專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)尉t及其加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種單晶爐及其加熱器。
背景技術(shù)：
作為清潔環(huán)保的新能源，太陽(yáng)能電池的應(yīng)用越來(lái)越普及。在太陽(yáng)能電池的制作過(guò)程中，單晶爐是一種常用的設(shè)備，它是一種在惰性氣體環(huán)境中，采用石墨電阻加熱器將硅材料熔化，并采用直拉法生長(zhǎng)無(wú)位錯(cuò)單晶的設(shè)備。單晶爐在運(yùn)行時(shí)由于爐內(nèi)溫度較高，導(dǎo)致石墨坩堝與硅蒸氣發(fā)生反應(yīng)，長(zhǎng)時(shí)間使用后石墨坩堝的強(qiáng)度會(huì)降低，出現(xiàn)石墨坩堝斷裂事故。當(dāng)石墨坩堝斷裂后出現(xiàn)的縫隙容易引起支撐在石墨坩堝上端的石英坩堝破裂，導(dǎo)致盛放在石英坩堝內(nèi)的高溫硅液從石英坩堝中流出，沿著石墨坩堝斷裂處流下。單晶爐內(nèi)繞著石英坩堝的周向設(shè)置有供單晶爐加熱的發(fā)熱部件加熱器。加熱器是單晶爐熱場(chǎng)的重要組成部件之一，如圖1所示時(shí)，加熱器包括加熱器本體11’、支撐部12’以及導(dǎo)流面13’，其中支撐部12’是加熱器與石墨電極的連接部件，通過(guò)設(shè)置在加熱器支撐部12’上的螺栓將加熱器固定在石墨電極上。當(dāng)高溫硅液沿著石墨坩堝斷裂處流下時(shí)，由于位于加熱器底部的支撐部12’正位于石墨坩堝正下方，會(huì)有硅液流到支撐部12’上，高溫硅液會(huì)沿著支撐部12’的末端導(dǎo)流面13’直接流到石墨電極上，最終流到石墨電極底部，燙壞單晶爐爐底板，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)損壞爐底板，導(dǎo)致其內(nèi)部的冷卻水溢出。由于單晶爐正處于高溫狀態(tài)，溢出的冷卻水在高溫下汽化，導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)壓力劇增，容易發(fā)生爆炸事故。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種單晶爐及其加熱器，能夠解決石墨坩堝斷裂時(shí)高溫硅液流到單晶爐底板上導(dǎo)致單晶 爐易爆的技術(shù)問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種單晶爐加熱器，包括:加熱器本體，加熱器本體呈筒狀結(jié)構(gòu)；以及支撐部，設(shè)置在加熱器本體的沿軸線(xiàn)方向的一端并形成沿徑向向內(nèi)延伸的徑向延伸部，徑向延伸部的內(nèi)側(cè)端部具有與底面相交以沿徑向向內(nèi)導(dǎo)流的傾斜導(dǎo)流面。進(jìn)一步地，傾斜導(dǎo)流面為平面，并與底面形成銳角。進(jìn)一步地,銳角α設(shè)置為30彡α彡60。進(jìn)一步地，傾斜導(dǎo)流面為弧形面。進(jìn)一步地，弧形面為內(nèi)凹的弧形面。進(jìn)一步地，傾斜導(dǎo)流面與底面相交的一端具有突出于底面的凸起部。 進(jìn)一步地，支撐部為多個(gè)，多個(gè)支撐部沿加熱器本體的周向均勻設(shè)置。根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面，提供了一種單晶爐，包括石英坩堝以及繞著石英坩堝的外周側(cè)設(shè)置的加熱器，加熱器為上述任一種的加熱器。進(jìn)一步地，還包括石墨坩堝，石墨坩堝設(shè)置在石英坩堝和加熱器之間并包覆著石英坩堝。進(jìn)一步地，還包括石墨電極，其中石墨電極設(shè)置在加熱器的支撐部下端，支撐部通過(guò)螺栓固定在石墨電極上，其中支撐部的傾斜導(dǎo)流面向外延伸至石墨電極的徑向外側(cè)。應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案對(duì)加熱器進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)在加熱器本體的沿軸線(xiàn)方向的一端設(shè)置支撐部并沿徑向向內(nèi)延伸形成徑向延伸部，在徑向延伸部的內(nèi)側(cè)端部具有與底面相交以沿徑向向內(nèi)導(dǎo)流的傾斜導(dǎo)流面，當(dāng)硅液發(fā)生泄漏流到加熱器上時(shí)，由于位于加熱器上傾斜導(dǎo)流面的存在，該傾斜導(dǎo)流面起到了液體導(dǎo)流的作用，防止了硅液沿著下端面回流的現(xiàn)象，這樣硅液沿著傾斜導(dǎo)流面直接流到位于爐底上方的護(hù)盤(pán)壓片上，避免了硅液流到單晶爐爐底發(fā)生爆炸事故的發(fā)生。

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一種典型實(shí)施例的加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖；以及圖4示出了本實(shí)用新型典型實(shí)施例的含有加熱器的單晶爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。根據(jù)本實(shí)用新型的一種典型實(shí)施例，單晶爐加熱器10包括加熱器本體11以及支撐部12，其中加熱器本體11呈筒狀結(jié)構(gòu)，支撐部12設(shè)置在加熱器本體11的沿軸線(xiàn)方向的一端并形成沿徑向向內(nèi)延伸的徑向延伸部，徑向延伸部的內(nèi)側(cè)端部具有與底面相交以沿徑向向內(nèi)導(dǎo)流的傾斜導(dǎo)流面13。通過(guò)在加熱器本體11的沿軸線(xiàn)方向的一端設(shè)置支撐部12并沿徑向向內(nèi)延伸形成徑向延伸部，在徑向延伸部的內(nèi)側(cè)端部具有與底面相交以沿徑向向內(nèi)導(dǎo)流的傾斜導(dǎo)流面13，當(dāng)硅液發(fā)生泄漏流到加熱器上時(shí)，由于位于加熱器上傾斜導(dǎo)流面13的存在，該傾斜導(dǎo)流面13起到了液體導(dǎo)流的作用，防止了硅液沿著下端面回流的現(xiàn)象，這樣硅液沿著傾斜導(dǎo)流面13直接流到位于爐底上方的護(hù)盤(pán)壓片上，避免了硅液流到單晶爐爐底發(fā)生爆炸事故的發(fā)生。如圖2至圖3所示，傾斜導(dǎo)流面13位平面，并與底面形成銳角。具有上述結(jié)構(gòu)的傾斜導(dǎo)流面13具有更好的導(dǎo)流作用，避免了硅液沿著傾斜導(dǎo)流面13發(fā)生回流的現(xiàn)象。優(yōu)選地，銳角α設(shè)置為30 < α <60。本實(shí)用新型的導(dǎo)流面13并不局限于光滑的平面，也可為弧形面。如導(dǎo)流面13呈內(nèi)凹的弧形面或。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易想象到內(nèi)凹的弧形面形狀，本實(shí)用型不再一一示出。根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例，傾斜導(dǎo)流面13與底面相交的一端具有突出于底面的凸起部。在傾斜導(dǎo)流面13的末端形成凸起部，完全杜絕了硅液發(fā)生沿著底面發(fā)生回流的現(xiàn)象。根據(jù)本實(shí)用新型的一種典型實(shí)施例，支撐部12為多個(gè)，多個(gè)支撐部12沿加熱器本體11的周向均勻地設(shè)置。優(yōu)選支撐部12為四個(gè)，均勻地設(shè)置在筒狀加熱器本體11的下端起到支撐加熱器本體11的作用。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，如圖4所示，提供了一種單晶爐。該單晶爐包括石英坩堝20以及繞著石英坩堝20的外周側(cè)設(shè)置的加熱器10，其中加熱器10為上述任一種加熱器。優(yōu)選地，還包括石墨坩堝40，石墨坩堝40設(shè)置在石英坩堝20和加熱器10之間并包覆著石英坩堝20。加熱器10通過(guò)石墨電極30通電加熱，石墨坩堝40將熱量傳遞給石英坩堝20，其中石墨電極30設(shè)置在加熱器10的支撐部12下端，石墨電極30通過(guò)螺栓與支撐部12固定連接。其中支撐部12的傾斜導(dǎo)流面13向外延伸至石墨電極30的徑向外側(cè)。采用具有本實(shí)用型加熱器10的單晶爐避免了硅液從加熱器10的支撐部12的末端沿著石墨電極30流下，防止?fàn)C壞單晶爐爐底板，進(jìn)而避免了危險(xiǎn)事故發(fā)生。從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:通過(guò)在加熱器本體的沿軸線(xiàn)方向的一端設(shè)置支撐部并沿徑向向內(nèi)延伸形成徑向延伸部，在徑向延伸部的內(nèi)側(cè)端部具有與底面相交以沿徑向向內(nèi)導(dǎo)流的傾斜導(dǎo)流面，當(dāng)硅液發(fā)生泄漏流到加熱器上時(shí)，由于位于加熱器上傾斜導(dǎo)流面的存在，該傾斜導(dǎo)流面起到了液體導(dǎo)流的作用，防止了硅液沿著下端面回流的現(xiàn)象，這樣硅液沿著傾斜導(dǎo)流面直接流到位于爐底上方的護(hù)盤(pán)壓片上，避免了硅液流到單晶爐爐底發(fā)生爆炸事故的發(fā)生。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.種單晶爐加熱器，其特征在于，包括: 加熱器本體(11)，所述加熱器本體(11)呈筒狀結(jié)構(gòu)；以及 支撐部(12)，設(shè)置在所述加熱器本體(11)的沿軸線(xiàn)方向的一端并形成沿徑向向內(nèi)延伸的徑向延伸部，所述徑向延伸部的內(nèi)側(cè)端部具有與底面相交以沿徑向向內(nèi)導(dǎo)流的傾斜導(dǎo)流面(13)。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器，其特征在于，所述傾斜導(dǎo)流面(13)為平面，并與所述底面形成銳角。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱器，其特征在于，所述銳角α設(shè)置為30< α <60。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器，其特征在于，所述傾斜導(dǎo)流面(13)為弧形面。
5.據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱器，其特征在于，所述弧形面為內(nèi)凹的弧形面。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器，其特征在于，所述傾斜導(dǎo)流面(13)與所述底面相交的一端具有突出于所述底面的凸起部。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器，其特征在于，所述支撐部(12)為多個(gè)，多個(gè)所述支撐部(12)沿所述加熱器本體(11)的周向均勻設(shè)置。
8.種單晶爐，包括石英坩堝(20)以及繞著所述石英坩堝(20)的外周側(cè)設(shè)置的加熱器(10)，其特征在于，所述加熱器(10)為權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的加熱器。
9.據(jù)權(quán)利要求8所述的單晶爐，其特征在于，還包括石墨坩堝(40)，所述石墨坩堝(40 )設(shè)置在所述石英坩堝(20 )和所述加熱器(10 )之間并包覆著所述石英坩堝(20 )。
10.據(jù)權(quán)利要求8所述的單晶爐，其特征在于，還包括石墨電極(30)，其中所述石墨電極(30)設(shè)置在所述加熱器(10)的支撐部(12)下端，所述支撐部(12)通過(guò)螺栓固定在所述石墨電極(30)上，其中所述支撐部(12)的傾斜導(dǎo)流面(13)向外延伸至所述石墨電極(30)的徑向外側(cè)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種單晶爐及其加熱器。其中加熱器包括加熱器本體，加熱器本體呈筒狀結(jié)構(gòu)；以及支撐部，設(shè)置在加熱器本體的沿軸線(xiàn)方向的一端并形成沿徑向向內(nèi)延伸的徑向延伸部，徑向延伸部的內(nèi)側(cè)端部具有與底面相交以沿徑向向內(nèi)導(dǎo)流的傾斜導(dǎo)流面。當(dāng)硅液發(fā)生泄漏流到加熱器上時(shí)，由于位于加熱器上傾斜導(dǎo)流面的存在，該傾斜導(dǎo)流面起到了液體導(dǎo)流的作用，防止了硅液沿著下端面回流的現(xiàn)象，這樣硅液沿著傾斜導(dǎo)流面直接流到位于爐底上方的護(hù)盤(pán)壓片上，避免了硅液流到單晶爐爐底發(fā)生爆炸事故的發(fā)生。
文檔編號(hào)C30B15/14GK202925146SQ20122061123
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者白劍銘, 孫二凱 申請(qǐng)人:英利能源(中國(guó))有限公司