CN218932378U - 一种应用于直拉型单晶的新式加热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于直拉单晶加热炉技术领域，具体涉及一种应用于直拉型单晶的新式加热器。本实用新型的技术方案为，一种应用于直拉型单晶的新式加热器，包括第一电极、第一加热体、第二加热体和第二电极，第一电极与第二电极相对设置，其中，第一加热体和第二加热体均由曲折连续的加热条组成，并且第一电极、第一加热体的加热条、第二加热体的加热条和第二电极依次串联连接。本实用新型采用第一电极、第一加热体加热条、第二加热体加热条和第二电极依次串联连接的结构，整体为串联电路结构，在所有第一加热体加热条、第二加热体加热条的电流相同，电流相同可以确保第一加热体和第二加热体的发热量基本相同，从而更容易控制单晶生产热系统的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于直拉单晶加热炉技术领域，具体涉及一种应用于直拉型单晶的新式加热器。
背景技术
随着太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大，其中硅基电池因其转化效率稳定占主要市场。而单晶硅片作为制造硅基电池的重要材料，其成本的高低影响着整个行业的利润率。所以降低单晶硅片的制造成本越来越重要。
生产中，单晶硅的生长主要采用直拉法，直拉法单晶硅的生长过程中首先要将多晶硅原料装于石英坩锅内并在1420℃以上的温度下熔融，温度稳定到目标温度后将确定晶向的单晶硅籽晶与熔体熔接后引晶，再经过放肩、转肩、等径、收尾、冷却等工序完成单晶硅的的生长过程，其整个过程在单晶加热炉内完成。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种应用于直拉型单晶的新式加热器。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种应用于直拉型单晶的新式加热器，包括第一电极、第一加热体、第二加热体和第二电极，所述第一电极与所述第二电极相对设置，其中，第一加热体和第二加热体均由曲折连续的加热条组成，并且所述第一电极、第一加热体的加热条、第二加热体的加热条和第二电极依次串联连接。
进一步地，所述第一加热体和第二加热体的形状均为弓形。
进一步地，所述第二加热体的一端与所述第一加热体一体成型连接，第二加热体的另一端与所述第一加热体断开。
进一步地，所述第一加热体的加热条沿着加热器的轴向延伸并在加热器的上下两端弯折，第二加热体的加热条沿着加热器的周向延伸并在弓形的左右两端弯折。
进一步地，所述第一加热体和第二加热体的加热条面积相同。
进一步地，所述第一加热体包括第一加热条、第二加热条和第一中间加热部，所述第一加热条通过连接部与所述第一电极一体成型连接，所述第二加热条竖直设置，其上端与所述第二加热体一体成型连接；所述第一中间加热部一体成型连接所述第一加热条和第二加热条，第一中间加热部由多个沿轴线延伸的子加热条一体成型串联连接组成。
进一步地，所述第二加热体包括第三加热条、第四加热条和第二中间加热部，所述第三加热条设置在第二加热体的下端与所述第二电极一体成型连接，所述第四加热条设置在第二加热体的上端，与所述第二加热条一体成型连接；所述第二中间加热部一体成型连接所述第三加热条和第四加热条，第二中间加热部由多个沿周向延伸的子加热条一体成型串联连接组成。
进一步地，所述加热器为碳碳材料。
本实用新型采用第一电极、第一加热体加热条、第二加热体加热条和第二电极依次串联连接的结构，由于整体为串联电路结构，在所有第一加热体加热条、第二加热体加热条的电流相同，电流相同可以确保第一加热体和第二加热体的发热量基本相同，从而更容易控制单晶生产热系统的稳定性。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
图1为本实用新型加热器的轴测示意图。
图2为本实用新型加热器俯视示意图。
图中：1为第一电极，2为第一加热体，21为第一加热条，22为第二加热条，23为第一中间加热部，3为第二加热体，31为第三加热条，32为第四加热条，33为第二中间加热部，4为第二电极。
具体实施方式
下面结合具体实施例做进一步的说明。
目前行业内直拉法生产单晶硅的设备系统中的热系统的加热部件为：等静压石墨经过机械加工的一体式镂空型并联加热器，两个电极相对设置，电极上端连接有加热体，加热体为完整的圆环形状，这样其实有左右半环两个回路，所以加热器整体为并联结构。
直拉单晶生产中硅料因高温挥发出硅料中的杂质与硅蒸汽会腐蚀加热器，使其部分部位变薄，使加热器部分部位电阻变高，如果一个加热体半环腐蚀严重，另一个加热体半环腐蚀不严重，则两个热体半环电阻差增大，从而影响到两侧的电流大小，由于功率W=I²R，导致控制发热量困难，会影响两侧温度的均匀性，从而影响单晶生产热系统稳定性，影响晶体生产，需整体更换，容易造成石墨件浪费。
如图1所示的为本实施例加热器的轴测示意图，一种应用于直拉型单晶的新式加热器，包括第一电极1、第一加热体2、第二加热体3和第二电极4，第一电极1与第二电极4相对设置，第一加热体2和第二加热体3均由多个连续的加热条组成，并且第一电极1、第一加热体2的加热条、第二加热体3的加热条和第二电极4依次串联连接。
如图2所示的加热器俯视示意图，第一加热体2和第二加热体3的形状均为弓形，两个弓形的加热体组成环形的加热器，加热器环绕坩埚并对坩埚内的硅料加热。其中，加热器并不是一个完整的环形，第二加热体3的靠近第二电极4的一端与第二加热体3一体成型连接，第二加热体3靠近第一电极1的一端与第一加热体2断开。
如图1所示，第一加热体2的加热条沿着加热器的轴向延伸并在加热器的上下两端弯折，第二加热体3的加热条沿着加热器的周向延伸并在弓形的左右两端弯折。需要说明的是，第一加热体2和第二加热体3的加热条面积相同，以确保两侧的发热量相同。
需要说明的是，第一加热体2包括第一加热条21、第二加热条22和第一中间加热条23，第一加热条21上端通过连接部与第一电极1一体成型连接，第二加热条22上端与第二加热体3一体成型连接；第一中间加热部23一体成型连接第一加热条21和第二加热条22，第一中间加热条23由多个沿轴线延伸的子加热条一体成型串联连接组成，子加热条的上端或是下端通过连接部连接。
第二加热体3包括第三加热条31、第四加热条32和第二中间加热条33，第三加热条31设置在第二加热体3的下端与第二电极4一体成型连接，第四加热条32设置在第二加热体3的上端，与第二加热条22一体成型连接；第二中间加热条33一体成型连接第三加热条31和第四加热条32，第二中间加热条33由多个沿周向延伸的加热条一体成型串联连接组成。
加热器为碳碳材料，碳碳材料的热导率/W（m·k）-1：54（∥）22（⊥），等静压石墨热导率/W（m·k）-1：90~130，因此功耗低，可降低炉台功耗3~5KW；碳碳材料耐压强度/Pa：74，抗弯强度/MPa：291均高于等静压石墨耐压强度/Pa：35-40和抗弯强度/MPa：55-86，使用周期长，可增长1.3～1.45倍。同时，碳碳材料本身优良的性能，在反复高温热震下不易产生裂纹，安全性高。
与现有技术相比，本实用新型提供的加热器，采用第一电极、第一加热体加热条、第二加热体加热条和第二电极依次串联连接的结构，由于整体为串联电路结构，当第一加热体或是第二加热体由于硅蒸汽的腐蚀而引起电阻发生变化时，由于是串联结构，流经两侧加热体的电流相同，虽然电阻的大小会一定程度上影响发热量的多少，但是电阻一般为15～35mΩ，电流是300～3000A，电阻是毫级变化量，影响较小，电流的变化范围较大且经过平方后影响进一步增大。因此整体上在所有第一加热体加热条、第二加热体加热条的电流相同，电流相同可以确保第一加热体和第二加热体的发热量基本相同，从而更容易控制单晶生产热系统的稳定性，不需要担心一侧加热量过大，一侧加热量小的情况。
上述实施方式仅示例性说明本实用新型的原理及其效果，而非用于限制本实用新型。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种应用于直拉型单晶的新式加热器，包括第一电极（1）、第一加热体（2）、第二加热体（3）和第二电极（4），所述第一电极（1）与所述第二电极（4）相对设置，其特征在于: 第一加热体（2）和第二加热体（3）均由曲折连续的加热条组成，并且所述第一电极（1）、第一加热体（2）的加热条、第二加热体（3）的加热条和第二电极（4）依次串联连接；
所述第一加热体（2）的加热条沿着加热器的轴向延伸并在加热器的上下两端弯折，第二加热体（3）的加热条沿着加热器的周向延伸并在弓形的左右两端弯折。
2.根据权利要求1所述的一种应用于直拉型单晶的新式加热器，其特征在于：所述第一加热体（2）和第二加热体（3）的形状均为弓形。
3.根据权利要求1所述的一种应用于直拉型单晶的新式加热器，其特征在于：所述第二加热体（3）的一端与所述第一加热体（2）一体成型连接，第二加热体（3）的另一端与所述第一加热体（2）断开。
4.根据权利要求2所述的一种应用于直拉型单晶的新式加热器，其特征在于，所述第一加热体（2）和第二加热体（3）的加热条面积相同。
5.根据权利要求2所述的一种应用于直拉型单晶的新式加热器，其特征在于，所述第一加热体（2）包括第一加热条（21）、第二加热条（22）和第一中间加热部（23），所述第一加热条（21）上端通过连接部与所述第一电极（1）一体成型连接，所述第二加热条（22）上端与所述第二加热体（3）一体成型连接；
所述第一中间加热部（23）一体成型连接所述第一加热条（21）和第二加热条（22），第一中间加热部（23）由多个沿轴线延伸的子加热条一体成型串联连接组成。
6.根据权利要求5所述的一种应用于直拉型单晶的新式加热器，其特征在于，所述第二加热体（3）包括第三加热条（31）、第四加热条（32）和第二中间加热部（33），所述第三加热条（31）设置在第二加热体（3）的下端与所述第二电极（4）一体成型连接，所述第四加热条（32）设置在第二加热体（3）的上端，与所述第二加热条（22）一体成型连接；
所述第二中间加热部（33）一体成型连接所述第三加热条（31）和第四加热条（32），第二中间加热部（33）由多个沿周向延伸的子加热条一体成型串联连接组成。
7.根据权利要求1所述的一种应用于直拉型单晶的新式加热器，其特征在于：所述加热器为碳碳材料。
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| CN202222575874.2U CN218932378U (zh) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 一种应用于直拉型单晶的新式加热器 |
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Publications (1)
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| CN218932378U true CN218932378U (zh) | 2023-04-28 |
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ID=86061900
Family Applications (1)
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| CN202222575874.2U Active CN218932378U (zh) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 一种应用于直拉型单晶的新式加热器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN218932378U (zh) |
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2022
- 2022-09-28 CN CN202222575874.2U patent/CN218932378U/zh active Active
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