CN204816042U - 单晶炉真空系统用自动清洁过滤器 - Google Patents

Abstract

单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，包括置于单晶炉与真空泵之间的过滤罐、固定在过滤罐中的过滤筒以及能够沿过滤筒圆周方向转动的清扫毛刷，清扫毛刷能够在圆周转动过程中清洁过滤筒表面。过滤罐中设有过滤筒以及能够沿过滤筒圆周方向转动的清扫毛刷，清扫毛刷能够在圆周转动过程中清洁过滤筒表面，用于阻止硅单晶拉制过程中产生的气体颗粒进入真空泵造成真空泵损坏；同时，自动清洁，既节约了人力，又避免有毒有害物质对人员的伤害。

Description

单晶炉真空系统用自动清洁过滤器

技术领域

本实用新型涉及硅单晶技术领域，具体涉及一种单晶炉真空系统用自动清洁过滤器。

背景技术

目前，单晶硅的生产主要采用切克劳斯基法，整个单晶硅的生长过程处于密闭且有惰性气体保护的炉室内。由于硅单晶直拉过程中熔体温度很高，熔融的硅会和石英坩埚发生反应生成大量的SiO等挥发物，SiO从溶液中蒸发出来并且由氩气流从结晶区中冲刷带走，继而由真空泵将含有SiO的氩气抽出炉室。为了防止SiO等气体颗粒进入泵腔而造成真空泵的损坏，一般在炉室与真空泵之间加装过滤器，过滤器中的滤网滤除掉氩气流中的SiO等挥发物。等待拉晶结束后，由人工打开过滤器，取出过滤网清扫后，再将过滤网装入过滤器。清扫过程不仅繁琐，而且由于硅单晶拉制过程中形成的SiO等挥发物遇到空气发生氧化极易燃烧或者爆炸，特别是生产低电阻率的硅单晶时，往往要掺入大量的锑、磷、砷等易挥发且毒害性大的掺杂剂，不管是燃烧爆炸，还是有毒有害物质的接触，都会对操作工人的安全造成伤害。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，用以防止硅单晶拉制过程中产生的气体颗粒进入真空泵造成真空泵损坏。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为：单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，包括置于单晶炉与真空泵之间的过滤罐、固定在过滤罐中的过滤筒以及能够沿过滤筒圆周方向转动的清扫毛刷，清扫毛刷能够在圆周转动过程中清洁过滤筒表面。

其中，过滤罐包括过滤罐体和固定在过滤罐体上端开口处的盖体，过滤罐体内部设有啮合设置的主动齿轮和从动齿轮，盖体上设有用于带动主动齿轮转动的电机，其中，从动齿轮的中心轴线与过滤筒的中心轴线相互重合，所述的清扫毛刷垂直固定在从动齿轮的齿轮面上。

进一步的，盖体通过卡子法兰连接机构与过滤罐体固定连接，且盖体下端面与过滤罐体上端面之间采用O型密封圈进行密封。

其中，盖体上设有用于与真空泵连接的排气口，过滤罐体圆周壁面上设有用于与单晶炉连接的进气口，且过滤罐体的底部设有排污管，排污管上设有排污阀门。

其中，所述的过滤罐体内设有固定在盖体下端面上的支撑框架，支撑框架底部设有带有内螺纹孔的固定块，固定块中套设有螺杆，螺杆的上端设有水平托盘，所述的过滤筒夹设有水平托盘和盖体之间。

进一步的，位于固定块与水平托盘之间的螺杆上还套设有轴套，清扫毛刷的下端延伸后与轴套连接，轴套可随清扫毛刷作圆周运动。

优选的，所述的清扫毛刷为两个，两个清扫毛刷在水平面上互成180°。两个清扫毛刷下方延伸引至共用一个轴套，与支撑框架相连接，轴套用来固定清扫毛刷，并支撑清扫毛刷绕支撑框架做圆周运动，清洁过滤网。

其中，过滤筒上端面与盖体下端面、过滤筒下端面与水平托盘上端面之间均采用O型密封圈进行密封。

有益效果：1、过滤罐中设有过滤筒以及能够沿过滤筒圆周方向转动的清扫毛刷，清扫毛刷能够在圆周转动过程中清洁过滤筒表面，用于阻止硅单晶拉制过程中产生的气体颗粒进入真空泵造成真空泵损坏；同时，自动清洁，既节约了人力，又避免有毒有害物质对人员的伤害。2、本实用新型通过电机和齿轮副带动清洁毛刷在过滤筒外周面转动，在硅单晶拉制结束后，可以自动并模仿人工清扫附着在过滤网上SiO等挥发物，不仅减轻了人工劳动强度，而且解决了SiO等挥发物遇到空气燃烧或者爆炸的危险，避免了锑、磷、砷等有毒有害掺杂剂对工人造成接触伤害。3、过滤罐体内设有支撑框架，其中设置的螺杆一方面能够固定过滤筒，另一方面能够通过轴套限制清洁毛刷的运动轨迹，使清洁毛刷跟随从动齿轮旋转时保持垂直且能够与过滤筒外周面紧密接触。

附图说明

图1为过滤器的整体示意图；

图2为图1的内部视图。

附图标记：1、过滤罐，2、过滤筒，3、清扫毛刷，4、过滤罐体，5、盖体，6、电机，7、主动齿轮，8、从动齿轮，9、卡子法兰连接机构，10、排气口，11、进气口，12、排污管，13、排污阀门，14、支撑框架，15、固定块，16、螺杆，17、水平托盘，18、轴套，19、法兰短节。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的单晶炉真空系统用自动清洁过滤器作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施。

单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，如图1所示，包括置于单晶炉与真空泵之间的过滤罐1，如图2所示，过滤罐1是由不锈钢制作而成的上部圆柱体、下部倒置圆锥体形状，过滤罐1包括过滤罐体4和固定在过滤罐体4上端开口处的盖体5，盖体5通过卡子法兰连接机构9与过滤罐体4固定连接，且盖体5下端面与过滤罐体4上端面之间采用O型密封圈进行密封。盖体5上设有用于与真空泵连接的排气口10，过滤罐体4圆周壁面上设有用于与单晶炉连接的进气口11，且过滤罐体4的底部设有排污管12，排污管12连接至真空扫除系统，排污管12上设有排污阀门13，清洁毛刷3清洁过滤筒2后，打开排污阀门13，由真空扫除系统将挥发物抽出过滤器。

本实用新型中，盖体5通过卡子法兰连接机构9与过滤罐体4固定连接，卡子法兰连接机构9为现有已知技术，即卡子法兰连接结构包括卡子、上法兰和下法兰，其中，上法兰与盖体焊接，下法兰与过滤罐体焊接，上法兰和下法兰之间可以夹有管板；卡子由螺栓、护套和螺母组成。在卡子法兰连接结构中，法兰上没有螺栓孔，卡子由法兰外侧通过卡脚夹住法兰，夹紧力通过拧紧螺母提供；拆卸时，只要松开螺母，放下卡子即可。通过卡子法兰连接结构，可快速实现盖体与过滤罐体之间的拆装。

该自动清洁过滤器中，过滤罐1中设有过滤筒2以及能够沿过滤筒2圆周方向转动的清扫毛刷3，清扫毛刷3能够在圆周转动过程中清洁过滤筒2表面，不仅减轻了人工劳动强度，而且解决了SiO遇到空气燃烧或者爆炸的危险，避免了锑、磷、砷等有毒有害掺杂剂对工人造成接触伤害。

如图2所示，过滤罐体4内部设有啮合设置的主动齿轮7和从动齿轮8，盖体5上设有用于带动主动齿轮7转动的电机6，电机6和盖体5之间加有法兰短节19，法兰短节19与盖体5之间装有O型密封圈，电机6的电机轴和法兰短节19之间采用机械旋转密封，即：法兰短节19内部装有一个上轴封、一个下轴封和一个轴承，其中，上轴封内圈与电机轴紧密配合，外圈直径小于法兰短节19内径，保证电机轴旋转过程中上轴套随电机轴一起转动；下轴封外圈与法兰短节19紧密配合，内圈直径大于电机轴直径，保证电机轴旋转过程中不带动下轴封。其中，上下轴封接触端面采用硬质材料，均为平面，电机6与法兰短节19连接压紧时，由装在上轴封外部的压缩弹簧受力形变使上下轴封接触端面紧密压合；轴承用来定位电机轴旋转。

其中，从动齿轮8的中心轴线与过滤筒2的中心轴线相互重合，清扫毛刷3垂直固定在从动齿轮8上对应过滤筒2外缘的齿轮面上。

如图2所示，过滤罐体4内设有固定在盖体5下端面上的支撑框架14，支撑框架14底部设有带有内螺纹孔的固定块15，固定块15中套设有螺杆16，螺杆16的上端设有水平托盘17，所述的过滤筒2夹设有水平托盘17和盖体5之间。其中，位于固定块15与水平托盘17之间的螺杆16上还套设有轴套18，清扫毛刷3的下端延伸后与轴套18连接，轴套18可随清扫毛刷3作圆周运动；过滤筒2上端面与盖体5下端面、过滤筒2下端面与水平托盘17上端面之间均采用O型密封圈进行密封。

本实用新型中的清扫毛刷3为两个，两个清扫毛刷3在水平面上互成180°，用来清扫附着在过滤筒2上的挥发物。两个清扫毛刷3下方延伸引至共用一个轴套18，轴套18用来固定清扫毛刷3，并支持清扫毛刷3绕过滤筒2做圆周运动，实现过滤器自动清洁滤网功能，保证清扫毛刷3跟随从动齿轮8旋转时保持垂直且与过滤筒2紧密接触。

当电机6动作时，主动齿轮7带动从动齿轮8旋转，其中，从动齿轮8的齿轮面上挖有内孔，内孔中装有过滤筒2，从动齿轮8转动，过滤筒2固定不动；且从动齿轮8上装有长度与过滤筒2高度一致的清扫毛刷3。从动齿轮8的定位是依靠装在盖体5下端面上沿圆周均匀分布的滑动轴承。本实用新型中，水平托盘17由螺杆16转动向上托起，直至将过滤筒2上下两个端面与盖体5和水平托盘17压紧且密封。

当停炉清扫过滤器时，只需按动电机6的启动按钮，接通电源，之后电机6带动齿轮副旋转，安装于从动齿轮8上的清扫毛刷3就会围绕过滤筒2做圆周旋转，清除掉过滤筒2上吸附的SiO等挥发物和砷、磷等掺杂剂。清扫过程完全密闭，并且模拟人工清扫过滤器过程。不但能有效清洁过滤器，而且保证了人工的安全健康。

Claims (8)

1.单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，其特征在于：包括置于单晶炉与真空泵之间的过滤罐（1）、固定在过滤罐（1）中的过滤筒（2）以及能够沿过滤筒（2）圆周方向转动的清扫毛刷（3），清扫毛刷（3）能够在圆周转动过程中清洁过滤筒（2）表面。

2.根据权利要求1所述的单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，其特征在于：所述的过滤罐（1）包括过滤罐体（4）和固定在过滤罐体（4）上端开口处的盖体（5），过滤罐体（4）内部设有啮合设置的主动齿轮（7）和从动齿轮（8），盖体（5）上设有用于带动主动齿轮（7）转动的电机（6），其中，从动齿轮（8）的中心轴线与过滤筒（2）的中心轴线相互重合，所述的清扫毛刷（3）垂直固定在从动齿轮（8）的齿轮面上。

3.根据权利要求2所述的单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，其特征在于：盖体（5）通过卡子法兰连接机构（9）与过滤罐体（4）固定连接，且盖体（5）下端面与过滤罐体（4）上端面之间采用O型密封圈进行密封。

4.根据权利要求2所述的单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，其特征在于：所述的盖体（5）上设有用于与真空泵连接的排气口（10），过滤罐体（4）圆周壁面上设有用于与单晶炉连接的进气口（11），且过滤罐体（4）的底部设有排污管（12），排污管（12）上设有排污阀门（13）。

5.根据权利要求2所述的单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，其特征在于：所述的过滤罐体（4）内设有固定在盖体（5）下端面上的支撑框架（14），支撑框架（14）底部设有带有内螺纹孔的固定块（15），固定块（15）中套设有螺杆（16），螺杆（16）的上端设有水平托盘（17），所述的过滤筒（2）夹设有水平托盘（17）和盖体（5）之间。

6.根据权利要求5所述的单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，其特征在于：位于固定块（15）与水平托盘（17）之间的螺杆（16）上还套设有轴套（18），清扫毛刷（3）的下端延伸后与轴套（18）连接，轴套（18）可随清扫毛刷（3）作圆周运动。

7.根据权利要求6所述的单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，其特征在于：所述的清扫毛刷（3）为两个，两个清扫毛刷（3）在水平面上互成180°。

8.根据权利要求5所述的单晶炉真空系统用自动清洁过滤器，其特征在于：过滤筒（2）上端面与盖体（5）下端面、过滤筒（2）下端面与水平托盘（17）上端面之间均采用O型密封圈进行密封。