CN220724407U - 单晶炉副室和单晶炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及单晶硅生长设备领域，提供一种单晶炉副室和单晶炉，单晶炉副室包括外筒、内筒和导向件。内筒的高度大于外筒的高度，内筒的底部嵌入外筒内，内筒的顶部超出外筒的顶部的部分可以作为延长室。导向件设置在内筒的外侧，在内筒嵌入外筒时，导向件可以驱动内筒沿外筒的径向运动，使内筒的轴线运动至与外筒的轴线重合的位置。本实用新型提供的单晶炉副室，采用内筒嵌入外筒的方式，且在内筒的外侧通过导向件导向，实现嵌入过程中内筒与外筒自动对中的效果，解决了相关技术中需要保证法兰的加工精度才可保证内筒与外筒垂直度要求的问题。

Description

单晶炉副室和单晶炉

技术领域

本实用新型涉及单晶生长设备技术领域，尤其涉及一种单晶炉副室和单晶炉。

背景技术

单晶硅是用于太阳能光伏发电的重要材料。单晶硅生产中需要用到水、电、气、石英埚等耗材，每次拉晶完成后需要冷却拆炉清理，更换耗材，再次拉晶需要从室温开始加热，在此阶段不仅浪费物力，更浪费时间。随着耗材品质的提高，能够胜任多次拉晶的能力，因此复投料的研发是势在必行的项目，是提高整个生产链效率的关键因素，副室是复投料中的关键性部件。

现有的单晶炉的副室都带有延长室，延长室设置在副室的顶端，副室的顶端和延长室的底端分别设置有法兰，两者连接时，将法兰对正，然后使用螺栓进行连接。

副室和延长室连接时，整体的直线度要求较高，因此，对连接法兰的加工精度要求也较高，导致加工成本增加。

实用新型内容

本实用新型提供一种单晶炉副室和单晶炉，用于解决现有技术中单晶炉的副室和延长室通过法兰可拆卸连接，为保证副室和延长室的直线度，需要提高连接法兰的加工精度，进而导致加工成本增加的缺陷，采用内筒高度大于外筒高度，且使内筒插入外筒的方式，在插入过程中使用导向件实现内筒与外筒自动对中的效果，保证内筒和外筒直线度的要求，内筒超出外筒的部分形成延长室。

本实用新型提供一种单晶炉副室，包括：

外筒；

内筒，所述内筒的高度大于所述外筒的高度，所述内筒的底部嵌入所述外筒内；

导向件，所述导向件设置在所述内筒的外侧，当所述内筒插入所述外筒时，所述导向件与所述外筒相互作用，使所述内筒的轴线与所述外筒的轴线重合。

根据本实用新型提供的单晶炉副室，所述导向件为第一法兰，所述第一法兰套设在所述内筒的外侧，且所述第一法兰的底部设置有导向面，当所述内筒插入所述外筒时，所述导向面与所述外筒相对滑动，同时驱动所述内筒沿所述外筒的径向运动，使所述内筒的轴线与所述外筒的轴线重合。

根据本实用新型提供的单晶炉副室，所述导向面为锥形面，所述锥形面的小端朝向所述外筒。

根据本实用新型提供的单晶炉副室，当所述内筒插入所述外筒内后，所述第一法兰与所述外筒焊接连接。

根据本实用新型提供的单晶炉副室，所述外筒的底部设置有第二法兰，所述第二法兰的内径等于所述内筒的内径，所述内筒的底部与所述第二法兰连接。

根据本实用新型提供的单晶炉副室，当所述第一法兰的锥形面驱动所述内筒的轴线运动到与所述外筒的轴线重合时，所述内筒的底部与所述第二法兰接触。

根据本实用新型提供的单晶炉副室，所述第一法兰的外径等于所述外筒的外径。

根据本实用新型提供的单晶炉副室，所述内筒的外侧与所述外筒的内侧之间设置有供冷却水流动的空腔。

根据本实用新型提供的单晶炉副室，所述内筒的顶部设置有第三法兰。

本实用新型还提供一种单晶炉，包括如上所述的单晶炉副室。

本实用新型提供的单晶炉副室，包括外筒、内筒和导向件。内筒的高度大于外筒的高度，内筒的底部嵌入外筒内，内筒的顶部超出外筒的顶部的部分可以作为延长室。导向件设置在内筒的外侧，在内筒嵌入外筒时，导向件可以驱动内筒沿外筒的径向运动，使内筒的轴线运动至与外筒的轴线重合的位置，使内筒和外筒的直线度达到要求。本实用新型提供的单晶炉副室，采用内筒嵌入外筒的方式，且在内筒的外侧通过导向件导向，实现嵌入过程中内筒与外筒自动对中的效果，解决了相关技术中需要保证法兰的加工精度才可保证内筒与外筒直线度要求的问题。

进一步地，在本实用新型提供的单晶炉中，由于设置有如上所述的单晶炉副室，因此具有与如上所述相同的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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是本实用新型提供的单晶炉副室的结构示意图；

图2是本实用新型提供的单晶炉副室的剖视图；

图3是本实用新型提供的图2中A处的放大图；

附图标记：

100、外筒；200、内筒；300、第一法兰；310、锥形面；400、第二法兰；500、第三法兰。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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实施例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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

现有技术中，单晶炉副室包括副室主体和设置在副室主体顶部的延长室，其中副室主体为双层嵌套筒体结构，两层筒体之间设置有供冷却水流动的空腔，延长室为单层筒体结构。为了将延长室连接至副室主体的顶部，通常在延长室的底部和副室主体的顶部分别设置连接法兰，连接时，将延长室底部和副室主体的顶部的连接法兰的螺栓孔对正，然后使用螺栓进行紧固连接。

然而，对于单晶炉副室而言，副室主体和延长室的直线度需要得到保证，如此才可保证副室主体和延长室连接后，两者的垂直度均可达到要求。因此，副室主体和延长室在连接时，需要保证两者的轴线共线，才可使两者的直线度达到要求。为了达到直线度要求，对于两个连接法兰的接触面的加工精度必然需要提升，尽可能的降低由于连接法兰的接触面的加工误差导致延长室的轴线相对于副室主体的轴线发生倾斜的问题，然而加工精度的提升势必会增加法兰的加工成本。

此外，副室主体和延长室采用螺栓连接这一可拆卸的连接方式，在组装单晶炉时，需要将副室主体和延长室进行现场组装，增加人工组装成本。

为此，本实用新型提供一种单晶炉副室和单晶炉，用于解决上述的技术问题。

下面结合图1～图3，对本实用新型的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本实用新型的示意性实施方式，并不对本实用新型构成限定。

本实用新型的实施例提供一种单晶炉副室，包括外筒100、内筒200和导向件。

外筒100可以为圆柱体形筒状结构，内筒200也可以为圆柱体形筒状结构。内筒200的外径小于外筒100的内径，以使内筒200可以插入到外筒100内。而且内筒200的高度大于外筒100的高度，以使内筒200插入外筒100后，超出外筒100顶部的部分作为延长室使用。

连接时，将内筒200的底端由外筒100的顶部向下插入，最终，内筒200的底端嵌套在外筒100内，内筒200的顶部超出外筒100的顶部一部分距离。

如此，外筒100和内筒200嵌入内筒200的部分相当于现有技术中双层筒体结构的副室主体，内筒200超出外筒100的顶部的部分相当于现有技术中的延长室。

需要说明的是，由于外筒100和内筒200在组装完成并投入使用时，两者的轴线均与水平面垂直，因此，上述的高度是指沿外筒100和内筒200的轴线的方向。

在内筒200的外侧还设置有导向件，当内筒200的底端由外筒100的顶端向下插入到预设位置附近时，位于内筒200的外侧的导向件与外筒100的顶端接触，在内筒200向下运动的过程中，导向件的与外筒100的内壁的顶端相互挤压，进而驱动内筒200沿外筒100的径向运动，最终导向件将内筒200导向至内筒200和外筒100的轴线重合的位置，最后将导向件与外筒100的顶部焊接连接，实现内筒200和外筒100的连接。

本实用新型的实施例提供的单晶炉副室，采用嵌套连接的方式，同时设置导向件，在内筒200嵌入外筒100的过程中，将内筒200导向至与外筒100的轴线共线的位置，实现在安装过程中自动对中的效果，以满足内筒200和外筒100的直线度要求，进而保证两者的垂直度均达到要求。

此外，外筒100、内筒200和导向件均采用可焊接的材质加工而成，以保证导向件可以焊接在内筒200的外侧，同时需要保证外筒100与导向件可以采用焊接的方式连接。在安装前可以将外筒100与内筒200连接成一体结构，在安装现场无需对副室进行装配，节省了人力成本。

在本实用新型的一些实施例中，导向件可以为第一法兰300，第一法兰300的内径可以等于或稍大于内筒200的外径，当第一法兰300穿设至内筒200的外侧后，可以采用焊接的方式将第一法兰300固定在内筒200的外侧。

第一法兰300的外周面可以为锥形面310，锥形面310的小端朝向外筒100设置。即第一法兰300的外周面可以为向下且向靠近内筒200的方向延伸的斜面。

当内筒200的底端由外筒100的顶端向下插入到预设位置附近时，第一法兰300的锥形面310与外筒100的内壁顶部接触，在内筒200继续向下运动的过程中，锥形面310与外筒100的顶端相对滑动，在滑动过程中，锥形面310与外筒100相互作用，驱动内筒200沿外筒100的径向运动，当内筒200向下运动到预设位置时，内筒200的轴线与外筒100的轴线共线。

当然，第一法兰300还可以为其他的结构形式，例如，第一法兰300的外周面的上半段可以为圆柱形面，下半段为锥形面。或者在第一法兰300的底部，沿所述第一法兰300的周向间隔设置多个导向块，多个导向块的外侧面位于一个锥形面上。

本实用新型的实施例提供的单晶炉副室，可以实现在插入内筒200的过程中，通过第一法兰300的锥形面310使内筒200的轴线与外筒100的轴线自动对中的效果。

在本实用新型的一些实施例中，当第一法兰300将内筒200导向至内筒200的轴线与外筒100的轴线共线的位置时，内筒200已向下插入到预设位置。此时可将第一法兰300与外筒100的顶部进行焊接连接。

在本实用新型的一些实施例中，内筒200的底端可以向下延伸至与外筒100的底端平齐的位置。在外筒100的底部还设置有第二法兰400，第二法兰400的外径大于外筒100的外径，第二法兰400的内径可以等于内筒200的内径。

当内筒200的底部延伸至与外筒100的底端平齐的位置时，内筒200的底端与第二法兰400的顶部端面接触，此时可以采用焊接的方式将内筒200与第二法兰400固定连接。

在本实用新型的一些实施例中，当第一法兰300的锥形面310与外筒100的内侧壁全方位接触时，内筒200的底部与第二法兰400接触。换言之，当内筒200的底端运动到与第二法兰400接触的位置时，即插入到预设位置，此时，第一法兰300的锥形面310正好将内筒200导向至内筒200的轴线与外筒100的轴线共线的位置。

在本实用新型的一些实施例中，第一法兰300的外径可以等于外筒100的外径，如此，当第一法兰300与外筒100焊接后，可以使外筒100和第一法兰300的位置形成一个平面。

在本实用新型的一些实施例中，只要内筒200的长度大于外筒100的长度，当内筒200插入到内筒200的底部与外筒100的底部平齐的位置时，内筒200可以超出外筒100的顶端一段长度即可，超出部分作为延长室使用。

例如，外筒100的高度与内筒200的高度之比可以为黄金比例，即外筒100的高度与内筒200的高度之比为0.618。当然还比例值还可以为其他数值。

在本实用新型的一些实施例中，内筒200的外径小于外筒100的内径，内筒200插入外筒100内部后，内筒200和外筒100的底部与第二法兰400焊接连接，实现底部的密封。外筒100的顶部与第一法兰300焊接连接，第一法兰300与内筒200焊接连接，实现了顶部的密封。由此，当内筒200与外筒100连接后，在内筒200与外筒100之间形成了用于供给冷却水的空腔。

在本实用新型的一些实施例中，在内筒200的顶部还设置有第三法兰500，第三法兰500用于与其他设备进行连接。

本实用新型的实施例还提供一种单晶炉，单晶炉上设置有如上所述的单晶炉副室，因此具有与如上所述相同的优势，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种单晶炉副室，其特征在于，包括：

外筒(100)；

内筒(200)，所述内筒(200)的高度大于所述外筒(100)的高度，所述内筒(200)的底部嵌入所述外筒(100)内；

导向件，所述导向件设置在所述内筒(200)的外侧，当所述内筒(200)插入所述外筒(100)时，所述导向件与所述外筒(100)相互作用，使所述内筒(200)的轴线与所述外筒(100)的轴线重合。

2.根据权利要求1所述的单晶炉副室，其特征在于，所述导向件为第一法兰(300)，所述第一法兰(300)套设在所述内筒(200)的外侧，且所述第一法兰(300)的底部设置有导向面，当所述内筒(200)插入所述外筒(100)时，所述导向面与所述外筒(100)相对滑动，同时驱动所述内筒(200)沿所述外筒(100)的径向运动，使所述内筒(200)的轴线与所述外筒(100)的轴线重合。

3.根据权利要求2所述的单晶炉副室，其特征在于，所述导向面为锥形面(310)，所述锥形面(310)的小端朝向所述外筒(100)。

4.根据权利要求2或3所述的单晶炉副室，其特征在于，当所述内筒(200)插入所述外筒(100)内后，所述第一法兰(300)与所述外筒(100)焊接连接。

5.根据权利要求3所述的单晶炉副室，其特征在于，所述外筒(100)的底部设置有第二法兰(400)，所述第二法兰(400)的内径等于所述内筒(200)的内径，所述内筒(200)的底部与所述第二法兰(400)连接。

6.根据权利要求5所述的单晶炉副室，其特征在于，当所述第一法兰(300)的锥形面驱动所述内筒(200)的轴线运动到与所述外筒(100)的轴线重合时，所述内筒(200)的底部与所述第二法兰(400)接触。

7.根据权利要求2所述的单晶炉副室，其特征在于，所述第一法兰(300)的外径等于所述外筒(100)的外径。

8.根据权利要求1所述的单晶炉副室，其特征在于，所述内筒(200)的外侧与所述外筒(100)的内侧之间设置有供冷却水流动的空腔。

9.根据权利要求1所述的单晶炉副室，其特征在于，所述内筒(200)的顶部设置有第三法兰(500)。

10.一种单晶炉，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的单晶炉副室。