直拉单晶炉制造技术

直拉单晶炉，包括壳体和设置在壳体内的热场装置，壳体包括炉底板和炉侧壁，热场装置位于炉底板上方，热场装置与炉底板之间设有护底板，炉底板与护底板之间设有隔离架。本实用新型专利技术解决了现有技术热场装置与炉底板直接接触导致的热能损耗大的问题。大幅度降低了能量损耗，可在不影响单晶品质及拉速的前提下，达到等径功率降低3～5KW。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】直拉单晶炉，包括壳体和设置在壳体内的热场装置，壳体包括炉底板和炉侧壁，热场装置位于炉底板上方，热场装置与炉底板之间设有护底板，炉底板与护底板之间设有隔离架。本技术解决了现有技术热场装置与炉底板直接接触导致的热能损耗大的问题。大幅度降低了能量损耗，可在不影响单晶品质及拉速的前提下，达到等径功率降低3～5KW。【专利说明】直拉单晶炉
本技术属于单晶制造设备
，涉及一种直拉单晶炉。
技术介绍
光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种，日益受到世界各国的重视并得到大力发展。单晶硅片作为光伏发电的基础材料，有着广泛的市场需求。一种常见的单晶硅生长方法是直拉法，即，在单晶炉中，将多晶硅料装进石英坩埚中，加热熔化，然后使籽晶与熔硅接触，在转动籽晶及坩埚的同时，提拉籽晶，在籽晶下端即可生长单晶硅棒。在单晶生长过程中，单晶炉热场内的温度高达1400°C左右，与炉外环境存在巨大的温差，由此造成大量的热损耗。尤其是在热场部件与炉壳体相接触的地方，冷却水会带走大量的热量。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种直拉单晶炉，解决现有技术存在的热损耗大的问题。本技术的技术方案是，直拉单晶炉，包括壳体和设置在壳体内的热场装置，壳体包括炉底板和炉侧壁，热场装置位于炉底板上方，热场装置与炉底板之间设有护底板，炉底板与护底板之间设有隔尚架。本技术的特点还在于:隔离架包括托盘和支撑结构，托盘与炉侧壁之间有间隙。隔离架与护底板之间设有保温毡。支撑结构包括至少一个与托盘同轴设置的支撑环，支撑环由垂直于托盘的支撑板围合而成。隔离架还包括多个定位件，多个定位件相对于托盘的中心等角度分布，且均突出于托盘的外缘，多个定位件突出于托盘的外缘的部分的径向长度相等。多个定位件均与炉侧壁相接触。托盘设有位于中心的开孔，支撑结构包括两个支撑环，其中一个支撑环靠近开孔的边缘，另一个支撑环靠近托盘的外缘。另一种结构是:支撑结构包括多个支撑体。多个支撑体相对于托盘的中心等角度分布，且均突出于托盘的外缘，多个支撑体突出于托盘的外缘的部分的径向长度相等。多个支撑体均与炉侧壁相接触。本技术具有如下有益效果:1、本技术直拉单晶炉的炉底板与护底板之间设置隔离架，隔离架仅通过支撑结构与炉底板接触，解决了现有的热场装置中热场装置与炉底板直接接触导致的热能损耗大的问题，大幅度减少了热能的损耗。2、本技术结构简单，使用效果好。使用本技术直拉单晶炉，可在不影响单晶品质及拉速的前提下，达到等径功率降低3?5KW。【专利附图】【附图说明】图1为本技术实施例1直拉单晶炉的结构示意图；图2为本技术实施例1直拉单晶炉的隔离架结构示意图；图3为本技术实施例2的直拉单晶炉结构示意图；图4为本技术实施例2直拉单晶炉的隔离架结构示意图。图中，10.直拉单晶炉，11.壳体，12热场装置，13.隔离架，14.保温毡，110.炉底板，111.炉侧壁，112.开口，120.坩埚，121.加热器，122.保温结构，123.护底板，124.坩埚轴，130.托盘，131.支撑结构，132.定位件，232.支撑体，133.开孔，134.表面，135.底面，136.支撑环。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。实施例1，参照图1和图2，直拉单晶炉10，包括壳体11、热场装置12和隔离架13。热场装置12和隔离架13均位于壳体11内。壳体11包括相互配合的炉底板110与炉侧壁111。炉底板110的中心处设有开口112。热场装置12位于炉底板110上方。热场装置12包括坩埚120、加热器121、保温结构122及护底板123。坩埚120用于盛放多晶硅料。坩埚120下方设有连接于驱动器(图未示)以带动坩埚120转动的坩埚轴124。坩埚轴124穿过炉底板110的开口 112。加热器121围绕坩埚120的外围设置。保温结构122位于加热器121的外围，且与炉侧壁111相对。护底板123位于坩埚120及加热器121下方，且靠近炉底板110。隔离架13位于炉底板110与护底板123之间。优选地，隔离架13与护底板123之间设置保温毡14。也就是说，在炉底板110上，依次为隔离架13、保温毡14及护底板123。隔离架13包括一个托盘130、一个支撑结构131与多个定位件132。支撑结构131与多个定位件132均连接于托盘130。托盘130为环形结构，且设有位于中心的开孔133。坩埚轴124穿过开孔133。托盘130设有相对的表面134与底面135。开孔133贯穿表面134与底面135。表面134靠近保温毡14及护底板123。底面135靠近炉底板110。托盘130与炉侧壁111之间有间隙，也就是说，托盘130不与炉侧壁111接触。支撑结构131连接于托盘130的底面135。支撑结构131包括至少一个与托盘130同轴设置的支撑环136。支撑环136由垂直于托盘130的支撑板围合而成。本实施例中，支撑结构131包括两个支撑环136:—个靠近托盘130的内缘，即，开孔133的边缘；另一个靠近托盘130的外缘，且内径大于前述支撑环136的外径。当然，若支撑板的支撑强度足够大，支撑环136的数量也可以仅为一个，如此，更有利于减少从护底板123传递至炉底板110的热量从而进一步减少热损耗。定位件132可连接于托盘130的底面135或外缘面。多个定位件132均突出于托盘130的外缘，且均与炉侧壁111相接触。多个定位件132相对于托盘130的中心等角度分布，且突出于托盘130的外缘的部分的径向长度相等。本实施例中，定位件132的数量为三个，相邻两个定位件132间的夹角为120度。每个定位件132均沿托盘130的径向设置，多个定位件132突出于托盘130外缘的长度相等。当然，定位件132的数量也可以为两个、四个或更多。定位件132也可沿不同于径向的其它方向设置，多个定位件132的设置方向可以相同或不同，仅需多个定位件132突出于托盘130外缘的部分的长度的径向分量相等即可。本技术实施例1提供的直拉单晶炉10在炉底板110与热场装置12之间设置隔离架13，避免炉底板110与热场装置12直接接触带走大量的热能。进一步的，隔离架13的支撑结构131减小了隔离架13与炉底板110的接触面积，托盘130与炉侧壁111之间有间隙，均可进一步减少热损耗。此外，隔离架13的多个定位件132结构，可实现快速地将隔离架13同轴安装于直拉单晶炉10的壳体11内，避免倾斜安装导致热场装置12不稳定的现象。实施例2，本实施例的直拉单晶炉10与实施例1的大致相同，区别在于隔离架13的结构不同。参照图3和图4，隔离架13包括托盘130及连接于托盘130靠近炉底板110的一侧的支撑结构131。支撑结构131包括多个支撑体232。多个支撑体232均突出于托盘的外缘，且均与炉侧壁111相接触。多个支撑体232相对于托盘130的中心等角度分布，且突出于托盘130的外缘的部分的径向长度相等。本实施例中，支撑体232的数量为六个，每个支撑体232均沿托盘130的径向设置。多个支撑体232 —方面可支撑托盘130，另一方面，可实现快速地将隔离架13同轴安装于直拉单晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛静，马少林，王福敏，
申请(专利权)人：银川隆基硅材料有限公司，西安隆基硅材料股份有限公司，宁夏隆基硅材料有限公司，无锡隆基硅材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：