性条32和小球33一起旋转，进而小球33间歇式的与凸块34发生碰撞，使得凸块34发生震动，进而凸块34将震动传导至提渣板17，带动提渣板17一起震动，进一步加快浮渣通过提渣孔18落下的速度，避免浮渣残留在提渣板17上侧的问题。
所述小球33通过支架与弹性条32转动连接；通过将小球33与弹性条32之间设置为转动连接，使得小球33与凸块34接触时可以转动，降低二者的磨损。
工作原理：将硅料送入熔料坩埚4中，通过加热器7将硅料熔化，然后关闭控制阀12，通过外部气压源给熔料炉2内部加压，利用压差效应，将熔料坩埚4中的熔料通过上料管10导入拉晶坩埚3中，完成一次上料，每次可输送一坩埚，进而打开控制阀12，调节压差，保护设备，再向熔料坩埚4中投入新的硅料，进而拉晶炉1和熔料炉2同时工作，拉晶和熔料同时进行，该操作无需再在拉晶炉1内熔料，可大量节省时间，并且更方便提渣，提高单晶炉工作效率，上料管10可以采用耐高温的石英材料；保温层13采用的隔热材料可以是石棉、岩棉等材料，通过设置保温层13，可以避免熔料通过上料管10运送过程中热量散失，导致提前固化并使上料管10堵塞的问题，同时使加热丝14通电，为上料管10内部的熔料持续供热，进一步避免熔料提前固化的问题；通过外部气源向活塞缸15中充气或抽气，可实现提渣板17的上下移动，在投入硅料之前，先通过活塞杆16将提渣板17运送到熔料坩埚4底部，再向熔料坩埚4中投入硅料，使得硅料位于提渣板17上方熔化，之后通过活塞杆16带动提渣板17向上移动，熔料通过提渣孔18向下渗出并留在熔料坩埚4中，浮渣由于无法通过提渣孔18，故残留在提渣板17上侧，随提渣板17一起上移至熔料炉2外，后续再向拉晶坩埚3上料，该操作提高了除渣效率，避免采用废晶棒的提渣方法，导致浪费硅料的问题，且可以在熔料炉中完成提渣操作，使进入主炉的原料纯度更高，降低生产用时；将提渣板17上移到熔料坩埚4锥面的位置后，通过电机19带动活塞缸15和活塞杆16转动，进而提渣板17转动产生离心力，将提渣板17表面粘附的熔料甩到熔料坩埚4锥面内壁上，进而流到熔料坩埚4底部，提渣板17上侧的熔料通过导料孔21甩出，同时挡环20可以防止浮渣通过提渣板17边缘甩出，之后再通过活塞杆16将提渣板17上移到熔料炉2外，该操作可以避免熔料残留在提渣板17上，造成熔料浪费的问题，同时也可以避免熔料顺着提渣板17滴下，冷却后在提渣板17下侧形成晶柱，导致提渣板17下次难以回到熔料坩埚4底部的问题；熔料加热过程中，滑槽22中的气体受热膨胀并将滑板23推到极限位置，滑板23将提渣孔18堵住一部分，此时浮渣无法通过提渣孔18落下，之后待提渣板17上移到熔料炉2外后，滑槽22中的空气冷却收缩，使得滑板23缩入滑槽22中，进而提渣孔18完全敞开，浮渣可以通过提渣孔18落下，此时在提渣板17下方可以放置一器皿，即可实现将浮渣从提渣板17上清理出去的目的，操作简便，避免人工手动清理浮渣的繁琐操作；通过设置进水管24、出水管25和冷却水道26，待提渣板17上移到熔料炉2外后，可以使用外部设备向进水管24中注入高压水，当水流经滑槽22时，则会加快滑槽22内空气的冷却，提高滑板23缩入滑槽22的效率，避免滑槽22内空气自然冷却导致冷却速度过慢、清理浮渣效率低的问题，通过将冷却水道26设置为缠绕在滑槽22外侧的螺旋状，可以进一步提高滑槽22内空气的冷却速度；通过设置挡块27，使得滑板23缩入滑槽22时撞击挡块27，带动提渣板17震动，加快浮渣通过提渣孔18落下的速度；通过设置弧形弹片29，使得滑板23缩入滑槽22的过程中，球形部28先是挤压弧形弹片29，进而弧形弹片29受压变形并向内收缩，待球形部28越过弧形弹片29中部时，滑板23会在空气吸力和弧形弹片29反弹力的作用下继续滑动，进而以更大的力道撞击挡块27，提高提渣板17的震动幅度，进一步加快浮渣通过提渣孔18落下的速度，避免浮渣残留在提渣板17上侧的问题；高压水流通过冷却水道26中时，会推动叶轮31旋转，叶轮31旋转时通过转轴30带动弹性条32和小球33一起旋转，进而小球33间歇式的与凸块34发生碰撞，使得凸块34发生震动，进而凸块34将震动传导至提渣板17，带动提渣板17一起震动，进一步加快浮渣通过提渣孔18落下的速度，避免浮渣残留在提渣板17上侧的问题；通过将小球33与弹性条32之间设置为转动连接，使得小球33与凸块34接触时可以转动，降低二者的磨损。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：包括拉晶炉(1)和熔料炉(2)；所述拉晶炉(1)中安装有拉晶坩埚(3)，熔料炉(2)中安装有熔料坩埚(4)；所述熔料炉(2)顶部开设有投料口(5)，且投料口(5)中铰接有密封盖(6)；所述熔料坩埚(4)外侧安装有加热器(7)；所述拉晶炉(1)与熔料炉(2)之间设有支撑管(9)；所述支撑管(9)内部安装有上料管(10)，且上料管(10)将拉晶坩埚(3)与熔料坩埚(4)连通；所述拉晶炉(1)与熔料炉(2)之间连通有气压平衡管路(11)，且气压平衡管路(11)上安装有控制阀(12)。
2.根据权利要求1所述的一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：所述上料管(10)与熔料坩埚(4)顶部连通；所述支撑管(9)外侧包覆有保温层(13)，且保温层(13)采用隔热材料制成；所述保温层(13)内部设有加热丝(14)，加热丝(14)为螺旋状结构设计，且加热丝(14)缠绕于支撑管(9)外侧。
3.根据权利要求1所述的一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：所述上料管(10)与熔料坩埚(4)底部连通，且熔料坩埚(4)底部设有开关阀(35)；所述熔料炉(2)顶部安装有提渣装置；所述提渣装置包括活塞缸(15)；所述活塞缸(15)中滑动连接有活塞杆(16)；所述活塞杆(16)延伸至熔料坩埚(4)中的一端固接有提渣板(17)，且提渣板(17)的截面形状与熔料坩埚(4)底部均设置为弧形结构；所述提渣板(17)上均匀开设有若干提渣孔(18)。
4.根据权利要求3所述的一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：所述活塞缸(15)顶部安装有电机(19)，且活塞缸(15)由电机(19)驱动；所述活塞缸(15)与活塞杆(16)之间通过滑动卡合机构可以传递扭矩；所述提渣板(17)顶部固接有挡环(20)，且挡环(20)为折弯状；所述提渣板(17)远离其自身轴线的位置开设有若干导料孔(21)；所述熔料坩埚(4)的容积大于拉晶坩埚(3)的容积，且熔料坩埚(4)顶部设置为向外扩展的锥面。
5.根据权利要求4所述的一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：所述提渣板(17)内部靠近提渣孔(18)的位置开设有水平方向的滑槽(22)；所述滑槽(22)中滑动密封连接有滑板(23)，且滑板(23)一端延伸至提渣孔(18)中。
6.根据权利要求5所述的一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：所述提渣板(17)一侧固接有进水管(24)，提渣板(17)另一侧固接有出水管(25)；所述提渣板(17)内部开设有冷却水道(26)，且冷却水道(26)一端与进水管(24)连通，另一端与出水管(25)连通；所述冷却水道(26)为螺旋状结构设计，且冷却水道(26)缠绕于滑槽(22)外侧。
7.根据权利要求6所述的一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：所述滑槽(22)内部远离滑板(23)的位置通过支架固接有挡块(27)。
8.根据权利要求7所述的一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：所述滑板(23)位于滑槽(22)中的一端设置为球形部(28)；所述滑槽(22)内壁上固接有一对弧形弹片(29)。
9.根据权利要求6所述的一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：所述冷却水道(26)中通过支架转动连接有转轴(30)；所述转轴(30)一端固接有叶轮(31)，另一端固接有弹性条(32)；所述弹性条(32)远离转轴(30)的一端设有小球(33)；所述冷却水道(26)内壁上圆周均布有若干凸块(34)。
10.根据权利要求9所述的一种单晶炉液体连续加料装置，其特征在于：所述小球(33)通过支架与弹性条(32)转动连接。
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|---|---|---|---|
| CN202111300662.7A CN114016126A (zh) | 2021-11-04 | 2021-11-04 | 一种单晶炉液体连续加料装置 |
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| CN202111300662.7A CN114016126A (zh) | 2021-11-04 | 2021-11-04 | 一种单晶炉液体连续加料装置 |
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024099058A1 (zh) * | 2022-11-08 | 2024-05-16 | 晶澳太阳能有限公司 | 一种单晶硅拉制装置及拉制方法 |
Citations (5)
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| CN105063747A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-18 | 李剑 | 一种液态连续加料多晶硅铸锭设备及其生产方法 |
| CN108301039A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 新疆知信科技有限公司 | 一种生长单晶硅的拉制装置和拉制方法 |
| CN110952138A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 亚洲硅业(青海)股份有限公司 | 一种单晶炉的二次加料装置及加料方法 |
| CN212128338U (zh) * | 2020-03-09 | 2020-12-11 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 一种拉晶设备 |
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- 2021-11-04 CN CN202111300662.7A patent/CN114016126A/zh active Pending
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