CN216946230U - 多晶硅还原炉用新型石墨组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，属于多晶硅生产设备技术领域。该多晶硅还原炉用新型石墨组件，包括石墨支撑座和防沉积组件。所述石墨支撑座包括底座、电极和硅芯棒，所述防沉积组件包括卡瓣、卡帽和石墨护罩，通过卡帽与底座的配合，对卡瓣进行卡接固定，将硅芯棒插到卡瓣内，再将石墨护罩螺接固定在卡帽顶部，通过石墨护罩及卡帽将卡瓣与还原炉里的环境隔开，从而有效地避免了多晶硅沉积到卡瓣的表面，利于石墨组件的重复利用，通过密封套的设置，能够对电极与底座的连接处进行密封，避免两者之间的缝隙沉积多晶硅而粘接在一起，造成生产结束后需要拆卸循环使用时，难以将二者拆卸开来。

Description

多晶硅还原炉用新型石墨组件

技术领域

本申请涉及多晶硅生产设备领域，具体而言，涉及一种多晶硅还原炉用新型石墨组件。

背景技术

多晶硅是用于生产半导体和太阳能光伏产品的主要原料，目前用于生产多晶硅的主要方法有改良西门子法、硅烷法、硫化床法等方法，其中改良西门子法和硅烷法在还原过程中都需要沉积载体，目前广泛使用的为硅芯，包括方形硅芯、圆形硅芯等等，硅芯与电极之间通过石墨组件来连接和卡紧。

多晶硅在还原炉中生长，多晶硅会不断的沉积到硅芯和石墨组件上，将硅芯包裹在其中，同时也会把靠近硅芯底部的石墨卡瓣包裹住，造成整个石墨组件只能一次性使用，增加了生产成本，且电极与卡座的连接处密封性能不佳，很容易沉积多晶硅，使得卡座和电极之间粘接在一起，生产结束后需要拆卸循环使用时，难以将二者拆卸开来。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本申请提供了一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，旨在改善上述背景技术中提出的问题。

本申请实施例提供了一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，包括石墨支撑座和防沉积组件。

所述石墨支撑座包括底座、电极和硅芯棒，所述底座底部开设有锥形槽，所述锥形槽顶部开设有阶梯通孔，所述电极贯穿插设于所述阶梯通孔内，且所述电极与所述阶梯通孔内周壁之间设置有密封套，所述硅芯棒底端套接于所述电极伸出所述底座顶部的一端，所述底座外周壁设置有开口朝上的固定环。

所述防沉积组件包括卡瓣、卡帽和石墨护罩，所述卡瓣套设于所述硅芯棒外部，且所述卡瓣抵接于所述底座顶部，所述卡帽套接于所述卡瓣外周壁，且所述卡帽螺接于所述固定环，所述石墨护罩套接于所述硅芯棒，所述石墨护罩螺接于所述卡帽。

在上述实现过程中，卡瓣放置在底座顶部，将卡帽套在卡瓣外部并螺接固定在底座顶部，从而对卡瓣进行卡接固定，将硅芯棒插到卡瓣内，再将石墨护罩螺接固定在卡帽顶部，利用石墨护罩提高硅芯棒安装固定时的稳定性，同时通过石墨护罩及卡帽将卡瓣与还原炉里的环境隔开，从而有效地避免了多晶硅沉积到卡瓣的表面，通过密封套的设置，能够对电极与底座的连接处进行密封，同理通过固定环能够提高了卡帽与底座之间的密封性能，避免两者之间的缝隙沉积多晶硅而粘接在一起，造成生产结束后需要拆卸循环使用时，难以将二者拆卸开来。

在一种具体的实施方案中，所述电极靠近底端的外周侧设置有螺纹接头，所述螺纹接头螺接于所述阶梯通孔的底端，所述螺纹接头底部与所述阶梯通孔四周的所述锥形槽顶壁之间还固设有第一密封垫。

在上述实现过程中，通过螺纹接头将电极快速固定插设在阶梯通孔内，便于电极的安装，第一密封垫能够对阶梯通孔底端进行密封。

在一种具体的实施方案中，所述螺纹接头底部的所述电极外周侧开有防滑纹，所述电极靠近顶端的外周侧阵列设置有弹性凸块，所述硅芯棒底端开有与所述弹性凸块适配的插孔。

在上述实现过程中，防滑纹的设置，便于拧动电极进行装拆，弹性凸块与插孔的配合，能够使硅芯棒与电极的连接更加稳固。

在一种具体的实施方案中，所述固定环内侧壁开有内螺纹，所述卡帽外周壁的底端开有与所述内螺纹适配的外螺纹。

在上述实现过程中，使得卡帽的外螺纹及固定环的内螺纹均被罩设在固定环内，避免螺纹外漏。

在一种具体的实施方案中，所述底座外周壁设置有限位阶梯，所述限位阶梯位于所述固定环的上方，所述卡帽的内壁上还设置有与所述限位阶梯适配的限位槽。

在上述实现过程中，通过限位阶梯和限位槽的设置，限制卡帽移动距离，避免用力过大卡帽压坏卡瓣。

在一种具体的实施方案中，所述卡帽内壁与所述卡瓣外周壁的接触处设置有O型密封圈，所述O型密封圈设置于所述固定环内侧和所述限位阶梯上方。

在上述实现过程中，进一步对卡帽内壁与卡瓣连接处的缝隙进行封堵，避免多晶硅进入卡帽内并沉积到卡瓣上。

在一种具体的实施方案中，所述底座顶部开设有环形凹槽，所述卡瓣底部固设有环形块，所述环形块卡接入所述环形凹槽内，且所述环形块与所述环形凹槽的接触处固设有第二密封垫。

在上述实现过程中，通过环形块与环形凹槽的配合，增加卡瓣安装在底座顶部的稳定性，第二密封垫能够对两者的接触处进行密封。

在一种具体的实施方案中，所述石墨护罩底部固设有螺纹环，所述螺纹环螺纹连接于所述卡帽外周壁的顶部。

在上述实现过程中，通过螺纹环的设置，方便石墨护罩的拆装。

在一种具体的实施方案中，所述石墨护罩内顶部固设有连接管，所述连接管与所述石墨护罩的连接处开设弧形槽。

在一种具体的实施方案中，所述连接管插设有石墨套管，所述石墨套管延伸入所述卡瓣内，所述硅芯棒底端套设于所述石墨套管内。

在上述实现过程中，通过连接管的设置，将硅芯棒插入到卡瓣内后，石墨套管也进入到卡瓣内，使得硅芯棒与石墨接触面更加贴合，同时连接管能够提升硅芯棒安装地牢固性，通过该设置开设弧形槽，能够容纳一定的多晶硅，从而减少从石墨护罩上敲下多晶硅的次数，减少工件的损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本申请实施方式提供的多晶硅还原炉用新型石墨组件结构示意图；

图2为本申请实施方式提供的石墨支撑座结构示意图；

图3为本申请实施方式提供的图2中A部分放大结构示意图；

图4为本申请实施方式提供的电极结构示意图；

图5为本申请实施方式提供的防沉积组件结构示意图；

图6为本申请实施方式提供的石墨护罩结构示意图。

图中：10-石墨支撑座；110-底座；111-锥形槽；112-阶梯通孔；113-限位阶梯；114-环形凹槽；120-电极；121-螺纹接头；122-防滑纹；123-第一密封垫；124-弹性凸块；130-硅芯棒；131-插孔；140-固定环；141-内螺纹；150-密封套；160-O型密封圈；170-第二密封垫；20-防沉积组件；210-卡瓣；211-环形块；220-卡帽；221-外螺纹；222-限位槽；230-石墨护罩；231-螺纹环；232-连接管；233-弧形槽；240-石墨套管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1-6，本申请提供一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，包括石墨支撑座10和防沉积组件20。

请参阅图2、3和4，石墨支撑座10包括底座110、电极120和硅芯棒130，底座110底部开设有锥形槽111，锥形槽111顶部开设有阶梯通孔112，电极120贯穿插设于阶梯通孔112内，且电极120与阶梯通孔112内周壁之间设置有密封套150，硅芯棒130底端套接于电极120伸出底座110顶部的一端，底座110外周壁设置有开口朝上的固定环140。

在具体设置时，电极120靠近底端的外周侧设置有螺纹接头121，螺纹接头121螺接于阶梯通孔112的底端，螺纹接头121底部与阶梯通孔112四周的锥形槽111顶壁之间还固设有第一密封垫123，电极120靠近底端的外周侧设置有螺纹接头121，螺纹接头121螺接于阶梯通孔112的底端，螺纹接头121底部与阶梯通孔112四周的锥形槽111顶壁之间还固设有第一密封垫123，螺纹接头121底部的电极120外周侧开有防滑纹122，电极120靠近顶端的外周侧阵列设置有弹性凸块124，硅芯棒130底端开有与弹性凸块124适配的插孔131，防滑纹122的设置，便于拧动电极120进行装拆，弹性凸块124与插孔131的配合，能够使硅芯棒130与电极120的连接更加稳固。

请参阅图1和5，防沉积组件20包括卡瓣210、卡帽220和石墨护罩230，卡瓣210套设于硅芯棒130外部，且卡瓣210抵接于底座110顶部，卡帽220套接于卡瓣210外周壁，且卡帽220螺接于固定环140，石墨护罩230套接于硅芯棒130，石墨护罩230螺接于卡帽220。

在具体设置时，固定环140内侧壁开有内螺纹141，卡帽220外周壁的底端开有与内螺纹141适配的外螺纹221，使得卡帽220的外螺纹221及固定环140的内螺纹141均被罩设在固定环140内，避免螺纹外漏，底座110外周壁设置有限位阶梯113，限位阶梯113位于固定环140的上方，卡帽220的内壁上还设置有与限位阶梯113适配的限位槽222，通过限位阶梯113和限位槽222的设置，限制卡帽220移动距离，避免用力过大卡帽220压坏卡瓣210。

在一些具体的实施方案中，底座110顶部开设有环形凹槽114，卡瓣210底部固设有环形块211，环形块211卡接入环形凹槽114内，且环形块211与环形凹槽114的接触处固设有第二密封垫170，通过环形块211与环形凹槽114的配合，增加卡瓣210安装在底座110顶部的稳定性，第二密封垫170能够对两者的接触处进行密封。

在其他一些实施方案中，卡帽220内壁与卡瓣210外周壁的接触处设置有O型密封圈160，O型密封圈160设置于固定环140内侧和限位阶梯113上方，进一步对卡帽220内壁与卡瓣210连接处的缝隙进行封堵，避免多晶硅进入卡帽220内并沉积到卡瓣210上。

请参阅图5和6，石墨护罩230底部固设有螺纹环231，螺纹环231螺纹连接于卡帽220外周壁的顶部，通过螺纹环231的设置，方便石墨护罩230的拆装，石墨护罩230内顶部固设有连接管232，连接管232与石墨护罩230的连接处开设弧形槽233，连接管232插设有石墨套管240，石墨套管240延伸入卡瓣210内，硅芯棒130底端套设于石墨套管240内，通过连接管232的设置，将硅芯棒130插入到卡瓣210内后，石墨套管240也进入到卡瓣210内，使得硅芯棒130与石墨接触面更加贴合，同时连接管232能够提升硅芯棒130安装地牢固性，通过该设置开设弧形槽233，能够容纳一定的多晶硅，从而减少从石墨护罩230上敲下多晶硅的次数，减少工件的损耗。

该多晶硅还原炉用新型石墨组件的工作原理：使用时，卡瓣210放置在底座110顶部，将卡帽220套在卡瓣210外部，并通过卡帽220的外螺纹221与固定环140的内螺纹141的配合将卡帽220螺接固定在底座110顶部，从而对卡瓣210进行卡接固定，将硅芯棒130插到卡瓣210内，再将石墨护罩230通过螺纹环231螺接固定在卡帽220顶部，利用连接管232和石墨护罩230提高硅芯棒130安装固定时的稳定性，同时通过石墨护罩230及卡帽220将卡瓣210与还原炉里的环境隔开，从而有效地避免了多晶硅沉积到卡瓣210的表面，通过第一密封垫123和密封套150的设置，能够对电极120与底座110的连接处进行密封，同理通过固定环140、O型密封圈160和第二密封垫170能够提高了卡帽220与底座110之间密封性能，避免两者之间的缝隙沉积多晶硅而粘接在一起，造成生产结束后需要拆卸循环使用时，难以将二者拆卸开来。

需要说明的是，电极120和硅芯棒130具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘。

电极120和硅芯棒130的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，其特征在于，包括

石墨支撑座(10)，所述石墨支撑座(10)包括底座(110)、电极(120)和硅芯棒(130)，所述底座(110)底部开设有锥形槽(111)，所述锥形槽(111)顶部开设有阶梯通孔(112)，所述电极(120)贯穿插设于所述阶梯通孔(112)内，且所述电极(120)与所述阶梯通孔(112)内周壁之间设置有密封套(150)，所述硅芯棒(130)底端套接于所述电极(120)伸出所述底座(110)顶部的一端，所述底座(110)外周壁设置有开口朝上的固定环(140)；

防沉积组件(20)，所述防沉积组件(20)包括卡瓣(210)、卡帽(220)和石墨护罩(230)，所述卡瓣(210)套设于所述硅芯棒(130)外部，且所述卡瓣(210)抵接于所述底座(110)顶部，所述卡帽(220)套接于所述卡瓣(210)外周壁，且所述卡帽(220)螺接于所述固定环(140)，所述石墨护罩(230)套接于所述硅芯棒(130)，所述石墨护罩(230)螺接于所述卡帽(220)。

2.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，其特征在于，所述电极(120)靠近底端的外周侧设置有螺纹接头(121)，所述螺纹接头(121)螺接于所述阶梯通孔(112)的底端，所述螺纹接头(121)底部与所述阶梯通孔(112)四周的所述锥形槽(111)顶壁之间还固设有第一密封垫(123)。

3.根据权利要求2所述的一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，其特征在于，所述螺纹接头(121)底部的所述电极(120)外周侧开有防滑纹(122)，所述电极(120)靠近顶端的外周侧阵列设置有弹性凸块(124)，所述硅芯棒(130)底端开有与所述弹性凸块(124)适配的插孔(131)。

4.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，其特征在于，所述固定环(140)内侧壁开有内螺纹(141)，所述卡帽(220)外周壁的底端开有与所述内螺纹(141)适配的外螺纹(221)。

5.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，其特征在于，所述底座(110)外周壁设置有限位阶梯(113)，所述限位阶梯(113)位于所述固定环(140)的上方，所述卡帽(220)的内壁上还设置有与所述限位阶梯(113)适配的限位槽(222)。

6.根据权利要求5所述的一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，其特征在于，所述卡帽(220)内壁与所述卡瓣(210)外周壁的接触处设置有O型密封圈(160)，所述O型密封圈(160)设置于所述固定环(140)内侧和所述限位阶梯(113)上方。

7.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，其特征在于，所述底座(110)顶部开设有环形凹槽(114)，所述卡瓣(210)底部固设有环形块(211)，所述环形块(211)卡接入所述环形凹槽(114)内，且所述环形块(211)与所述环形凹槽(114)的接触处固设有第二密封垫(170)。

8.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，其特征在于，所述石墨护罩(230)底部固设有螺纹环(231)，所述螺纹环(231)螺纹连接于所述卡帽(220)外周壁的顶部。

9.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，其特征在于，所述石墨护罩(230)内顶部固设有连接管(232)，所述连接管(232)与所述石墨护罩(230)的连接处开设弧形槽(233)。

10.根据权利要求9所述的一种多晶硅还原炉用新型石墨组件，其特征在于，所述连接管(232)插设有石墨套管(240)，所述石墨套管(240)延伸入所述卡瓣(210)内，所述硅芯棒(130)底端套设于所述石墨套管(240)内。

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