CN202226953U - 生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈 - Google Patents

生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈 Download PDF

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Abstract

一种生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，涉及一种高频线圈，拉制孔或化料孔(11)设置在圆形高频线圈(2)的中部，由拉制孔或化料孔向呈放射状设有五个导流槽(12)，所述五个导流槽的外端头设置在五个拉制孔(5)之间，所述五个拉制孔其中一至四个朝向拉制孔或化料孔一侧设有引流槽(6)其余的朝向拉制孔或化料孔一侧设置为“V”形豁口(16)，所述引流槽的端部和“V”形豁口的尖端与拉制孔或化料孔留有间距；进水管路(8)和出水管路(13)外端分别设有连接座(9)；本实用新型通过引流槽或“V”形豁口可使外围环绕的拉制孔电流均匀分布在拉制孔周围，柱形晶体的椭圆度有效减少。

Description

生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈
【技术领域】
本实用新型涉及高频线圈技术领域，尤其是涉及一种生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈。
【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，其工作原理是：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，然后将仔晶通过拉制孔后插入原料棒上端的熔化区，然后慢慢提升仔晶，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，由于现有拉制孔结构的设置布局不合理，形成拉制出的柱形晶体为椭圆形，柱形晶体的椭圆度不太符合要求；尤其是在拉制五根或五根以上硅芯时，柱形晶体的椭圆形现象更为明显。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，本实用新型在同时生产五或六根硅芯中克服外围环绕的拉制孔外侧面与内侧面温度不一而造成柱形晶体的椭圆形现象，在环绕的拉制孔内侧设置引流槽形成球拍形或在环绕的拉制孔内侧设置“V”形豁口形成水滴形，通过引流槽或“V”形豁口可使外围环绕的拉制孔电流均匀分布在拉制孔周围，通过电流使硅芯或其它晶体材料受热均匀拉制时更为规范，柱形晶体的椭圆度有效减少，获取的柱形晶体更为符合要求。
为了实现上述发明的目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，包括高频线圈、进水管路、出水管路、连接座和地线连接机构，所述高频线圈呈圆形结构，在圆形高频线圈的上部面中部设有向下凹陷面，在圆形高频线圈的下部面中部设有向上的环形台阶，在高频线圈的外部环绕设置冷却水道，拉制孔或化料孔设置在圆形高频线圈的中部，在拉制孔或化料孔外部的高频线圈上均匀设置五个环绕的拉制孔，由拉制孔或化料孔向呈放射状设有五个导流槽，所述五个导流槽的外端头设置在五个拉制孔之间，所述五个拉制孔的其中一至四个朝向拉制孔或化料孔一侧设有引流槽其余的朝向拉制孔或化料孔一侧设置为“V”形豁口，所述引流槽的端部和“V”形豁口的尖端与拉制孔或化料孔留有间距；所述五个导流槽的其中一个通过开口顺直贯通至高频线圈外缘，冷却水道的两端在开口的两侧分别形成进水管路和出水管路，进水管路和出水管路外端分别设有连接座，在高频线圈的外部设有地线连接机构。
所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，在所述五个导流槽的外端头分别设有端孔。
所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，在所述五个导流槽外端头分别设置的端孔为圆形或多角形。
所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，所述引流槽的端部设置为“V”形角或圆弧形，引流槽与拉制孔的连接一端设置为弧形过渡或角过渡。
所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，所述进水管路和出水管路的通孔穿过所述连接座，在所述连接座的进水管路和出水管路的通孔上下两侧分别设有安装孔。
所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，所述连接座为多角形连接座或双半圆形连接座或椭圆形连接座。
所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，在高频线圈外部环绕设置冷却水道为，在高频线圈的外部上环面或外部下环面或外缘面开槽，将所述冷却水道环埋在高频线圈内；或在高频线圈的外缘面通过钎焊或铜焊或银焊焊接冷却水道，使冷却水道与高频线圈形成一体。
所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，五个拉制孔的上部口处设有环形倒角，所述拉制孔或化料孔的上部口处设有环形倒角。
所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，所述开口设置为“U”形开口或“V”形开口或“》”形开口或斜开口。
所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，所述地线连接机构，在高频线圈的外部上环面或下环面或外缘面设有地线连接板，或在高频线圈的外部上环面或下环面或外缘打孔通过螺丝连接地线。
由于采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，在同时生产五或六根硅芯中克服外围环绕的拉制孔外侧面与内侧面温度不一而造成柱形晶体的椭圆形现象，在外围环绕的拉制孔内侧设置引流槽，由引流槽引导电流使得拉制孔内侧电流降低，通过引流槽可使外围环绕的拉制孔电流温度更为均匀分布在拉制孔周围，通过电流使硅芯或其它晶体材料受热均匀拉制时更为规范，获取的柱形晶体椭圆度有效减少，更为符合客户要求，在生产五或六根硅芯中成品率大幅度提高；本实用新型提高能量利用率，降低生产成本和减少次品率并且具有加热均匀、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是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的立体结构示意图。
图3是图2的斜开口结构示意图。
图4是本实用新型开口的另一实施例结构示意图。
图5是图4的立体结构示意图。
图6是图4的直开口结构示意图。
图7是本实用新型的开口“U”形实施例结构示意图。
图8是本实用新型的开口“V”形实施例结构示意图。
图9是本实用新型的开口“》”形实施例结构示意图。
图10是本实用新型的拉制孔引流槽内端设置“V”形角的结构示意图。
图11是本实用新型的拉制孔引流槽内端设置圆弧形的结构示意图。
图12是本实用新型的拉制孔引流槽内端设置角形外端与拉制孔的弧形过渡的立体结构示意图。
图13是本实用新型的拉制孔引流槽内端设置圆弧形外端与拉制孔的弧形过渡的立体结构示意图。
图14是本实用新型的水滴形拉制孔立体结构示意图。
图15是本实用新型的长方形连接座立体结构示意图。
图16是本实用新型的双半圆形连接座立体结构示意图。
图17是本实用新型的长方形连接座另一实施例立体结构示意图。
图18是本实用新型的导流槽外端设置为方形端孔结构示意图。
图19是本实用新型的导流槽外端设置为半圆形端孔结构示意图。
图20是本实用新型的导流槽外端设置为菱形端孔结构示意图。
图21是本实用新型的导流槽外端设置为圆形端孔结构示意图。
图22是本实用新型的导流槽外端设置为椭圆形端孔结构示意图。
图23是本实用新型的导流槽外端设置为三角形端孔结构示意图。
在图中：1、地线连接板；2、高频线圈；3、环形倒角；4、端孔；5、拉制孔；6、引流槽；7、开口；8、进水管路；9、连接座；10、向下凹陷面；11、拉制孔或化料孔；12、导流槽；13、出水管路；14、台阶；15、安装孔；16、“V”形豁口。
【具体实施方式】
参考下面的实施例，可以更详细地解释本实用新型；但是，本实用新型并不局限于这些实施例。
结合附图1至6中所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，包括高频线圈2、进水管路8、出水管路13、连接座9和地线连接机构，所述高频线圈2呈圆形结构，在圆形高频线圈2的上部面中部设有向下凹陷面10，在圆形高频线圈2的下部面中部设有向上的环形台阶14，在高频线圈2的外部环绕设置冷却水道，拉制孔或化料孔11设置在圆形高频线圈2的中部，在拉制孔或化料孔11外部的高频线圈2上均匀设置五个环绕的设有环形倒角3的拉制孔5，由拉制孔或化料孔11向呈放射状设有五个导流槽12，所述五个导流槽12的外端头设置在五个拉制孔5之间，结合附图18～23，在所述五个导流槽12的外端头分别设有圆形或多角形端孔4；所述五个拉制孔5其中一至四个朝向拉制孔或化料孔11一侧设有引流槽6其余的朝向拉制孔或化料孔11一侧设置为“V”形豁口16，所述引流槽6的端部和“V”形豁口16的尖端与拉制孔或化料孔留有间距；结合附图10～13中给出的结构，所述引流槽6的端部设置为“V”形角或圆弧形，引流槽6与拉制孔5的连接一端设置为弧形过渡或角过渡；结合附图14中给出的结构，“V”形豁口16的尖端设置为圆弧形或尖角形；所述五个导流槽12的其中一个通过开口7顺直贯通至高频线圈2外缘，冷却水道的两端在开口7的两侧分别形成进水管路8和出水管路13，在高频线圈2外部环绕设置冷却水道为，在高频线圈2的外部上环面或外部下环面或外缘面开槽，将所述冷却水道环埋在高频线圈2内；或在高频线圈2的外缘面通过钎焊或铜焊或银焊焊接冷却水道，使冷却水道与高频线圈2形成一体，进水管路8和出水管路13外端分别设有连接座9，所述进水管路8和出水管路13的通孔穿过所述连接座9，在所述连接座9的进水管路8和出水管路13的通孔上下两侧分别设有安装孔15，结合附图15、16、17所述连接座9为多角形连接座9或双半圆形连接座9或椭圆形连接座9，在高频线圈2的外部设有地线连接机构；所述地线连接机构，在高频线圈2的外部上环面或下环面或外缘面设有地线连接板1，或在高频线圈2的外部上环面或下环面或外缘打孔通过螺丝连接地线。
结合附图6、7、8、9所述开口7设置为“U”形或“V”形或“》”形或附图3中给出的斜开口7，本实用新型优选斜开口7。
实施本实用新型所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，在同时生产五或六根硅芯中克服外围环绕的拉制孔5由于外侧面与内侧面温度不一造成的硅芯椭圆现象，在外围环绕的拉制孔5内侧设置引流槽6或“V”形豁口16，由引流槽6或“V”形豁口16引导电流使得拉制孔5内侧电流降低，通过引流槽6可使外围环绕的拉制孔5电流温度更为均匀分布在拉制孔5周围，通过电流使硅芯或其它晶体材料受热均匀拉制时更为规范，获取的柱形晶体更为符合客户要求；本实用新型通过引流槽6或“V”形豁口16使电流运行时在引流槽6或“V”形豁口16的分流作用下结合导流槽12均匀围绕五个拉制孔5运行，获取较为合理的电流，并且在引流槽6或“V”形豁口16的辅助作用下电流更均匀的分布在外部五个拉制孔5周围，通过实验及测试，证明了本实用新型改进后电流在放射状导流槽的导流下可以均匀的环绕包括中部拉制孔或化料孔11在内的各个拉制孔5运行，六个拉制孔中环绕的五个拉制孔5和中部的拉制孔或化料孔11的加热温度基本相同，实现了电流在六个拉制孔周围均匀分布的目的，其中中部的拉制孔或化料孔11也可作为化料孔，作用或仅仅加热原料棒形成生产五硅芯的高频线圈，或中部的拉制孔或化料孔11也作为拉制孔，形成生产六硅芯的高频线圈；本实用新型提高能量利用率，降低生产成本和减少次品率并且具有加热均匀、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。
结合附图1、2、4和5，高频线圈使用过程如下所述：首先将原料棒送至高频线圈2下部，所述高频线圈2下部为台阶面，原料棒距高频线圈2越近越好，但是不得与高频线圈2接触，然后在高频线圈2上的进水管路8通电送水及出水管路13通电排水，经过转换后的高频电流促使高频线圈2产生强大的磁力线，使原料棒上端头靠近高频线圈2的部分利用磁力线进行感应加热，高频线圈2通过冷却介质进行降温，待原料棒的端头靠近高频线圈下面的部位融化后，仔晶夹头带着仔晶下降，使仔晶通过拉制孔后插入原料棒的熔化区，然后提升仔晶，原料棒上部的熔化液体会跟随仔晶上升，其原料棒下部的下轴也相应跟随同步缓慢上升，但是其原料棒不得与高频线圈2接触；因为原料棒的端部可能不太平整，所以，高频线圈下面设计为台阶面，其作用在于尽可能的使原料硅棒多靠近高频线圈2的下部面，其高频线圈上面设计为向下凹陷面，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2上均匀分布，以实现受热均匀的效果；原料棒上部的熔化区在仔晶的粘和带动并通过高频线圈2拉制孔5后，由于磁力线的减弱而冷凝，便形成一个新的柱型晶体，其仔晶夹头夹带仔晶缓慢上升，便可形成所需长度的成品硅芯。

Claims (10)

1.一种生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，包括高频线圈(2)、进水管路(8)、出水管路(13)、连接座(9)和地线连接机构，所述高频线圈(2)呈圆形结构，在圆形高频线圈(2)的上部面中部设有向下凹陷面(10)，在圆形高频线圈(2)的下部面中部设有向上的环形台阶(14)，在高频线圈(2)的外部环绕设置冷却水道，其特征在于：拉制孔或化料孔(11)设置在圆形高频线圈(2)的中部，在拉制孔或化料孔(11)外部的高频线圈(2)上均匀设置五个环绕的拉制孔(5)，由拉制孔或化料孔(11)向呈放射状设有五个导流槽(12)，所述五个导流槽(12)的外端头设置在五个拉制孔(5)之间，所述五个拉制孔(5)其中一至四个朝向拉制孔或化料孔(11)一侧设有引流槽(6)其余的朝向拉制孔或化料孔(11)一侧设置为“V”形豁口(16)，所述引流槽(6)的端部和“V”形豁口(16)的尖端与拉制孔或化料孔留有间距；所述五个导流槽(12)的其中一个通过开口(7)顺直贯通至高频线圈(2)外缘，冷却水道的两端在开口(7)的两侧分别形成进水管路(8)和出水管路(13)，进水管路(8)和出水管路(13)外端分别设有连接座(9)，在高频线圈(2)的外部设有地线连接机构。
2.如权利要求1所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，其特征在于：在所述五个导流槽(12)的外端头分别设有端孔(4)。
3.如权利要求2所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，其特征在于：在所述五个导流槽(12)外端头分别设置的端孔(4)为圆形或多角形。
4.如权利要求1所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，其特征在于：所述引流槽(6)的端部设置为“V”形角或圆弧形，引流槽(6)与拉制孔(5)的连接一端设置为弧形过渡或角过渡。
5.如权利要求1所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，其特征在于：所述进水管路(8)和出水管路(13)的通孔穿过所述连接座(9)，在所述连接座(9)的进水管路(8)和出水管路(13)的通孔上下两侧分别设有安装孔(15)。
6.如权利要求1或5所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，其特征在于：所述连接座(9)为多角形连接座(9)或双半圆形连接座(9)或椭圆形连接座(9)。
7.如权利要求1所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，其特征在于：在高频线圈(2)外部环绕设置冷却水道为，在高频线圈(2)的外部上环面或外部下环面或外缘面开槽，将所述冷却水道环埋在高频线圈(2)内；或在高频线圈(2)的外缘面通过钎焊或铜焊或银焊焊接冷却水道，使冷却水道与高频线圈(2)形成一体。
8.如权利要求1所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，其特征在于：五个拉制孔(5)的上部口处设有环形倒角(3)，所述拉制孔或化料孔(11)的上部口处设有环形倒角(3)。
9.如权利要求1所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，其特征在于：所述开口(7)设置为“U”形开口(7)或“V”形开口(7)或“》”形开口(7)或斜开口(7)。
10.如权利要求1所述的生产五或六根硅芯水滴形和球拍形组合拉制孔的高频线圈，其特征在于：所述地线连接机构，在高频线圈(2)的外部上环面或下环面或外缘面设有地线连接板(1)，或在高频线圈(2)的外部上环面或下环面或外缘打孔通过螺丝连接地线。
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