CN217378092U - 一种晶体拉制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种晶体拉制装置，包括：导流筒，所述导流筒形成为筒状且底端设有气流出口；水冷热屏，所述水冷热屏形成为筒状且所述水冷热屏的外壁贴合于所述导流筒的内壁；热屏环，所述热屏环可拆卸地贴设在所述水冷热屏内壁底端。本实用新型实施例的晶体拉制装置通过在水冷热屏的内壁底端可拆卸地设置热屏环，从而通过将热屏环贴设在水冷热屏内壁上或将热屏环从水冷热屏内壁拆下，以适应不同尺寸晶体的拉制需求，避免了储备不同规格的水冷热屏和频繁更换水冷热屏，降低了生产成本，提高了生产效率。

Description

一种晶体拉制装置

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，具体涉及一种晶体拉制装置。

背景技术

随着光伏行业平价上网大幕开启，硅晶产品趋向于多样化和大尺寸方向发展，在日趋激烈的竞争中，如何制造出低成本、高输出功率的大尺寸产品是硅晶产品制造商亟待解决的问题。

现有技术中，通常在晶体炉的清炉阶段更换水冷热屏以拉制不同尺寸的晶体。

然而，通过更换水冷热屏的方法费时费力，并且由于需要应变不同尺寸硅晶的拉制，需要配备多个水冷热屏，这对成本和库存都造成了不小的压力，同时更换水冷热屏降低了晶体拉制的生产效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种晶体拉制装置，以解决晶体生产工艺中，需配备多个水冷热屏，且为适应晶体的不同尺寸而需频繁更换水冷热屏，导致晶体拉制工艺的成本高、生产效率低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型实施例的晶体拉制装置，包括：

导流筒，所述导流筒形成为筒状且底端设有气流出口；

水冷热屏，所述水冷热屏形成为筒状且所述水冷热屏的外壁贴合于所述导流筒的内壁；

热屏环，所述热屏环可拆卸地贴设在所述水冷热屏内壁底端。

进一步地，所述热屏环的底端内径小于顶端内径。

进一步地，所述热屏环包括：位于上端的第一环体以及连接在所述第一环体下端的第二环体，其中，所述第一环体从底端向至顶端呈渐阔形。

进一步地，所述第一环体从底端至顶端壁厚逐渐减小。

进一步地，所述热屏环一体成型。

进一步地，所述热屏环包括多个，多个所述热屏环的内径尺寸各异且外径尺寸统一，多个所述热屏环择一地贴设在所述水冷热屏内壁底端。

进一步地，所述水冷热屏的壁厚方向上形成有中空的第一腔体。

进一步地，所述水冷热屏包括：与所述第一环体对应的上筒体以及与所述第二环体相对应的下筒体，所述第一环体贴设在所述上筒体的内壁且所述第二环体贴设在所述下筒体的内壁上。

进一步地，所述导流筒包括：

内胆，所述内胆连接所述水冷热屏；

外胆，所述外胆设置在所述内胆外侧，以在所述内胆与所述外胆之间形成有第二腔体；

导流筒附件，所述导流筒附件一端连接所述外胆的底端，另一端连接所述内胆的底端。

进一步地，所述热屏环的底端的内径小于所述气流出口的内径。

本实用新型的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

1、根据本实用新型实施例的晶体拉制装置，包括导流筒、水冷热屏和热屏环，导流筒形成为筒状且底端设有气流出口，水冷热屏形成为筒状且水冷热屏的外壁贴合于导流筒的内壁，热屏环可拆卸地贴设在水冷热屏内壁底端。本实用新型实施例的晶体拉制装置通过在水冷热屏的内壁底端可拆卸地设置热屏环，从而可以根据所需要拉制的晶体尺寸，相应地将热屏环贴设在水冷热屏内壁上或将热屏环从水冷热屏内壁拆下，以适应不同尺寸晶体的拉制需求，避免了储备不同规格的水冷热屏和频繁更换水冷热屏，降低了生产成本，提高了生产效率。

2、根据本实用新型实施例的晶体拉制装置，水冷热屏和导流筒的气流出口之间需要用导流筒附件进行包覆衔接，衔接结构导致此处形成内凹，当氩气流经这里的时候会在此处形成流速不一的涡流，对成晶界面的稳定性造成影响。通过在水冷热屏的内壁上设置热屏环，当气流到达内凹处时，气流可直接被引导流出导流筒，避免了在导流筒附近产生涡流，提高了晶体成晶率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的晶体拉直装制的内部结构示意图。

附图标记：

100.导流筒；110.内胆；120.外胆；130.导流筒附件；200.水冷热屏；210. 上筒体；220.下筒体；300.热屏环；310.第一环体；320.第二环体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

下面首先结合附图具体描述本实用新型实施例的晶体拉制装置。

如图1所示，根据本实用新型实施例的晶体拉制装置，包括导流筒100、水冷热屏200和热屏环300。

其中，导流筒100形成为筒状且底端设有气流出口，水冷热屏200形成为筒状且水冷热屏200的外壁贴合于导流筒100的内壁，热屏环300可拆卸地贴设在水冷热屏200内壁底端。也就是说，导流筒100底端设置了气流出口，气流出口用于为晶体的拉制提供空间。晶体拉制装置自外向内依次设置有导流筒100、水冷热屏200和热屏环300，导流筒100和水冷热屏200均设置为筒状以便于两者互相配合连接，热屏环300可拆卸地贴合在水冷热屏200内壁底端，当需要拉制小尺寸的晶体时，则将热屏环300贴合在水冷热屏200的内壁底端，热屏环300的内径与该待拉制的晶体所需的口径匹配；当需要拉制大尺寸的晶体时，则将热屏环300从水冷热屏200的内壁底端取出，水冷热屏200的内径与该待拉制的晶体所需的口径匹配。从而只需通过将热屏环300贴合在水冷热屏200的内壁上，或从水冷热屏200的内壁上取出即可实现不同尺寸晶体的拉制，避免了更换不同尺寸的水冷热屏，提高了晶体拉制的生产效率。

本实用新型实施例的晶体拉制装置通过将热屏环300可拆卸地贴合在水冷热屏200上，从而可以改变待拉制晶体所需的口径，避免了在晶体拉制工艺中配备多个型号的水冷热屏以及频繁更换水冷热屏，节约了生产成本，提高了晶体拉制的生产效率。

进一步地，作为本实用新型的一些实施例，热屏环300的底端内径小于顶端内径。也就是说，如图1所示，热屏环300从顶端向至底端的内径越来越小，这种结构有利于引导拉晶过程中的料块直接滑入埚中，提高了成晶质量。

进一步地，热屏环300包括位于上端的第一环体310以及连接在第一环体 310下端的第二环体320，第一环体310从底端向至顶端呈渐阔形。也就是说，如图1所示，第二环体320连接在第一环体310底部，第一环体310从底端向至顶端的内径越来越大，渐阔形的第一环体310有利于提高热屏环300与水冷热屏200的连接强度，提高了晶体拉制装置的可靠性。进一步地，第一环体 310从底端至顶端壁厚逐渐减小。也就是说，如图1所示，第一环体310的外壁与水冷热屏200的内壁贴合，第一环体310的外壁截面的倾斜程度小于第一环体310的内壁截面的倾斜程度，从而进一步提高了热屏环与水冷热屏的连接强度，进一步提高了晶体拉制装置的可靠性。值得说明的是，第一环体310 从底端至顶端壁厚逐渐减小，热屏环300形成为与水冷热屏200的内壁匹配的结构，从而水冷热屏200的内壁对热屏环300的外壁起支撑作用以连接热屏环 300；热屏环300从底端向至顶端呈渐阔形，并且对应的水冷热屏200也呈渐阔型，更换热屏环300时，从水冷热屏200的上方将热屏环300取出，具有便捷拆卸和安装的优点。

进一步地，热屏环300一体成型。也就是说，第一环体310和第二环体 320为一体成型结构，相较于非一体成型结构而言，具有便于热屏环的制造加工，以及便于热屏环可拆卸贴合在水冷热屏的内壁上的优点。

此外，热屏环的材质例如可以为石墨材质，也可以为碳碳复合材料。

进一步地，作为本实用新型的一些实施例，热屏环300包括多个，多个热屏环300的内径尺寸各异且外径尺寸统一，多个热屏环300择一地贴设在水冷热屏200内壁底端。也就是说，通过配备多个不同内径尺寸的热屏环300，以满足不同尺寸的晶体拉制工艺的需求，同时，热屏环300的外径则设置为统一尺寸，以便于择一地与水冷热屏200的内壁底端贴合。根据现有主流硅晶产品的尺寸，例如可以将水冷热屏200底端的内径尺寸设置为10寸，热屏环300 的第二环体320的外径统一设置为10寸以便于与水冷热屏200底端的内径尺寸匹配，热屏环300的内径则可根据需求例如可以设置为9寸、8寸、7寸、6 寸等，此时，热屏环300的第二环体320的厚度相应为0.5寸、1寸、1.5寸、 2寸，从而，当需要拉制10寸的晶体产品时，则无需设置热屏环300可使用水冷热屏200直接拉制晶体；当需要拉制10寸以下的晶体产品时，只需将上述规格的热屏环300择一地贴合在水冷热屏200的内壁上，即可分别拉制9 寸、8寸、7寸、6寸的晶体。

进一步地，作为本实用新型的一些实施例，水冷热屏200的壁厚方向上形成有中空的第一腔体。该中空的第一腔体用于安装热屏环300或为晶体拉制提供空间。

进一步地，水冷热屏200包括：与第一环体310对应的上筒体210以及与第二环体320相对应的下筒体220，第一环体310贴设在上筒体210的内壁且第二环体320贴设在下筒体220的内壁上。也就是说，水冷热屏200具有与热屏环300的第一环体310对应的上筒体210，以及与热屏环300的第二环体320 对应的下筒体220，从而使热屏环300的外壁贴设在水冷热屏200的内壁上。

进一步地，导流筒100包括内胆110、外胆120和导流筒附件130。

具体而言，内胆110连接水冷热屏200，外胆120设置在内胆110外侧，以在内胆110与外胆120之间形成有第二腔体，第二腔体用于容纳保温材料，以提高拉晶质量。导流筒附件130一端连接外胆120的底端，另一端连接内胆110的底端，也就是说，导流筒附件130用于连接外胆120和内胆110，以提高拉晶装置的可靠性。

进一步地，热屏环300的底端的内径小于气流出口的内径。也就是说，如图1所示，在导流筒100的径向方向上，热屏环300相对于导流筒附件130 向内突出设置，这种结构可防止料块落在导流筒附件上，影响成晶质量。这是由于晶体炉内是一个流动密闭空间，拉晶过程中，氩气自上而下流动，在流动过程中，气流可能将掉落在导流筒附件上的料块小颗粒吹落到晶体的生长界面上，导致晶体断线。

此外，如图1所示，水冷热屏200和导流筒100的气流出口之间需要用导流筒附件130进行包覆衔接，衔接结构导致此处形成内凹，当氩气流经这里的时候会在此处形成流速不一的涡流，对成晶界面的稳定性造成影响。但由于在水冷热屏200的内壁上设置热屏环300，当气流到达内凹处时，气流可直接被引导流出导流筒100，避免了在导流筒100附近产生涡流，提高了晶体成晶率。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶体拉制装置，其特征在于，包括：

导流筒，所述导流筒形成为筒状且底端设有气流出口；

水冷热屏，所述水冷热屏形成为筒状且所述水冷热屏的外壁贴合于所述导流筒的内壁；

热屏环，所述热屏环可拆卸地贴设在所述水冷热屏内壁底端。

2.根据权利要求1所述的晶体拉制装置，其特征在于，所述热屏环的底端内径小于顶端内径。

3.根据权利要求2所述的所述的晶体拉制装置，其特征在于，所述热屏环包括：位于上端的第一环体以及连接在所述第一环体下端的第二环体，其中，所述第一环体从底端向至顶端呈渐阔形。

4.根据权利要求3所述的晶体拉制装置，其特征在于，所述第一环体从底端至顶端壁厚逐渐减小。

5.根据权利要求3所述的晶体拉制装置，其特征在于，所述热屏环一体成型。

6.根据权利要求3所述的晶体拉制装置，其特征在于，所述热屏环包括多个，多个所述热屏环的内径尺寸各异且外径尺寸统一，多个所述热屏环择一地贴设在所述水冷热屏内壁底端。

7.根据权利要求3至6任一项所述的晶体拉制装置，其特征在于，所述水冷热屏的壁厚方向上形成有中空的第一腔体。

8.根据权利要求7所述的晶体拉制装置，其特征在于，所述水冷热屏包括：与所述第一环体对应的上筒体以及与所述第二环体相对应的下筒体，所述第一环体贴设在所述上筒体的内壁且所述第二环体贴设在所述下筒体的内壁上。

9.根据权利要求1所述的晶体拉制装置，其特征在于，所述导流筒包括：

内胆，所述内胆连接所述水冷热屏；

外胆，所述外胆设置在所述内胆外侧，以在所述内胆与所述外胆之间形成有第二腔体；

导流筒附件，所述导流筒附件一端连接所述外胆的底端，另一端连接所述内胆的底端。

10.根据权利要求9所述的晶体拉制装置，其特征在于，所述热屏环的底端的内径小于所述气流出口的内径。

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