CN219385385U - 一种保温筒衬环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种保温筒衬环，涉及光伏热场零部件设计领域。本实用新型包括衬环主体；衬环主体与石墨加热器的主体底部相对应接触，且衬环主体上位于接触的位置设有绝缘涂层或绝缘块。衬环主体采用碳碳复合材料、石墨材料、碳陶复合材料或陶瓷材料；绝缘涂层和/或绝缘块采用陶瓷绝缘材料，包括氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷；衬环主体上开设有与石墨加热器的电极脚相对应的缺口。本实用新型能够在保温筒安装过程中对其进行准确的周向定位，并有效支撑石墨加热器，降低甚至消除石墨加热器因自重和工作过程中大的热变形造成本体损坏的风险。

Description

一种保温筒衬环

技术领域

本实用新型属于光伏热场零部件设计领域，特别是涉及一种保温筒衬环。

背景技术

在单晶硅的制作中，目前普遍采用的是直拉法又称CZ法，是沿着垂直方向从熔体中拉制单晶的方法。在制造设备中，有一个重要的部件就是保温筒，一般保温筒会通过竖直堆叠的方式设置成多层，且上下相邻两保温筒之间没有采用隔离的结构。由于保温筒内位于两保温筒之间会安装石墨加热器，石墨加热器具有一定的自重，且现有的石墨加热器除电极脚外周向材料均悬空，缺乏有效约束和支撑，在加热过程中容易因自重和过大的热变形造成石墨加热器破裂损坏。因此针对以上问题，提供一种能够具有周向支撑和定位功能的保温筒衬环具有重要意义，能够有效降低甚至消除因石墨加热器自重和加热过程中的大变形而造成的本体破裂损坏的风险。

实用新型内容

本实用新型提供了一种保温筒衬环，解决了以上问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的一种保温筒衬环，安装于上下两保温筒之间，并对石墨加热器进行承载，包括衬环主体；

所述衬环主体与石墨加热器的主体底部相对应接触，且衬环主体上位于接触的位置设有绝缘涂层和/或绝缘块。

进一步地，所述衬环主体采用碳碳复合材料、石墨材料、碳陶复合材料或陶瓷材料。

进一步地，所述绝缘涂层和/或绝缘块采用陶瓷绝缘材料，包括氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷。

进一步地，所述衬环主体上开设有与石墨加热器的电极脚相对应的缺口；

进一步地，所述衬环主体(1)上开设有便于流场气体流动的流动孔。

本实用新型相对于现有技术包括有以下有益效果：

本实用新型提供了一种保温筒衬环，安装于上下相邻两保温筒之间，并对石墨加热器进行限位承载，能够在保温筒安装过程中对其进行准确的周向定位，有效支撑石墨加热器，从而降低甚至消除石墨加热器因自重和工作过程中大的热变形造成的本体破裂损坏的风险，并起到绝缘作用。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型具体实施例1的一种保温筒衬环与保温筒相配合的结构立体图；

图2为图1中A视角的结构示意图；

图3为图1的结构俯视图；

图4为图3中B-B剖面视图；

图5为图1的结构爆炸图；

图6为图5中C视角的结构示意图；

图7为本实用新型具体实施例1一种保温筒衬环的的结构立体图；

图8为图7的结构俯视图；

图9为具体实施例2的一种保温筒衬环与保温筒相配合的结构剖视图；

图10为本实用新型具体实施例2一种保温筒衬环的的结构立体图；

图11为图10的结构俯视图；

图12为本实用新型具体实施例3一种保温筒衬环的的结构立体图；

图13为本实用新型具体实施例4的一种保温筒衬环与保温筒相配合的结构剖视图；

图14为本实用新型具体实施例4一种保温筒衬环的的结构立体图；

图15为图14的结构俯视图；

图16为本实用新型具体实施例5的一种保温筒衬环与保温筒相配合的结构剖视图；

图17为本实用新型具体实施例5一种保温筒衬环的的结构立体图；

图18为图17的结构俯视图；

图19为实用新型具体实施例6一种保温筒衬环的的结构立体图；

图20为本实用新型具体实施例7的一种保温筒衬环与保温筒相配合的结构剖视图；

图21为本实用新型具体实施例7一种保温筒衬环的的结构立体图；

图22为图21的结构俯视图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-衬环主体，101-缺口，102-安装孔，103-外侧刮边，104-内侧刮边，2-中部保温筒，3-底部保温筒，4-上部保温筒，5-石墨加热器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“表面”、“环绕”等指示方位或位置关系，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组件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。

具体实施例1

请参阅图1-8所示，本实用新型的一种保温筒衬环，安装于上下两保温筒之间，并对石墨加热器5进行承载，包括圆环形的衬环主体1；

衬环主体1与石墨加热器5的主体底部相对应接触，且衬环主体1上位于接触的位置设有绝缘涂层；衬环主体1上开设有与石墨加热器5的电极脚相对应的缺口101；石墨加热器5本具体实施例中具体为圆环状结构，底部设有两个电极脚；在安装时，衬环主体1与石墨加热器5、上下堆叠的保温筒保持同轴心布置，衬环主体1位于缺口101部分的边环夹持于上下两布置的中部保温筒2与底部保温筒3之间，中部保温筒2上方还同轴心堆放有上部保温筒4，位于衬环主体1缺口101内侧的表面用于承载石墨加热器5主体的底部，且使石墨加热器5与缺口101位置相对应且限位配合。

衬环主体1采用碳碳复合材料、石墨材料、碳陶复合材料或陶瓷材料，本具体实施例具体采用碳碳复合材料。绝缘涂层采用陶瓷绝缘材料，包括氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷，本具体实施例具体采用氧化铝陶瓷绝缘材料。

具体的，本实施例中，衬环主体1的外直径为1024mm，厚度为20mm，且衬环主体1的内直径为900mm，对应的缺口101部分的横向直线间距为200mm，缺口101的纵向深度为30mm，即衬环主体1外径至缺口101内口之间的间距为大于5mm的32mm；位于衬环主体1的表面涂覆有氧化铝陶瓷绝缘材料，厚度具体为1mm，石墨加热器5的外直径为960mm，内直径为914mm，石墨加热器5的外直径小于衬环主体1的外直径，且大于衬环主体1的内直径，石墨加热器的内直径大于或等于衬环主体1的内直径，本具体实施例中为大于；

通过在上下相邻两保温筒之间夹持设置衬环主体1，能够对上下相邻保温筒实现周向定位，且能够承载石墨加热器5，从而降低甚至消除石墨加热器5因自重和加热过程中的大变形造成的本体破裂损坏的风险。衬环主体1与石墨加热器5相接触的位置设有绝缘涂层，以起到绝缘作用。

具体实施例2

如图9-11所示，本具体实施例相对于具体实施例1的区别在于：

衬环主体1的表面位于缺口101部分的内侧位置环绕开设有安装孔102，该安装孔102为盲孔，在安装衬环主体1时，于安装孔102内安装有顶部略微高出衬环主体1表面的绝缘柱，使石墨加热器5能够坐落于绝缘柱上，且不与衬环主体1表面接触，通过绝缘柱与石墨加热器5底部直接接触，进一步降低受热不均匀的影响。并且，绝缘柱采用陶瓷绝缘材料，包括氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷，本具体实施例具体采用氮化硅陶瓷绝缘材料；安装孔102可为任意形状，包括圆形、多边形等，且绝缘柱的形状与安装孔102相一致且间隙配合；

本具体实施例中，衬环主体1的外直径为1151mm，内直径为1000mm，厚度为22mm，缺口101的纵向深度为42.5mm，即衬环主体1外径至缺口101内口之间的间距为大于5mm的33mm，横向直线间距为250mm；本具体实施例中，安装孔102采用圆形，安装孔102位于缺口101的两侧分别对称设置有九个，且每个安装孔102的内孔直径为15mm，深度为5mm，所在圆心位于直径为1062mm的圆上；石墨加热器5的外直径为1085mm，内直径为1039mm，石墨加热器5的外直径小于衬环主体1的外直径，且大于衬环主体1的内直径。

具体实施例3

如图12所示，本具体实施例相对于具体实施例1的区别在于，衬环主体1上垂直设置有与衬环主体1一体的绝缘柱，且绝缘柱位于缺口101两侧实现间距布置，一侧可设置有若干，如两个、三个、四个等情形；一种情形是，基于绝缘柱直接与石墨加热器5底部相接触，且衬环主体1上不涂有绝缘涂层；另一种情形是在绝缘柱直接与石墨加热器5底部相接触的基础上，于衬环主体1表面涂绝缘涂层；绝缘柱采用陶瓷绝缘材料，包括氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷，本具体实施例具体采用碳化硅陶瓷绝缘材料；并且，该绝缘柱的具体剖面型为任意形状，包括圆形、多边形等；

本具体实施例中，衬环主体1的外直径为774mm，内直径为600mm，厚度为15mm，缺口101的纵向深度为39.5mm，即衬环主体1外径至缺口101内口之间的间距为大于5mm的47.5mm，横向直线间距为120mm；本具体实施例中，绝缘柱采用圆形柱，位于缺口101的两侧分别对称设置有九个，且绝缘柱的直径为15mm，高度为12mm，所在圆心位于直径为658mm的圆上；石墨加热器5的外直径为679mm，内直径为637mm，石墨加热器5的外直径小于衬环主体1的外直径，且大于衬环主体1的内直径。

具体实施例4

如图13-15所示，本具体实施例相对于具体实施例1的区别在于，衬环主体1表面设置有与石墨加热器5相对应的台阶结构，该台阶结构具体是：位于衬环主体1的外周侧环绕设置有一圈外侧刮边103，该外侧刮边103的厚度小于衬环主体1的厚度并形成台阶形；在安装时，该刮边位置刚好夹持于上下相邻两保温筒之间且呈同轴心布置，石墨加热器5的底部与衬环主体1表面相接触并进行承载；通过台阶形的设计，衬环主体1能够对上下相邻保温筒实现周向定位，且能够承载石墨加热器5，从而降低甚至消除石墨加热器5因自重和加热过程中的大变形造成的本体破裂损坏的风险；通过表面绝缘涂层的设计起到绝缘作用；

本具体实施例中，衬环主体1的外直径为858mm，内直径为720mm，厚度为25mm，缺口101的纵向深度为37mm，即衬环主体1外径至缺口101内口之间的间距为大于5mm的32mm，横向直线间距为150mm；本具体实施例中，外侧刮边103的宽度为12mm，且厚度为8mm，石墨加热器5的外直径为794mm，内直径为748.4mm，石墨加热器5的外直径小于衬环主体1的外直径，且大于衬环主体1的内直径。

具体实施例5

如图16-18所示，本具体实施例相对于具体实施例4的区别在于，衬环主体1表面位于外侧刮边103的内侧环绕开设有安装孔102；在安装时，安装孔102内安装有顶部高于衬环主体1表面且与石墨加热器5底部相接触的绝缘柱，避免衬环主体1上表面与石墨加热器5底部直接接触，进一步降低受热不均匀的影响。并且，绝缘柱可采用陶瓷绝缘材料，包括氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷，本实施例绝缘柱具体采用氮化硼陶瓷绝缘材料；安装孔102可为任意形状，包括圆形、多边形等，且绝缘柱的形状与安装孔102相一致且间隙配合；安装孔102的直径为15mm，且深度为8m，所在圆心位于直径为770mm的圆上。

具体实施例6

如图19所示，本具体实施例相对于具体实施例5的区别在于，对于具体实施例5中的安装孔102采用直接与衬环主体1一体的绝缘柱相替代，且绝缘柱与具体实施例5的绝缘柱材质选择范围一致，本具体实施例中选择氮化硅陶瓷绝缘材料，该绝缘柱的具体剖面型为任意形状，包括圆形、多边形等，本具体实施例优选为圆形。

具体实施例7

如图20-22所示，本具体实施例相对于具体实施例4的区别在于，衬环主体1表面位于安装孔102的内侧环绕开设有内侧刮边104；在安装时，内侧刮边104与外侧刮边103之间形成的间距刚好与石墨加热器5的底部相间隙配合，本具体实施例通过绝缘柱与石墨加热器5底部直接接触，并且外刮边103直接与中部保温筒2与底部保温筒3实现接触配合，位于安装孔102内侧的内刮边104能够对石墨加热器5更高效的限位配合，进一步降低热场的不均匀性。并且，本具体实施例绝缘柱具体采用氧化铝陶瓷绝缘材料；安装孔102可为任意形状，包括圆形、多边形等，且绝缘柱的形状与安装孔102相一致且间隙配合；对应的内侧刮边104与外侧刮边103宽度均为12mm，且厚度为8mm。

具体实施例8

本具体实施例相对于具体实施例1的区别在于，衬环主体1的表面开设有便于流场气体流动的流动孔；该流动孔位于缺口101两侧分别对称布置有九个，每个流动孔均为通孔，直径为8mm，用于促进流场内气体流动。

本实用新型提供了一种带有绝缘涂层的保温筒衬环结构，安装于上下相邻两保温筒之间，并对石墨加热器进行限位承载，通过该特征设计的衬环主体1能够对上下相邻保温筒实现周向定位，对石墨加热器5下表面提供足够的承载力，可以降低甚至消除石墨加热器5因自重和加热过程中的大变形造成的本体破裂损坏的风险，并起到绝缘作用。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种保温筒衬环，安装于上下两保温筒之间，并对石墨加热器(5)进行承载，其特征在于，包括衬环主体(1)；

所述衬环主体(1)与石墨加热器(5)的主体底部相对应接触，且衬环主体(1)上的接触位置设有绝缘涂层和/或绝缘块。

2.根据权利要求1所述的一种保温筒衬环，其特征在于，所述衬环主体(1)采用碳碳复合材料、石墨材料、碳陶复合材料或陶瓷材料。

3.根据权利要求1所述的一种保温筒衬环，其特征在于，所述绝缘涂层采用氧化铝陶瓷涂层、碳化硅陶瓷涂层、氮化硅陶瓷涂层或氮化硼陶瓷涂层，和/或陶瓷块采用氧化铝陶瓷块、碳化硅陶瓷块、氮化硅陶瓷块或氮化硼陶瓷块。

4.根据权利要求1所述的一种保温筒衬环，其特征在于，所述衬环主体(1)上开设有与石墨加热器(5)的电极脚相对应的缺口(101)。

5.根据权利要求1所述的一种保温筒衬环，其特征在于，所述衬环主体(1)上开设有便于流场气体流动的流动孔。