[发明专利]一种直拉法单晶炉热场快速冷却装置及冷却方法

说明书

本发明公开了一种直拉法单晶炉热场快速冷却装置及冷却方法，包括横向保温支撑环和至少两个冷却升降装置，每个冷却升降装置均包括托板、支撑连杆、波纹软管和升降底座；横向保温支撑环设在中部碳基保温筒和下部碳基保温筒之间，并与中部保温支撑筒底部相连；托板一端与横向保温支撑环相连，另一端与支撑连杆的顶端相连；支撑连杆位于碳基保温筒和炉筒之间的真空腔体内，另一端从炉底板中穿出，并与升降底座相连；波纹软管套装在支撑连杆外周；波纹软管内呈真空状态；波纹软管的长度能够伸缩，升降底座的高度能够升降。本申请能将热场的冷却时间缩短50%以上，并且拆炉时热场温度能控制在100‑200℃，减弱热场氧化，提高石墨件使用寿命，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及光伏制造行业，特别是一种直拉法单晶炉热场快速冷却装置及冷却方法。

背景技术

现有的单晶炉，在生产完结后，需要将热场冷却后，再进行清理，重新投炉。 然而，现有的冷却方法，存在着如下不足，有待进行解决：

1、现有的单晶热场，整个热场结构外部全部被碳基保温材料包覆，以确保在整个生产过程中热量尽可能少的散失，从而保证整个热场环境的温度恒定。在停炉且发热体关闭后，热场部件中的余热，仅能靠保温材料的自然热量传递和辐射至炉底板、炉筒、炉盖和副室等，再通过循环水将炉底板、炉筒、炉盖和副室等表面的热量带走，热量散失缓慢，需要自然冷却6-12小时，冷却等待时间长，生产效率低。

2、自然冷却6-12小时后，热场温度依然很高，大约在300~400°。拆炉时，热场部件将因温度高，易出现局部氧化，热场老化速度较快，石墨件寿命偏低，生产成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种直拉法单晶炉热场快速冷却装置和冷却方法，该直拉法单晶炉热场快速冷却装置和冷却方法能将热场的冷却时间缩短50%以上，并且拆炉时热场温度能控制在100-200℃，减弱热场氧化，提高石墨件使用寿命，降低生产成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种直拉法单晶炉热场快速冷却装置，包括横向保温支撑环和至少两个冷却升降装置，每个冷却升降装置均包括托板、支撑连杆、波纹软管和升降底座。

直拉法单晶炉包括炉筒、炉盖、炉底板、碳基保温筒和碳基支撑筒。

炉盖设置在炉筒顶部，炉底板位于炉筒底部，炉筒、炉盖和炉底板共同围合形成密闭的真空腔体。

碳基保温筒同轴套设在炉筒的内侧，从上至下依次包括上部碳基保温筒、中部碳基保温筒和下部碳基保温筒。

碳基支撑筒同轴设置在碳基保温筒的内侧，从上至下依次包括上部保温支撑筒、中部保温支撑筒和下部保温支撑筒，分别用于支撑上部碳基保温筒、中部碳基保温筒和下部碳基保温筒。

横向保温支撑环设置在中部碳基保温筒的底部，并与中部保温支撑筒底部相连接。托板一端与横向保温支撑环相连接，另一端与支撑连杆的顶端相连接。支撑连杆竖向设置，且位于碳基保温筒和炉筒之间的真空腔体内，支撑连杆的另一端从炉底板中穿出，并与升降底座相连接。

波纹软管套装在位于炉底板和升降底座之间的支撑连杆外周，且波纹软管顶部与炉底板密封连接，波纹软管底部与升降底座密封连接。波纹软管内呈真空状态。

波纹软管的长度能够伸缩，升降底座的高度能够升降。

托板与横向保温支撑环的连接为交错重叠连接，下部碳基保温筒顶部设置有托板放置槽，托板能放置在托板放置槽中。

波纹软管为焊接波纹软管。

波纹软管的最大拉伸长度大于300mm，波纹软管的最小压缩长度小于100mm。

托板水平设置。