[实用新型]一种单晶炉用组合导流筒

说明书

本实用新型涉一种单晶炉用组合导流筒，包括相互配合的内筒和外筒，内筒呈锥形管状，套设于外筒内，内筒与外筒之间形成有空腔，空腔内填充有隔热内芯，内筒的大径端设有凸缘式的第一连接法兰，相应的，这一端的外筒也设有凸缘式的第二连接法兰，内筒和外筒通过两者连接法兰上的多个固定装置固定连接，空腔靠近第一连接法兰一端的空间小，远离第一连接法兰一端的空间大；本实用新型通过锥形管状内筒的抛光内壁的设计提高对硅棒接晶部分潜热的散发，从而提高晶体的生长速率，并配合组合式内筒外筒间空腔中的隔热内芯上薄下厚的设计，形成对热场纵向温度梯度的拉伸，进一步提高等径生长速度，降低等径生长时间，从而降低单晶硅棒生产的能耗。

技术领域

本实用新型涉及硅单晶的制造设备领域，具体是一种单晶炉用组合导流筒。

背景技术

直拉单晶硅炉是一种硅的定向凝固设备，其功能是将单晶硅按照设定工艺经过熔料、引晶、放肩、转肩、等径和收尾几个阶段后成为有一定晶体生长方向的晶棒。直拉单晶炉是一种能耗较高、工时较长的生产设备，在同样的晶体方向及晶体尺寸条件下，缩短工时、减少能耗是希望得到改善的。

现有的直拉单晶硅炉所使用的热场基本都配有热屏装置，又称导流筒。在单晶硅棒的拉制过程中，热屏作为热场的一个重要组成部件，主要用于引导氩气流向，形成有利于单晶生长的温度梯度分布。目前，单晶硅电池片的直径正由8.5英寸向大直径转变。而转变过程中，晶体直径的增大也使结晶潜热的散发更加困难，结晶速率难以提高。结晶潜热的散发主要受到以下四个方面的影响：晶体热传导，晶体热辐射，加热器对晶体热辐射的影响和氩气流场对结晶潜热的散发。由于其生长速度慢，造成每炉用电量的增大，也影响了单台炉的产出率。为提高单台炉的产能即加快硅棒拉伸过程重结晶潜热的散发提高晶体生长速率，减少能源损耗以及降低导流筒的损耗，对设备进行改造势在必行。

实用新型内容

本实用新型针对所要解决的技术问题，提供一种单晶炉用组合导流筒，通过内筒外筒组合式之间空腔内隔热内芯上薄下厚的设计以及内筒锥形管状的设计，大大提高了热场纵向温度梯度，提高了硅棒等径生长速度，从而节省了能耗。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种单晶炉用组合导流筒，包括相互配合的内筒和外筒，所述内筒呈锥形管状，套设与所述外筒内，所述内筒与外筒之间形成有空腔，所述空腔内填充有隔热内芯，所述内筒的大径端设有凸缘式的第一连接法兰，相应的，这一端的外筒也设有凸缘式的第二连接法兰，所述内筒和所述外筒通过二者的连接法兰上的多个固定装置固定连接。

进一步的，所述空腔靠近第一连接法兰一端的空间小，远离第一连接法兰一端的空间大。

进一步的，多个所述固定装置以第一连接法兰的中心为圆心呈圆周均布，所述固定装置包括螺丝、螺母、垫片式挂钩，所述螺丝从下向上依次穿过第二连接法兰、第一连接法兰、垫片式挂钩，并最终与螺母配合固定。

进一步的，所述垫片式挂钩的钩部凸出于第一连接法兰的边沿指向内筒的中心。

进一步的，所述固定装置不少于3个。

进一步的，还包括隔热盖板，所述隔热盖板呈环形，置于所述垫片式挂钩与所述第一连接法兰之间。

进一步的，所述内筒采用金属材料制作而成，所述内筒的内侧壁抛光。

进一步的，所述内筒的厚度为0.1～0.8mm。

进一步的，所述内筒采用钨钼合金、钼合金、钨合金中的任意一种材料或几种材料混合制作而成。

进一步的，所述外筒采用等静压石墨或碳-碳复合材料制作而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：