[实用新型]带热交换装置的晶体硅铸锭炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种医用器械，尤其涉及一种带热交换装置的晶体硅铸锭炉。

背景技术

太阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，太阳能电池就是利用光伏效用将太阳能直接转换为电能的一种装置。制作太阳能电池目前主要采用晶体硅材料，通过定向凝固技术生产出的晶体硅材料，具有较高的性价比。

晶体硅铸锭炉是一种硅熔炼设备，是生产大规格太阳能级电池多晶硅锭特有重要设备。生产中、将达到要求的多晶硅料装入炉中，通过抽真空、加热、熔化、长晶、退火、冷却出炉。

现有的底部热交换装置，一般为承接台与冷却底板直接进行热交换，这样在加热和融化过程中消耗了非常多的热量，且在长晶过程中，晶体生长方向和速率很难控制，晶体质量相对较差；还有通过控制条状隔热板的开口大小的百叶的装置，但结构和原理较为复杂；还有通过抽拉隔热层达到开闭效果的装置，这种装置不能达到定量控制热交换量的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是为了解决上述问题，提供一种带热交换装置的晶体硅铸锭炉。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种带热交换装置的晶体硅铸锭炉，包括保温笼，保温笼内设有上加热器和侧加热器，保温笼中部设有装料用承接台，保温笼下端设有冷却板，在承接台与冷却板之间设有固定隔热板和活动隔热板，固定隔热板固定连接在保温笼的内壁；活动隔热板活动穿插在保温笼上，其一端连接有拉杆，该拉杆的外端与步进电机传动相连；活动隔热板与固定隔热板无缝隙贴合相连且可以在步进电机的带动下沿固定隔热板平行移动。

所述固定隔热板和活动隔热板上都设有规则相同的多个孔洞，两隔热板发生相对位移时，两隔热板上的孔洞可以形成不重叠、部分重叠或全部重叠的工作状态。

所述固定隔热板和活动隔热板上的多个孔洞为大小相同、整齐排列的矩形孔洞，相邻行的孔洞交错设置，相邻列的孔洞交错设置。

所述固定隔热板和活动隔热板由石墨碳毡材料制造而成。

本实用新型带热交换装置的晶体硅铸锭炉，通过电机控制上下两层隔热板热交换口的大小，可以定量控制底部热交换量，不仅在加热和熔化阶段节约能量，而且在长晶阶段可控制热交换量，有利于形成一个稳定的垂直温度梯度，在退火和冷却阶段可以缩短时间，从而缩短硅锭的生产周期，生产出高品质硅锭。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为热交换口完全敞开时的局部结构示意图

图3为固定隔热板的结构示意图；

图4为活动隔热板的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，配合参见图2、图3、图4，本实用新型带热交换装置的晶体硅铸锭炉，包括保温笼1，保温笼1内设有上加热器2和侧加热器31、32，保温笼中部设有装料用承接台4，承接台4上放置坩埚5，保温笼下端设有冷却板6，在承接台4与冷却板6之间设有固定隔热板71和活动隔热板72，固定隔热板71固定连接在保温笼的内壁；活动隔热板72活动穿插在保温笼上，其一端连接有拉杆8，该拉杆的外端与步进电机9传动相连；活动隔热板72与固定隔热板71无缝隙贴合相连且可以在步进电机的带动下沿固定隔热板平行移动。

本实用新型中的固定隔热板和活动隔热板上都设有规则相同的多个孔洞10，两隔热板发生相对位移时，两隔热板上的孔洞可以形成不重叠、部分重叠或全部重叠的工作状态。当不重叠时，隔热板将冷却板6的作用完全隔离，起到保温作用。当部分重叠或全部重叠，就形成上下贯通的热交换口11，起到降温作用，如图2所示。通过调节热交换口11的大小，可以调节热交换量，达到晶体定向生长的目的，生产出高品质硅锭。

本实用新型中的固定隔热板和活动隔热板上的多个孔洞为大小相同、整齐排列的矩形孔洞，相邻行的孔洞交错设置，相邻列的孔洞交错设置。

本实用新型中的固定隔热板和活动隔热板由石墨碳毡材料制造而成。

本实用新型带热交换装置的晶体硅铸锭炉的工作原理是，当隔热板相对不动时，上下两层隔热板上孔洞不重叠。当通过电机拉动活动隔热板的时候，两层隔热板发生相对位移，孔洞部分重叠，形成热交换口，通过调节热交换口的大小，可以调节热交换量，达到定向晶体生长的目的，生产出高品质硅锭，且降低铸造过程的能耗和缩短生产周期。其设计合理、操作简单、能提高晶体硅生长质量。