[发明专利]一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器

说明书

技术领域

本发明涉及光伏设备铸锭技术领域，特别是涉及一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器。

背景技术

多晶硅铸锭炉是光伏行业中上游的关键设备，主要用于太阳能级多晶硅锭的生产。加热器作为多晶硅铸锭炉的核心部件，对炉内温场控制起着至关重要的作用。

现有技术中，铸锭炉普遍使用的加热器有五面加热（顶加热器和侧加热器）和六面加热（顶加热器、侧加热器和底加热器）两种。但无论哪种加热器，侧加热器均采用单层加热控制，无法灵活控制长晶温度梯度。长晶后期，侧加热器功率不变，晶体内温度梯度靠提高隔热笼高度散热维持，增加了能源消耗。

发明内容

本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器，可有效控制温度梯度，减少能源损耗。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器，包括顶加热器和侧加热器，侧加热器包括均呈方形的上层侧加热器和下层侧加热器，上层侧加热器与顶加热器并联组成上层并联单元，下层侧加热器独立控制，顶加热器与上层侧加热器之间设有连接的上层侧三向吊臂，下层侧加热器与上层侧加热器之间设有连接的下层侧吊臂，下层侧吊臂与上层侧加热器在交叠位置设有用以隔离两者的绝缘垫片。

技术效果：本发明将上层侧加热器与顶加热器组成并联单元，下层侧加热器独立控制，侧加热器分为两层加热，两层之间的间距可调，从而可有效控制上下温度梯度，消除阴影；在长晶后期，可单独控制下层侧加热器关闭，从而减少能源损耗；此外，设置多个上层侧三向吊臂和下层侧吊臂，有利于改善热场和感应电磁场的均匀性。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，顶加热器的相电流I_T与上层侧加热器的相电流I_S-UP的关系满足0.3I_T<I_S-UP<2I_T，下层侧加热器的相电流随热场调整。

前所述的一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器，顶加热器顶部与上层侧加热器顶部之间的垂直距离d1>10mm，上层侧加热器中心与下层侧加热器顶部之间的垂直距离d2>0mm。

前所述的一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器，上层并联单元采用三相三电极连接、两相两电极连接、三向四电极连接中的任意一种连接方式。

前所述的一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器，下层侧加热器采用三相三电极连接、两相两电极连接、三相四电极连接中的任意一种连接方式。

前所述的一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器，上层并联单元与下层侧加热器之间采用三相三电极连接、两相两电极连接、三向四电极连接中的任意一种连接方式。

前所述的一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器，绝缘垫片采用氧化锆陶瓷片、氮化硼陶瓷片、氧化铝陶瓷片中的任意一种。

前所述的一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器，顶加热器包括呈旋转对称的三片蛇形电阻片，上层侧加热器与下层侧加热器均包括四片蛇形侧加热器单体和四片蛇形连接角板，蛇形侧加热器单体具有均匀的蛇形周期，蛇形连接角板的蛇形周期与蛇形侧加热器单体的单个周期相同，蛇形连接角板连接相邻蛇形侧加热器单体，上层侧三向吊臂设置三个且剖面呈“7”字型，其水平凸出部位的两端分别连接相邻蛇形电阻片，其竖直延伸部位的末端连接上层侧加热器的蛇形侧加热器单体。

前所述的一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器，顶加热器包括呈旋转对称的三片蛇形电阻片，上层侧加热器与下层侧加热器均包括四片板状侧加热器单体和四片折弯连接角板，折弯连接角板连接相邻板状侧加热器单体，上层侧三向吊臂设置三个且剖面呈“7”字型，其水平凸出部位的两端分别连接相邻蛇形电阻片，其竖直延伸部位的末端连接上层侧加热器的板状侧加热器单体。

前所述的一种多晶硅铸锭炉的分层式侧加热器，下层侧吊臂设置三个且剖面呈“7”字型，其竖直延伸部位贴近上层侧加热器处设有支承槽，绝缘垫片呈“L”型并贴附于支承槽内，上层侧加热器卡设于支承槽与绝缘垫片内侧。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的蛇形侧加热器单体具有旋转对称性，每片覆盖的顶部加热面积相等，保证了顶部加热的均匀性；

（2）本发明的蛇形侧加热器单体的单个周期和蛇形连接角板的蛇形周期相同，均匀而紧致的蛇形周期保证了加热的均匀性，同时保证了四角发热的均匀性；