CN202595328U

CN202595328U - 一种单晶炉真空装料装置

Info

Publication number: CN202595328U
Application number: CN 201220090879
Authority: CN
Inventors: 潘士啸; 李伟; 李建帅; 昝武; 陈洁; 苏金玉
Original assignee: TBEA Xinjiang Sunoasis Co Ltd
Current assignee: TBEA Xinjiang Sunoasis Co Ltd
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-03-12

Abstract

本实用新型提供一种单晶炉真空装料装置，其包括坩埚、真空吸盖和吊运单元，所述真空吸盖能够与坩埚能够结合形成一密闭容器，所述吊运单元用于吊运所述密闭容器。该装置能够有效节省装料时间，且结构简单、安全性高。

Description

一种单晶炉真空装料装置

技术领域

本实用新型涉及一种单晶炉真空装料装置。

背景技术

在实践中，太阳能光伏组件的生产成本主要花费在拉晶和硅片的生产上，若想降低其生产成本，更重要的是降低拉晶生产成本。若想降低拉晶的生产成本，从工艺角度看，通常有以下两种方法：一是降低拉晶需要的加热器的功耗；二是缩短拉晶周期，最大限度地发挥设备产能。比较所述两种方法，缩短拉晶周期的方法更有效，更能增加单位时间的单晶硅的产量，而且能节省功耗。所以，若想降低太阳能光伏组件的生产成本，应当从缩短拉晶周期上着手，缩短拉晶周期的有效手段有两类，首先是提高晶体生长速度，其次是压缩辅助工作时间。

在实际的单晶硅生产中，需要将高纯度的多晶硅装入石英坩埚中，由于拉制单晶尺寸越来越大，坩埚的尺寸也相应增大，装入的多晶硅原料也越来越多，单纯用人工已经无法搬动装满多晶硅料的坩埚，受单晶炉结构的限制，借助普通机械设备移动坩埚也有困难，目前常用的做法是人工首先将石英坩埚装入单晶炉中，然后再将高纯度的多晶硅原料装入石英坩埚中，而且通常在石英坩埚中多装原料来提高单位时间内拉晶的产量，达到降低成本提高生产效率的目的。但是毕竟装料需要花费很长时间，目前单晶生产都是在清炉完毕后再在炉内进行装料，完成一个生产周期后，再进行下一轮周期的清炉，清炉完毕后再次在炉内进行装料，重复此周期的生产过程。这种现场装料的方式既浪费时间，又降低了单晶炉的开炉利用率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提出一种单晶炉真空装料装置，该装置能够有效节省装料时间，且结构简单、安全性高。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该单晶炉真空装料装置包括坩埚、真空吸盖和吊运单元，所述真空吸盖能够与坩埚能够结合形成一密闭容器，所述吊运单元用于吊运所述密闭容器。

优选的是，该装置中还包括有抽真空单元，所述抽真空单元用于对真空吸盖与坩埚所形成的密闭容器抽真空。

其中，所述抽真空单元包括真空泵和设置在所述真空泵上的抽气管，所述真空吸盖上设有能够与所述密闭容器内部连通的管接头，所述管接头与所述抽气管相适配，通过将抽气管与所述管接头连接，真空泵能够对所述密闭容器抽真空。

进一步优选的是，所述管接头上设有阀门，通过控制阀门的启闭能够使所述密闭容器与外界连通或关闭。

更优选的是，所述真空吸盖上还设有真空检测单元，用于实时检测所述密闭容器内的气压。

优选的是，所述真空吸盖采用由椭圆型标准封头加工制成的真空吸盖。

优选的是，所述真空吸盖与石英坩埚接触的位置还设有密封圈。

进一步优选的是，所述装置中还包括有保护单元，所述保护单元用于防止石英坩埚在吊运过程中发生坠落。

优选的是，所述保护单元包括安全箍，所述安全箍环绕在所述石英坩埚外并与所述真空吸盖连接。

优选的是，所述装置中还包括有专用车，所述坩埚和真空吸盖均放置在所述专用车上。

本实用新型的有益效果是：

1)该单晶炉真空装料装置可以将坩埚提前装好料备用，待单晶炉清理完毕后，将装好料的坩埚装入炉中即可完成装料工序，相较于传统的在单晶炉内直接装料的做法，大大节省了装料时间，提高了单晶炉的利用率；

2)本装置中的坩埚在吊运过程中，通过采用安全箍，使之与真空吸盖连接并环绕坩埚，可防止出现意外情况时坩埚发生坠落，大大提高了装料操作的安全性；

3)本装置结构简单，方便易行，可使单晶炉装料装置变得更加专业化。

附图说明

图1是本实用新型单晶炉真空装料装置的结构示意图。

图中：1-真空表；2-管接头；3-阀门；4-真空吸盖；5-密封圈；6-石英坩埚；7-安全箍；8-抽气管；9-专用车；10-真空泵；11-吊杆；12-多晶硅原料。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

该单晶炉真空装料装置包括坩埚、真空吸盖和吊运单元，所述真空吸盖能够与坩埚能够结合形成一密闭容器，所述吊运单元用于吊运所述密闭容器。

实施例1：

如图1所示，本实施例中，本实用新型单晶炉真空装料装置包括坩埚、真空吸盖4、抽真空单元、吊运单元、保护单元和专用车9。其中，坩埚采用石英坩埚6，石英坩埚6内可填充多晶硅原料12。其中，真空吸盖4、石英坩埚6和抽真空单元均放置于专用车9中。

本实施例中，真空吸盖4为椭圆形，可装设于石英坩埚6的顶部。当真空吸盖4置于石英坩埚6顶部时，真空吸盖4和石英坩埚6结合形成密闭容器，密闭容器内构成一密闭空间。为了增加二者之间的密闭程度，在真空吸盖4与石英坩埚6之间还设有密封圈5，密封圈5缠绕在二者的接触位置。

真空吸盖4顶部还设有吊杆11，以方便吊运单元对石英坩埚6进行吊运。

本实施例中，保护单元包括安全箍7。所述安全箍7与真空吸盖4连接，且安全箍7缠绕在石英坩埚6上。当吊运单元在吊运真空吸盖4和石英坩埚6构成的密闭容器时，如果出现意外情况，所述安全箍7可以防止石英坩埚6坠落。

所述抽真空单元用于对真空吸盖4与石英坩埚6所形成的密闭容器进行抽真空。

真空吸盖4上设有管接头2，当真空吸盖4置于石英坩埚6上时，管接头2与石英坩埚6的内部连通。管接头2上设有阀门3，通过手动启闭阀门3可以实现管接头与外界大气的连通与关闭，从而实现石英坩埚6的内部与外界大气的连通与关闭。

本实施例中，所述抽真空单元包括真空泵10，真空泵10包括抽气管8，抽气管8的外径与管接头2的外径相适配，抽气管8与管接头2连接起来以后可以实现二者之间的管路密闭。通过将抽气管8与管接头2连接，真空泵10用于对所述密闭容器抽真空，即真空泵10用于抽取真空吸盖4和石英坩埚6之间形成的密闭空间中的气体。

所述真空吸盖上还可设有真空检测单元，用于实时检测真空吸盖4和石英坩埚6形成的密闭容器内的气压。本实施例中，真空检测单元采用真空表1。

在实际生产过程中，将所述单晶炉真空装料装置放置在洁净室或者专用装料空间中实现装料。具体地，将石英坩埚6放入专用车9中，将多晶硅原料12装入石英坩埚6内，石英坩埚6上部所填充的多晶硅原料可适度堆高，便于增加单炉一次装料量，只要满足真空吸盖4能够轻松地密闭设置在石英坩埚6上即可。然后，将真空吸盖4覆盖在石英坩埚6顶部，并使真空吸盖4相对石英坩埚6对中，即使得真空吸盖4能够将石英坩埚6的顶部完全覆盖。打开管接头2上的阀门3，即将管接头2导通，然后将设于真空泵10上的抽气管8与管接头2连接，启动真空泵10，真空泵10通过抽气管8与管接头2将真空吸盖4与石英坩埚6之间的密闭空间中的气体抽出。在此过程中，通过读取设于真空吸盖4上的真空表1实时显示的气压值来判断和控制真空泵10停止抽气的时刻，即在抽气过程中，待真空表1显示的气压值达到一预设气压值时，真空泵10停止抽气，此时人为手动关闭阀门3，以免使外界大气重新进入所述密闭容器中，并断开抽气管8与管接头2的连接。其中，该预设气压值的范围可以是0.05-0.06MPa，在本实施例中，优选预设气压值为0.055MPa。此时，真空吸盖4与石英坩埚6之间的密闭空间的气压远远低于外界的气压值，两者之间形成一个近似真空的密闭容器。要确保真空泵停止抽真空后，密闭容器中形成的真空状态能保持一预设时间值，则说明没有外界空气进入到其中。该预设时间值的范围可以为4-6Min，优选为5Min，即将所述密封容器静置5Min后，通过观察并读取真空表的气压值，若真空表1的读数相对于刚抽完真空后真空表的读数无变化，则说明所述密闭容器中的真空状态保持较好。此时，将安全箍7与真空吸盖4连接，并使安全箍7缠绕在石英坩埚6的外部，以避免在吊运时出现意外情况而使石英坩埚坠落于地面。然后，在利用吊运单元通过真空吸盖4顶部的吊杆11将石英坩埚6吊起，且继续移动石英坩埚6至单晶炉装入位置上方，下降至不影响安全箍7取出的位置，取下安全箍7，将石英坩埚6继续降入单晶炉内，待石英坩埚6降入单晶炉内位置安放平稳后，手动打开阀门3，使得真空吸盖4与石英坩埚6之间的密闭空间与外界大气连通，此时真空吸盖4不再密闭设置于石英坩埚6上，此时不费气力可将真空吸盖4吊出单晶炉，即完成多晶硅原料的装料以及将石英坩埚放入单晶炉的工作。

可见，采用本实用新型单晶炉真空装料装置，可将石英坩埚提前装好料备用，待单晶炉清理完毕后，将装好多晶硅原料的石英坩埚装入炉中即可进行第一轮周期的单晶生产工艺。本实用新型装置改变了传统的那种待第一轮生产周期结束单晶炉清理完毕后，继续填料从而进行下一轮的生产的模式，在下一轮周期到来之前，再次提前将石英坩埚装好料备用，其相较现有技术来说，大大节省了时间，提高了工作效率。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：该装置中不包括保护单元。

本实施例中的其他结构均与实施例1相同，这里不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种单晶炉真空装料装置，其特征在于，包括坩埚、真空吸盖和吊运单元，所述真空吸盖能够与坩埚能够结合形成一密闭容器，所述吊运单元用于吊运所述密闭容器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置中还包括有抽真空单元，所述抽真空单元用于对真空吸盖与坩埚所形成的密闭容器抽真空。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述抽真空单元包括真空泵和设置在所述真空泵上的抽气管，所述真空吸盖上设有能够与所述密闭容器内部连通的管接头，所述管接头与所述抽气管相适配，通过将抽气管与所述管接头连接，真空泵能够对所述密闭容器抽真空。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述管接头上设有阀门，通过控制阀门的启闭能够使所述密闭容器与外界连通或关闭。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述真空吸盖上还设有真空检测单元，用于实时检测所述密闭容器内的气压。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述真空吸盖采用由椭圆型标准封头加工制成的真空吸盖。

7.根据权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，所述真空吸盖与石英坩埚接触的位置还设有密封圈。

8.根据权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，所述装置中还包括有保护单元，所述保护单元用于防止石英坩埚在吊运过程中发生坠落。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述保护单元包括安全箍，所述安全箍环绕在所述石英坩埚外并与所述真空吸盖连接。

10.根据权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，所述装置中还包括有专用车，所述坩埚和真空吸盖均放置在所述专用车上。