[发明专利]一种高效节能热场保温筒及单晶炉设备

说明书

本申请涉及热场保温筒技术领域，公开了一种高效节能热场保温筒及单晶炉设备。上述保温筒包括：筒体，所述筒体为环形结构，所述筒体内侧设置有向筒体外侧延伸的校正块；固毡组件，所述固毡组件设置在筒体外壁，与筒体表面贴合。本发明专利解决了现有技术使用软毡包裹保温筒，腐蚀老化进而失效更换，影响了热场的功率稳定性，增加了人工频繁的进行热场校准，耗时耗力。热场底部空间较大，保温性能差，热量流失严重，导致热场整体功率升高的问题。本发明固毡组件的三层保温结构，通过将软毡替换为固毡，使用寿命长，不用频繁更换底部热场保证了热场的稳定性，降低导热效率，保证内部的热场稳定，增加筒体与设备之间运行时的稳定性。

技术领域

本发明涉及热场保温筒技术领域，具体为一种高效节能热场保温筒及单晶炉设备。

背景技术

迄今为止,Czochralski(Cz)法仍然是用来生长单晶硅的主要方法。随着竞争激烈程度的不断增强,降低生产成本是晶体生长企业追求的一个重要目标。在拉制太阳能级单晶硅棒时,单晶炉所消耗的电力成本即能耗是非硅成本的主要组成部分之一,因此降低单位能耗是降低生产成本的主要目标。在保证晶体质量不变前提下,降低单晶炉功率、提高拉速、缩短生产周期是降低单位能耗的主要方法。但无论是降低单晶炉功率消耗还是提高拉晶速度均取决于单晶炉的热场结构,即热屏、加热器、保温层等组成部分的设计。目前行业内普遍使用的热场均为单热场设计，即重要的保温层只有上保温、中保温以及下保温这几个部分组成，相同的炉台下对应的热场尺寸存在的差异不大，唯一存在差异的方向为保温软毡的厚度不同。

(1)使用软毡包裹保温筒，内层3-4层软毡在长时间高温下腐蚀老化进而失效更换，在很大程度上影响热场的功率稳定性，增加人工频繁的进行热场校准，耗时耗力。

(2)热场底部空间较大，保温性能差，热量流失严重，导致热场整体功率升高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种高效节能热场保温筒及单晶炉设备，以解决上述背景技术中提出的技术问题；为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种高效节能热场保温筒，通过三层保温-回流-保温的结构形式，对溢出的热量进行回流措施，提升了保温效果，其结构包括：筒体，筒体为环形结构，筒体内侧设置有向筒体外侧延伸的校正块；

固毡组件，固毡组件设置在筒体外壁，与筒体表面贴合。

优选的，校正块对称设置在筒体上，校正块的弧度面与筒体内壁的弧面非同轴设置，弧度面的单侧向内倾斜3度-8度。

优选的，固毡组件从内向外分为三层保温结构，靠近筒体外壁设置固毡，靠近固毡外壁设置石英气泡层，靠近石英气泡层外壁设置石墨环。

优选的，石英气泡层内部设置多个排列状态的椭圆形回流腔，单个回流腔内壁黏贴至少一个由柔性材料包裹空气形成的气囊。

优选的，固毡的厚度大于石墨环的厚度，石墨环的厚度大于石英气泡层的厚度。

优选的，筒体的材料为碳/碳复合材料。

优选的，筒体与固毡组件中的固毡经过层压成型。

一种单晶炉设备，包括炉体，炉体内设置有高效节能热场保温筒，高效节能热场保温筒由上述材料及结构组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明固毡组件的三层保温结构，通过将软毡替换为固毡，一方面使用寿命长，不用频繁更换底部热场保证了热场的稳定性；另一方面在装配上提高了安装速率；其次石英气泡层设置在固毡外围，通过回流腔将固毡额外散出的热量进行回流，其次回流腔中设置的空气气囊进一步将热量隔绝，并且其柔性结构对固毡进行封闭式的包裹，避免固毡与石英气泡层直接配合，造成固毡或石英气泡层出现损伤；石墨环安装在石英气泡层外围，降低导热效率，保证内部的热场稳定。