[发明专利]准单晶铸锭炉底部热场的无级可调式热开关装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种准单晶铸锭炉底部热场的无级可调式热开关装置。

背景技术

目前，太阳能用单晶硅主要通过直拉法制得，现在也有通过铸造法生产单晶硅，其方法是在坩埚的底部加入籽晶，再在籽晶的上面装填硅料，在硅原料熔化的过程中，控制籽晶的熔化，使籽晶或者籽晶的一部分始终保持固态，在冷却的过程中，准单晶硅沿着籽晶的晶向结晶，这种方法生产的晶体的缺陷密度较低，同时这种方法的熔化方式也对坩埚的内部的涂层提出了更高的要求，间接增加了成本，因此为了解决这些问题需要对定向凝固法制备铸造单晶硅的装置进行结构上的改进，现有通过对多晶硅铸锭炉进行改造以适合单晶硅的铸造生产，原有的多晶硅铸锭炉水冷盘打开是气缸推静推出的，结构复杂，安装不方便，占地面积大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种传导口大小可调节的准单晶铸锭炉底部热场的无级可调式热开关装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种准单晶铸锭炉底部热场的无级可调式热开关装置，它包括下炉体，其特征在于：在下炉体内设有一个下保温体，下炉体的底部固定安装一个支架，支架上设有一个竖直放置的转轴，转轴下端安装一个从动齿轮，在转轴一侧的支架上设有一个竖直放置的伺服电机，伺服电机的主轴端安装主动齿轮与从动齿轮相啮合，转轴上端伸入到下炉体内至下保温体底部，转轴上端设有旋转的石墨硬毡，在石墨硬毡和下保温体底部分别设有相互配合传导口，在石墨硬毡旋转的过程中形成相联通或者闭合不联通。

当石墨硬毡角度时，其石墨硬毡和下保温体之间的传导口尺寸也发生改变，其向下传导的热量也发生变化，当石墨硬毡旋转到传导口关闭时，石墨硬毡传导口对保温层固化毡，其热量也传导不下去，通过改结构有效地改变底部热场热量传导和变化。

以下对本发明所述的一种准单晶铸锭炉底部热场的无级可调式热开关装置进行进一步的优化：

所述的石墨硬毡为圆形，所述的石墨硬毡传导口为在每个1/6的石墨硬毡的扇形区域内设有一组呈扇形排列的圆弧状腰形孔，相邻的两个扇形区域内的一组腰形孔交错设置，在石墨硬毡上设有圆弧状腰形孔，作为传导口，底部热场的热量可以通过与其配合的下保温体传导口向下传导，当旋转石墨硬毡角度时，其两者之间的传导口尺寸也发生改变，其向下传导的热量也发生变化。

所述的下保温体底部具有一个圆形传导区域，所述的下保温体传导口为在每个1/6的圆形传导区域的扇形区域内设有一组呈扇形排列的圆弧状腰形孔，相邻的两个扇形区域内的一组腰形孔交错设置，作为固定传导口，所述的下保温体上也设有圆弧状腰形孔，底部热场的热量可以通过固定传导口向下传导，当旋转石墨硬毡角度时，其两者之间的传导口尺寸也发生改变，其向下传导的热量也发生变化。

所述的下炉体底部设有密封套与转轴配合，保证下炉体可以构成密闭内腔。

附图说明

图1是本准单晶铸锭炉底部热场的无级可调式热开关装置示意图。

图2是本准单晶铸锭炉底部热场的无级可调式热开关装置的石墨硬毡示意图。

具体实施方式

下面通过实施方式及附图对本装置作进一步详细的说明：

参见图1，一种准单晶铸锭炉底部热场的无级可调式热开关装置，它包括下炉体4，下炉体4的壁内设有冷却水5，在下炉体4内设有一个下保温体1，下炉体1的底部固定安装一个支架10，支架10上设有一个竖直放置的转轴8，转轴8下端安装一个从动齿轮9，在转轴8一侧的支架上设有一个竖直放置的伺服电机6，伺服电机6的主轴端安装主动齿轮7与从动齿轮9相啮合，转轴8上端伸入到下炉体4内至下保温体1底部，所述的下炉体4底部设有密封套11与转轴8配合，保证下炉体可以构成密闭内腔，转轴8上端设有一个旋转台3用于放置石墨硬毡2，所述的石墨硬毡2为圆形，石墨硬毡2上设有传导口，参见图2，所述的石墨硬毡2传导口为在每个1/6的石墨硬毡2的扇形区域内设有一组呈扇形排列的圆弧状腰形孔，相邻的两个扇形区域内的一组腰形孔交错设置，所述的下保温体1底部具有一个圆形传导区域，圆形传导区域内也设有传导口，所述的下保温体1传导口为在每个1/6的圆形传导区域的扇形区域内设有一组呈扇形排列的圆弧状腰形孔，相邻的两个扇形区域内的一组腰形孔交错设置，在石墨硬毡2和下保温体1底部形成两配合传导口，在石墨硬毡2旋转的过程中形成相联通或者闭合不联通。

当石墨硬毡2角度时，其石墨硬毡2和下保温体1之间的传导口尺寸也发生改变，其向下传导的热量也发生变化，当石墨硬毡旋转到传导口关闭时，石墨硬毡传导口对保温层固化毡，其热量也传导不下去，通过改结构有效地改变底部热场热量传导和变化。

其工作原理为：伺服电机6转动带动主动齿轮7，主动齿轮7带动从动齿轮9，同时带动旋转台3转动，石墨硬毡2与旋转台3同步转动，石墨硬毡2开设的传导口与下保温体的开设的传导口重合时，下炉体4内的冷却水5作为冷源就可辐射到下保温体1以上的高温物体了，起到降低温度，铸锭时形成温度梯度的作用，满足工艺要求。当石墨硬毡2开的传导口与下保温体的传导口完全错开时，冷却水5作为冷源就不可辐射到下保温体1以上的高温物体了，可以确保所需的温度要求，在结晶前可以确保化料，在结晶结束后可以确保退火要求。