一种单晶提拉炉的加热装置的制作方法

专利2022-06-28  139


本实用新型涉及纺织机械技术领域,尤其涉及一种单晶提拉炉的加热装置。



背景技术:

单晶提拉炉是生产单晶的主要设备,其生产过程是在单晶提拉炉内部的高温封闭热场中将固态的多晶块熔化,然后使液态的溶液生长成固态的单晶。现有的单晶提拉炉的加热装置熔化效果一般且熔化过程时间长,且炉内的温度不均匀,加热效率低,安全性有待提升。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决背景技术中的问题,而提出的一种单晶提拉炉的加热装置。

为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

一种单晶提拉炉的加热装置,包括石墨加热器,所述石墨加热器的内壁放置有石英坩埚,所述石墨加热器通过合页连接有上盖,所述上盖设有热气循环槽,所述热气循环槽内固定装设有两个风扇,所述两个风扇之间固定有进气窗口,所述石墨加热器的外壁固定包裹有隔热层,所述隔热层的下方设置有凸轮机槽,所述凸轮机槽的内部固定有电机,所述电机输出端固定连接有凸轮,所述凸轮机槽的上壁插设有支撑杆,所述支撑杆底端固定连接有滑动于凸轮机槽左右两壁之间的隔板,所述凸轮与隔板底壁相抵,所述隔热层的下方转动连接有支杆,所述支杆的左侧壁固定连接有弧形槽,所述弧形槽内插设有弧形杆,所述弧形杆的一端与左侧的隔热层外壁固定连接,所述弧形杆插设在弧形槽内的一端固定连接有推板,所述推板远离弧形杆的一端固定连接有第一压缩弹簧。

优选地,所述上盖的底壁固定有滤网。

优选地,所述隔热层包括隔热保温层和不锈钢盖板,所述隔热保温层置于不锈钢盖板内。

优选地,所述上盖的外顶壁上喷涂特氟龙层。

优选地,所述上盖底壁固定有插块,所述石墨加热器设有与插块大小位置匹配的插槽,所述隔热层的左侧壁插设有t型插杆并贯穿石墨加热器的左侧壁延伸至插槽内。

优选地,所述石墨加热器的左侧壁设有推拉槽,所述t型插杆的外壁上套设有第二压缩弹簧,所述t型插杆的外壁上固定有挡板,所述第二压缩弹簧的两端分别与推拉槽的左侧壁和挡板的左侧壁固定连接。

与现有的技术相比,本单晶提拉炉的加热装置的优点在于:

1、通过凸轮机带动提拉炉在工作时在工作时往复摆动,带动多晶块翻滚,与炉内的高温热气充分接触,提高了熔化效率;

2、上盖设置的热气回流装置将炉顶的热气通过风扇导回炉底,避免热气上升都堆积在炉顶导致炉内温度不均匀,提升了提拉炉的安全性;

3、隔热层有效避免了石墨加热器工作时的温度散失,提高了加热效率,减少了熔化过程所需的时间;

综上所述,本实用新型通过凸轮机带动提拉炉在工作时在工作时往复摆动,带动多晶块翻滚,与炉内的高温热气充分接触,提高了熔化效率,上盖设置的热气回流装置将炉顶的热气通过风扇导回炉底,避免热气上升都堆积在炉顶导致炉内温度不均匀,提升了提拉炉的安全性,同时隔热层有效避免了石墨加热器工作时的温度散失,提高了加热效率,减少了熔化过程所需的时间。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种单晶提拉炉的加热装置的结构示意图;

图2为本实用新型提出的一种单晶提拉炉的加热装置上盖内部的结构示意图;

图3为本实用新型提出的一种单晶提拉炉的加热装置上盖的固定装置的结构示意图。

图中:1石墨加热器、2石英坩埚、3隔热层、4上盖、5滤网、6支杆、7第一压缩弹簧、8推板、9弧形杆、10风扇、11进气窗口、12第二压缩弹簧、13t型插杆、14支撑杆、15电机、16凸轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。

参照图1-3,一种单晶提拉炉的加热装置,包括石墨加热器1,石墨加热器1的内壁放置有石英坩埚2,石墨加热器1通过合页连接有上盖4,上盖4的外顶壁上喷涂特氟龙层,特氟龙层耐酸碱腐蚀,延长了上盖4的使用寿命,上盖4设有热气循环槽,热气循环槽内固定装设有两个风扇10,两个风扇10之间固定有进气窗口11,上盖4的底壁固定有滤网5,石墨加热器1工作时热气流上升堆积在炉顶,通过进气窗口11进入热气回流装置内,风扇10将热气流缓缓导回至炉底,避免炉内温度不均匀,提升了提拉炉的安全性。

石墨加热器1的外壁固定包裹有隔热层3,隔热层3包括隔热保温层和不锈钢盖板,隔热保温层置于不锈钢盖板内,隔热保温层由气凝胶或石棉组成,隔热层3有效避免了石墨加热器1工作时的温度散失,提高了加热效率,减少了熔化过程所需的时间。

隔热层3的下方设置有凸轮机槽,凸轮机槽的内部固定有电机15,电机15输出端固定连接有凸轮16,凸轮机槽的上壁插设有支撑杆14,支撑杆14底端固定连接有滑动于凸轮机槽左右两壁之间的隔板,凸轮16与隔板底壁相抵,隔热层3的下方转动连接有支杆6,支杆6的左侧壁固定连接有弧形槽,弧形槽内插设有弧形杆9,弧形杆9的一端与左侧的隔热层3外壁固定连接,弧形杆9插设在弧形槽内的一端固定连接有推板8,推板8远离弧形杆9的一端固定连接有第一压缩弹簧7,电机15带动凸轮16转动顶起隔板,隔板推动支撑杆14顶起石英坩埚2,随着凸轮6的转动,隔板向凸轮机槽下端移动,支撑杆14也随隔板向凸轮机槽下端移动,石英坩埚2也恢复至原来的位置,同时隔热层3的左侧壁挤压弧形杆9,弧形杆9向弧形槽内移动并挤压挡板,挡板向弧形槽内移动挤压第一压缩弹簧7,第一压缩弹簧7受挤压有向上恢复的弹力,使得弧形杆9对石英坩埚2的摆动有缓冲支撑的作用,重复上述动作,实现石英坩埚2的往复摆动,进而带动炉内的多晶块翻滚,与炉内的高温热气充分接触,提高了熔化效率。

上盖4底壁固定有插块,石墨加热器1设有与插块大小位置匹配的插槽,隔热层3的左侧壁插设有t型插杆13并贯穿石墨加热器1的左侧壁延伸至插槽内,石墨加热器1的左侧壁设有推拉槽,t型插杆13的外壁上套设有第二压缩弹簧12,t型插杆13的外壁上固定有挡板,第二压缩弹簧12的两端分别与推拉槽的左侧壁和挡板的左侧壁固定连接,将多晶块放入石英坩埚2中,拉开t型插杆13,盖上上盖4,插块插入插槽内,松开t型插杆13,第二压缩弹簧12回弹挤压挡板向推拉槽右侧壁移动,进而带动t型插杆13向推拉槽右侧壁移动抵住插块,实现上盖4的闭合,有效避免了炉内热气的丢失。

进一步说明,上述固定连接,除非另有明确的规定和限定,否则应做广义理解,例如,可以是焊接,也可以是胶合,或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

现对本实用新型的操作原理作如下阐述:

将多晶块放入石英坩埚2中,拉开t型插杆13,盖上上盖4,松开t型插杆13,上盖4闭合,打开石墨加热器1开始工作,凸轮机带动石英坩埚2往复摆动,同时隔热层3左侧的支撑结构对石英坩埚2的摆动有缓冲支撑的作用,进而带动炉内的多晶块翻滚,与炉内的高温热气充分接触,提高了熔化效率,上盖4设置的热气回流装置将炉顶的热气通过风扇10导回炉底,避免热气上升都堆积在炉顶导致炉内温度不均匀,提升了提拉炉的安全性,隔热层3有效避免了石墨加热器1工作时的温度散失,提高了加热效率,减少了熔化过程所需的时间。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种单晶提拉炉的加热装置,包括石墨加热器(1),其特征在于,所述石墨加热器(1)的内壁放置有石英坩埚(2),所述石墨加热器(1)通过合页连接有上盖(4),所述上盖(4)设有热气循环槽,所述热气循环槽内固定装设有两个风扇(10),所述两个风扇(10)之间固定有进气窗口(11),所述石墨加热器(1)的外壁固定包裹有隔热层(3),所述隔热层(3)的下方设置有凸轮机槽,所述凸轮机槽的内部固定有电机(15),所述电机(15)输出端固定连接有凸轮(16),所述凸轮机槽的上壁插设有支撑杆(14),所述支撑杆(14)底端固定连接有滑动于凸轮机槽左右两壁之间的隔板,所述凸轮(16)与隔板底壁相抵,所述隔热层(3)的下方转动连接有支杆(6),所述支杆(6)的左侧壁固定连接有弧形槽,所述弧形槽内插设有弧形杆(9),所述弧形杆(9)的一端与左侧的隔热层(3)外壁固定连接,所述弧形杆(9)插设在弧形槽内的一端固定连接有推板(8),所述推板(8)远离弧形杆(9)的一端固定连接有第一压缩弹簧(7)。

2.根据权利要求1所述的一种单晶提拉炉的加热装置,其特征在于,所述上盖(4)的底壁固定有滤网(5)。

3.根据权利要求1所述的一种单晶提拉炉的加热装置,其特征在于,所述隔热层(3)包括隔热保温层和不锈钢盖板,所述隔热保温层置于不锈钢盖板内。

4.根据权利要求1所述的一种单晶提拉炉的加热装置,其特征在于,所述上盖(4)的外顶壁上喷涂特氟龙层。

5.根据权利要求1所述的一种单晶提拉炉的加热装置,其特征在于,所述上盖(4)底壁固定有插块,所述石墨加热器(1)设有与插块大小位置匹配的插槽,所述隔热层(3)的左侧壁插设有t型插杆(13)并贯穿石墨加热器(1)的左侧壁延伸至插槽内。

6.根据权利要求5所述的一种单晶提拉炉的加热装置,其特征在于,所述石墨加热器(1)的左侧壁设有推拉槽,所述t型插杆(13)的外壁上套设有第二压缩弹簧(12),所述t型插杆(13)的外壁上固定有挡板,所述第二压缩弹簧(12)的两端分别与推拉槽的左侧壁和挡板的左侧壁固定连接。

技术总结
本实用新型公开了一种单晶提拉炉的加热装置,包括石墨加热器,所述石墨加热器的内壁放置有石英坩埚,所述石墨加热器通过合页连接有上盖,所述上盖设有热气循环槽,所述热气循环槽内固定装设有两个风扇,所述两个风扇之间固定有进气窗口,所述石墨加热器的外壁固定包裹有隔热层,所述隔热层的下方设置有凸轮机槽。本实用新型通过凸轮机带动提拉炉在工作时在工作时往复摆动,带动多晶块翻滚,与炉内的高温热气充分接触,提高了熔化效率,上盖设置的热气回流装置将炉顶的热气通过风扇导回炉底,避免热气上升都堆积在炉顶导致炉内温度不均匀,提升了提拉炉的安全性,同时隔热层有效避免了石墨加热器工作时的温度散失,减少了熔化过程所需的时间。

技术研发人员:马立强;张世平;闫志祥
受保护的技术使用者:焦作晶锐光电有限公司
技术研发日:2019.07.31
技术公布日:2020.06.09

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