直拉单晶炉用保温罩及直拉单晶炉的制作方法

1.本实用新型涉及单晶硅制造技术领域，更具体地，涉及一种直拉单晶炉用保温罩及直拉单晶炉。

背景技术：

2.光伏组件能够将太阳能转化为电能，作为光伏组件的基础材料的单晶硅，其制造技术也在不断的发展。制造单晶硅需要用高纯度的原生多晶硅生长成单晶硅，将原生多晶硅转变为单晶硅的常用方法包括直拉单晶法。
3.直拉单晶法需要依靠单晶炉进行操作，现有技术通常在单晶炉的上保温罩的侧边形成一个开口，用于加入硅料，保温罩的外壁面通常包裹保温层进行保温，常见保温层所用的软毡材料为石墨或者碳/碳复合材料，高温气体(sio)有可能与碳反应导致软毡材料氧化形成颗粒状的碳化硅，在真空处理中被去除，影响保温罩的保温效果。
4.因此，亟需提供一种能够改善对保温层进行氧化的直拉单晶炉用保温罩及直拉单晶炉。

技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种直拉单晶炉用保温罩，包括：
6.保温罩本体，所述保温罩本体侧壁包括进料口；
7.保温层，包覆在所述保温罩本体外壁，所述保温层包括与所述进料口相匹配的镂空区；
8.保护装置，所述保护装置设置在所述进料口的外周缘，所述保护装置的延伸方向与所述保温罩本体的延伸方向相交；所述保护装置包括相连接的第一部和第二部，所述第一部靠近所述保温罩本体的一端为第一端，所述第一端为弧形，所述第一端的曲率与所述进料口处所述保温罩本体的曲率相等，所述第一端与所述进料口的外周缘贴合。
9.可选的，所述第一端的面积不小于所述进料口的面积。
10.可选的，所述第二部沿第一方向凸出于所述第一部形成凸台部，所述第一方向与所述保护装置的延伸方向相交。
11.可选的，所述第一部和所述第二部均为空心圆柱体，所述第二部的外径大于所述第一部的外径。
12.可选的，至少部分所述保温层夹设于所述第二部和所述第一部之间。
13.可选的，沿所述保护装置的延伸方向上，所述第一部的高度与所述保温层的厚度相等。
14.可选的，所述第二部包括沿所述保温罩本体径向方向相对设置的两个固定孔；
15.所述保温罩还包括捆扎线，所述捆扎线的一端固定在其中一个固定孔上，另一端环绕所述保温罩本体外壁的保温层，并固定在另一个固定孔上，固定所述保温层。
16.可选的，所述捆扎线为钼丝。
17.本实用新型还提供了一种直拉单晶炉，包括：
18.炉体，所述炉体包括容置腔；
19.保温罩，设置于所述容置腔中，所述保温罩为权利要求1至8任一所述的保温罩。
20.可选的，还包括：加料设备，所述加料设备位于所述炉体外侧，包括加料管道，所述加料管道贯穿所述保温罩的进料口向所述炉体内加入硅料。
21.与现有技术相比，本实用新型提供的直拉单晶炉保温罩及直拉单晶炉，至少实现了如下的有益效果：
22.本实用新型提供的直拉单晶炉用保温罩中保温罩本体侧壁包括进料口，保温层包覆在保温罩本体外壁，保温层包括与进料口相匹配的镂空区；保护装置设置在进料口的外周缘，保护装置的延伸方向与保温罩本体的延伸方向相交；保护装置包括相连接的第一部和第二部，第一部靠近保温罩本体的一端为第一端，第一端为弧形，第一端的曲率与进料口处保温罩本体的曲率相等，第一端与进料口的外周缘贴合；当通过设置保护装置第一部的第一端为弧形，第一端的曲率与进料口处保温罩本体的曲率相等时，保护装置可完全与保温罩本体贴合，可防止保温层与进料口开孔处外溢的高温气体直接接触，减少高温气体对保温层的氧化。
23.当然，实施本实用新型的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
24.通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
25.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。
26.图1是本实用新型提供的一种直拉单晶炉的一种剖面图；
27.图2是本实用新型提供的一种直拉单晶炉用保温罩的一种结构图；
28.图3是本实用新型提供的一种直拉单晶炉用保温罩的保护装置的一种结构图；
29.其中，1-保温罩本体，2-保温层，3-进料口，4-保护装置，5-坩埚，6-小孔，7-捆扎线，8-保温罩，9-炉体，10-主室，11-副室，12-容置腔，13-埚帮，14-托杆，15-石墨加热器，16-电极，17-排气道，18-加料设备，19-加料管道，41-第一部，42-第二部，411-第一端，421-凸台部，x-第一方向。
具体实施方式
30.现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
31.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
32.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
33.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
35.参照图1、图2和图3，图1是本实用新型提供的直拉单晶炉的一种剖面图，图2是本实用新型提供的一种直拉单晶炉用保温罩的一种结构图，图3是本实用新型提供的一种直拉单晶炉用保温罩的保护装置的一种结构图，来说明本实用新型提供的直拉单晶炉用保温罩的一种具体的实施例，包括：
36.保温罩本体1，所述保温罩本体1侧壁包括进料口2；
37.保温层3，包覆在所述保温罩本体1外壁，所述保温层3包括与所述进料口2相匹配的镂空区；
38.保护装置4，所述保护装置4设置在所述进料口2的外周缘，所述保护装置4的延伸方向与所述保温罩本体1的延伸方向相交；所述保护装置4包括相连接的第一部41和第二部42，所述第一部41靠近所述保温罩本体1的一端为第一端411，所述第一端411为弧形，所述第一端411的曲率与所述进料口2处所述保温罩本体1的曲率相等，所述第一端411与所述进料口2的外周缘贴合。
39.可以理解的是，保温罩8的作用是减少热量的损失，保温罩本体1侧壁包括进料口2，高温气体(sio)易从进料口2开口溢出，而保温层3包覆在保温罩本体1外壁，保温层3包括与进料口2相匹配的镂空区，若高温气体与保温层3接触会对保温层造成氧化，本实用新型中设置了保护装置4，保护装置4设置在进料口2的外周缘，保护装置4的延伸方向与保温罩本体1的延伸方向相交，当保护装置4与保温罩本体1贴合的第一端411设计为弧形，第一端411的曲率与进料口2处保温罩本体1的曲率相等时，保护装置4可完全与保温罩本体1贴合，防止保温层3与进料口2开孔处外溢的高温气体直接接触，减少高温气体对保温层3的氧化。
40.在一些可选的实施例中，继续参照图2和图3，第一端41的面积不小于进料口2的面积。
41.可选的，第一端41的面积等于或大于进料口2的面积。
42.本实施例中仅以第一端41的面积等于进料口2的面积，当然也可以使第一端41的面积大于进料口2的面积，这样使得第一端41能够覆盖住进料口2，防止保温层3内部与进料口2开孔处外溢的高温气体直接接触，减少高温气体对保温层3内部的氧化。
43.在一些可选的实施例中，继续参照图3，第二部42沿第一方向x凸出于所述第一部41形成凸台部421，第一方向x与保护装置4的延伸方向相交。
44.可以理解的是，由于第二部42凸出于第一部41，也就是第二部42的面积要比第一部41的面积大，所以高温气体从进料口2排出时是与第一部41的内壁接触，而不会与保温层3接触，这样能够进一步防止保温层3外部与进料口2开孔处外溢的高温气体直接接触，进一步减少高温气体对保温层3外部的氧化。
45.在一些可选的实施例中，继续参照图1和图3，第一部41和第二部42均为空心圆柱体，第二部42的外径大于第一部的外径41。
46.需要说明的是，加料设备18，位于炉体9外侧，加料管道19，一端连通加料设备18，向坩埚5加料。可以理解的是，保护装置4的第一部41和第二部42均为空心圆柱体，便于加料
管道19连通加料设备18，向坩埚5加料；第二部42的外径大于第一部的外径41，即第二部42直径大于进料口2开孔的直径，可保证保护装置4不会掉落进坩埚5内。第二部42的外径大于第一部的外径41，从而形成凸台部421，可防止保温层3外层与进料口2开孔处外溢的高温气体直接接触，减少高温气体对保温层3的氧化。
47.在一些可选的实施例中，继续参照图1和图2，至少部分保温层3夹设于第二部42和第一部41之间。
48.可选的，沿保温层3的厚度方向上，可以部分保温层3夹设于第二部42和第一部41之间，也可以全部保温层3夹设于第二部42和第一部41之间。
49.本实施例中，沿保温层3的厚度方向上，全部保温层3夹设于第二部42和第一部41之间，保护装置4避免了保温层3与进料口2开孔处外溢的高温气体直接接触，减少高温气体对保温层3的氧化。
50.在一些可选的实施例中，继续参照图1和图2，沿保护装置4的延伸方向上，第一部41的高度与保温层3的厚度相等。
51.沿保护装置4的延伸方向上，第一部41的高度与保温层3的厚度相等，实现了将全部保温层3夹设于第二部42和第一部41之间，一方面避免了保温层3与进料口2开孔处外溢的高温气体直接接触，减少高温气体对保温层3的氧化，另一方面，保温层3夹设在第二部42和第一部41之间，能够使得保温层3更平整。
52.在一些可选的实施例中，继续参照图2和图3，第二部42包括沿保温罩本体1径向方向相对设置的两个固定孔6；
53.保温罩8还包括捆扎线7，捆扎线7的一端固定在其中一个固定孔6上，另一端环绕保温罩本体1外壁的保温层3，并固定在另一个固定孔6上，固定保温层3。
54.第二部42预留设置的两个固定孔6，可用于捆扎线7固定保温层3，同时防止保护装置4位置发生变动。
55.在一些可选的实施例中，继续参照图2，捆扎线7为钼丝。
56.材料为钼丝的捆扎线7可通过固定孔6固定保温层3，同时防止保护装置4位置发生变动。
57.继续参照图1和图2，来说明本实用新型提供的直拉单晶炉的一种具体的实施例，包括：
58.炉体9，炉体9包括容置腔12；
59.保温罩8，设置于容置腔12中。
60.需要说明的是，参照图1，炉体9还包括主室10，副室11，位于炉体9的一侧，副室11连通主室10，容置腔12设置于主室10内；保温罩8设置于容置腔12中，在容置腔12中还设有坩埚5，坩埚5用于盛放硅料，坩埚5外套有埚帮13，埚帮13底部连接有托杆14，托杆14贯穿炉体9，坩埚5外部是石墨加热器15和电极16，实现对坩埚5和原生多晶硅的加热、熔化以及维持整个晶体生长过程的温度；炉体9远离副室11一侧还设有排气道17；可以理解的是，保温罩8的作用是减少热量的损失，同时配合石墨加热器15一起形成合理的温度梯度场。
61.在一些可选的实施例中，继续参照图1，还包括：加料设备18，加料设备18位于炉体9外侧，包括加料管道19，加料管道19贯穿保温罩8的进料口2向炉体9内加入硅料。
62.料管道19的一端连接加料设备18，加料管道19贯穿进料口2，通过加料管道19可向
炉体9内的坩埚5添加硅料。
63.通过上述实施例可知，本实用新型提供的直拉单晶炉用保温罩及直拉单晶炉，至少实现了如下的有益效果：
64.本实用新型提供的直拉单晶炉用保温罩及直拉单晶炉，保温罩8包括：保温罩本体，保温罩本体侧壁包括进料口；保温层，包覆在保温罩本体外壁，保温层包括与进料口相匹配的镂空区；保护装置，保护装置设置在进料口的外周缘，保护装置的延伸方向与保温罩本体的延伸方向相交；保护装置包括相连接的第一部和第二部，第一部靠近保温罩本体的一端为第一端，第一端为弧形，第一端的曲率与进料口处保温罩本体的曲率相等，第一端与进料口的外周缘贴合，当保护装置与保温罩本体贴合的第一端设计为弧面结构，第一端的曲率与进料口处保温罩本体的曲率相等时，可完全与保温罩本体贴合，可防止保温层与进料口开孔处外溢的高温气体直接接触，减少高温气体对保温层的氧化。
65.虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

技术特征：

1.一种直拉单晶炉用保温罩，其特征在于，包括：保温罩本体，所述保温罩本体侧壁包括进料口；保温层，包覆在所述保温罩本体外壁，所述保温层包括与所述进料口相匹配的镂空区；保护装置，所述保护装置设置在所述进料口的外周缘，所述保护装置的延伸方向与所述保温罩本体的延伸方向相交；所述保护装置包括相连接的第一部和第二部，所述第一部靠近所述保温罩本体的一端为第一端，所述第一端为弧形，所述第一端的曲率与所述进料口处所述保温罩本体的曲率相等，所述第一端与所述进料口的外周缘贴合。2.根据权利要求1所述的直拉单晶炉用保温罩，其特征在于，所述第一端的面积不小于所述进料口的面积。3.根据权利要求1所述的直拉单晶炉用保温罩，其特征在于，所述第二部沿第一方向凸出于所述第一部形成凸台部，所述第一方向与所述保护装置的延伸方向相交。4.根据权利要求3所述的直拉单晶炉用保温罩，其特征在于，所述第一部和所述第二部均为空心圆柱体，所述第二部的外径大于所述第一部的外径。5.根据权利要求3所述的直拉单晶炉用保温罩，其特征在于，至少部分所述保温层夹设于所述第二部和所述第一部之间。6.根据权利要求1所述的直拉单晶炉用保温罩，其特征在于，沿所述保护装置的延伸方向上，所述第一部的高度与所述保温层的厚度相等。7.根据权利要求5所述的直拉单晶炉用保温罩，其特征在于，所述第二部包括沿所述保温罩本体径向方向相对设置的两个固定孔；所述保温罩还包括捆扎线，所述捆扎线的一端固定在其中一个固定孔上，另一端环绕所述保温罩本体外壁的保温层，并固定在另一个固定孔上，固定所述保温层。8.根据权利要求7所述的直拉单晶炉用保温罩，其特征在于，所述捆扎线为钼丝。9.一种直拉单晶炉，其特征在于，包括：炉体，所述炉体包括容置腔；保温罩，设置于所述容置腔中，所述保温罩为权利要求1至8任一所述的保温罩。10.根据权利要求9所述的直拉单晶炉，其特征在于，还包括：加料设备，所述加料设备位于所述炉体外侧，包括加料管道，所述加料管道贯穿所述保温罩的进料口向所述炉体内加入硅料。

技术总结

本实用新型公开了一种直拉单晶炉用保温罩及直拉单晶炉，直拉单晶炉用保温罩包括：保温罩本体，包括进料口；保温层包覆在保温罩本体外壁，保温层包括与进料口相匹配的镂空区；保护装置设置在所述进料口的外周缘，保护装置的延伸方向与保温罩本体的延伸方向相交；保护装置包括相连接的第一部和第二部，第一部靠近保温罩本体的一端为第一端，第一端为弧形，第一端的曲率与进料口处保温罩本体的曲率相等，第一端与进料口的外周缘贴合。通过设置保护装置第一部的第一端为弧形，曲率与保温罩曲率一致，实现完全与保温罩本体贴合，保护装置设置在进料口的外周缘，可防止保温层与开孔处外溢的高温气体直接接触，从而防止高温气体对保温层氧化。层氧化。层氧化。