[发明专利]一种应用于单晶炉的主炉室结构

说明书

本发明关于单晶炉辅助设备领域，特别涉及一种应用于单晶炉的主炉室结构。包括主炉室、上法兰、下法兰与隔水组件；主炉室为由内筒体与外筒体组成的双层筒体结构，内筒体侧壁上开有孔，在外筒体侧壁上的相应位置也开有孔并在此处焊接有测温口法兰；上法兰与下法兰分别焊接于主炉室的顶端与底端，内部设有水槽，侧部均开有Rc螺纹孔，Rc螺纹孔与水槽均相互连通；隔水组件焊设于内筒体与外筒体间，包括第一隔水条、导水槽与出水嘴；第一隔水条组成环形水道，导水槽与主炉室轴线平行设置，出水嘴设于导水槽末端。本发明提高了主炉室的密封性能；并提高了冷却效率，从而降低单晶炉的硅棒单次生产时间，降低辅助材料的替换频率。

技术领域

本发明关于单晶炉辅助设备领域，特别涉及一种应用于单晶炉的主炉室结构。

背景技术

单晶硅是用于太阳能光伏发电的重要材料。单晶硅生产中不可缺的需要用到耗材，如水、电、气、石英等等，每次拉晶完成需要冷却后拆炉清理，更换必要耗材，再次拉晶需要从室温开始加热，所以温度的冷却快慢对生产的效率和成本有很大影响。

现在国家极度重视新能源的开发及应用，并投入大量资金对光伏行业进行扶持，国内单晶硅的需求不断增加，该产业的特点为技术、资本双密集型。从技术上来说，技术先进程度直接决定了生产成本的高低，而生产效率对于单晶硅企业的盈利性非常敏感；从资本角度看，单晶硅生产需要投入大量设备，扩产周期长，且对人员生产控制要求很高。因此单晶硅行业进入壁垒较高，行业龙头的先发优势非常明显，短期内行业竞争格局较难打破。提高单晶硅产能，降低能耗，也成了单晶硅生产企业是否能成为行业龙头的关键因素之一。

作为单晶炉体的主要大件，单晶炉主炉室的结构创新显得尤为重要，既能提高产能、降低生产成本，又能保证质量稳定性，确保在升温及降温中不会出现漏水或密封不牢；又能快速的冷却。

然而在现有技术中，由于主炉室的结构随着单晶炉的发展需求也越来越大，对密封性及快速冷却都提出了更高的要求。越大的主炉室，升温及降温更慢，导致了时间成本的增加，生产效率的降低。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种应用于单晶炉的主炉室结构。

为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种应用于单晶炉的主炉室结构，包括主炉室；还包括上法兰、下法兰与隔水组件；

主炉室为由内筒体与外筒体组成的双层筒体结构，内筒体中部侧壁圆周上均匀开有若干孔并对应设有30°焊接坡口，在外筒体侧壁上的相应位置开有孔并焊接有测温口法兰，用于安装测温仪从而测量出内筒内的温度；

上法兰与下法兰分别焊接于主炉室的顶端与底端，内部设有水槽，用于冷却水的流通；侧部均开有Rc螺纹孔，Rc螺纹孔与水槽均相互连通；

隔水组件焊设于内筒体与外筒体间，包括第一隔水条、第二隔水条、第三隔水条、导水槽与出水嘴；第一隔水条为环形的隔水板，有多块，拼接成一自上法兰下端面绕设内筒体外壁的至下法兰上端面的环形连续水道；靠近水道前端与末端的上法兰及下法兰的端面上，均开有通孔，与水道连通；通孔同时与上法兰及下法兰内的水槽也各自连通；第二隔水条为弧形结构的板，设于内筒体顶端，位于主炉室导水槽右侧，用于冷却水的导流，引导上法兰中冷却水汇入第一隔水条环绕形成的环形连续水道中；第三隔水条，为条形结构的板，有两条且对称设于测温口法兰旁侧，并与水平位置呈30°，用于保证测温口法兰的周围的冷却水能充分流过测温口法兰四周；导水槽平行主炉室轴线方向，且顶端抵接上法兰下端面，底端抵接下法兰上端面；出水嘴设于导水槽底端，出水嘴外接下法兰的螺纹孔，用于收集流下的高温冷却水，降温后重复利用，提高利用率；

内筒体内壁上还焊设有热场支撑块，用于支撑坩埚。

作为一种改进，第一隔水条与内筒体间焊接的缝隙不大于0.2mm，与外筒体的缝隙不大于0.4mm。