CN218115674U - 一种低功耗的单晶炉及其大尺寸保温热场 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单晶炉大尺寸保温热场，包括设置在单晶炉炉体内壁的保温筒，保温筒外设有保温毡，保温筒内圈设有加热器，加热器的内腔设有坩埚，坩埚的上方设有固定在保温盖上的导流筒，导流筒内设有水冷屏，保温筒包括由上至下依次设置的上保温筒、中保温筒及下保温筒，保温筒的上端面设有保温盖，保温盖上设有石英盖板，保温盖包括保温盖本体及防漏热环，保温盖本体为圆环形结构，保温盖本体的上表面设置石英盖板定位槽，保温盖本体内用于放置导流筒的支撑环，保温盖本体的外壁沿其圆周方向向下延伸形成防漏热环，保温盖盖设在上保温筒上，上保温筒的保温毡外部紧密贴合防漏热环，该热场结构简单，能有效的提高炉体的保温性能，降低能耗。

Description

一种低功耗的单晶炉及其大尺寸保温热场

技术领域

本实用新型涉及一种单晶炉热场，具体涉及一种低功耗的单晶炉及其大尺寸保温热场。

背景技术

单晶炉是一种在惰性气体（氮气、氦气为主）环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。

单晶炉的热系统，也就是单晶炉热场，是为了熔化硅料，并使单晶生长保持在一定温度下进行的整个系统，热场的优劣对单晶硅的质量有很大的影响，合适的热场，能生长出高质量的单晶，不好的热场容易使单晶并多晶，或者根本无法引晶，有的热场虽然能够生长单晶，但质量较差，有位错和其他结构缺陷，因此，配置较好的热场，是非常重要的直拉单晶工艺技术。

目前随RCZ法直拉法热场的不断增大，各部件之间的装配难度会加大，密封性会变差，现有热场中顶部保温（保温盖和石英盖板）与上保温筒上沿接触部分存在漏热的情况，导致炉体保温性能差、耗能高，炉台功耗越来越大，如何降低炉台的功耗、降低运行成本是一个重要的研究方向。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种低功耗的单晶炉及其大尺寸保温热场，该热场结构简单，能有效的提高炉体的保温性能，降低能耗。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种单晶炉大尺寸保温热场，包括设置在单晶炉炉体内壁的保温筒，保温筒上设有保温盖，保温筒外设有保温毡，保温筒内圈设有加热器，加热器的内腔设有坩埚，坩埚的上方设有固定在保温盖上的导流筒，导流筒内设有水冷屏，保温筒包括由上至下依次设置的上保温筒、中保温筒及下保温筒，上保温筒的上端面设有保温盖，保温盖上设有石英盖板，保温盖包括保温盖本体及防漏热环，保温盖本体为圆环形结构，保温盖本体的上表面设置石英盖板定位槽，石英盖板与石英盖板定位槽相适配，石英盖板设置于石英盖板定位槽内，保温盖本体内用于放置导流筒的支撑环，保温盖本体的外壁沿其圆周方向向下延伸形成防漏热环，保温盖盖设在上保温筒上，上保温筒的保温毡外部紧密贴合防漏热环。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述单晶炉大尺寸保温热场中，石英盖板定位槽包括第一定位槽和第二定位槽，第一定位槽为圆形结构由保温盖本体的内圆上表面竖直向上延伸形成，第二定位槽均布在保温盖本体上表面的环宽上，第二定位槽沿第一定位槽的圆周方向均布，第二定位槽的一端与第一定位槽连接。

技术效果，保温盖本体上安装下得放四块石英盖板，本实用新型在保温盖本体上设有石英盖板定位槽用于放置石英盖板，避免人工操作或者导流筒降落过程中造成石英盖板偏移，导致导流筒倾斜发生事故，定位便于快速的安装石英盖板。

前述单晶炉大尺寸保温热场中，坩埚通过埚杆支撑设置于加热器的内腔，坩埚与埚杆之间设有埚托。

前述单晶炉大尺寸保温热场中，导流筒包括内筒与外筒，内筒与外筒之间设有石墨碳毡。

前述单晶炉大尺寸保温热场中，防漏热环垂直于保温盖本体形成截面为L形结构。

本实用新型还设计一种低功耗的单晶炉，包括炉体及上述单晶炉大尺寸保温热场，单晶炉大尺寸保温热场设置于炉体内。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所设计的顶部保温中保温盖下沿处增加了一个防漏热环结构，该结构与上保温筒的保温毡外部紧密接触，可以有降地减少热量的损失, 同时，保温盖本的上表面设置石英盖板定位槽，便于快速的安装石英盖板,避免人工操作或者导流筒降落过程中造成石英盖板偏移，导致导流筒倾斜发生事故。

本实用新型通过顶部保温中保温盖的设计降低拉晶过程中功耗，在保温盖本体的外缘的下部分伸出了一部分防漏热环，相当于把上保温部件套住了，这样他俩之间的缝隙就小了，而且防漏热环形成一个L角的阻挡，热量散失进一步降低。

现有保温盖原来是一个平板环，热量流失很大，耗功率，通过顶部保温中保温盖的平板结构改为在平板环外缘的下面增加防漏热环加一个L角形成卡槽的结构，降低热量从顶部保温中保温盖与上保温筒之间的流失量，以达到降功耗的目的。

通过本实用新型的改造在有效提高炉体保温性能的基础上可以降低单晶炉的运行功耗，每小时2-4KW。

附图说明

图1为本实用新型实施例单晶炉大尺寸保温热场的结构示意图；

图2为图1中保温盖的结构示意图；

图3为图1中保温盖的另一种结构示意图；

图4为图1中保温盖的截面图；

图5为本实用新型实施例低功耗的单晶炉的结构示意图；

图中：1-保温盖，11-保温盖本体，12-防漏热环，2-加热器，3-坩埚，4-导流筒，5-水冷屏，6-上保温筒，7-中保温筒，8-下保温筒，9-石英盖板，13-第一定位槽，14-第二定位槽，15-炉体。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种单晶炉大尺寸保温热场，结构如图1-5所示，包括设置在单晶炉炉体15内壁的保温筒，保温筒上设有保温盖1，保温筒外设有保温毡，保温筒内圈设有加热器2，加热器2的内腔设有坩埚3，坩埚3的上方设有固定在保温盖1上的导流筒4，导流筒4内设有水冷屏5，保温筒包括由上至下依次设置的上保温筒6、中保温筒7及下保温筒8，上保温筒6的上端面设有保温盖1，保温盖1上设有石英盖板9，保温盖1包括保温盖本体11及防漏热环12，保温盖本体11为圆环形结构，保温盖本体11的上表面设置石英盖板定位槽，石英盖板9与石英盖板定位槽相适配，石英盖板9设置于石英盖板定位槽内，保温盖本体11内用于放置导流筒4的支撑环，保温盖本体11的外壁沿其圆周方向向下延伸形成防漏热环12，所述保温盖1盖设在所述上保温筒上6，所述上保温筒6的保温毡外部紧密贴合所述防漏热环12。

在本实施例中，石英盖板定位槽包括第一定位槽13和第二定位槽14，第一定位槽13为圆形结构由保温盖本体11的内圆上表面竖直向上延伸形成，第二定位槽13均布在保温盖本体11上表面的环宽上，第二定位槽14沿第一定位槽13的圆周方向均布，第二定位槽14的一端与第一定位槽13连接，相邻两第二定位槽与两第二定位槽之间的第一定位槽形成石英盖板定位槽。

在本实施例中，坩埚3通过埚杆支撑设置于加热器2的内腔，坩埚3与埚杆之间设有埚托。

在本实施例中，导流筒4包括内筒与外筒，内筒与外筒之间设有石墨碳毡。

在本实施例中，防漏热环12垂直于保温盖本体11形成截面为L形结构。

本实用新型还提供一种低功耗的单晶炉，包括炉体15及上述单晶炉大尺寸保温热场，单晶炉大尺寸保温热场设置于炉体内。

原顶部保温中保温盖与上保温筒上沿接触部分存在漏热，导致炉体保温性能差、耗能高，现在顶部保温中保温盖外圈加一防漏热环，减少保温盖与上保温筒上沿接触位置漏热、增加炉体保温性能、降低单晶炉内耗。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种单晶炉大尺寸保温热场，其特征在于：包括设置在单晶炉炉体（15）内壁的保温筒，所述保温筒上设有保温盖（1），所述保温筒外设有保温毡，所述保温筒内圈设有加热器（2），加热器（2）的内腔设有坩埚（3），所述坩埚（3）的上方设有固定在保温盖（1）上的导流筒（4），所述导流筒（4）内设有水冷屏（5），所述保温筒包括由上至下依次设置的上保温筒（6）、中保温筒（7）及下保温筒（8），所述上保温筒（6）的上端面设有所述保温盖（1），所述保温盖（1）上设有石英盖板（9），所述保温盖（1）包括保温盖本体（11）及防漏热环（12），所述保温盖本体（11）为圆环形结构，所述保温盖本体（11）的上表面设置石英盖板定位槽，所述石英盖板（9）与所述石英盖板定位槽相适配，所述石英盖板（9）设置于所述石英盖板定位槽内，所述保温盖本体（11）内用于放置导流筒（4）的支撑环，所述保温盖本体（11）的外壁沿其圆周方向向下延伸形成所述防漏热环（12），所述保温盖（1）盖设在所述上保温筒上（6），所述上保温筒（6）的保温毡外部紧密贴合所述防漏热环（12）。

2.根据权利要求1所述的单晶炉大尺寸保温热场，其特征在于：所述石英盖板定位槽包括第一定位槽（13）和第二定位槽（14），所述第一定位槽（13）为圆形结构由所述保温盖本体（11）的内圆上表面竖直向上延伸形成，所述第二定位槽（14）均布在所述保温盖本体（11）上表面的环宽上，所述第二定位槽（14）沿所述第一定位槽（13）的圆周方向均布，所述第二定位槽（14）的一端与所述第一定位槽（13）连接。

3.根据权利要求1所述的单晶炉大尺寸保温热场，其特征在于：所述坩埚（3）通过埚杆支撑设置于加热器（2）的内腔，所述坩埚（3）与埚杆之间设有埚托。

4.根据权利要求1所述的单晶炉大尺寸保温热场，其特征在于：所述导流筒（4）包括内筒与外筒，内筒与外筒之间设有石墨碳毡。

5.根据权利要求1所述的单晶炉大尺寸保温热场，其特征在于：所述防漏热环（12）垂直于所述保温盖本体（11）形成截面为L形结构。

6.一种低功耗的单晶炉，其特征在于：包括炉体（15）及如权利要求1-5中任一项所述的单晶炉大尺寸保温热场，所述单晶炉大尺寸保温热场设置于所述炉体（15）内。

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