CN221117720U - 一种高保温性的单晶炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及单晶炉设备技术领域，尤其涉及一种高保温性的单晶炉，本实用新型的单晶炉在保温筒内设置隔温筒，避免主加热器的热辐射直接作用到保温筒的内壁，并且隔温筒与保温筒之间具有第一间隙，降低隔温筒外壁与保温筒内壁之间的热传递，从而进一步降低保温筒内壁与外壁的温差，并且保温筒与炉室的内壁具有第二间隙，减少炉内的热量损失，降低能量损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及单晶炉设备技术领域，尤其涉及一种高保温性的单晶炉。
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。单晶生产中能耗成本占比较大，降低单晶炉功耗是降低生产成本的主要途径之一，热场保温是降低能耗中最有效的方式。现有单晶炉大多在保温筒外壁包覆石墨软毡，然而炉内辐射散热的直接受热面为保温筒的内壁，因此这样的结构增大了保温筒内外壁的温差，众所周知热传导的主要驱动势为温差，因此现有的保温方案仍然造成较大的能量损耗。
实用新型内容
为达到上述目的，本实用新型提供一种高保温性的单晶炉，包括自外而内依次设置的炉室、保温筒和隔温筒，所述隔温筒和所述保温筒之间具有第一间隙，所述保温筒和所述炉室之间具有第二间隙。
在一些可能实现的方式中，所述第一间隙的尺寸为a，a满足：25mm≤a≤35mm，所述第二间隙的尺寸为b，b满足：20mm≤b≤120mm。
在一些可能实现的方式中，所述隔温筒采用碳碳复合材料或石墨材料或陶瓷材料制成。
在一些可能实现的方式中，所述隔温筒自上而下分为第一隔挡件和第二隔挡件，所述第二隔挡件的上端设置有安装环槽和支撑面，所述第一隔挡件搭接在所述支撑面上，所述安装环槽设置在所述第二隔挡件的内壁，并且所述安装环槽内设置有降氧环。
在一些可能实现的方式中，所述支撑面上设置有定位凸块，所述第一隔挡件的下端面对应设置有定位凹槽。
在一些可能实现的方式中，所述保温筒分为自上而下依次设置的第一保温层和第二保温层，所述隔温筒可遮挡所述第一保温层和所述第二保温层的连接处。
在一些可能实现的方式中，所述保温筒的外表面还设置有保温软毡。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型的单晶炉在保温筒内设置隔温筒，避免主加热器的热辐射直接作用到保温筒的内壁，并且隔温筒与保温筒之间具有第一间隙，降低隔温筒外壁与保温筒内壁之间的热传递，从而进一步降低保温筒内壁与外壁的温差，并且保温筒与炉室的内壁具有第二间隙，减少炉内的热量损失，降低能量损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本实用新型实施例提供的单晶炉的保温筒部分的剖面示意图；
图2为本实用新型实施例提供的隔温筒的结构装配图。
附图标记：炉室10、第一隔挡件21、第二隔挡件22、安装环槽23、支撑面24、定位凸块25、定位凹槽26、第一保温层31、第二保温层32。
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做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。
参照图1与图2所示的一种高保温性的单晶炉，其包括自外而内依次设置的炉室10、保温筒、隔温筒、主加热器(图未示)和坩埚(图未示)，隔温筒与保温筒之间具有第一间隙，保温筒与炉室10的内壁具有第二间隙，生产时，在坩埚内加入原料后启动主加热器进行加热，本实用新型在主加热器和保温筒之间设置隔温筒，以避免主加热器的热辐射直接作用在保温筒的内壁而导致保温筒内外壁温差过大的问题，并且隔温筒和保温筒之间具有第一间隙，降低隔温筒与保温筒之间的热传递，从而进一步降低保温筒内外壁之间的温差，也就降低了自保温筒外壁传递到炉室10的热量损耗，本实用新型还在保温筒与炉室10的内壁之间设置第二间隙，更进一步地降低自保温筒外壁传递时炉室10的热量损耗。并且本申请的第一间隙和第二间隙还能让炉室10内各区域的位置温度均匀，降低炉内局部低温的异常问题，达到稳定炉内问题以稳定晶棒生产质量的效果。
在一些可能实现的方式中，第一间隙的尺寸为a，a满足：25mm≤a≤35mm，第二间隙的尺寸为b，b满足：20mm≤b≤120mm。本实施例可以采用常规的炉室10结构和型号，增大保温筒的内外径以让出隔温筒的安装空间，并限定第二间隙的尺寸范围，以确保保温筒外壁与炉室10内壁之间具有间隙以达到保温的效果；即本实用新型是将原结构中保温筒的外壁和炉室10内壁之间巨大的间隙利用好，在主加热器和保温筒内壁之间安装隔温筒，以避免主加热器产生的热辐射直接作用到保温筒的内壁。
在一些可能实现的方式中，隔温筒采用碳碳复合材料或石墨材料或陶瓷材料制成，进一步的隔温筒自上而下分为第一隔挡件21和第二隔挡件22，第二隔挡件22的上端设置有安装环槽23和支撑面24，第一隔挡件21搭接在支撑面24上，安装环槽23位于第二隔挡件22的内壁，降氧环可设置在安装环槽23内；本实施例中为了保证原热场的统一性，以确保生产产品的一致性，在隔温筒的内壁保留安装降氧环的位置，因此本实用新型既做出了技术改进也能保留原有热场的整体结构。
在一些可能实现的方式中，支撑面24上设置有定位凸块25，第一隔挡件21的喜爱端面对应设置有定位凹槽26，即第一隔挡件21和第二隔挡件22可对位地安装于保温筒内。
在一些可能实现的方式中，保温筒分为自上而下依次设置的第一保温层31和第二保温层32，隔温筒可遮挡第一保温层31和第二保温层32的连接处；本实施例中现有的保温筒结构是采用分体式的第一保温层31和第二保温层32堆叠安装的结构，两者依靠第一保温层31的重力挤压固定，常常由于挤压不严实而在两者的连接处发生漏热的问题，本实施例的隔温筒遮挡第一保温层31和第二保温层32的连接处，对热量起到缓冲作用，使得隔温层和保温层之间的温度均匀，减少连接处因漏热低温导致的异常。
在一些可能实现的方式中，保温筒的外表面还包覆有保温软毡(图未示)。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何在本实用新型揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种高保温性的单晶炉，其特征在于，包括自外而内依次设置的炉室、保温筒和隔温筒，所述隔温筒和所述保温筒之间具有第一间隙，所述保温筒和所述炉室之间具有第二间隙。
2.根据权利要求1所述的一种高保温性的单晶炉，其特征在于，所述第一间隙的尺寸为a，a满足：25mm≤a≤35mm，所述第二间隙的尺寸为b，b满足：20mm≤b≤120mm。
3.根据权利要求1所述的一种高保温性的单晶炉，其特征在于，所述隔温筒采用碳碳复合材料或石墨材料或陶瓷材料制成。
4.根据权利要求3所述的一种高保温性的单晶炉，其特征在于，所述隔温筒自上而下分为第一隔挡件和第二隔挡件，所述第二隔挡件的上端设置有安装环槽和支撑面，所述第一隔挡件搭接在所述支撑面上，所述安装环槽设置在所述第二隔挡件的内壁，降氧环可设置于所述安装环槽内。
5.根据权利要求4所述的一种高保温性的单晶炉，其特征在于，所述支撑面上设置有定位凸块，所述第一隔挡件的下端面对应设置有定位凹槽。
6.根据权利要求1所述的一种高保温性的单晶炉，其特征在于，所述保温筒分为自上而下依次设置的第一保温层和第二保温层，所述隔温筒可遮挡所述第一保温层和所述第二保温层的连接处。
7.根据权利要求1所述的一种高保温性的单晶炉，其特征在于，所述保温筒的外表面还设置有保温软毡。
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