[发明专利]热场保温组件及单晶炉设备

说明书

本发明公开了一种热场保温组件，包括中部形成有热场保温腔的石墨保温筒，所述石墨保温筒的外周部套设有气泡层保温筒，所述石墨保温筒的外周壁与所述气泡层保温筒的内环壁之间填充有保温毡层。该热场保温组件能够优化热场的整体保温效果，降低单晶炉设备的整体能耗，并使单晶炉设备的工作效率和性能相应提高。本发明还公开了一种应用上述热场保温组件的单晶炉设备。

技术领域

本发明涉及单晶炉设备配套组件技术领域，特别涉及一种热场保温组件。本发明还涉及一种应用该热场保温组件的单晶炉设备。

背景技术

随着单晶炉在国内装机量爆发式的增长，大尺寸单晶炉设备已是大势所趋，其配套使用的热场的尺寸也相应增大。而随着热场尺寸的加大，以及投料量的增加，热场的保温性能及其相应组件的结构性能也日益受到关注。

目前现有的单晶炉设备中，其热场部分的组件结构通常是采用碳碳保温筒与保温毡相结合的设计，受限于各部件的原材料本身的保温性相对较差，再加上因操作人员的手法不一和实际工况差异导致的保温毡卷绕包裹到保温筒上的松紧度不同，导致每个单晶炉设备的热场保温性能各不相同，不同的单晶炉设备之间的功率变化浮动较大，这不仅成为了导致热场的工况和性能无法标准化的一大难题，也造成了单晶炉设备的整体能耗增加，制约了单晶炉设备的整体性能和工作效率。

因此，如何提供一种热场保温组件，以优化热场的整体保温效果，降低单晶炉设备的整体能耗，并使单晶炉设备的工作效率和性能相应提高是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种热场保温组件，该热场保温组件能够优化热场的整体保温效果，降低单晶炉设备的整体能耗，并使单晶炉设备的工作效率和性能相应提高。本发明的另一目的是提供一种应用上述热场保温组件的单晶炉设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种热场保温组件，包括中部形成有热场保温腔的石墨保温筒，所述石墨保温筒的外周部套设有气泡层保温筒，所述石墨保温筒的外周壁与所述气泡层保温筒的内环壁之间填充有保温毡层。

优选地，所述气泡层保温筒与所述石墨保温筒同轴设置。

优选地，所述气泡层保温筒的内环壁与所述石墨保温筒的外周壁的间距恒定。

优选地，所述保温毡层包括若干层沿所述石墨保温筒的径向依次逐层卷绕贴合的保温毡。

优选地，所述保温毡层内设置的保温毡至少有5层。

优选地，所述保温毡为保温碳毡或石墨毡。

优选地，所述气泡层保温筒为高纯石英制件。

本发明还提供一种单晶炉设备，包括炉体，所述炉体内设置有热场保温组件，所述热场保温组件为如上述任一项所述的热场保温组件。

相对上述背景技术，本发明所提供的热场保温组件，包括中部形成有热场保温腔的石墨保温筒，所述石墨保温筒的外周部套设有气泡层保温筒，所述石墨保温筒的外周壁与所述气泡层保温筒的内环壁之间填充有保温毡层。其装配及工作运行过程中，通过石墨保温筒、保温毡层以及气泡层保温筒三者之间的层叠协同配合，实现了对热场内部保温腔空间的可靠保温，尤其是依据固体的导热系数要大于气体的导热系数的原理，气泡层保温筒的导热系数小，热传导速率慢，保温效果好，从而能够显著提高热场的整体保温性能，降低单晶炉设备的炉台功耗，并减少保温毡等辅助隔热保温材料的用量，降低设备运行及维护成本；在此基础上，单晶炉设备的功耗降低后，热场内部的石英坩埚与硅液的反应减少，相对的氧含量也会有所改善，从而能够相应改善单晶硅设备的工作性能和工作效率。