CN220999946U - 一种单晶炉加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单晶炉加热器，涉及到光伏技术领域，包括石墨加热器主体，所述石墨加热器主体的顶部设置有两组石墨延伸片，两组所述石墨延伸片在石墨加热器主体的顶部呈对称分布，所述石墨加热器主体的顶部设置有两组石墨电极片，两组所述石墨电极片在石墨加热器主体的顶部呈对称分布，所述石墨电极片的顶部设置有石墨防护套，所述石墨电极片的顶部设置有石墨螺栓，所述石墨螺栓内包括石墨螺帽，所述石墨螺帽的底部设置有石墨环，所述石墨防护套的底部设置有防护边。本实用新型可对加热器内连接结构进行保护，有效的防止了该装置与空气发生接触导致氧化焊死的情况，保证了该装置后续清理维护等作业能顺利拆卸进行。

Description

一种单晶炉加热器

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，特别涉及一种单晶炉加热器。

背景技术

单晶炉是一种在惰性气体（氮气、氦气为主）环境中,用石墨加热器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，单晶炉型号有两种命名方式，一种为投料量，一种为炉室直径。比如85炉，是指主炉筒的直径大小，120、150等型号是由装料量来决定的，在光伏技术领域中，拉制单晶硅棒主要采用切克劳斯基法来制备，该方法也称CZ法或直拉单晶法。直拉单晶法是把原料硅块放入坩埚中，在真空条件及惰性气体的保护下，加热器发光发热使硅块在单晶炉内受热熔化，再将晶种浸入溶液中，在合适的温度下，溶液中的硅原子会按照晶种的硅原子排列结构在固液界面形成结晶，成为单晶体，将晶种旋转提升，硅溶液周而复始形成结晶成为单晶硅棒。

在现有技术中，加热器主体通常为圆筒型，加热器主体的纵向截面为长方形。加热器主体发热时的温度分布为中间高两端低，即中间部分温度高，上部和下部温度相对中间部分较低。然而，加热器主体长时间处于高温状态会产生耗损而变薄，且温度越高的部分耗损越严重，这样就造成加热器主体的中间部分(高温区域)明显变薄。随着中间部分变薄，促使中间部分的温度变得更高，加快了加热器主体的耗损，最终加热器无法正常使用。随着加热器耗损的加剧，致使加热器无法长时间提供稳定的热源，对晶体生长工艺的稳定性产生不利影响，降低了整体成晶率和单产，增加了生产成本。除此之外，随着大热场的不断研发和缩短加热器的不断推广，加热器主体可耗损量不断下降，造成加热器的使用寿命不断降低。

如专利：一种单晶炉加热器（公开号：CN213388968U），包括：主体，为由多个加热体环设而成的筒状结构，其中，所述加热体上设有第一凸出部和/或第二凸出部，所述第一凸出部具有向所述主体内部延伸的第一凸出量，所述第二凸出部具有向所述主体外部延伸的第二凸出量；以及至少两个支撑部，两个所述支撑部分别设置在所述主体的下方以支撑所述主体。该装置提供的单晶炉加热器，减缓了加热器主体的老化速度，延长了稳定发热时间和使用寿命，增加了晶体成晶率和单产，降低了生产成本。

现有的一种单晶炉加热器需要在真空炉内进行使用，在实际使用中，很难达到绝对真空的使用条件，且受到使用者操作不当的影响，使得该装置容易接触空气，进而可发生氧化，加热器主体通过螺纹与电极片进行连接，该连接结构内氧化容易发生焊死的情况，进而使得使用者后续难以对加热器进行清理维护及更换作业。因此，发明一种单晶炉加热器来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种单晶炉加热器，以解决上述背景技术中提出连接结构容易氧化焊死的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种单晶炉加热器，包括石墨加热器主体，所述石墨加热器主体的顶部设置有两组石墨延伸片，两组所述石墨延伸片在石墨加热器主体的顶部呈对称分布，所述石墨加热器主体的顶部设置有两组石墨电极片，两组所述石墨电极片在石墨加热器主体的顶部呈对称分布，所述石墨电极片的顶部设置有石墨防护套，所述石墨电极片的顶部设置有石墨螺栓，所述石墨延伸片的一侧设置有弧形边，所述石墨螺栓内包括石墨螺帽，所述石墨螺帽的底部设置有石墨环，所述石墨防护套的底部设置有防护边。

优选的，所述石墨电极片的一侧开设有安装孔。

优选的，所述石墨延伸片的顶部开设有第一螺纹槽，所述石墨电极片的顶部开设有第二螺纹槽。

优选的，所述石墨电极片的一侧开设有弧形槽。

优选的，所述石墨电极片的顶部开设有密封槽。

优选的，所述石墨电极片的顶部开设有限位槽。

优选的，所述石墨电极片的顶部开设有圆形槽。

本实用新型的技术效果和优点：

1、该装置使用了石墨防护套、石墨环、密封槽、防护边、限位槽、石墨螺帽及圆形槽，从而使得该装置可通过石墨防护套与限位槽直接插接和石墨环与密封槽插接对连接结构进行保护，有效的防止了该装置与空气发生接触导致氧化焊死的情况，保证了该装置后续清理维护作业能顺利拆卸进行；

2、该装置使用了石墨螺栓、第一螺纹槽、弧形边、弧形槽及第二螺纹槽，从而使得该装置的加热主体石墨部分通过石墨螺栓与第一螺纹槽及第二螺纹槽之间连接螺纹连接进行安装固定，该固定安装方式固定效果十分牢固的同时安装拆卸十分便捷，且该固定组件均为石墨材质，具备石墨的耐高温性，防止在使用过程中温度过高导致损坏的情况。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型一种单晶炉加热器整体结构示意图。

图2为本实用新型一种单晶炉加热器爆炸结构示意图。

图3为本实用新型一种单晶炉加热器侧面结构示意图。

图4为本实用新型一种单晶炉加热器石墨电极片拆分结构示意图。

图中：1、石墨加热器主体；2、石墨延伸片；3、石墨电极片；4、石墨防护套；5、安装孔；6、石墨螺栓；7、第一螺纹槽；8、弧形边；9、弧形槽；10、第二螺纹槽；11、石墨环；12、密封槽；13、防护边；14、限位槽；15、石墨螺帽；16、圆形槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

本实用新型提供了如图1-4所示的一种单晶炉加热器，包括石墨加热器主体1，其中石墨加热器主体1为该装置主体加热部件，其材质为石墨材质，该材质具有高耐热进行加热效率高的优点，石墨加热器主体1的顶部设置有两组石墨延伸片2，两组石墨延伸片2在石墨加热器主体1的顶部呈对称分布，其中两组石墨延伸片2为该装置主体延伸部位，方便接电的同时不影响该装置的加热效率，石墨加热器主体1的顶部设置有两组石墨电极片3，两组石墨电极片3在石墨加热器主体1的顶部呈对称分布，其中两组石墨电极片3为该装置主体接电组件，石墨电极片3的顶部设置有石墨防护套4，其中石墨防护套4可对空气进行阻挡，防止空气氧化石墨材质，石墨电极片3的顶部设置有石墨螺栓6，其中石墨螺栓6为石墨电极片3安装组件，石墨延伸片2的一侧设置有弧形边8，石墨螺栓6内包括石墨螺帽15，其中石墨螺帽15为石墨螺栓6上的石墨组件，石墨螺帽15的底部设置有石墨环11，石墨防护套4的底部设置有防护边13。

石墨电极片3的一侧开设有安装孔5，其中安装孔5为真空炉上的供电组件，从而使得该装置可通电完成加热功能，保证了该装置的加热效率。

石墨延伸片2的顶部开设有第一螺纹槽7，石墨电极片3的顶部开设有第二螺纹槽10，其中第一螺纹槽7与第二螺纹槽10的螺纹弧度与石墨螺栓6的螺纹弧度一致，进而可通过石墨螺栓6对石墨延伸片2与石墨电极片3进行固定连接，该连接方式固定效果十分牢固的同时安装拆卸十分便捷。

石墨电极片3的一侧开设有弧形槽9，其中弧形槽9可与石墨延伸片2内侧的弧形边8进行插接，从而完成石墨电极片3固定前的初步定位，同时增加了其固定效果，防止在加料取料时石墨电极片3发生偏移脱落的情况。

石墨电极片3的顶部开设有密封槽12，其中密封槽12可与石墨螺帽15底部的石墨环11进行插接，从而实现对石墨螺栓6与两组螺纹槽内连接处初步密封保护，有效的防止空气进入其空隙内导致螺纹壁与槽之间焊死的情况。

石墨电极片3的顶部开设有限位槽14，其中限位槽14可与石墨防护套4底部的防护边13进行插接，从而进一步提高了该装置对石墨螺栓6与两组螺纹槽内连接处的密封效果，保证了该装置的稳定后续作业。

石墨电极片3的顶部开设有圆形槽16，其中圆形槽16可与石墨螺帽15进行连接，从而使得石墨螺栓6在完成安装时石墨螺帽15嵌入在圆形槽16内，从而有效的减少使用者操作不当导致螺纹壁槽损坏的情况，同时进一步加固了该装置的密封效果。

工作原理：该一种单晶炉加热器通过石墨加热器主体1，使用者将石墨加热器主体1放置于真空炉内后，将石墨电极片3一侧的弧形槽9套于石墨延伸片2内侧的弧形边8上，并将石墨螺栓6旋转入第一螺纹槽7及第二螺纹槽10内对石墨电极片3进行固定连接，当石墨螺栓6的底端与第一螺纹槽7底部接触时，石墨环11将进入密封槽12进行初步密封，最后将石墨防护套4底部的防护边13对准限位槽14插入，并将真空炉上的供电组件插入安装孔5内即可，从而实现了一种单晶炉加热器的防止固定组件氧化焊死的功能。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种单晶炉加热器，包括石墨加热器主体（1），其特征在于：所述石墨加热器主体（1）的顶部设置有两组石墨延伸片（2），两组所述石墨延伸片（2）在石墨加热器主体（1）的顶部呈对称分布，所述石墨加热器主体（1）的顶部设置有两组石墨电极片（3），两组所述石墨电极片（3）在石墨加热器主体（1）的顶部呈对称分布，所述石墨电极片（3）的顶部设置有石墨防护套（4），所述石墨电极片（3）的顶部设置有石墨螺栓（6），所述石墨延伸片（2）的一侧设置有弧形边（8），所述石墨螺栓（6）内包括石墨螺帽（15），所述石墨螺帽（15）的底部设置有石墨环（11），所述石墨防护套（4）的底部设置有防护边（13）。

2.根据权利要求1所述的一种单晶炉加热器，其特征在于：所述石墨电极片（3）的一侧开设有安装孔（5）。

3.根据权利要求1所述的一种单晶炉加热器，其特征在于：所述石墨延伸片（2）的顶部开设有第一螺纹槽（7），所述石墨电极片（3）的顶部开设有第二螺纹槽（10）。

4.根据权利要求1所述的一种单晶炉加热器，其特征在于：所述石墨电极片（3）的一侧开设有弧形槽（9）。

5.根据权利要求1所述的一种单晶炉加热器，其特征在于：所述石墨电极片（3）的顶部开设有密封槽（12）。

6.根据权利要求1所述的一种单晶炉加热器，其特征在于：所述石墨电极片（3）的顶部开设有限位槽（14）。

7.根据权利要求1所述的一种单晶炉加热器，其特征在于：所述石墨电极片（3）的顶部开设有圆形槽（16）。