CN219752496U

CN219752496U - 一种保温盖和单晶炉

Info

Publication number: CN219752496U
Application number: CN202320141803.3U
Authority: CN
Inventors: 丁攀; 赵鹏; 贾祯; 吉祥; 马明
Original assignee: Yinchuan Longi Silicon Materials Co ltd
Current assignee: Yinchuan Longi Silicon Materials Co ltd
Priority date: 2023-02-06
Filing date: 2023-02-06
Publication date: 2023-09-26
Anticipated expiration: 2033-02-06

Abstract

本实用新型公开了一种保温盖和单晶炉，所述保温盖为环形保温盖，所述环形保温盖包括多个扇形盖板，其中沿所述环形保温盖的周向方向，多个扇形盖板依次连接并围合形成所述环形保温盖。可以减少热场的热量损失，集中温度分布，增加热场对流的稳定性，进而提高热场的保温性能。

Description

一种保温盖和单晶炉

技术领域

本实用新型属于拉晶技术领域，具体涉及一种保温盖和单晶炉。

背景技术

随着世界经济的不断发展，现代化建设对高效能源的需求不断增长。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且得到了大力发展。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。

目前，多采用直拉法生产制造单晶硅棒，需要一种密闭的单晶炉，炉内需要设置高纯氩气循环系统、水循环系统、电系统热系统、排气系统等。单晶炉由炉底、炉盖、炉筒、副室、阀仓、热场部件等组成。拉晶工艺步骤包括：调温(引晶前需要将温度降到临界点温度)、引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉等。

然而，现有的单晶炉随着运行时间的增长，保温毡的腐蚀程度随之加剧，导致热场的保温效果降低。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电池包和电子设备。

为了解决上述技术问题，第一方面，本实用新型公开了一种保温盖，所述保温盖为环形保温盖，所述环形保温盖包括多个扇形盖板，其中，

沿所述环形保温盖的周向方向，多个扇形盖板依次连接并围合形成所述环形保温盖。

可选地，沿所述环形保温盖的径向方向，所述扇形盖板包括至少两个子盖板，所述至少两个子盖板可拆卸连接。

可选地，所述至少两个子盖板包括相邻设置的第一子盖板、第二子盖板；

所述第一子盖板和所述第二子盖板通过连接板、紧固件固定连接；

所述连接板上设置有第一穿设孔和第二穿设孔，所述第一子盖板上设置有第三穿设孔，所述第二子盖板上设置有第四穿设孔；

所述第三穿设孔与所述第一穿设孔相对，所述第四穿设孔与所述第二穿设孔相对；

所述紧固件分别穿设于所述第三穿设孔和所述第一穿设孔，用于固定所述第一子盖板和所述连接板；

所述紧固件分别穿设于所述第四穿设孔和所述第二穿设孔，用于固定所述第二子盖板和所述连接板。

可选地，所述第一穿设孔和所述第二穿设孔连通，并组合形成一字孔。

可选地，沿所述环形保温盖的周向方向，相邻两个所述扇形盖板包括第一扇形盖板和第二扇形盖板；

所述第一扇形盖板的弧长小于或等于所述第二扇形盖板的弧长。

第二方面，本实用新型公开了一种单晶炉，包括：炉体，以及设置于所述炉体内的保温毡、保温筒、加热器、坩埚和上述保温盖；其中，

所述加热器环绕所述坩埚设置，用于加热所述坩埚；

所述保温筒罩设于所述加热器外；

所述保温毡设置于所述保温筒的顶部；

所述保温盖沿其径向包括第一端和第二端，所述第一端与所述炉体的内壁抵接，所述第二端与所述保温毡或者所述保温筒抵接。

可选地，所述保温盖包括第一保温盖；

所述第一保温盖的第二端设置于保温毡上方，所述第一保温盖的第一端与所述炉体的内壁抵接。

可选地，所述保温盖包括第二保温盖；

所述第二保温盖的第二端设置于保温筒的中部，所述第二保温盖的第一端与所述炉体的内壁抵接。

可选地，所述保温筒包括第一筒体和第二筒体；

所述第一筒体设置于所述保温毡和所述第二筒体之间；

所述第一筒体的外壁内缩于所述第二筒体的外壁，以形成阶梯结构；

所述第二保温盖的第二端设置于所述阶梯结构。

可选地，所述保温毡的外壁与所述炉体的内壁抵接或间隔设置。

在本实用新型实施例中，将所述保温盖应用在单晶炉热场环境中，可以进一步起到隔热作用，以减少热场中的热量损失，集中温度分布，增加热场对流的稳定性，进而提高热场的保温性能。

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是本实用新型实施例中的一种保温盖的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的一种扇形盖板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的一种保温盖的截面结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的另一种保温盖的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中的另一种扇形盖板的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中一种单晶炉的结构示意图。

附图标记：

1－炉体，2－保温盖，21－扇形盖板，211－子盖板，212－第一子盖板，213－第二子盖板，214－第一扇形盖板，215－第二扇形盖板，22－第一保温盖，23－第二保温盖，31－连接板，32－紧固件，321－螺栓，322－螺母，4－保温筒，41－第一筒体，42－第二筒体，5－加热器，51－主加热器，52－副加热器，6－坩埚，7－保温毡，81－换热机构，82－晶棒，83－提拉机构，84－埚托，86－底部保温毡，87－托杆。

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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型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。

下面结合图1－图6描述本实用新型实施例中所述的保温盖和单晶炉。

如图1和图4所示，本实用新型实施例公开了一种保温盖，保温盖2具体可以是环形保温盖，环形保温盖可以包括多个扇形盖板21，其中，沿环形保温盖的周向方向，多个扇形盖板21可以依次连接并围合形成环形保温盖。

在本实用新型实施例中，将保温盖2应用在单晶炉热场环境中，可以进一步起到隔热作用，以减少热场中的热量损失，集中温度分布，增加热场对流的稳定性，进而提高热场的保温性能。

具体地，保温盖2可以是环形结构，使得保温盖2可以为环形保温盖，可以提高保温盖2的制备便捷性以及安装便捷性。

具体地，沿环形保温盖的周向方向，环形保温盖可以由多个扇形盖板21依次连接并围合而成。多个扇形盖板21的尺寸可以相同或者不同，具体可根据实际需求进行设置，本实用新型实施例对此不作具体限定。

具体地，保温盖2由多个扇形盖板21围合而成，使得保温盖2可以分割成多个部分，通过对保温盖2的分割设计，可以满足在部分破损严重无法使用的情况下，只更换损坏部分就能达到完整部分重复利用的效果，可以降低保温盖2的使用成本。

可选地，保温盖2可以为采用等静压石墨、石英等耐高温材料制备而成的板状结构。

进一步地，在保温筒4、保温毡7以及保温盖2的共同作用下，使得单晶炉内的热场的保温性能较强，可以降低加热器5的功耗；而且，热场的保温性能增加，还可以集中温度分布，增加热场对流的稳定性，以得到保温效果较佳的状态，使得晶棒可以更容易成晶，且可以改善晶棒的产出品质，降低晶棒的断棱率。

可选地，沿环形保温盖板的径向方向，扇形盖板21可以包括至少两个子盖板211，至少两个子盖板211可拆卸连接。

在本实用新型实施例中，至少两个子盖板211沿环形保温盖板的径向可拆卸连接，使得扇形盖板21可以分割成至少两部分，便于更换坏掉的子盖板211，可以降低扇形盖板21的使用成本。

具体地，如图4和图5所示，扇形盖板21可以包括一个子盖板211，具体可根据实际需求进行设置；如图1和图2所示，扇形盖板21可以包括两个子盖板211，子盖板211的数量可以根据实际需求进行设置，本实用新型实施例对此不作具体限定。

可选地，如图2和图3所示，至少两个子盖板211可以包括相邻设置的第一子盖板212、第二子盖板213；第一子盖板212和第二子盖板213可以通过连接板31、紧固件32固定连接；所述连接板31上设置有第一穿设孔和第二穿设孔，所述第一子盖板212上设置有第三穿设孔，所述第二子盖板213上设置有第四穿设孔；所述第三穿设孔与所述第一穿设孔相对，所述第四穿设孔与所述第二穿设孔相对；所述紧固件32分别穿设于所述第三穿设孔和所述第一穿设孔，用于固定所述第一子盖板212和所述连接板31；所述紧固件32分别穿设于所述第四穿设孔和所述第二穿设孔，用于固定所述第二子盖板213和所述连接板31。

在本实用新型实施例中，紧固件32分别穿设于第三穿设孔和第一穿设孔，可以固定第一子盖板212和连接板31，提高第一子盖板212和连接板31固定连接的可靠性。紧固件32热分别穿设于第四穿设孔和第二穿设孔，可以固定第二子盖板213和连接板31，提高第二子盖板213和连接板31固定连接的可靠性。在本实用新型实施例中，在紧固件32和连接板31的作用下，可以实现第一子盖板212和第二子盖板213的固定连接，实现方式较为简单便捷。

具体地，紧固件32可以包括螺栓321和螺母322；螺栓321分别穿设于第三穿设孔和第一穿设孔之后，与螺母322配合，可以固定第一子盖板212和连接板31。螺栓321分别穿设于第四穿设孔和第二穿设孔之后，与螺母322配合，可以固定第二子盖板213和连接板31。

具体地，连接板31分别与第一子盖板212和第二子盖板213固定，可以实现第一子盖板212和第二子盖板213的组装，提高扇形盖板21的结构稳定性。

具体地，连接板31上的第一穿设孔和第二穿设孔可以分别独立设置，或者，所述第一穿设孔和所述第二穿设孔也可以连通，形成一字孔。

具体地，第一子盖板212和第二子盖板213均可以为扇形结构，以便于加工第一子盖板212和第二子盖板213，且可以简化扇形盖板21的结构。

进一步地，第一子盖板212的外壁与第二子盖板213的内壁抵接并固定；第一子盖板212的外壁的形状与第二子盖板213的内壁的形状对应设置。第一子盖板212的外壁为弧形，对应的第二子盖板213的内壁为弧形；第一子盖板212的外壁为阶梯结构，对应的第二子盖板213的内壁为阶梯结构；第一子盖板212的外壁为不规则形状，对应的第二子盖板213的内壁为不规则形状。

可选地，第一穿设孔和第二穿设孔连通，并组合形成一字孔。

在本实用新型实施例中，第一穿设孔和第二穿设孔连通并组合形成一字孔，可以提高第一穿设孔和第二穿设孔的设计难度，且可以提高放置紧固件32的便捷性。

可选地，如图1所示，沿环形保温盖的周向方向，相邻两个扇形盖板21可以包括第一扇形盖板214和第二扇形盖板215；第一扇形盖板214的弧长小于或等于第二扇形盖板215的弧长。

在本实用新型实施例中，沿环形保温盖的周向方向，第一扇形盖板214的弧长小于第二扇形盖板215的弧长，使得多个扇形盖板21的尺寸可以设计的不同。沿环形保温盖的周向方向，第一扇形盖板214的弧长等于第二扇形盖板215的弧长，使得多个扇形盖板21的尺寸可以设计的相同。多个扇形盖板21的尺寸可以相同或者不同，可以提高保温盖2的结构多样性。

本实用新型实施例中所述的保温盖至少包括以下优点：

第二方面，本实用新型实施例还公开了一种单晶炉，具体可以包括：炉体1，以及设置于所述炉体1内的保温毡7、保温筒4、加热器5、坩埚6以及上述保温盖2；其中，所述加热器5环绕所述坩埚6设置，用于加热所述坩埚6；所述保温筒4罩设于所述加热器5外；所述保温毡7设置于所述保温筒4的顶部；保温盖2沿其径向可以包括第一端和第二端，第一端与炉体1的内壁抵接，第二端与保温毡7或者保温筒4抵接。

在本实用新型实施例中，所述保温筒4罩设于所述加热器5外，所述保温毡7设置于所述保温筒4的顶部，所述保温毡7和所述保温筒4均可以起到隔热作用，以减少单晶炉内的热场中的热量损失。所述保温盖2的第一端与炉体1的内壁抵接，保温盖2的第二端与保温毡7或者保温筒4抵接，保温盖2可以进一步提升隔热效果，减少热场的热量损失，集中温度分布，增加热场对流的稳定性，进而提高热场的保温性能。

本实用新型实施例中所述的单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气、氯气等)环境中，用加热器5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。

具体地，所述单晶炉可以包括炉体1，炉体1内可以布置坩埚6、加热器5、保温筒4、保温毡7以及保温盖2等结构。

具体地，坩埚6内可以用于放置硅料。所述单晶炉还可以包括埚托84和托杆87，埚托84用于支撑坩埚6，托杆87用于支撑埚托84。所述单晶炉还可以包括换热机构81，换热机构81设置于坩埚6上方。所述单晶炉还可以包括提拉机构83，提拉机构83与晶棒82连接，用于带动晶棒82上升。

具体地，加热器5罩设于坩埚6外，可以用于提供热场环境，加热坩埚6，以熔化坩埚6内的硅料，实现拉制晶棒82。如图1所示，加热器5可以包括主加热器51和副加热器52，主加热器51可以罩设于坩埚6外，副加热器52可以设置于坩埚6的底部。

具体地，保温筒4可以罩设于加热器5外，可以减少热场中的热量损失。保温毡7可以设置于保温筒4的顶部，保温毡7的内壁可以与保温筒4的内壁平齐，或者，保温筒4的内壁也可以内缩于保温毡7的内壁，使得保温筒4的内径小于保温毡7的内径。保温毡7可以罩设于加热器5外，以减少热场中的热量损失。

具体地，保温毡7的外壁可以与炉体1的内壁抵接或者间隔设置等，具体可根据实际需求进行设置，本实用新型实施例对此不作具体限定。

具体地，所述单晶炉还可以包括底部保温毡86，底部保温毡86可以设置于坩埚6的底部，以起到保温作用。

可选地，保温盖2可以包括第一保温盖22；第一保温盖22的第二端可以设置于保温毡7上方，第一保温盖22的第一端可以与炉体1的内壁抵接。

在本实用新型实施例中，所述第一保温盖22的第一端与所述炉体1的内壁抵接，所述第一保温盖22的第二端设置于保温毡7的上方，可以提高炉体1上方的隔热效果。

具体地，第一保温盖22可以设置于保温毡7远离保温筒4的一侧，第一保温盖22的外径与炉体1的内径一致，第一保温盖22的内径大于或等于保温毡7的内径，可以进一步减少热场中的热量损失。而且，第一保温盖22可以隔离保温筒4、保温毡7等产生的挥发物流动，进而阻断挥发物进入坩埚6内，降低晶棒82中的碳含量，提升晶棒82的产出质量。

可选地，保温盖2可以包括第二保温盖23；第二保温盖23的第二端可以设置于保温筒4的中部，第二保温盖23的第一端可以与炉体1的内壁抵接。

在本实用新型实施例中，第二保温盖23的第一端与炉体1的内壁抵接，第二保温盖23的第二端与保温筒4的中部抵接，可以提高炉体1下方的隔热效果。

可选地，所述保温筒4包括第一筒体41和第二筒体42；所述第一筒体41设置于所述保温毡7和所述第二筒体42之间；所述第一筒体41的外壁内缩于所述第二筒体42的外壁，以形成阶梯结构；所述第二保温盖23的第二端设置于所述阶梯结构。

在本实用新型实施例中，第一筒体41的外壁内缩于第二筒体42的外壁，使得第一筒体41的外径小于第二筒体42的外径，使得筒体4可以形成阶梯结构。第二保温盖23的第二端与第一筒体41的外壁抵接，第二保温盖23的第一端与炉体1的内壁抵接，可以进一步提高保温效果，进而提高热场的保温性能。

具体地，第二保温盖23的外径可以等于炉体1的内径，第二保温盖23的内径可以小于第二筒体42的外径，且第二保温盖23的内径可以大于或等于第一筒体41的外径。

可选地，所述保温毡7的外壁与所述炉体1的内壁抵接或者间隔设置。

在本实用新型实施例中，保温毡7的外壁与所述炉体1的内壁抵接或者间隔设置，可以提高保温毡7的尺寸多样性。

优选地，保温毡7的外壁与炉体1的内壁抵接，可以增大保温毡7的外径尺寸，可以进一步增加保温效果，提高热场的保温性能。

可选地，还可以通过增大保温毡7的厚度尺寸，以进一步增加保温效果。

可选地，所述单晶炉还包括保温层；所述保温层分别罩设于所述保温毡7和所述保温筒4外。

在本实用新型实施例中，保温层分别罩设于保温毡7和保温筒4外，可以增加保温筒4和保温毡7的层数，进而增加热场的保温性能。

表1：

结论：从表1可以看出，在本实用新型实施例中，在单晶炉内增加第一保温盖22和第二保温盖23后，放肩断棱率可以降低2％，等径断棱率可以降低3％，总计可以降低5％。

表2：

类型	引晶功率/kw(千瓦)
		未使用保温盖的单晶炉	68
使用保温盖的单晶炉	65
		差值	3

结论：从表2可以看出，在本实用新型实施例中，在单晶炉内增加第一保温盖22和第二保温盖23后，引晶功率可以降低3kw。

表3：

类型	氧回收	碳回收	总计
				未使用保温盖的单晶炉	0.6％	5％	5.6％
使用保温盖的单晶炉	0.4％	3％	3.4％
				差值	0.2％	2％	2.2％

结论：从表3可以看出，在本实用新型实施例中，在单晶炉内增加第一保温盖22和第二保温盖23后，氧回收可以降低0.2％，碳回收可以降低2％，总计可以降低2.2％。

本实用新型实施例中所述的单晶炉至少包括以下优点：

在本实用新型实施例中，所述保温筒罩设于所述加热器外，所述保温毡设置于所述保温筒的顶部，且所述保温毡的内壁和所述保温筒的内壁平齐设置，使得所述保温毡和所述保温筒均可以起到隔热作用，以减少热场中的热量损失。所述保温盖的第二端与所述保温毡或者所述保温筒抵接，所述保温盖的第一端与所述炉体的内壁抵接，可以进一步减少热场的热量损失，集中温度分布，增加热场对流的稳定性，进而提高热场的保温性能。

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

1.一种保温盖，其特征在于，所述保温盖为环形保温盖，所述环形保温盖包括多个扇形盖板，其中，

2.根据权利要求1所述的保温盖，其特征在于，沿所述环形保温盖的径向方向，所述扇形盖板包括至少两个子盖板，所述至少两个子盖板可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的保温盖，其特征在于，所述至少两个子盖板包括相邻设置的第一子盖板、第二子盖板；

4.根据权利要求3所述的保温盖，其特征在于，所述第一穿设孔和所述第二穿设孔连通，并组合形成一字孔。

5.根据权利要求1所述的保温盖，其特征在于，沿所述环形保温盖的周向方向，相邻两个所述扇形盖板包括第一扇形盖板和第二扇形盖板；

所述第一扇形盖板的弧长小于或等于所述二扇形盖板的弧长。

6.一种单晶炉，其特征在于，包括：炉体，以及设置于所述炉体内的保温毡、保温筒、加热器、坩埚和权利要求1-5任一项所述的保温盖；其中，

所述加热器环绕所述坩埚设置，用于加热所述坩埚；

所述保温筒罩设于所述加热器外；

所述保温毡设置于所述保温筒的顶部；

7.根据权利要求6所述的单晶炉，其特征在于，所述保温盖包括第一保温盖；

8.根据权利要求6或7所述的单晶炉，其特征在于，所述保温盖包括第二保温盖；

9.根据权利要求8所述的单晶炉，其特征在于，所述保温筒包括第一筒体和第二筒体；

所述第一筒体设置于所述保温毡和所述第二筒体之间；

所述第二保温盖的第二端设置于所述阶梯结构。

10.根据权利要求6所述的单晶炉，其特征在于，所述保温毡的外壁与所述炉体的内壁抵接或间隔设置。