CN218600371U - 一种换热器和单晶硅棒拉制装置 - Google Patents
一种换热器和单晶硅棒拉制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218600371U CN218600371U CN202222256038.8U CN202222256038U CN218600371U CN 218600371 U CN218600371 U CN 218600371U CN 202222256038 U CN202222256038 U CN 202222256038U CN 218600371 U CN218600371 U CN 218600371U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- annular cavity
- heat exchanger
- cooling medium
- flow guide
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 77
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 77
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 57
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 57
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 21
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 7
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 7
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 6
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N [B].[Fe].[Nd] Chemical compound [B].[Fe].[Nd] QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
本申请实施例提供了一种换热器和单晶硅棒拉制装置。所述换热器包括:环状本体,环状本体内设置有环状腔体,环状腔体包括位于底部的第一环状腔体以及位于第一环状腔体上方的第二环状腔体;环状的磁性件,磁性件设置于第一环状腔体内;进水管,进水管的至少部分与第一环状腔体连通,进水管用于将冷却介质通入第一环状腔体内;多个导流板,多个导流板间隔设置于第二环状腔体内,以将第二环状腔体分割成多个导流通道,至少一个导流通道与第一环状腔体连通,以将第一环状腔体内的冷却介质导入第二环状腔体内;以及出水管,出水管的至少部分与第二环状腔体连通。本申请实施例中,换热器可以降低硅液中的杂质含量,兼顾单晶硅棒的拉制速度和拉晶品质。
Description
技术领域
本申请属于光伏技术领域,具体涉及一种换热器和单晶硅棒拉制装置。
背景技术
近年来,光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种,日益受到世界各国的重视并得到大力发展。单晶硅片作为光伏发电的一种基础材料,有着广泛的市场需求。单晶硅片通常由单晶硅棒进行切片处理得到,单晶硅棒则可以由硅液生长拉制而成。
目前,为了提高晶体生长速度,通常会在炉体内设置换热器。通过换热器可以将单晶硅棒结晶时释放的热量快速的带出炉外,提高晶棒纵向温度梯度并提高长晶速率,从而,提高单晶硅棒的拉制速度。
然而,换热器在带走热量的同时,也会降低固液界面处的温度,加剧硅液内部的温差,使得硅液内部的熔体对流加剧。在实际应用中,硅液内部的熔体对流很容易将含氧化合物带到固液界面并进入单晶硅棒,降低单晶硅棒的品质。也即,现有的换热器,很难兼顾单晶硅棒的拉制速度和品质。
实用新型内容
本申请旨在提供一种换热器和单晶硅棒拉制装置,以解决现有的换热器很难兼顾单晶硅棒的拉制速度和品质的问题。
为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
第一方面,本申请公开了一种换热器,所述换热器包括:
环状本体,所述环状本体内设置有环状腔体,所述环状腔体包括位于底部的第一环状腔体以及位于所述第一环状腔体上方的第二环状腔体;
环状的磁性件,所述磁性件设置于所述第一环状腔体内;
进水管,所述进水管的至少部分与所述第一环状腔体连通,所述进水管用于将冷却介质通入所述第一环状腔体内;
多个导流板,所述多个导流板间隔设置于所述第二环状腔体内,以将所述第二环状腔体分割成多个导流通道,至少一个所述导流通道与所述第一环状腔体连通,以将所述第一环状腔体内的所述冷却介质导入所述第二环状腔体内;
以及出水管,所述出水管的至少部分与所述第二环状腔体连通,所述出水管用于将所述第二环状腔体内的所述冷却介质导出。
可选地,所述多个导流板沿所述第二环状腔体的轴向依次间隔分布,以形成多个沿所述第二环状腔体的轴向依次分布的导流通道,相邻的两个所述导流通道连通;其中,
所述多个导流通道中,位于底部的所述导流通道与所述第一环状腔体连通,位于顶部的所述导流通道与所述出水管连通。
可选地,所述导流通道为单路导流通道,所述冷却介质在同一所述导流通道内的流向的相同。
可选地,所述换热器还包括:两个相对间隔设置的隔板,两个所述隔板均设置于所述环状腔体内;其中,
两个所述隔板之间形成进水通道,所述进水通道的一端与所述进水管连通,所述进水通道的另一端与所述第一环状腔体连通;
所述导流板的一端与其中一个隔板连接,所述导流板的另一端与另外一个隔板之间形成用于所述冷却介质通过的第一间隙,所述第一间隙用于实现相邻的两个所述导流通道之间的连通。
可选地,沿所述环状腔体的轴向,所述第一间隙交替设置在所述导流通道的两端。
可选地,所述导流通道为双路导流通道,在所述同一导流通道内,部分所述冷却介质的流向为第一流向,另一部分所述冷却介质的流向为第二流向,所述第二流向与所述第一流向相反。
可选地,所述导流板上设置有两个沿所述环状腔体的周向间隔设置的通孔,其中一个所述通孔用于导入下方的所述导流通道内的所述冷却介质,并使得所述冷却介质沿所述第一方向流动,其中另一个所述通孔用于导入下方的所述导流通道内的所述冷却介质,并使得所述冷却介质沿所述第二方向流动。
可选地,所述进水管和所述出水管设置在所述环状本体的两侧;
相邻的两个所述导流板中,其中一个所述导流板的两个所述通孔,沿所述环状腔体的周向间隔设置在所述进水管的两侧,另外一个所述导流板的两个所述通孔沿所述环状腔体的周向间隔设置在所述出水管的两侧。
可选地,所述磁性件与所述第一环状腔体的底壁、顶壁、内侧壁以及外侧壁之间皆形成第二间隙。
第二方面,本申请还公开了一种单晶硅棒拉制装置,所述单晶硅棒拉制装置包括:
炉体;
坩埚,所述坩埚设置于所述炉体内,用于容纳硅液,以从所述硅液中生长单晶硅棒;
以及上述任一项所述的换热器,所述换热器设置在所述炉体内,且位于所述坩埚的上方,所述换热器包括磁性件,所述磁性件连接于所述换热器靠近所述坩埚的一侧。
本申请实施例中,所述换热器可以包括环状本体,所述环状本体内设置有环状腔体,所述环状腔体可以包括位于底部的第一环状腔体以及位于所述第一环状腔体上方的第二环状腔体;所述磁性件设置于所述环状本体的底部,所述进水管的至少部分与所述第一环状腔体连通,所述进水管可以用于将冷却介质通入所述第一环状腔体内,冷却位于所述第一环状腔体内的磁性件。在单晶硅棒的拉制过程中,所述磁性件可以在所述换热器下方的坩埚的硅液内形成磁场,所述磁场可以用于抑制所述硅液内部的热对流,减少所述硅液对所述坩埚壁的冲刷,降低所述硅液中的杂质含量,提高了单晶硅棒的拉晶品质。而且,由于所述冷却介质可以通过所述进水管进入所述第一环状腔体内,以冷却所述磁性件,避免所述磁性件的消磁,而且,还可以将所述单晶硅棒结晶时释放的热量快速带走,提高所述单晶硅棒的拉制速度。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施例所述的一种换热器的结构示意图;
图2是本申请实施例所述的换热器中的磁性件在硅液中形成的勾形磁场示意图;
图3是本申请实施例所述的另一种换热器的结构示意图;
图4是本申请实施例所述的再一种换热器的结构示意图。
附图标记:10-环状本体,101-第一环状腔体,102-第二环状腔体,11-磁性件,111-磁感线,12-进水管,13-导流板,131-通孔,14-导流通道,15-出水管,16-隔板,161-进水通道,S1-第一间隙,S2-第二间隙,20-坩埚,21-硅液。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。基于本申请中的实施例,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例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“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。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
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。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,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。
本申请实施例,提供了一种换热器,所述换热器可以用于单晶硅棒拉制装置。所述单晶硅棒拉制装置可以包括炉体以及设置于所述炉体内的坩埚,所述坩埚可以用于容纳硅液,所述换热器位于所述坩埚上方。具体的,所述换热器可以套设在单晶硅棒外,所述换热器可以吸收所述单晶硅棒结晶时辐射出的热量,并将吸收的热量传输至所述炉体外,从而提升所述单晶硅棒的纵向温度梯度并提高所述单晶硅棒的晶体生长速度。所述换热器可以为水冷换热器或者风冷换热器中的任意一种,本申请实施例仅以所述换热器为水冷换热器为例进行说明,风冷换热器参照执行即可。
参照图1,示出了本申请实施例所述的一种换热器的结构示意图,如图1所示,所述换热器具体可以包括:环状本体10,环状本体10内设置有环状腔体,所述环状腔体可以包括位于底部的第一环状腔体101以及位于第一环状腔体101上方的第二环状腔体102;环状的磁性件11,磁性件11设置于第一环状腔体101内;进水管12,进水管12的至少部分与第一环状腔体101连通,进水管12可以用于将冷却介质通入第一环状腔体101内;多个导流板13,多个导流板13间隔设置于第二环状腔体102内,以将第二环状腔体102分割成多个导流通道14,至少一个导流通道14与第一环状腔体101连通,以将第一环状腔体101内的所述冷却介质导入第二环状腔体102内;以及出水管15,出水管15的至少部分与第二环状腔体102连通,出水管15可以用于将第二环状腔体102内的所述冷却介质导出。
本申请实施例中,换热器可以包括环状本体10,环状本体10内设置有环状腔体,所述环状腔体可以包括位于底部的第一环状腔体101以及位于第一环状腔体101上方的第二环状腔体102;磁性件11设置于环状本体10的底部,进水管12的至少部分与第一环状腔体101连通,进水管12可以用于将冷却介质通入第一环状腔体101内,冷却位于第一环状腔体101内的磁性件11。在单晶硅棒的拉制过程中,磁性件11可以在所述换热器下方的坩埚20的硅液21内形成磁场,所述磁场可以用于抑制硅液21内部的热对流,减少硅液21对坩埚20壁的冲刷,降低硅液21中的杂质含量,提高了单晶硅棒的拉晶品质。而且,由于所述冷却介质可以通过进水管12进入第一环状腔体101内,以冷却磁性件11,避免磁性件11的消磁,而且,还可以将所述单晶硅棒结晶时释放的热量快速带走,提高所述单晶硅棒的拉制速度。
具体的,环状本体10作为所述换热器的结构主体,可以采用具有一定强度的金属材料制成。环状本体10内设置有用于单晶硅棒通过的拉晶通道。由于环状本体10的环状腔体内可以持续通入循环的冷却介质,在所述单晶硅棒通过拉晶通道时,可以与环状腔体内的所述冷却介质发生热交换,迅速地带走所述单晶硅棒的结晶潜热,提高所述单晶硅棒的拉制速度。
需要说明的是,环状本体10通常由底壁、顶壁、外侧壁以及内侧壁围合而成,本申请实施例的附图中,为了清楚的示出环状本体10的内部结构,隐藏了环状本体10的外侧壁。
具体的,进水管12可以连接于位于底部的第一环状腔体101,出水管15可以连接于第二环状腔体102的顶部。这样,冷却介质可以经进水管12从第一环状腔体101的底部进入,流经第一环状腔体101和第二环状腔体102后从顶部的出水管15流出,实现热量的传导。示例的,所述冷却介质可以包括水、冷却液等,本申请实施例对于所述冷却介质的具体类型可以不做限定。
本申请实施例中,可以在所述换热器的底部靠近坩埚20的一侧设置环形的磁性件11,并且,磁性件11的至少部分可以伸入坩埚20内,以使得磁性件11可以靠近坩埚20内的硅液21设置,并在硅液21内形成勾型磁场。在具体的应用中,硅液21内部的勾形磁场可以用于抑制硅液21的纵向热对流、横向热对流以及其他方向的热对流。这样,就可以降低硅液21中的杂质含量,从而,提高了单晶硅棒的品质。
参照图2,示出了本申请实施例所述的换热器中的磁性件在硅液中形成的勾形磁场示意图。如图2所示,所述勾型磁场在坩埚20硅液21内的磁感线111为圆弧状的磁感线111。这样,部分磁感线111能够切割硅液21中的纵向热对流,产生洛伦兹力,对硅液21中的纵向热对流实现抑制作用。同时,其中另一部分磁感线111能够切割硅液21中的横向热对流,产生洛伦兹力,对硅液21中的横向热对流实现抑制作用。而且,磁感线111还能够切割纵向和横向之外的其他方向的热对流产生洛伦兹力。示例的,所述其他方向可以为与横向之间的倾角为45°、60°等方向。这样,通过对硅液21中的多个方向的热对流均进行抑制,可以减少硅液21对坩埚20壁的冲刷,降低硅液21中的杂质含量。
如图1所示,多个导流板13可以沿第二环状腔体102的轴向依次间隔分布,相邻的两个导流板13之间可以形成一个导流通道14。这样,通过多个导流板13沿第二环状腔体102的轴线依次间隔分布,可以形成多个沿第二环状腔体102的轴向依次分布的导流通道14,相邻的两个导流通道14连通,以便于所述冷却介质流经相邻的两个导流通道14;其中,多个导流通道14中,位于底部的导流通道14与第一环状腔体101连通,位于顶部的导流通道14与出水管15连通。
在具体的应用中,温度较低的冷却介质可以通过进水管12导入第一环状腔体101,对位于第一环状腔体101内的磁性件11进行冷却后,从第一环状腔体101进入底部的导流通道14。由于相邻的两个导流通道14之间连通,所述冷却介质可以从下至上依次流经所有的导流通道14后,从与顶部的导流通道14连通的出水管15流出。
参照图3,示出了本申请实施例所述的另一种换热器的结构示意图,如图3所示,导流通道14为单路导流通道,所述冷却介质在同一导流通道14内的流向的相同。在实际应用中,在同一导流通道14内的冷却介质的流向相同的情况下,所述冷却介质流经导流通道14的速度较快。这样,就可以快速的将磁性件11和单晶硅棒产生的热量快速的带走,散热速度较快。
如图3所示,所述换热器还可以包括:两个相对间隔设置的隔板16,两个隔板16均设置于所述环状腔体内;其中,两个隔板16之间形成进水通道161,进水通道161的一端与进水管12连通,进水通道161的另一端与第一环状腔体101连通;导流板13的一端与其中一个隔板16连接,导流板13的另一端与另外一个隔板16之间形成用于所述冷却介质通过的第一间隙S1,第一间隙S1可以用于实现相邻的两个导流通道14之间的连通。
在实际应用中,由于进水通道161的一端与进水管12连通,进水通道161的另一端与第一环状腔体101连通,进水管12通入的冷却介质可以经过进水通道161进入第一环状腔体101。由于导流板13的一端与隔板16之间可以形成第一间隙S1,导流板13的上下两个导流通道14中,位于下方的导流通道14内的冷却介质可以通过第一间隙S1进入上方的导流通道14中。而且,由于导流板13仅在一端设置有第一间隙S1,因此,所述冷却介质从下方的导流通道14进入上方的导流通道14之后,仅可以沿一个方向流动。即,所述冷却介质流经同一导流通道14内的流向相同,以使得所述冷却介质在导流通道14内的流速较快。
可选地,沿所述环状腔体的轴向,第一间隙S1交替设置在导流通道14的两端,以使得上下相邻的两个导流通道14中,所述冷却介质的流向相反。
示例地,由于第一间隙S1交替设置在导流通道14的两端,上下相邻的两个导流通道14中,位于下方的导流通道14的第一间隙S1可以设置在左端,位于上方的导流通道14的第一间隙S1可以设置在右端。冷却介质可以从左端的第一间隙S1进入位于下方的导流通道14内,并按照从左至右(逆时针)的方向流经下方的导流通道14后,从位于上方的所述导流通道14右端的第一间隙S1进入上方的导流通道14,并按照从右至左(顺时针)的方向流经上方的导流通道14。这样,就可以使得上下相邻的两个导流通道14中所述冷却介质的流向相反,进一步提升所述冷却介质流经所述导流通道14的速度。
参照图4,示出了本申请实施例所述的再一种换热器的结构示意图,如图4所示,导流通道14为双路导流通道,在同一导流通道14内,部分所述冷却介质的流向为第一流向,另一部分所述冷却介质的流向为第二流向,所述第二流向与所述第一流向相反。在实际应用中,在同一导流通道14内的冷却介质的流向相反的情况下,所述冷却介质流经导流通道14的速度较慢,这样,就可以便于所述冷却介质充分的与所述换热器进行换热,带走尽可能多的热量,散热效果较好。
如图4所示,导流板13上设置有两个沿所述环状腔体的周向间隔设置的通孔131,其中一个通孔131可以用于导入下方的导流通道14内的所述冷却介质,并使得所述冷却介质沿所述第一方向流动,其中另一个通孔131可以用于导入下方的导流通道14内的所述冷却介质,并使得所述冷却介质沿所述第二方向流动。这样,就可以使得同一导流通道14内,所述冷却介质可以具有两个不同的流向,所述冷却介质流经导流通道14的速度较慢,这样,就可以便于所述冷却介质充分的与所述换热器进行换热,带走尽可能多的热量,散热效果较好。
如图4所示,导流板13在沿所述环状腔体的周向上设置有左右间隔的两个通孔131,其中,在下方的导流通道14的冷却介质经左侧的通孔131进入上方的导流通道14后,可以沿第一方向(顺时针反向)流动经过上方的所述导流通道14。同理,在下方的导流通道14的冷却介质经右侧的通孔131进入上方的导流通道14后,可以沿第二方向(逆时针反向)流动经过上方的所述导流通道14。
在本申请的一些可选实施例中,进水管12和出水管15设置在环状本体10的两侧;相邻的两个导流板13中,其中一个导流板13的两个通孔131,沿环状腔体的周向间隔设置在进水管12的两侧;另外一个导流板13的两个通孔131,沿所述环状腔体的周向间隔设置在出水管15的两侧。这样,就可以使得相邻的两个导流通道14中,一个导流通道14内的冷却介质在进水管12的两侧进行分流,另外一个导流通道14内的冷却介质在出水管15的两侧进行分流,所述冷却介质在导流通道14内的流经距离与进水管12和出水管15沿环状本体10周向方向之间的距离大致相当。这样,就可以使得导流通道14内不同流向的冷却介质的流经导流通道14的距离相等,流速也相应大致相当,这样,就可以提升所述冷却介质在导流通道14内的平稳性,以进一步提升所述冷却介质的冷却效果。
可选地,磁性件11与第一环状腔体101的底壁、顶壁、内侧壁以及外侧壁之间皆形成第二间隙S2。这样,就可以使得所述冷却介质能够充分的填充在磁性件11侧面以及底部的第二间隙S2内,以快速地带走磁性件11的热量。避免硅液21的高温导致磁性件11消磁或者损坏,从而,可以使得磁性件11在适合的温度下工作,提高磁性件11的使用寿命。
试验数据表明,无论是采用图3所示的导流通道14,还是图4所示的导流通道14,所述冷却介质流经磁性件11的速度约为0.6米每秒,能够充分的对磁性件11进行冷却,使得磁性件11在适合的温度下工作,提高磁性件11的使用寿命。
在本申请的一些可选实施例中,磁性件11为铁磁件,所述铁磁件可以包括但不局限于钐钴磁铁、钕铁硼磁铁以及氧化铁磁铁中的任意一种。由于铁磁件的结构简单且成本较低,在磁性件11为铁磁件的情况下,可以使得磁性件11的结构相应较为简单,且成本较低。
可选地,所述铁磁件可以为环状的一体成型结构,即所述铁磁件可以为整体式结构,结构简单且装配工艺较为简单。或者,所述铁磁件为分体结构,所述铁磁件包括多个磁块,所述多个磁块沿环状本体10的周向依次分布以形成环状结构,在实际应用中,所述多个磁块的形状、位置以及相邻的两个磁块之间的间隔可以根据实际情况进行设定,这样,就可以极大的提高磁性件11的布局灵活性。
在本申请的一些可选实施例中,磁性件11还可以为电磁线圈,所述电磁线圈在通电的情况下可以产生磁场,抑制硅液21内部的磁对流。
综上,本申请实施例所述的换热器至少可以包括以下优点:
本申请实施例中,所述换热器可以包括环状本体,所述环状本体内设置有环状腔体,所述环状腔体可以包括位于底部的第一环状腔体以及位于所述第一环状腔体上方的第二环状腔体;所述磁性件设置于所述环状本体的底部,所述进水管的至少部分与所述第一环状腔体连通,所述进水管可以用于将冷却介质通入所述第一环状腔体内,冷却位于所述第一环状腔体内的磁性件。在单晶硅棒的拉制过程中,所述磁性件可以在所述换热器下方的坩埚的硅液内形成磁场,所述磁场可以用于抑制所述硅液内部的热对流,减少所述硅液对所述坩埚壁的冲刷,降低所述硅液中的杂质含量,提高了单晶硅棒的拉晶品质。而且,由于所述冷却介质可以通过所述进水管进入所述第一环状腔体内,以冷却所述磁性件,避免所述磁性件的消磁,而且,还可以将所述单晶硅棒结晶时释放的热量快速带走,提高所述单晶硅棒的拉制速度。
本申请实施例还提供了一种单晶硅棒拉制装置,所述单晶硅棒拉制装置具体可以包括:炉体;坩埚,所述坩埚设置于所述炉体内,用于容纳硅液,以从所述硅液中生长单晶硅棒;以及上述任一实施例所述的换热器,所述换热器设置在所述炉体内,且位于所述坩埚的上方,所述换热器包括磁性件,所述磁性件连接于所述换热器靠近所述坩埚的一侧。
本申请实施例中,由于所述换热器的底部设置有环形的磁性件,在单晶硅棒的拉制过程中,所述磁性件可以在所述换热器下方的坩埚的硅液内形成磁场,所述磁场可以用于抑制所述硅液内部的热对流,减少所述硅液对所述坩埚壁的冲刷,降低所述硅液中的杂质含量,提高了单晶硅棒的拉晶品质。而且,由于所述冷却介质可以通过所述换热器的进水管进入换热器的第一环状腔体内,以冷却所述磁性件,避免所述磁性件的消磁,而且,还可以将所述单晶硅棒结晶时释放的热量快速带走,提高所述单晶硅棒的拉制速度。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种换热器,其特征在于,所述换热器包括:
环状本体,所述环状本体内设置有环状腔体,所述环状腔体包括位于底部的第一环状腔体以及位于所述第一环状腔体上方的第二环状腔体;
环状的磁性件,所述磁性件设置于所述第一环状腔体内;
进水管,所述进水管的至少部分与所述第一环状腔体连通,所述进水管用于将冷却介质通入所述第一环状腔体内;
多个导流板,所述多个导流板间隔设置于所述第二环状腔体内,以将所述第二环状腔体分割成多个导流通道,至少一个所述导流通道与所述第一环状腔体连通,以将所述第一环状腔体内的所述冷却介质导入所述第二环状腔体内;
以及出水管,所述出水管的至少部分与所述第二环状腔体连通,所述出水管用于将所述第二环状腔体内的所述冷却介质导出。
2.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述多个导流板沿所述第二环状腔体的轴向依次间隔分布,以形成多个沿所述第二环状腔体的轴向依次分布的导流通道,相邻的两个所述导流通道连通;其中,
所述多个导流通道中,位于底部的所述导流通道与所述第一环状腔体连通,位于顶部的所述导流通道与所述出水管连通。
3.根据权利要求2所述的换热器,其特征在于,所述导流通道为单路导流通道,所述冷却介质在同一所述导流通道内的流向的相同。
4.根据权利要求3所述的换热器,其特征在于,所述换热器还包括:两个相对间隔设置的隔板,两个所述隔板均设置于所述环状腔体内;其中,
两个所述隔板之间形成进水通道,所述进水通道的一端与所述进水管连通,所述进水通道的另一端与所述第一环状腔体连通;
所述导流板的一端与其中一个隔板连接,所述导流板的另一端与另外一个隔板之间形成用于所述冷却介质通过的第一间隙,所述第一间隙用于实现相邻的两个所述导流通道之间的连通。
5.根据权利要求4所述的换热器,其特征在于,沿所述环状腔体的轴向,所述第一间隙交替设置在所述导流通道的两端。
6.根据权利要求2所述的换热器,其特征在于,所述导流通道为双路导流通道,在所述同一导流通道内,部分所述冷却介质的流向为第一流向,另一部分所述冷却介质的流向为第二流向,所述第二流向与所述第一流向相反。
7.根据权利要求6所述的换热器,其特征在于,所述导流板上设置有两个沿所述环状腔体的周向间隔设置的通孔,其中一个所述通孔用于导入下方的所述导流通道内的所述冷却介质,并使得所述冷却介质沿所述第一方向流动,其中另一个所述通孔用于导入下方的所述导流通道内的所述冷却介质,并使得所述冷却介质沿所述第二方向流动。
8.根据权利要求7所述的换热器,其特征在于,所述进水管和所述出水管设置在所述环状本体的两侧;
相邻的两个所述导流板中,其中一个所述导流板的两个所述通孔,沿所述环状腔体的周向间隔设置在所述进水管的两侧;另外一个所述导流板的两个所述通孔,沿所述环状腔体的周向间隔设置在所述出水管的两侧。
9.根据权利要求1至8任一项所述的换热器,其特征在于,所述磁性件与所述第一环状腔体的底壁、顶壁、内侧壁以及外侧壁之间皆形成第二间隙。
10.一种单晶硅棒拉制装置,其特征在于,所述单晶硅棒拉制装置包括:
炉体;
坩埚,所述坩埚设置于所述炉体内,用于容纳硅液,以从所述硅液中生长单晶硅棒;
以及权利要求1至9任一项所述的换热器,所述换热器设置在所述炉体内,且位于所述坩埚的上方,所述换热器包括磁性件,所述磁性件连接于所述换热器靠近所述坩埚的一侧。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202222256038.8U CN218600371U (zh) | 2022-08-25 | 2022-08-25 | 一种换热器和单晶硅棒拉制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202222256038.8U CN218600371U (zh) | 2022-08-25 | 2022-08-25 | 一种换热器和单晶硅棒拉制装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN218600371U true CN218600371U (zh) | 2023-03-10 |
Family
ID=85396903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202222256038.8U Active CN218600371U (zh) | 2022-08-25 | 2022-08-25 | 一种换热器和单晶硅棒拉制装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN218600371U (zh) |
-
2022
- 2022-08-25 CN CN202222256038.8U patent/CN218600371U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN216015500U (zh) | 一种风冷带动液冷耦合电池包结构 | |
CN218600371U (zh) | 一种换热器和单晶硅棒拉制装置 | |
CN103715830B (zh) | 一种电机多路串并联水冷系统 | |
CN218596568U (zh) | 一种单晶硅棒拉制装置 | |
CN112760709A (zh) | 一种水冷热屏结构、单晶硅生长装置和单晶硅生长方法 | |
CN218436017U (zh) | 一种换热器和单晶硅棒拉制装置 | |
US9139931B2 (en) | Directional solidification furnace heat exchanger | |
CN106025437B (zh) | 一种柱状锂离子电池组高效水冷散热装置 | |
CN213925117U (zh) | 一种拉晶换热装置及拉晶设备 | |
CN208929193U (zh) | 一种定向凝固炉高效冷却水冷盘 | |
CN218291175U (zh) | 一种磁控拉晶装置 | |
CN111472042A (zh) | 一种单晶生产线及水冷装置 | |
CN113481591A (zh) | 一种用于提升单晶生长速度的装置及方法 | |
CN115478318A (zh) | 一种磁控拉晶装置 | |
CN217052483U (zh) | 冷却装置和晶体生长设备 | |
CN209435048U (zh) | 一种纯电动汽车用驱动电机的双循环水冷机壳 | |
CN114606566B (zh) | 冷却装置及其控制方法、晶体生长设备 | |
CN214244666U (zh) | 一种换热装置和单晶炉 | |
CN215628407U (zh) | 一种晶棒快速生长用冷却装置以及单晶炉 | |
CN213037872U (zh) | 一种水冷导流筒 | |
CN220665512U (zh) | 一种热场部件和单晶硅棒拉制装置 | |
CN220887762U (zh) | 一种保温筒和单晶硅棒拉制装置 | |
CN108950681B (zh) | 多晶铸锭炉的石墨底盘及多晶铸锭炉 | |
CN219861676U (zh) | 一种具有环状磁场发生装置的换热器 | |
CN219861677U (zh) | 一种应用于单晶炉的磁环换热器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |