WO2014178627A1 - 추락방지형 열차단구조체 - Google Patents

추락방지형 열차단구조체 Download PDF

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WO2014178627A1
WO2014178627A1 PCT/KR2014/003814 KR2014003814W WO2014178627A1 WO 2014178627 A1 WO2014178627 A1 WO 2014178627A1 KR 2014003814 W KR2014003814 W KR 2014003814W WO 2014178627 A1 WO2014178627 A1 WO 2014178627A1
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WO
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reflector
fall prevention
flange
protrusion
thermal barrier
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PCT/KR2014/003814
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Inventor
이상준
이영민
김재민
Original Assignee
웅진에너지 주식회사
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/20—Controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B35/00—Apparatus not otherwise provided for, specially adapted for the growth, production or after-treatment of single crystals or of a homogeneous polycrystalline material with defined structure

Definitions

  • the present invention relates to a heat shield structure used in an ingot growth apparatus, and more particularly, an external reflector for supporting an internal reflector includes an upper reflector and a lower reflector, and the lower reflector is coupled with the internal reflector to allow the outer reflector to be combined with the internal reflector.
  • the lower portion of the present invention relates to a fall prevention thermal barrier structure that can be prevented from falling into the crucible in advance.
  • the Czochralski method is used to grow a silicon single crystal ingot by melting the silicon in the crucible 50, contacting the seed with the molten silicon, and slowly pulling it with rotation as a method of growing a single crystal ingot of silicon. .
  • the quality of the ingot 10 grown by this Czochralski method has an important effect on the temperature during growth. That is, the temperature of the crucible 50 should be heated above a predetermined temperature in order to maintain the melting temperature of the silicon, and the ingot grows on the top of the crucible 50 because the growing ingot must be maintained at a temperature below the melting point and crystallized.
  • the heat shield structure 20 is installed so as to prevent heat from being transferred other than the position to be provided. (See FIG. 1).
  • the thermal barrier structure 20 is typically composed of an outer reflector 22 and an inner reflector 25 made of graphite material, and the inner reflector 25 is formed through a flange provided at an upper end of the inner reflector 25. It is installed in a form that is mounted inside the outer reflector (22).
  • Si gas used in the growth of the ingot reacts with the thermal barrier structure 20 made of graphite in a high temperature environment to generate SiC.
  • This reaction occurs a lot on the outer surface of the outer reflector 22 relatively close to the melt filled in the crucible 50 and is relatively concentrated in the middle of the height of the outer reflector 22.
  • This SiC is stressed to the thermal barrier structure 20 to generate a crack and as a result there is a problem that the outer reflector 22 is separated into two parts by the crack, the lower side falls directly into the hot melt.
  • the present invention is to solve the above problems, the outer reflector for supporting the inner reflector is composed of the upper reflector and the lower reflector and the lower reflector is coupled to the inner reflector to separate the lower portion of the outer reflector by the crack into the crucible It is to provide a fall prevention thermal barrier structure that can prevent falling in advance.
  • the present invention provides a heat shield structure installed in the ingot growth apparatus, wherein the heat shield structure includes a hollow inner reflector and an outer reflector whose upper and lower portions are open, and the outer reflector And an upper reflector and a lower reflector disposed below the upper reflector and coupled with a lower end of the inner reflector to support the upper reflector.
  • the lower reflector may be provided to have a height smaller than that of the upper reflector.
  • the inner reflector is provided with at least one protrusion protruding outward along the outer edge at the lower end
  • the lower reflector is provided with a locking portion protruding inward along the inner border on the lower side
  • the protruding portion may be disposed on the lower side of the locking portion to prevent the lower reflector from falling down.
  • the engaging portion may be spaced apart a predetermined height from the lower end of the lower reflector to an upper portion, and the lower end of the lower reflector may be provided with an extension extending in a predetermined length inward along the rim.
  • the protrusion may have a lower surface interviewed with an upper surface of the extension portion.
  • the inner reflector is provided with a first flange extending outward along the rim at the upper end
  • the outer reflector is provided with a second flange extending outward along the rim at the upper end
  • the first flange A bottom surface of the second flange may be interviewed with the top surface of the second flange.
  • the first flange is provided with at least one protrusion protruding outwardly and the second flange is provided with an anti-rotation groove to which the protrusion is coupled so that the inner reflector is rotated when the lower reflector and the inner reflector are coupled to each other. It can be redeemed.
  • a heat insulating material may be additionally provided between the inner reflector and the outer reflector.
  • the outer reflector supporting the inner reflector is composed of an upper reflector and a lower reflector, and the lower reflector is coupled with the inner reflector to prevent the lower part of the outer reflector from being broken and fall into the crucible by cracking. It is possible to prevent, and even if a part of the upper reflector is separated by the crack there is an effect that can prevent the accident by temporarily supporting the part separated by the lower reflector.
  • 1 is a view showing a conventional heat reflection structure.
  • Figure 2 is a perspective view of the fall prevention heat reflection structure according to the invention.
  • FIG. 3 is an exploded view of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a partial cutaway view of FIG. 2.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG.
  • Fall prevention type thermal barrier structure 100 is composed of an outer reflector (120a, 120b) is composed of a separate upper reflector (120a) and a lower reflector (120b) and the lower reflector (120b) is an internal reflector 110 and By being coupled to each other to support the upper reflector (120a), even if the upper reflector (120a) is separated by the stress during the use process there is a technical feature to prevent falling into the crucible (50).
  • Fall prevention type thermal barrier structure 100 includes an inner reflector 110 and the outer reflector (120a, 120b).
  • the inner reflector 110 is disposed inside the outer reflectors 120a and 120b.
  • the inner reflector 110 is provided in a shape in which upper and lower portions are open, and upper and lower portions are narrow.
  • the inner reflector 110 is provided with a first flange 112 extending a predetermined length to the outside at the upper end so that it can be mounted on the second flange 122 of the outer reflector (120a, 120b).
  • the first flange 112 is provided with at least one protrusion 112a protruding a predetermined length to the outside to be coupled to the rotation preventing groove 122a formed in the second flange 122.
  • These protrusions 112a are intended to achieve smooth coupling by allowing the inner reflector 110 to be fixed to the upper reflector 120a to constrain rotation when the inner reflector 110 and the lower reflector 120b are coupled to each other.
  • the lower end of the inner reflector 110 is provided with at least one protrusion 114 formed to protrude a predetermined length outward along the outer edge.
  • the protrusions 114 are preferably provided in plural and arranged at equal intervals for stable support.
  • the protrusion 114 is configured to couple with the lower reflector 120b, which will be described later, and prevents the lower reflector 120b from falling by supporting the engaging portion 124 provided in the lower reflector 120b. That is, the locking portion 124 provided in the lower reflector 120b moves upward through the space between the protrusions 114 spaced apart from each other, and then rotates the lower reflector 120b in one direction to lower the lower portion of the locking portion 124.
  • the surface is positioned on the upper surface of the protrusion 114 to prevent the lower reflector 120b from falling down.
  • the outer reflector (120a, 120b) is provided with a top, bottom and a wide top and a narrow bottom, the upper edge is provided with a second flange 122 extending a predetermined length to the outside do. Accordingly, the inner reflector 110 is mounted inside the outer reflectors 120a and 120b by placing the first flange 112 on the upper portion of the second flange 122.
  • the external reflectors (120a, 120b) unlike the conventional external reflectors are separated in the middle of the height consists of an upper reflector (120a) and a lower reflector (120b), the upper end of the lower reflector (120b)
  • the lower reflector 120b is disposed in contact with the lower end of the upper reflector 120a and the lower reflector 120b is coupled to the lower side of the inner reflector 110 to allow the lower reflector 120b to support the upper reflector 120a.
  • the lower reflector 120b is provided with at least one engaging portion 124 protruding inward along the inner border on the lower side.
  • the locking portion 124 is coupled to the lower reflector 120b by being mounted on the protrusion 114 provided on the lower side of the internal reflector 110 as described above.
  • the engaging portion 124 is spaced apart a predetermined height from the lower end of the lower reflector 120b to an upper portion, and the lower end of the lower reflector 120b is provided with an extension 126 extending a predetermined length inward along the rim. do.
  • the space formed between the locking portion 124 and the extension 126 is formed to have a height approximately equal to the thickness of the protrusion 114 so that the lower surface of the protrusion 114 is the upper portion of the extension 126. Interfacing with the surface prevents the protrusion 114 from being easily separated.
  • the lower reflector 120b is pushed upward to the upper side through the opened lower portion while the inner reflector 110 is mounted inside the upper reflector 120a, so that the locking portion 124 is moved upward from the upper portion of the protrusion 114.
  • the protrusion 114 is inserted into a space formed between the locking portion 124 and the extension 126.
  • the lower reflector 120b is prevented from falling downward because the locking portion 124 is supported by the protrusion 114.
  • the external reflector made of graphite is separated by cracking as SiC is formed by reaction of Si and C in the middle of the height, and stress is concentrated.
  • the external reflectors 120a and 120b are separated from the upper reflector 120a.
  • the lower reflector 120b prevents a part of the external reflectors 120a and 120b from being separated and dropped by the stress concentration by separating in advance the portions where the stress is concentrated by SiC by chemical reaction.
  • the lower reflector 120b is provided to have a lower height than the upper reflector 120a.
  • the stress concentration at the outer reflector occurs at a height of 1/3 to 2/3 from the lower end of the outer reflector. Therefore, in the present invention, the height of the lower reflector 120b is provided to have a height of 1/4 to 1/3 of the total height of the external reflectors 120a and 120b. Therefore, even if a part of the upper reflector 120a is separated by stress concentration, the lower reflector 120b may be supported by the lower reflector 120b to prevent it from falling down.
  • the outer reflector is shown and described as being separated into the upper reflector and the lower reflector in the middle of the height of 1/4 ⁇ 1/3 of the overall height, but is not limited to this may be separated from the middle of other height, Note that the height of the lower reflector may be provided to have a higher height than the upper reflector.
  • inner reflector 110 and the outer reflector (120a, 120b) may be arranged to prevent heat transfer from the outer reflector (120a, 120b) to the inner reflector 110 side.
  • the heat insulating material 130 is a configuration that is commonly used in the heat shield structure 100 will be omitted a detailed description.
  • the outer reflector supporting the inner reflector is composed of an upper reflector and a lower reflector, and the lower reflector is coupled with the inner reflector to prevent the lower part of the outer reflector from being broken and fall into the crucible. It is possible to prevent, and even if a part of the upper reflector is separated by the crack there is an effect that can prevent the accident by temporarily supporting the part separated by the lower reflector.

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Abstract

본 발명은 잉곳 성장 장치에 사용되는 열차단구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부 리플렉터를 지지하는 외부 리플렉터를 상부 리플렉터와 하부 리플렉터로 구성하고 하부 리플렉터가 내부 리플렉터와 결합되도록 함으로써 크랙에 의해 외부 리플렉터의 하부가 분리되어 도가니 내로 낙하하는 것을 미연에 방지할 수 있는 추락방지형 열차단구조체에 관한 것이다.

Description

추락방지형 열차단구조체
본 발명은 잉곳 성장 장치에 사용되는 열차단구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부 리플렉터를 지지하는 외부 리플렉터를 상부 리플렉터와 하부 리플렉터로 구성하고 하부 리플렉터가 내부 리플렉터와 결합되도록 함으로써 크랙에 의해 외부 리플렉터의 하부가 분리되어 도가니 내로 낙하하는 것을 미연에 방지할 수 있는 추락방지형 열차단구조체에 관한 것이다.
일반적으로 실리콘의 단결정 잉곳을 성장시키는 방법으로 실리콘을 도가니(50) 내에서 용융시키고 용융된 실리콘에 시드를 접촉시킨 후 회전과 함께 서서히 인상시킴으로써 실리콘 단결정 잉곳을 성장시키는 초크랄스키법이 이용되고 있다.
이 초크랄스키법에 의해 성장되는 잉곳(10)의 품질은 성장 중의 온도가 중요한 영향을 끼친다. 즉, 도가니(50)의 온도는 실리콘의 용융온도를 유지하기 위하여 소정 온도 이상으로 가열되어야 하며, 성장되는 잉곳은 용융점 이하의 온도로 유지되어 결정화되어야 하기 때문에 도가니(50)의 상부에 잉곳이 성장되는 위치 이외에는 열이 전달되는 것을 방지할 수 있도록 열차단구조체(20)가 설치된다.(도 1 참고)
이러한 열차단구조체(20)는 통상적으로 흑연재질로 이루어진 외부 리플렉터(22) 및 내부 리플렉터(25)로 구성되고, 내부 리플렉터(25)의 상단부에 구비된 플랜지()를 통하여 내부 리플렉터(25)가 외부 리플렉터(22)의 내부에 거치되는 형식으로 설치된다.
그러나, 잉곳의 성장 과정에서 사용되는 Si가스는 고온의 환경에서 흑연재질인 열차단구조체(20)와 반응하여 SiC화가 발생한다. 이러한 반응은 도가니(50) 내에 채워진 멜트와 상대적으로 가까운 외부 리플렉터(22)의 외부면에서 많이 발생하며 외부 리플렉터(22)의 높이 중간부분에 상대적으로 집중된다. 이러한 SiC화는 열차단구조체(20)에 응력을 가하게 되어 크랙을 발생시키고 결과적으로 크랙에 의해 외부 리플렉터(22)가 두 부분으로 분리되어 하부 측이 고온의 멜트로 직접 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내부 리플렉터를 지지하는 외부 리플렉터를 상부 리플렉터와 하부 리플렉터로 구성하고 하부 리플렉터가 내부 리플렉터와 결합되도록 함으로써 크랙에 의해 외부 리플렉터의 하부가 분리되어 도가니 내로 낙하하는 것을 미연에 방지할 수 있는 추락방지형 열차단구조체를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 잉곳 성장 장치에 설치되는 열차단구조체에 있어서, 상기 열차단구조체는 상,하부가 개방된 중공형의 내부 리플렉터 및 외부 리플렉터를 포함하고, 상기 외부 리플렉터는 상부 리플렉터와, 상기 상부 리플렉터의 하부에 배치되고 하부단이 상기 내부 리플렉터의 하부측과 결합되어 상기 상부 리플렉터를 지지하는 하부 리플렉터를 포함하는 것을 특징으로 하는 추락방지형 열차단구조체를 제공한다.
바람직하게는, 상기 하부 리플렉터는 상기 상부 리플렉터보다 더 작은 높이를 갖도록 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 내부 리플렉터는 하부단에 외부테두리를 따라 외측으로 돌출형성되는 적어도 하나의 돌출부가 구비되고, 상기 하부 리플렉터는 하부측에 내부테두리를 따라 내측으로 돌출형성되는 걸림부가 구비되며, 상기 하부 리플렉터가 하부로 낙하는 것을 방지할 수 있도록 상기 돌출부가 상기 걸림부의 하부측에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 걸림부는 상기 하부 리플렉터의 하부단으로부터 상부로 일정높이 이격배치되고 상기 하부 리플렉터의 하부단에는 테두리를 따라 내측으로 일정길이 연장되는 연장부가 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 돌출부는 하부면이 상기 연장부의 상부면과 면접될 수 있다.
바람직하게는, 상기 내부 리플렉터는 상부단에 테두리를 따라 외측으로 연장되는 제1플랜지가 구비되고, 상기 외부 리플렉터는 상부단에 테두리를 따라 외측으로 연장되는 제2플랜지가 구비되며, 상기 제1플랜지의 하부면이 상기 제2플랜지의 상부면에 면접될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1플랜지에는 외측으로 돌출되는 적어도 하나의 돌부가 구비되고 상기 제2플랜지에는 상기 돌부가 결합되는 회전방지홈이 구비되어 상기 하부 리플렉터와 내부 리플렉터의 결합시 내부 리플렉터가 회전되는 것을 구속할 수 있다.
바람직하게는, 상기 내부 리플렉터와 외부 리플렉터의 사이에는 단열재가 추가적으로 구비될 수 있다.
본 발명에 의하면, 내부 리플렉터를 지지하는 외부 리플렉터를 상부 리플렉터와 하부 리플렉터로 구성하고 하부 리플렉터가 내부 리플렉터와 결합되도록 함으로써 크랙에 의해 외부 리플렉터의 하부가 분리되어 도가니 내로 낙하하는 것을 미연에 방지하여 사고를 예방할 수 있고, 크랙에 의해 상부 리플렉터의 일부가 분리되더라도 하부 리플렉터에 의해 분리된 부분이 임시적으로 지지됨으로써 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 열반사구조체를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 추락방지형 열반사구조체를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 분리도.
도 4는 도 2의 부분 절개도.
도 5는 도 2의 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
이하에서, 발명의 이해를 돕기 위해 도면부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되었다 하더라도 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
본 발명에 따른 추락방지형 열차단구조체(100)는 외부 리플렉터(120a,120b)를 분리된 상부 리플렉터(120a)와 하부 리플렉터(120b)로 구성하고 하부 리플렉터(120b)가 내부 리플렉터(110)와 서로 결합되어 상부 리플렉터(120a)를 지지하도록 함으로써 사용과정 중에 응력에 의해 상부 리플렉터(120a)가 분리된다 하더라도 도가니(50)의 내부로 추락하는 것을 방지할 수 있는 데 기술적 특징이 있다.
이러한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추락방지형 열차단구조체(100)는 내부 리플렉터(110) 및 외부 리플렉터(120a,120b)를 포함한다.
상기 내부 리플렉터(110)는 외부 리플렉터(120a,120b)의 내부에 배치되는 것으로, 상,하부가 개방되고 상부가 넓고 하부가 좁은 형상으로 구비된다. 이러한 내부 리플렉터(110)는 상부단에 외측으로 일정길이 연장되는 제1플랜지(112)가 구비되어 외부 리플렉터(120a,120b)의 제2플랜지(122)에 얹혀질 수 있도록 한다.
이때, 상기 제1플랜지(112)에는 외측으로 일정길이 돌출되는 적어도 하나의 돌부(112a)가 구비되어 상기 제2플랜지(122)에 형성되는 회전방지홈(122a)에 결합될 수 있도록 한다. 이러한 돌부(112a)는 내부 리플렉터(110)와 하부 리플렉터(120b)의 결합시 내부 리플렉터(110)가 상부 리플렉터(120a)에 고정되어 회전이 구속되도록 함으로써 원활한 결합이 이루어지도록 하기 위함이다.
그리고, 상기 내부 리플렉터(110)의 하부단에는 외부테두리를 따라 외측으로 일정길이 돌출형성되는 적어도 하나의 돌출부(114)가 구비된다. 이러한 돌출부(114)는 안정적인 지지를 위하여 복수 개로 구비되고 등간격으로 배치되는 것이 바람직하다. 상기 돌출부(114)는 후술할 하부 리플렉터(120b)와 서로 결합하기 위한 구성으로, 하부 리플렉터(120b)에 구비되는 걸림부(124)를 지지함으로써 하부 리플렉터(120b)가 낙하하는 것을 방지하게 된다. 즉, 하부 리플렉터(120b)에 구비된 걸림부(124)가 서로 이격된 돌출부(114) 사이의 공간을 통하여 상부측으로 이동시킨 후 하부 리플렉터(120b)를 일방향으로 회전시켜 걸림부(124)의 하부면이 돌출부(114)의 상부면에 위치하도록 함으로써 하부 리플렉터(120b)가 하부로 낙하하는 것을 방지하게 된다.
상기 외부 리플렉터(120a,120b)는 내부 리플렉터(110)와 마찬가지로 상,하부가 개방되고 상부가 넓고 하부가 좁은 형상으로 구비되며, 상부테두리에는 외측으로 일정길이 연장되는 제2플랜지(122)가 구비된다. 이에 따라, 상기 내부 리플렉터(110)는 제2플랜지(122)의 상부에 제1플랜지(112)가 얹혀짐으로써 외부 리플렉터(120a,120b)의 내부에 거치된다.
이때, 본 발명에 따른 외부 리플렉터(120a,120b)는 통상적인 외부 리플렉터와는 달리 높이 중간이 분리되어 상부 리플렉터(120a)와 하부 리플렉터(120b)로 구성되며, 하부 리플렉터(120b)의 상부단이 상부 리플렉터(120a)의 하부단과 접촉되도록 하부에 배치되고 하부 리플렉터(120b)가 내부 리플렉터(110)의 하부측과 결합됨으로써 하부 리플렉터(120b)가 상부 리플렉터(120a)를 지지할 수 있도록 한다.
이를 위해, 상기 하부 리플렉터(120b)는 하부측에 내부테두리를 따라 내측으로 돌출형성되는 적어도 하나의 걸림부(124)가 구비된다. 이러한 걸림부(124)는 상술한 바와 같이 내부 리플렉터(110)의 하부측에 구비되는 돌출부(114)에 얹혀짐으로써 하부 리플렉터(120b)와 결합하게 된다. 더불어, 상기 걸림부(124)는 하부 리플렉터(120b)의 하부단으로부터 상부로 일정높이 이격배치되고 하부 리플렉터(120b)의 하부단에는 테두리를 따라 내측으로 일정길이 연장되는 연장부(126)가 구비된다. 이로 인해, 하부 리플렉터(120b)와 내부 리플렉터(110)의 결합시 돌출부(114)가 상기 걸림부(124) 및 연장부(126) 사이에 형성된 공간에 끼어질 수 있도록 한다. 여기서, 상기 걸림부(124) 및 연장부(126) 사이에 형성된 공간은 상기 돌출부(114)의 두께와 대략 동일한 높이를 갖도록 형성되어 상기 돌출부(114)의 하부면이 연장부(126)의 상부면과 면접되도록 함으로써 돌출부(114)가 쉽게 분리되는 것을 방지하도록 한다.
이에 따라, 상기 내부 리플렉터(110)가 상부 리플렉터(120a)의 내부에 거치된 상태에서 개방된 하부를 통하여 상기 하부 리플렉터(120b)를 상부측으로 밀어올려 걸림부(124)를 돌출부(114)의 상부측으로 위치시킨 상태에서 하부 리플렉터(120b)를 일방향으로 회전시키면 상기 돌출부(114)는 걸림부(124) 및 연장부(126) 사이에 형성된 공간으로 삽입된다. 이에 따라, 하부 리플렉터(120b)는 걸림부(124)가 돌출부(114)에 의해 지지됨으로써 하부로 낙하하는 것이 방지된다.
한편, 도면과 설명에는 하부 리플렉터(120b) 및 내부 리플렉터(110)가 돌출부(114) 및 걸림부(124)의 결합에 의해 상호 결합되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 서로 대응되는 나사부를 통한 나사결합 등 공지의 다양한 방식이 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
통상적으로 흑연 재질로 이루어진 외부 리플렉터는 높이 중간에서 Si와 C의 반응에 의해 SiC화되어 응력이 집중되면서 크랙이 발생하여 분리되는데, 본 발명에서는 외부 리플렉터(120a,120b)를 상부 리플렉터(120a)와 하부 리플렉터(120b)로 구성하여 화학반응에 의해 SiC화되어 응력이 집중되는 부분을 미리 분리하여 줌으로써 응력 집중에 의해 외부 리플렉터(120a,120b)의 일부가 분리되어 낙하되는 것을 방지하게 된다.
이때, 상기 하부 리플렉터(120b)는 상부 리플렉터(120a)보다 더 낮은 높이를 갖도록 구비된다. 통상적으로, 외부 리플렉터에서의 응력 집중 부분은 외부 리플렉터의 하부단으로부터 1/3 ~ 2/3의 높이 부분에서 발생된다. 따라서, 본 발명에서는 하부 리플렉터(120b)의 높이를 외부 리플렉터(120a,120b) 전체높이의 1/4 ~ 1/3의 높이를 갖도록 구비된다. 이로 인해, 상부 리플렉터(120a) 중 일부가 응력 집중에 의해 분리된다 하더라도 상기 하부 리플렉터(120b)에 의해 지지되어 하부로 낙하하는 것을 방지할 수 있게 된다. 여기서, 상기 외부 리플렉터가 전체높이의 1/4 ~ 1/3의 높이 중간부분에서 상부 리플렉터와 하부 리플렉터로 분리되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 다른 높이 중간 부분에서 분리될 수도 있으며, 하부 리플렉터의 높이가 상부 리플렉터보다 더 높은 높이를 갖도록 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.
한편, 상기 내부 리플렉터(110)와 외부 리플렉터(120a,120b)의 사이에는 단열재(130)를 배치하여 외부 리플렉터(120a,120b)에서 내부 리플렉터(110) 측으로 열이 전달되는 것을 방지할 수도 있다.
이러한 단열재(130)는 열차단구조체(100)에서 통상적으로 사용되는 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 의하면, 내부 리플렉터를 지지하는 외부 리플렉터를 상부 리플렉터와 하부 리플렉터로 구성하고 하부 리플렉터가 내부 리플렉터와 결합되도록 함으로써 크랙에 의해 외부 리플렉터의 하부가 분리되어 도가니 내로 낙하하는 것을 미연에 방지하여 사고를 예방할 수 있고, 크랙에 의해 상부 리플렉터의 일부가 분리되더라도 하부 리플렉터에 의해 분리된 부분이 임시적으로 지지됨으로써 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
상기에서 본 발명의 특정 실시예와 관련하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명을 이와 같은 특정 구조에 한정하는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 벗어나지 않고서도 용이하게 수정 또는 변경할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 단순한 설계변형 또는 수정을 통한 등가물, 변형물 및 교체물은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속함을 미리 밝혀둔다.

Claims (8)

  1. 잉곳 성장 장치에 설치되는 열차단구조체에 있어서,
    상기 열차단구조체는 상,하부가 개방된 중공형의 내부 리플렉터 및 외부 리플렉터를 포함하고,
    상기 외부 리플렉터는 상부 리플렉터와, 상기 상부 리플렉터의 하부에 배치되고 하부단이 상기 내부 리플렉터의 하부측과 결합되어 상기 상부 리플렉터를 지지하는 하부 리플렉터를 포함하는 것을 특징으로 하는 추락방지형 열차단구조체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부 리플렉터는 상기 상부 리플렉터보다 더 작은 높이를 갖도록 구비되는 것을 특징으로 하는 추락방지형 열차단구조체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 내부 리플렉터는 하부단에 외부테두리를 따라 외측으로 돌출형성되는 적어도 하나의 돌출부가 구비되고, 상기 하부 리플렉터는 하부측에 내부테두리를 따라 내측으로 돌출형성되는 걸림부가 구비되며, 상기 하부 리플렉터가 하부로 낙하는 것을 방지할 수 있도록 상기 돌출부가 상기 걸림부의 하부측에 배치되는 것을 특징으로 하는 추락방지형 열차단구조체.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 걸림부는 상기 하부 리플렉터의 하부단으로부터 상부로 일정높이 이격배치되고 상기 하부 리플렉터의 하부단에는 테두리를 따라 내측으로 일정길이 연장되는 연장부가 구비되는 것을 특징으로 하는 추락방지형 열차단구조체.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 돌출부는 하부면이 상기 연장부의 상부면과 면접되는 것을 특징으로 하는 추락방지형 열차단구조체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 내부 리플렉터는 상부단에 테두리를 따라 외측으로 연장되는 제1플랜지가 구비되고, 상기 외부 리플렉터는 상부단에 테두리를 따라 외측으로 연장되는 제2플랜지가 구비되며, 상기 제1플랜지의 하부면이 상기 제2플랜지의 상부면에 면접되는 것을 특징으로 하는 추락방지형 열차단구조체.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1플랜지에는 외측으로 돌출되는 적어도 하나의 돌부가 구비되고 상기 제2플랜지에는 상기 돌부가 결합되는 회전방지홈이 구비되어 상기 하부 리플렉터와 내부 리플렉터의 결합시 내부 리플렉터가 회전되는 것을 구속하는 것을 특징으로 하는 추락방지형 열차단구조체.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 내부 리플렉터와 외부 리플렉터의 사이에는 단열재가 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 추락방지형 열차단구조체.
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