[发明专利]进料器

说明书

一种可操作以输送分开的固体材料的进料器，包括导管和致动器。导管具有中空主体，该中空主体具有一定长度、第一端、与第一端相反的第二端和沿着长度的至少一部分限定的可移位主体段。可移位主体段至少具有能够定位在第一固定位置的第一可固定位置。致动器被定位成向导管施加力并且是可控制的，以致使在大致从第一端延伸到第二端的进料方向上实现分开的固体材料的所选定的流动。

技术领域和背景技术

超高纯度硅广泛地用于电子和光伏行业。通常需要高纯度的颗粒状多晶硅材料，其中测量的痕量污染物仅为十亿分之一。生产这样的材料是可能的，但是在任何处理、包装或运输操作中都必须非常小心以避免之后的污染。

用于输送颗粒状多晶硅材料的常规进料和流量控制技术包括在其构造中具有金属的部件(例如，阀门、导管等)。例如，当保护涂层或衬里受损或者在运动部件的界面处发生磨损时，可能发生来自金属部件的污染，这是不可接受的。

用于调节颗粒材料流动的阀门依赖于相对于正被输送的材料移动的部件，诸如蝶形阻尼器、夹管气囊、隔膜、闸门等，具有可能破碎材料颗粒的缺点，这可能降低其价值并可能损坏部件和其它设备。

另外，传统的进料器可能无法对颗粒状多晶硅的流速和/或流速范围提供足够的控制。传统的振动托盘进料器可以实现最低可控进料速度和最高可控进料速度之间的进料速度范围仅为约1:50，但是希望有更高的进料速度范围。其它传统方法允许实现更高的进料速度范围，但仅限于具有必须相对于彼此移动的、在流动材料的控制体积内的多个部件的设备，诸如螺杆、旋转叶片和其它类似结构。然而，在控制体积内相对运动的多个部件导致更大的污染风险。

而且，这种传统的进料器难以用合适的工艺气体吹扫和/或部分清洁，因为它们结构复杂。多件式构造通常需要大量使用密封件以防止通过相对于彼此移动的部件泄漏。

传统的振动固体输送机通常具有由连杆和/或弹簧约束的刚性容器，连杆和/或弹簧可由偏心配重组件驱动，偏心配重组件以期望的运动(诸如包括水平分量和竖直分量的椭圆旋转)联接到电动马达或电磁驱动器。

传送固体的常规方法，包括振动输送机、螺杆、带式输送机和其它类似装置，不能在大范围的流量下实现高性能，同时又确保保持超高纯度。

发明内容

下面描述的是解决固体材料(包括颗粒状多晶硅)的传统进料方法的一些缺点的设备和方法。

根据第一实施方式，一种可操作以输送分开的固体材料的进料器包括导管和致动器。导管具有中空主体，中空主体具有一定长度、第一端、与第一端相反的第二端和沿着长度的至少一部分限定的可移位主体段。可移位主体段至少具有能够定位在第一固定位置的第一可固定位置。致动器被定位成向导管施加力并且是可控制的，以致使在大致从第一端延伸到第二端的进料方向上实现分开的固体材料的所选定的流动。

在一些实施方式中，致动器由导管支撑并且在进料操作期间与可移位主体段一起移动。致动器可包括旋转偏移质量，并且旋转偏移质量可被操作以产生可移位主体段和附接的致动器的振荡运动。可移位主体段能够通过具有竖直分量和水平分量中的至少一个的闭合轨迹循环地移位。

在一些实施方式中，可移位主体段具有在进料方向上定位于第一可固定位置的下游的第二可固定位置且能够定位在第二固定位置处。

在一些实施方式中，可移位主体段具有弯曲轮廓，其长度大于将第一可固定位置和第二端分离的最短距离，并且致动器大致在弯曲轮廓的曲线的拐点处附接至可移位主体段。

在一些实施方式中，致动器被静止地定位并且具有接触可移位主体段的能够可控制地移动的元件。在一些实施方式中，致动器包括线性致动器。在一些实施中，致动器包括细长构件，该细长构件具有远端和近端，该远端能够枢转以接触可移位主体段以选择性地移动可移位主体段，该近端能枢转地连接到枢转点。