CN215251326U - 单晶炉炉底保温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单晶炉炉底保温装置，装置包括耐高温硬质壳体与填充于耐高温硬质壳体内的耐高温填充结构，耐高温硬质壳体分布有贯穿耐高温硬质壳体的电极安装孔；耐高温硬质壳体包括开口主体和与所述开口主体适配的盖体；采用耐高温硬质壳体内填充耐高温填充结构进行保温，不易在高温下老化，能够填充耐高温填充结构的同时便于固定成型与单晶炉炉底适配，耐高温硬质壳体包括开口主体和与所述开口主体适配的盖体，便于向内填充耐高温填充结构。

Description

单晶炉炉底保温装置

技术领域

本实用新型涉及单晶炉领域，具体涉及单晶炉炉底保温装置。

背景技术

拉制单晶硅是太阳能组件生产中的一个重要步骤，而单晶炉则是拉制单晶硅工序中的主要设备。单晶炉在拉制单晶时在惰性气体环境中高温(1000℃以上)将多晶硅等多晶材料熔化，并在炉体内保持高温，用直拉法生长无错位单晶的设备。

由于单晶炉在直拉单晶时需要在炉体内保持高温，因此在生产中通常采用保温装置进行保温。传统的单晶炉炉底保温装置主要采用石墨固化毡或石墨软毡，将石墨固化毡或石墨软毡直接垫在单晶炉炉底，随着多棒拉制工艺推广，单晶炉炉台运行时间加长，石墨软毡及石墨固化毡材料老化加速，保温性能下降，导致单晶炉电耗成本及更换成本逐步上升，实际生产使用中生产成本较高。

目前采用固化毡或软毡内填充导热系数小且耐高温的填充物的保温装置进行保温，有效提高保温效果，减缓固化毡或软毡的老化速度，延长保温装置的使用寿命，但固化毡材料较软，填充物也很细碎，向固化毡内填充足量填充物的同时使保温装置形成与单晶炉炉底适配的形状较为困难。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种单晶炉炉底保温装置。

本实用新型的技术方案是：一种单晶炉炉底保温装置，所述装置包括耐高温硬质壳体与填充于所述耐高温硬质壳体内的耐高温填充结构，所述耐高温硬质壳体分布有贯穿所述耐高温硬质壳体的电极安装孔；所述耐高温硬质壳体包括开口主体和与所述开口主体适配的盖体。

在一种较佳的实施方式中，所述开口主体包括底盘和保温环，所述底盘、所述保温环与所述盖体围合组成所述耐高温硬质壳体。

在一种较佳的实施方式中，所述盖体与所述底盘的周面延伸有用于与单晶炉炉底配装的卡接结构。

在一种较佳的实施方式中，所述保温环的两端分别与所述盖体及所述底盘的端面卡合连接。

在一种较佳的实施方式中，所述盖体与所述底盘之间连接有支撑管，所述支撑管的两端分别卡合连接于所述盖体与所述底盘，所述耐高温填充结构填充于所述支撑管与所述耐高温硬质壳体之间。

在一种较佳的实施方式中，每个所述电极安装孔内设置有一个所述支撑管，且所述电极安装孔与所述盖体相接的口部设置有与所述支撑管端部对接的电极护套。

在一种较佳的实施方式中，至少一个所述支撑管与所述盖体相接的口部连接有埚杆护罩。

在一种较佳的实施方式中，所述埚杆护罩的直径由所述盖体至远离所述盖体与所述底盘方向逐渐减小。

在一种较佳的实施方式中，至少一个所述支撑管与所述盖体相接的口部连接有导气护罩。

在一种较佳的实施方式中，所述耐高温填充结构包括石英填充层。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：提供一种单晶炉炉底保温装置，装置包括耐高温硬质壳体与填充于耐高温硬质壳体内的耐高温填充结构，耐高温硬质壳体分布有贯穿耐高温硬质壳体的电极安装孔；耐高温硬质壳体包括开口主体和与所述开口主体适配的盖体；采用耐高温硬质壳体内填充耐高温填充结构进行保温，不易在高温下老化，能够填充耐高温填充结构的同时便于固定成型与单晶炉炉底适配，耐高温硬质壳体包括开口主体和与所述开口主体适配的盖体，便于向内填充耐高温填充结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的单晶炉炉底保温装置的俯视图；

图2为本实用新型实施例所提供的单晶炉炉底保温装置的径向剖视图；

其中：1、耐高温硬质壳体；11、盖体；12、底盘；13、保温环；2、电极安装孔；3、支撑管；4、电极护套；5、埚杆护罩；6、导气护罩；61、支撑部；62、罩盖；7、卡接结构；8、石英填充层。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如背景技术所述，目前单晶炉在拉制单晶时普遍采用多棒拉制工艺，拉制时间长，需要保持炉内1000℃以上的高温，而目前采用的软毡及固毡材料在长时间的高温下老化加速，保温性能下降，难以满足多棒拉制时单晶炉的保温需求，并且软毡及固毡材料迅速老化导致需要频繁地更换新的软毡及固毡材料，增加了生产耗材成本和人力消耗。为解决此问题，本实用新型提供一种单晶炉炉底保温装置，采用耐高温硬质壳体内填充耐高温填充结构的方式对单晶炉炉底进行保温，能经受长时间的高温不易老化，耐高温硬质壳体制造成与单晶炉炉底适配的形状后不易变形，并且耐高温硬质壳体由开口主体和与所述开口主体适配的盖体构成，便于打开填充耐高温填充结构。

实施例1：本实施例提供一种单晶炉炉底保温装置，参照图1与图2所示，该装置包括耐高温硬质壳体1与填充于耐高温硬质壳体1内的耐高温填充结构，耐高温硬质壳体1分布有贯穿耐高温硬质壳体1的电极安装孔2；耐高温硬质壳体1包括开口主体和与所述开口主体适配的盖体11。具体的，耐高温硬质壳体1指能够耐受1500℃高温且硬度达到单晶炉热场中碳碳材料和石墨材料硬度的壳体。

在一种较佳的实施方式中，开口主体包括底盘12和保温环13，底盘12、保温环13与盖体11围合组成耐高温硬质壳体1。示例性的，耐高温硬质壳体1为石墨壳体，底盘12为石墨底盘，保温环13为石墨保温环。于本实施例中，优选盖体11与底盘12均为圆形板状结构，保温环13为圆环状结构，保温环13的圆环端面分别与盖体11、底盘12的边缘卡接配装形成闭合腔体。

在一种较佳的实施方式中，盖体11与底盘12的周面延伸有用于与单晶炉炉底配装的卡接结构7。

在一种较佳的实施方式中，保温环13的两侧分别与盖体11与底盘12卡合连接，便于安装和拆卸。优选的，保温环13垂直于盖体11与底盘12的端面。

在一种较佳的实施方式中，盖体11与底盘12之间连接有支撑管3，支撑管3的两端分别贯穿并卡合连接于盖体11与底盘12。耐高温填充结构填充于支撑管3外壁与耐高温硬质壳体1内壁形成的区域内。

在一种较佳的实施方式中，每个电极安装孔2内设置有一个支撑管3，且电极安装孔2与盖体11相接的口部设置有与支撑管3端部对接的电极护套4。电极护套4与电极安装孔2内的支撑管3对接保证隔开电极与耐高温硬质壳体1，避免单晶拉制过程中由于产生的挥发物残留，在高电流作用下使得电极与电极安装孔2之间形成通路从而导致炉台打火，最终导致加热器损坏、漏硅等重大安全事故的发生。示例性的，本实施例中电极护套4为与支撑管3内、外径均一致的管状结构。

在一种较佳的实施方式中，至少一个支撑管3与盖体11相接的口部连接有埚杆护罩5。更优选的，埚杆护罩5的直径由盖体11至远离盖体11与底盘12方向逐渐减小。埚杆护罩5与支撑管3形成的通孔采用缩径斜面设计，越向耐高温硬质壳体1外延伸直径越小，防止杂质掉入影响坩埚内的原料和坩埚杆运动。优选的，于本实施例中，埚杆护罩5与支撑管3的连接面上分别设置有公止口区部与母止口区部，通过公止口区部与母止口区部配合安装，连接紧密，密封性好。

在一种较佳的实施方式中，至少一个支撑管3与盖体11相接的口部连接有导气护罩6。示例性的，于本实施例中，有两个支撑管3与盖体11相接的口部连接有导气护罩6。支撑管3与盖体11相接的口部与导气护罩6止口切合。导气护罩6包括垂直于盖体11的支撑部61和连接于支撑部61远离盖体11一端的罩盖62。支撑部61上设置有导气口，罩盖62平行于盖体11。

在一种较佳的实施方式中，耐高温填充结构包括石英填充层8。优选的，石英填充层8包括片状的第一石英填充层和粉末状的第二石英填充层，第一石英填充层位于第二石英填充层邻近盖体11的一侧，第一石英填充层可以采用废旧石英埚碎片层，第二石英填充层可以采用石英砂层。更优选的，石英砂层的厚度等于支撑管3长度的1/2。更优选的，第一石英填充层与盖体11之间设置有空隙，以供耐高温填充层受热膨胀。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“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。

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一个或者更多个该特征。

另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单晶炉炉底保温装置，其特征在于，所述装置包括耐高温硬质壳体与填充于所述耐高温硬质壳体内的耐高温填充结构，所述耐高温硬质壳体分布有贯穿所述耐高温硬质壳体的电极安装孔；所述耐高温硬质壳体包括开口主体和与所述开口主体适配的盖体。

2.根据权利要求1所述的单晶炉炉底保温装置，其特征在于，所述开口主体包括底盘和保温环，所述底盘、所述保温环与所述盖体围合组成所述耐高温硬质壳体。

3.根据权利要求2所述的单晶炉炉底保温装置，其特征在于，所述盖体与所述底盘的周面延伸有用于与单晶炉炉底配装的卡接结构。

4.根据权利要求2所述的单晶炉炉底保温装置，其特征在于，所述保温环的两端分别与所述盖体及所述底盘的端面卡合连接。

5.根据权利要求2所述的单晶炉炉底保温装置，其特征在于，所述盖体与所述底盘之间连接有支撑管，所述支撑管的两端分别卡合连接于所述盖体与所述底盘，所述耐高温填充结构填充于所述支撑管外壁与所述耐高温硬质壳体内壁之间。

6.根据权利要求5所述的单晶炉炉底保温装置，其特征在于，每个所述电极安装孔内设置有一个所述支撑管，且所述电极安装孔与所述盖体相接的口部设置有与所述支撑管端部对接的电极护套。

7.根据权利要求5所述的单晶炉炉底保温装置，其特征在于，至少一个所述支撑管与所述盖体相接的口部连接有埚杆护罩。

8.根据权利要求7所述的单晶炉炉底保温装置，其特征在于，所述埚杆护罩的直径由所述盖体至远离所述盖体与所述底盘方向逐渐减小。

9.根据权利要求5所述的单晶炉炉底保温装置，其特征在于，至少一个所述支撑管与所述盖体相接的口部连接有导气护罩。

10.根据权利要求1所述的单晶炉炉底保温装置，其特征在于，所述耐高温填充结构包括石英填充层。

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