TW200936819A - Structural arrangement of crystal growth furnace body - Google Patents

Description

200936819 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 種適用於長晶爐體 本發明係關於一種長晶爐，尤指一 結構配置。 5 【先前技術】 ο 10 15 ❹ 請參閱圖1，其係習知之長晶爐系統架構圖。如圖所 不，複數個長晶爐與人員控制室92均設置於同—密閉薇 房9中，由於長晶爐91開始運作時會產生高熱，需以長晶爐 91之外壁與内壁之間的夾層空間以水套加人純水進行冷 卻，而大量純水需以純水設備96進行水的純化工作。再者^ 還需要冰水機97、及冷卻水塔94將貯水㈣内的純水 冷卻。此外，為操作人員能於廠房9内控制長晶爐Μ，還需 於廠房9中以大量的空調設備93將長晶㈣所產生的埶氣 冷卻並降低室内溫度，因此，僅是於冷卻設備所需之成本 及維修即所費不貲’而於運轉期間所耗f的能源之巨 不待說明。 ^長晶爐91全部設置於廠房9中，其於運作期間所產 ^的噪音及石墨等之粉塵污染，長期累積之下均對操作人 員之健康產生不良影響。再者，若有其中一長晶爐Μ發生 無可避免之卫安事件，例如爆炸事故，由於無任何之隔離 與遮蔽設施，勢必造成整廠及人員之重大危害，其損失將 無從估計》 、 20 200936819 【發明内容】 .本發明係關於-種長晶爐體結構配置，包括一隔離室 (isolated chamber)、一墟卜龄、 ,a ) 通上腔 人員控制室（controller room) ° 〇 10 σ ， 離至包括有-頂板、及—，頂板開設有—通口， 隔離室内容設有-爐底蓋、及—升降裝置，爐底蓋設有一 上開口’升降裝置是驅動爐底蓋選擇性地向上移動使其上 開口趨近靠合於頂板之通σ、或向下移動遠離頂板之通口。 爐上腔設置於隔離室之頂板上方，爐上腔設有一下開 下開口是對應罩合於頂板之通口上。 人員控制室 開設有一隔離門 室與隔離室之間 間。 ，併排設置於隔離室之側牆一側，側牆上 ，隔離門是選擇式地關閉以隔絕人員控制 、或打開以連通該人員控制室與隔離室之 15 ，由於長晶爐設置於隔離室是與人員控制室分離，於長 日曰爐運作時可隔絕喿音、高熱、及粉塵污染於隔離室内， 談可確保人員控制室内操作人員的安全及衛生。再者，由於 爐士腔設於隔離室外，可直接散熱到大氣中，長晶爐所產 生咼熱亦不影響人員控制室内的操作人員，不需以大量空 20調對廠房進行冷卻，故能節省空調設備費用與電費。又， 每-長晶爐間皆相互隔離，若有工安事件也不會相互影 曰因此本發明之長晶爐可兼具節能與安全性。 而且’隔離室之通口週緣可環設有-加強環，隔離室 之頂板包括有一鋼筋結構架，加以混凝土灌漿後乾固而 6 200936819 頂板結構。隔離室遨可包括有另-側牆， L 設有一空氣清淨裝置。當完成長晶打開爐底 内餘熱及灰屑會釋放到隔離室内，此時啟動空氣 L雜Γ直至隔離室内的空氣完全清淨並降溫後，才打 開隔離門’進行卸下晶収積載次__材原料之作業。 因此’人員控制室完全不會受到污染。又空氣清淨裝置是 將隔離室内的空氣過遽排到室外，同時將室外的空氣過滤 引進隔離室内^ 〇 %離至之升降裝置包括有至少-直立螺桿、至少一螺 10母、至少一萬向節連桿、及一驅動源，其中，至少一螺母 對應套設螺合於至卜直立螺桿上，驅動源是驅動至少__ 萬向節連桿旋轉以帶動至少一直立螺桿轉動，以驅動爐底 蓋。 - 此外，長晶爐還可包括一加熱室，加熱室包括有一上 15隔板、複數個側隔板、及一下隔板，複數個側隔板彼此併 排圍繞組設於上隔板下方、並一併固設於爐上腔内，下隔 板是固設於爐底蓋内。加熱室内容設有至少一加熱器。加 ® 熱室是雙層結構包括有一内層隔熱材、及一外層保溫材。 爐上腔可包括有一上爐壁冷卻系統。上爐壁冷卻系統 20 是指一喷霧冷卻系統’其直接將爐壁之熱量散熱至大氣， 為最佳。爐底蓋可包括有一下爐壁冷卻系.統。下爐壁冷卻 系統是指一噴霧冷卻系統為最佳。因此，不需要冰水機、 冷卻水塔 '及水純化設備。因此’可節省設備成本及維修 等費用。 7 25 200936819 f實施方式】 請同時參閱圖2、及圖i，国，：丄# 及圖3,圖2係本發明第一較佳實施例 之系統架構圖，圖3係本發明笛 ^ 一 明第一較佳實施例之立體圖。如 圖所示，本實施例為一種县曰檐M1w 5 Φ 10 15 ❹ 裡反日日爐體結構配置一隔離室ί、— 爐上腔21、及一人員控制室3。 如圖2、及圖3，隔離^ , 加雕至1包括有一頂板11、及一側牆12， 頂板U開設有-通口⑴，頂板u包括有—鋼筋結構架 113，加以混凝土灌漿後乾固而成，以強化整個頂板"結

構。通口 11 1週緣更環設右_ ‘ :里i , A 文展'又有加強環112，此加強環i 12是焊 固於鋼筋結構架113上。 隔離室1内容設有一爐底蓋22、及一升降裝置14，爐底 蓋22設有-上開π221，升降裝置14是驅動爐底蓋22選擇性 地向上移動使其上開口 221趨近靠合於頂板丨丨之通口 ηι、 或向下移動遠離頂板11之通口 lu。 爐上腔21設置於隔離室〖之頂板u上方，爐上腔以設有 下開口 211，下開口 211是對應罩合於頂板丨丨之通口丄】i 上。故當上述爐底蓋22受到升降裝置14驅動而向上移動使 其上開口 221趨近靠合於頂板丨丨之通口 ln下時，可與爐上 腔21共同組成一長晶爐2,並於其内圍繞形成一爐内空間。 人員控制室3併排設置於隔離室丨之侧牆12一側，側牆 12上開設有一隔離門121，隔離門121是選擇式地關閉以隔 絕人員控制室3與隔離室1之間、或打開以連通人員控制室3 與隔離室1之間。 20 200936819 • —由於長晶爐设置於隔離室1是以隔離門121與人員控制 室3分離，於長晶爐2運作時可以隔絕噪音、高熱、及粉塵 /亏染於隔離至!内，可確保人員控制室3内操作人員的安全 及衛生再者，由於爐上腔21設於隔離室1外，可直接散熱 5 ^大氣中’長晶爐2所產生高熱亦不影響人員控制室3内的 ，作人員，不需以大量空調設備33對廠房進行冷卻，故能 節省空調設備費用與電費。 ^又如圖2所示，每一長晶爐2間皆以側牆15相互隔離， e 若f工安事件也不會相互影響。因此，本例之長晶爐2可兼 10 /、節此與女全性。又如圖2及圖3所示，隔離室1包括有另一 側牆13 ’側牆13上設有__空氣清淨裝置13 i。當完成長晶打 開爐底蓋22時，爐内餘熱及灰屑會釋放到隔離室丨内，此時 啟動空氣清淨裝置131，直至隔離室1内的空氣完全清淨並 降度後，才打開隔離門121，進行卸下晶碇及積載次一批矽 15材2料之作業。因此人員控制室3完全不會受到污染。又空 氣β淨裝置13 1是將隔離室i内的空氣過濾排到室外，同時 將室外的空氣過濾引進隔離室丨内。 凊看圖3，如圖3所示於長晶爐2内設置有一加熱室4 , 加熱至4包括有一上隔板41、四個侧隔板42、及一下隔板 20 43四個側隔板42彼此併排圍繞組設於上隔板41下方、並 一併固設於爐上腔21内，下隔板43是固設於爐底蓋。内， 因此，下隔板43能隨著爐底蓋22向上移動而對應蓋合於四 個側隔板42下方。加熱室4内容設有至少一加熱器4(^加熱 200936819 室4是雙層結構包括有一45 〇 内層隔熱材44 及一外層保溫材 又於圖3中，爐上腔21包括有一上 爐壁冷卻系統5是指一 v部系統5。上 可直接將此喷霧冷卻系統51 將爐壁之熱量散熱至大氣，於本例中為最佳。 Φ 10 15

指二喷下爐壁冷卻系統6。下爐壁冷卻系統6是 、:P系統6卜於本例令為最佳。因此，不需要冰 修等費^卩水塔、及水純化設備。而可節省設備成本及維 請參閱圖4及圖5。圖4係本發明第一較佳實施例 爐底蓋送離通口之狀離阁園 I之狀恶圖，圖5係本發明第一較佳實施例爐 底盍閉合通口之狀態圖。 如圖4所示’升降裝置14包括有三根直立螺桿“I、三 個螺母142、一萬向節連桿143 '及—驅動源⑷，其中，三 個螺母142分_設於爐底蓋22並對縣㈣合於三根直 立螺桿141上’驅動源144是驅動萬向節連桿143旋轉以帶動 直立螺桿141轉動，使得直立螺桿141可相對於螺母142轉動 而帶動爐底蓋22遠離通口 。 如圖5所示，驅動源144是驅動萬向節連桿143旋轉以帶 動直立螺柃141轉動，使得直立螺桿丨4丨可相對於螺母丨42 轉動而帶動爐底蓋22閉合通σ111。 請參閱圖6、及圖7。圖6係本發明第二較佳實施例之系統架 構圖，圖7係本發明第三較佳實施例之系統架構圖。如圖6、 及圖7所示，其設計之概念與第一實施例相同，均為隔離室 200936819 ^美/=制室8,81隔離，惟不同處在於系統的設置架 構有異’如圖6顯示為隔離室7分別前後對稱於人 =二7T隔離室71環設於人員控制室81外圍，同 為達成即此、潔淨、安全的功效與目的。 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所 主張之權職Ϊ1自應以巾請專·圍所述 於上述實施例。 艮 ❹ 10 15 【圖式簡單說明】 圖1係習知長晶爐之系統架構圖。 圖2係本發明第一較佳實施例之系統架構圖。 圖3係本發明第一較佳實施例之立體圖。 圖4係本發明第—較佳實施例爐底蓋遠離通口之狀態圖 圖5係本發明第一較佳實施例爐底蓋閉合通口之狀態圖 圖6係本發明第二較佳實施例之系統架構圖。 圖7係本發明第三較佳實施例之系統架構圖。

【主要元件符號說明】 隔離室1，7,71 頂板11 加強環112 隔離門121 直立螺桿141 驅動源144 爐底蓋22 鋼筋結構架113 空氣清淨裝置131 螺母142 長晶爐2,91 上開口 221 通口 111 側牆 12,13,15 升降裝置14 萬向節連桿143 爐上腔21 人員控制室3,8,81，92 11 200936819 加熱室4 侧隔板42 外層保溫材45 喷霧冷卻系統51 下開口 211 冷卻水塔94 冰水機97 加熱器40 下隔板43 坩堝46 下爐壁冷卻系統6 空調設備93,33 貯水槽95 上隔板41 内層隔熱材44 上爐壁冷卻系統5 t霧冷卻系統61 礙屬 9 純水設備96

❹ 12

Claims (1)

1. 200936819 十、申請專利範圍： 1.—種長晶爐體結構配置，包括： 5 Q 10 隔離室，包括有一頂板、及一侧牆，該頂板開設有 一通口，該隔離室内容設有一爐底蓋、及一升降裝置，該 爐底蓋設有-上開σ，該升降裝置是驅動該爐底蓋選擇性 地向上移動使其上開口趨近靠合於該頂板之該通口或向 下移動遠離該頂板之該通口； 爐上腔’设置於該隔離室之該頂板上方，該爐上腔 設有—下開口，該下開口是對應罩合於該頂板之該通口 上；以及 —人員控制室，併排設 該側牆上開設有一隔離門， 絕該人員控制室與該隔離室 制室與該隔離室之間。 置於該隔離室之該側牆一側， 該隔離門是選擇式地關閉以隔 之間、或打開以連通該人員控 15 ❹ 二如辛請專利範 直中，兮一β （長晶爐體結構配置 八 •離室之該通口週緣更環設有一加強環。 其中利範圍第1項所述之長晶爐體結構配置 /心離室之該頂板包括有-鋼筋結構架。 其中二專利範圍第1項所述之長晶爐體結構配置 空氣清二：至更包括有另—側腾，該另-侧牆上設有 = 透過該空氣清淨裝置以清淨該隔離室内 5·如申請專利範圍第1項所扑* Ε JL Φ > it- 迷之長晶爐體結構西己蒈， 其中’該隔離室之該升降裝置包 、”構配置’ 至 括有至少—直立螺捍、 20 200936819 少-螺母、至少-萬向節連桿、及—驅動源，纟中，該至 :-螺母對應套設螺合於該至少一直立螺桿上，該驅動源 疋驅動邊至少一萬向節連桿旋轉以帶動該至少一直立螺 桿’以驅動爐底蓋。 5 10 15 ❹ 20 甘6.如巾請專利範圍第1項所述之長晶爐體結構配置， 其更：括有一加熱室’該加熱室包括有一上隔板、複數個 侧隔板、及-下隔板’該複數個側隔板彼此併排圍繞組設 :該上隔板下方、並一併固設於該爐上腔内，該下隔板是 固設於該爐底蓋内。 7. 其中， 如申》月專利範圍第6項所述之長晶爐體結構配置 該加熱室内容設有至少一加熱器。 8.如申請專利範圍第6項所述 其中，該加熱室是雙層結構包括有 層保溫材。 之長晶爐體結構配置， 一内層隔熱材、及一外 石月y庫& ---* v丄⑺厂3d長晶敬 其中’該爐上腔包括有一上爐壁冷卻系統。 i中如巾β專利圍第9項所述之長晶爐體結構配置， 其中’虹爐壁冷㈣統是指—噴霧冷卻系統。 其中，專利㈣第1項所述之長晶爐體結構配置， 其中，該爐底蓋包括有一下爐壁冷卻系統。 置，其中如V;::範圍第11項所述之長晶爐體結構配 其中，該下爐壁冷卻系統是指_翁冷卻系統。 14