CN214032760U - 单晶炉用组合电极及其与发热体一体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单晶炉用组合电极及其与发热体一体结构。其中单晶炉用组合电极，包括：发热体支撑脚，设有第一连接孔和第二连接孔，第二连接孔用于与发热体连接；第一电极，包括相对的第一端和第二端，第一端设有第三连接孔；电极连接件，与第一连接孔和第三连接孔配合，以将发热体支撑脚与第一电极连接；及第二电极，包括相对的第三端和第四端，第四端用于与铜电极连接；第二端和第三端中的一个设有螺孔，另一个设有带外螺纹的凸起；第一电极和第二电极中的一个为石墨电极，另一个为碳/碳复合材料电极。上述单晶炉用组合电极的结构简单，既能体现石墨导电的性能优势，又能充分利用碳/碳复合材料导热系数低的特点，节能降耗。

Description

单晶炉用组合电极及其与发热体一体结构

技术领域

本实用新型涉及单晶炉设备技术领域，特别是涉及一种单晶炉用组合电极及其与发热体一体结构。

背景技术

在单晶炉中电极是热场内外的过渡部件，其一端与热量源头发热体相接，另一端与通有冷却水的铜电极相连，是一个突出的热量散失点。随着单晶行业越发严苛的降本要求，把电极由石墨更换成碳/碳材质能有效的降低设备能耗。碳/碳材质的导热系数要远低于石墨，虽电阻率略高，在替换后会致其自身发热少许增加，但增加的幅度要远小于传导热量的减少幅度，因而表现出节能降耗的效果。由于碳/碳材质在单晶行业的兴起时间不长，很多设备都还是根据石墨来设计的，因此会面临一些电极既细又长的情况。这时，如果只是单纯的进行材质替换，会造成电极自身发热过高，熔断绝缘套，甚至不能正常工作的后果。

因此，电极的结构还有待改进。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种结构简单、节能降耗的单晶炉用组合电极及其与发热体一体结构。

一种单晶炉用组合电极，包括：

发热体支撑脚，设有第一连接孔和第二连接孔，所述第二连接孔用于与发热体连接；

第一电极，包括相对的第一端和第二端，所述第一端设有第三连接孔；

电极连接件，与所述第一连接孔和所述第三连接孔配合，以将所述发热体支撑脚与所述第一电极连接；及

第二电极，包括相对的第三端和第四端，所述第四端用于与铜电极连接；所述第二端和所述第三端中的一个设有螺孔，另一个设有带外螺纹的凸起；所述第一电极和所述第二电极中的一个为石墨电极，另一个为碳/碳复合材料电极。

在其中一些实施例中，所述第一电极为石墨电极，所述第二电极为碳/碳复合材料电极。

在其中一些实施例中，所述第二端设有带外螺纹的凸起，所述第三端设有螺孔。

在其中一些实施例中，所述电极连接件为电极螺栓，所述第一连接孔为通孔，所述第三连接孔为螺孔。

在其中一些实施例中，所述第四端设有用于与铜电极连接的第四连接孔，所述第四连接孔与所述第三端的螺孔连通，所述第四连接孔为螺孔。

在其中一些实施例中，所述第一连接孔包括相互连通的第一段和第二段，所述第一段的内径大于所述第二段的内径，所述电极连接件依次穿过所述第一连接孔的所述第一段和所述第二段及所述第三连接孔。

在其中一些实施例中，所述电极连接件与所述第一连接孔和所述第三连接孔配合时，所述电极连接件与所述设有带外螺纹的凸起之间具有间隔。

在其中一些实施例中，所述第一电极的侧壁还设有第一通孔，所述第一通孔用于与所述间隔连通。

在其中一些实施例中，所述发热体支撑脚包括支撑脚本体及设于所述支撑脚本体上的连接部，所述第一连接孔设于所述支撑脚本体上，所述第二连接孔设于所述连接部上。

在其中一些实施例中，所述支撑脚本体靠近所述连接部且远离所述第一连接孔的一侧设有用于支撑发热体的支撑区。

一种单晶炉用组合电极与发热体一体结构，包括发热体、发热体连接件及上述任一项所述的单晶炉用组合电极，所述发热体通过所述发热体连接件与所述单晶炉用组合电极的第二连接孔连接。

上述单晶炉用组合电极的结构简单，且利用第一电极和第二电极的材质不同，既能体现石墨导电的性能优势，又能充分利用碳/碳复合材料导热系数低的特点，故而解决了采用单一结构的碳/碳复合材料电极易造成电极自身发热过高等问题，进而有利于节能降耗。

上述单晶炉用组合电极与发热体装配时，可先将第二电极紧固到铜电极上，再将第一电极的第二端与第二电极的第三端通过螺纹配合。然后将发热体与发热体支撑脚的第二连接孔紧固到一起，再通过电极连接件将发热体支撑脚与第一电极连接。这种组合电极的这种装配方法简单实用，易于操作，灵活性强。

附图说明

图1为一实施例的单晶炉用组合电极与发热体一体结构的结构示意图；

图2为图1所示的单晶炉用组合电极与发热体一体结构的第一电极的结构示意图；

图3为图1所示的单晶炉用组合电极与发热体一体结构的第二电极的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1示出了一实施例的单晶炉用组合电极与发热体一体结构的结构示意图；

图2示出了图1所示的单晶炉用组合电极与发热体一体结构的第一电极的结构示意图；图3示出了图1所示的单晶炉用组合电极与发热体一体结构的第二电极的结构示意图。

请参阅图1，本实用新型一实施方式提供了一种单晶炉用组合电极和发热体一体结构10，包括单晶炉用组合电极100、发热体200及发热体连接件300。发热体200通过发热体连接件300与单晶炉用组合电极100连接，具体与单晶炉用组合电极100的第二连接孔连接。

在其中一些实施例中，发热体连接件300为发热体螺栓。

进一步地，本实用新型一实施方式提供了一种单晶炉用组合电极100，包括发热体支撑脚110、第一电极120、电极连接件130及第二电极140。

发热体支撑脚110设有第一连接孔和第二连接孔，第二连接孔用于与发热体200连接。

参阅图2，第一电极120包括相对的第一端121和第二端122，第一端121 设有第三连接孔123。

继续参阅图1，电极连接件130与第一连接孔和第一电极120的第三连接孔 123配合，以将发热体支撑脚110与第一电极120连接。

请参阅图3，第二电极140包括相对的第三端141和第四端142，第四端142 用于与铜电极400(见图1)连接。第一电极120的第二端122和第二电极140 的第三端141中的一个设有螺孔，另一个设有带外螺纹的凸起。第一电极120 和第二电极140中的一个为石墨电极，另一个为碳/碳复合材料电极。

上述单晶炉用组合电极100的结构简单，且利用第一电极120和第二电极 140的材质不同，既能体现石墨导电的性能优势，又能充分利用碳/碳复合材料导热系数低的特点，故而解决了采用单一结构的碳/碳复合材料电极易造成电极自身发热过高等问题，进而有利于节能降耗。

上述单晶炉用组合电极100与发热体200装配时，可先将第二电极140紧固到铜电极400上，再将第一电极120的第二端122与第二电极140的第三端 141通过螺纹配合。然后将发热体200与发热体支撑脚110的第二连接孔紧固到一起，再通过电极连接件130将发热体支撑脚110与第一电极120连接。这种组合电极的这种装配方法简单实用，易于操作，灵活性强。

在其中一些实施例中，第一电极120为石墨电极，第二电极140为碳/碳复合材料电极。采用这种特定的材料的电极组合，可减少第二电极140与铜电极 400连接时的导热，进而降低设备能耗。

进一步地，电极连接件130的材质为碳/碳复合材料或石墨。

在其中一些实施例中，第一电极120的第二端122设有带外螺纹的凸起，第二电极140的第三端141设有螺孔。

在其中一些实施例中，电极连接件130为电极螺栓，发热体支撑脚110的第一连接孔为通孔，第一电极120的第三连接孔123为螺孔。

在其中一些实施例中，第一连接孔包括相互连通的第一段和第二段，第一段的内径大于第二段的内径，电极连接件130依次穿过第一连接孔的第一段和第二段及第三连接孔123。

请继续参阅图1，在其中一些实施例中，电极连接件130与第一连接孔和第三连接孔123配合时，电极连接件130与设有带外螺纹的凸起之间具有间隔，以预留装配空间。请参阅图1及图2，进一步地，第一电极120的侧壁还设有第一通孔125，第一通孔125用于与间隔连通，以避免装卸时第三连接孔123内形成负压空间，减小电极连接件130的装卸阻力。

请继续参阅图1，在其中一些实施例中，发热体支撑脚110包括支撑脚本体 111及设于支撑脚本体111上的连接部112，第一连接孔设于支撑脚本体111上，第二连接孔设于连接部112上。进一步地，第一连接孔与第二连接孔的延伸方向相互垂直。

进一步地，支撑脚本体111靠近连接部112且远离第一连接孔的一侧设有支撑区(图未示)，用于支撑发热体200。进一步地，连接部112的靠近支撑区的侧面为与发热体200的接触面。

进一步地，第一电极120的第一通孔125位于第一电极120的远离连接部 112的一侧。

进一步地，第二电极140的侧壁还设有第二通孔143。进一步地，第二通孔143设于第二电极120的靠近轴向中心的位置。在其中一些实施例中，第四端 142设有用于与铜电极400连接的第四连接孔144。进一步地，第四连接孔144 为螺孔。进一步地，第二电极120的第三端141设有螺孔时，第四连接孔144 与第三端141的螺孔连通。具体地，第四连接孔144与第三端141的螺孔的螺孔中心对齐，内径也相同；换言之，第二电极120的两端螺纹为相同规格。

在本具体示例中，第一电极120和第二电极140为圆柱形。

进一步地，单晶炉用组合电极和发热体一体结构还包括铜电极400。铜电极 400设有螺纹凸起部410，铜电极400的螺纹凸起部410与第四连接孔144通过螺纹配合。进一步地，铜电极400与第二电极140配合时，螺纹凸起部410与上述设有外螺纹的凸起之间具有间隔，以预留装配空间。进一步地，第二通孔 143与该间隔连通，以避免装卸时第二电极140内形成负压空间，减小第一电极 120的装卸阻力。换言之，第二通孔143与第四连接孔144或者第三端141的螺孔连通。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种单晶炉用组合电极，其特征在于，包括：

发热体支撑脚，设有第一连接孔和第二连接孔，所述第二连接孔用于与发热体连接；

第一电极，包括相对的第一端和第二端，所述第一端设有第三连接孔；

电极连接件，与所述第一连接孔和所述第三连接孔配合，以将所述发热体支撑脚与所述第一电极连接；及

第二电极，包括相对的第三端和第四端，所述第四端用于与铜电极连接；所述第二端和所述第三端中的一个设有螺孔，另一个设有带外螺纹的凸起；所述第一电极和所述第二电极中的一个为石墨电极，另一个为碳/碳复合材料电极。

2.如权利要求1所述的单晶炉用组合电极，其特征在于，所述第一电极为石墨电极，所述第二电极为碳/碳复合材料电极。

3.如权利要求2所述的单晶炉用组合电极，其特征在于，所述第二端设有带外螺纹的凸起，所述第三端设有螺孔。

4.如权利要求3所述的单晶炉用组合电极，其特征在于，所述第四端设有用于与铜电极连接的第四连接孔，所述第四连接孔与所述第三端的螺孔连通，所述第四连接孔为螺孔。

5.如权利要求1所述的单晶炉用组合电极，其特征在于，所述电极连接件为电极螺栓，所述第一连接孔为通孔，所述第三连接孔为螺孔。

6.如权利要求1至5任一项所述的单晶炉用组合电极，其特征在于，所述电极连接件与所述第一连接孔和所述第三连接孔配合时，所述电极连接件与所述设有带外螺纹的凸起之间具有间隔。

7.如权利要求6所述的单晶炉用组合电极，其特征在于，所述第一电极的侧壁还设有第一通孔，所述第一通孔用于与所述间隔连通。

8.如权利要求1至5任一项所述的单晶炉用组合电极，其特征在于，所述发热体支撑脚包括支撑脚本体及设于所述支撑脚本体上的连接部，所述第一连接孔设于所述支撑脚本体上，所述第二连接孔设于所述连接部上。

9.如权利要求8所述的单晶炉用组合电极，其特征在于，所述支撑脚本体靠近所述连接部且远离所述第一连接孔的一侧设有用于支撑发热体的支撑区。

10.一种单晶炉用组合电极与发热体一体结构，其特征在于，包括发热体、发热体连接件及如权利要求1至9任一项所述的单晶炉用组合电极，所述发热体通过所述发热体连接件与所述单晶炉用组合电极的第二连接孔连接。

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