一种更换真空炉观察窗玻璃的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于更换真空炉观察窗玻璃的装置，特别适用于物理法提纯太阳能级硅的过程中所用真空炉的观察窗玻璃的更换。该装置，包括通过外罩限定的腔体、放置在腔体内部的旋转盘、安装在外罩上表面的固定玻璃、嵌入在旋转盘内的若干个活动玻璃和带动旋转盘转动的旋转轴系统。本实用新型专利技术观察窗玻璃更换装置用于观察窗玻璃被不透明污染物沉积后无法观察真空炉内的情况下，通过转动旋转盘，实现不改变炉内的生产条件的情况下更换干净的观察窗玻璃。上述装置结构简单，经过适当的改进还可以实现在不改变炉内真空环境的前提下，不限数量地多次更换被污染的观察窗玻璃。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于更换真空炉观察窗玻璃的装置，特别是用于采用物理法将冶金级硅提纯为太阳能级硅的过程所用真空炉的观察窗玻璃更换装置。
技术介绍
用物理法将冶金级硅提纯为太阳能级硅的过程中，由于杂质在真空环境下高温挥发，经常使得真空炉上用于观察真空炉内情况的观察窗内表面被不透明的杂质覆盖。通常用于真空炉的观察窗由石英玻璃制成，所述的观察窗内表面指的是石英玻璃朝向炉内硅熔液的一面。在上述情况下，为了能够继续观察到炉内的情况，需要将被不透明杂质覆盖的玻璃更换掉。在现有技术下，观察窗石英玻璃被固定安装在真空炉上。由于生产过程中，真空炉内处于真空状态，更换石英玻璃必然会破坏炉内的真空环境，对生产造成影响。
技术实现思路
本技术提供一种使用方便、结构简单的真空炉观察窗玻璃更换装置，能有效地解决不影响炉内真空的前提下，更换观察窗石英玻璃。一种更换真空炉观察窗玻璃的装置，包括通过外罩限定的腔体、放置在腔体内部的旋转盘、安装在外罩上表面的固定玻璃、嵌入在旋转盘内的若干个活动玻璃和带动旋转盘转动的旋转轴系统。外罩具有底部开口，该开口的边缘罩在真空炉观察窗外围，且真空炉外壁之间真空密封。所述的旋转轴系统包括设置在外罩上表面的真空密封轴承和与真空密封轴承配合的传动轴，其中传动轴的一端延伸出腔体外并安装有手柄，传动轴的另一端伸入腔体与旋转盘的中心部位固定连接。旋转轴系统能够在保持腔体内真空的前提下，通过将力矩作用于手柄，经传动轴传递力矩，使旋转盘带动活动玻璃旋转。嵌入在旋转盘内的若干个活动玻璃绕旋转盘的轴线均匀分布，通过转动不同的角度可以使任意一个活动玻璃的位置与固定玻璃对应。活动玻璃的数量并没有严格限制，根据旋转盘的尺寸而定，一般可以是3～6个，且为直径相同的圆形，当然也可以是其他型形状。本技术的观察窗玻璃更换装置使用时，通过转动旋转盘使固定玻璃和活动玻璃的中心重叠，这时操作人员可通过两层玻璃观察到真空炉内的情况。当真空炉运行一段时间后，活动玻璃的内表面逐渐沉积一层不透明杂质，使观察炉内的情况变得困难，此时需转动旋转盘，将污染的玻璃移开，将干净的备用玻璃重新对准观察口，使得操作人员可以继续观察。当该装置应用于冶金级硅物理法提纯时，所述的旋转盘由不锈钢、石英或石墨材料制成。活动玻璃由透明石英材料制成。在旋转盘能起到带动活动玻璃运动，实现更换活-->动玻璃的要求的前提下，旋转盘可以根据活动玻璃的形状和真空炉观察窗周边空间的情况做成各种形状。同样，旋转盘在以旋转轴系统中传动轴为轴心进行旋转的前提下，活动玻璃中心的运动轨迹可以是传动轴为圆心的圆周运动，也可以是以直线型、椭圆型、抛物线型或其他几何轨迹的运动。非圆周轨迹的运动可以通过在旋转盘和腔体上为活动玻璃加工特定形状的导槽或其他空间限制机构来实现。本技术观察窗玻璃更换装置不仅能有效地解决在不破坏真空炉内的真空状况的前提下，更换被污染的观察窗玻璃，并且结构简单、操作方便。由于受旋转盘的尺寸的限制，在观察窗玻璃需要更换的次数多于旋转盘内放置的玻璃数量时，可以通过以下改动，在不改变炉内真空环境的前提下将旋转盘内表面污染的活动玻璃取出，换入未预先放置在旋转盘内的活动玻璃：1、在外罩上开一个大于活动玻璃尺寸的取物孔。2、取物孔上方盖有略大于取物孔尺寸的蒙盖。3、蒙盖与外罩之间通过蒙盖橡胶密封圈密封。4、在外罩的观窗开口上安装有密封槽，槽内放置观察口橡胶密封圈，该密封圈的大小比活动玻璃略小。5、外罩上安装有惰性气体充入口和真空抽气口。当需要将一块或多块旧活动玻璃取出前，需将其中一块活动玻璃放置在观察口橡胶密封圈上，然后通过惰性气体充入口向腔体内通入惰性气体。由于压力的变化，在观察口上的橡胶密封圈将被压紧，使得惰性气体无法流入真空炉内，保证了炉内的真空度。持续通入惰性气体后，腔体内的压力将接近大气压，这时蒙盖可以轻松打开，然后通过适当方式从腔体内取出表面污染的活动玻璃，换入新的活动玻璃。以上操作完成后，将蒙盖重新放在蒙盖橡胶密封圈上，通过真空抽气口将腔体内的压力抽至接近于炉内的真空度，此时旋转盘可做正常操作，更换活动玻璃。附图说明图1是本技术观察窗玻璃更换装置剖面结构示意图。图2是本技术观察窗玻璃更换装置另一种实施方式的剖面结构示意图。图3是本技术观察窗玻璃更换装置中旋转盘和活动玻璃的一种实施方式的示意图，其中(a)部分为正视图，(b)部分为侧视图。图4是本技术观察窗玻璃更换装置中旋转盘和活动玻璃的另一种实施方式的示意图。各图中标号为：1.腔体              2.旋转盘            3.固定玻璃4a～4d.活动玻璃     5.旋转轴系统        6.手柄7.传动轴            8.真空密封轴承      9.真空炉10.观察口           11.硅熔液表面       12.取物孔13.蒙盖             14.密封槽           15.橡胶密封圈16.惰性气体充入口   17.真空抽气口图中标号5、6和7，14和15由于部件比较集中，因此采用同一指引线。-->具体实施方式实施例1参见图1，本技术更换真空炉观察窗玻璃的装置，包括通过不锈钢外罩限定的腔体1、放置在腔体内部的旋转盘2、安装在腔体上表面的固定玻璃3、嵌入在旋转盘内的多个活动玻璃4和带动旋转盘转动的旋转轴系统5。其中旋转轴系统包括手柄6、传动轴7和真空密封轴承8，能够在保持腔体内真空的前提下，通过将力矩作用于手柄，经传动轴传递力矩，使旋转盘带动活动玻璃旋转。如图3所示。其中围成腔体的外罩由不锈钢加工而成，旋转盘由等静压石墨加工而成，活动玻璃由石英材料加工而成。腔体内的活动玻璃共有4块活动玻璃4a、活动玻璃4b、活动玻璃4c和活动玻璃4d，均匀分布并嵌入旋转盘2中。上述技术更换真空炉观察窗玻璃的装置安装并固定在真空炉9的外壁上。操作人员通过转动旋转盘2，可将其中一块活动玻璃与固定玻璃3的上下放置，通过炉壁上的观察口10，可观察炉内硅熔液表面11的情况。当从硅熔液表面挥发出来的杂质沉积在活动玻璃的内表面后，操作人员将无法观察硅熔液表面的情况。此时，操作人员可转动旋转盘更换活动玻璃。实施例2图2为本技术观察窗玻璃更换装置另一种实施方式。在本实施例中，除了拥有实施例1中的基本结构外，还增加了腔体上的取物孔12，取物孔上方盖有略大于取物孔尺寸的蒙盖13，在蒙盖与腔体之间通过蒙盖橡胶密封圈(在图中未标出)密封。在观窗口10周边的腔体上加工有密封槽14，槽内放置观察口橡胶密封圈15，该密封圈15的大小比活动玻璃略小。另外，腔体上安装有惰性气体充入口16和真空抽气口17。在本实施例中，除了能实现与实施例1同样的功能外，还可以在不改变炉内真空环境的前提下将旋转盘内表面污染的活动玻璃从腔体内取出，更换新的干净的活动玻璃，操作如下：1将活动玻璃4a放置在观察口橡胶密封圈上，此时活动玻璃4c将对准取物孔12。2通过阀门的开关，将Ar气通过惰性气体充入口16充入腔体2内。由于压力的变化，在观察口上的橡胶密封圈将被压紧，使得惰性气体无法流入真空炉内，保证了炉内的真空度。3.、持续通入惰性气体后，腔体1内的压力将接近大气压，这时蒙盖13可以轻松打开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种更换真空炉观察窗玻璃的装置，包括通过外罩限定的腔体（１）、放置在腔体（１）内部的旋转盘（２）、安装在外罩上表面的固定玻璃（３）、嵌入在旋转盘内的若干个活动玻璃（４）和带动旋转盘转动的旋转轴系统（５）。

【技术特征摘要】
1.一种更换真空炉观察窗玻璃的装置，包括通过外罩限定的腔体(1)、放置在腔体(1)内部的旋转盘(2)、安装在外罩上表面的固定玻璃(3)、嵌入在旋转盘内的若干个活动玻璃(4)和带动旋转盘转动的旋转轴系统(5)。2.如权利要求1所述的更换真空炉观察窗玻璃的装置，其特征在于：所述的旋转轴系统(5)包括设置在外罩上表面的真空密封轴承(8)和与真空密封轴承(8)配合的传动轴(7)，其中传动轴(7)的一端延伸出腔体(1)外并安装有手柄(6)，传动轴(7)的另一端伸入腔体(1)与旋转盘(2)的中心部位固定连接。3.如权利要求1所述的更换真空炉观察窗玻璃的装置，其特征在于：所述的旋转盘(2)的材料为不锈钢、石英或石墨。4.如权利要求1所述的更换真...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乔，马远，
申请(专利权)人：浙江碧晶科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]