[實用新型]一種用于單晶爐的二次加料裝置及其加料器

有效

• 申請號: 201420234237.1
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN203820918U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李超
• 申請（專利權）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: C30B15/02
• 分類號: C30B15/02;C30B29/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本實用新型涉及單晶爐內二次加料設備技術領域，特別涉及一種用于單晶爐的二次加料裝置及其加料器。

背景技術

單晶爐是生產單晶硅棒的設備，其生產過程為將裝滿多晶硅料的石英坩堝放入單晶爐內在負壓狀態下加熱融化為液體硅料，再通過籽晶拉制成單晶硅，石英坩堝內的液體硅料全部被拉制成單晶硅棒，待冷卻后打開單晶爐取出單晶硅棒成品。

單晶爐在拉制單晶的過程中，一直處于高溫負壓狀態，固體硅料在融化成液體狀態后，其所占空間小于石英坩堝的容積，即石英坩堝的部分空間尚未加以利用，而單晶爐單個周期內的產量與坩堝內的硅料量成正比。

可以理解，硅料固、液轉換后在容器內所占容積的差值，造成了目前單晶爐單個周期內產量低，以及石英坩堝利用率低的問題。

有鑒于此，如何提高單晶爐單個周期內產量以及石英坩堝的利用率，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型的核心目的在于，提供一種用于單晶爐的加料器，以解決目前單晶爐制備單晶時存在單個周期內產量以及石英坩堝的利用率的問題。在此基礎上，該實用新型還提供一種包括上述加料器的二次加料裝置。

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種用于單晶爐的加料器，包括：

驅動電機；

支撐套，其下端可與所述單晶爐的閥口連接；

儲料桶，具有上填料口和下卸料口，可滑動地設置于所述支撐套；

限位結構，所述儲料桶在重力作用下相對于支撐套滑動至卸料位置后，用于限定儲料桶相對于支撐套的豎直向下運動；

封堵件，用于封堵所述下卸料口；

傳動機構，用于將所述驅動電機的轉動副轉化為所述封堵件相對于所述支撐套的升降移動副。

優選地，所述傳動機構具體為絲杠螺母傳動機構，所述絲杠螺母傳動機構的螺母連接于所述支撐套，絲杠穿插于所述儲料桶并且其上端與所述螺母配合、下端與所述封堵件固定連接，所述驅動電機驅動所述螺母和所述絲杠中一者相對于另一者轉動。

優選地，所述限位機構包括相適配的止推面和止擋環，所述止推面和所述止擋環中一者設置于所述支撐套，另一者設置于所述儲料桶。

優選地，所述封堵件的形狀為錐形，所述封堵件的底端直徑大于所述下卸料口的口徑、頂端直徑小于所述下卸料口的口徑。

本實用新型所提供的一種用于單晶爐的加料器，包括驅動電機、支撐套、儲料桶、封堵件和傳動機構。其中，支撐套可固定于單晶爐的閥口處；儲料桶具有上填料口和下卸料口，并可滑動地設置于支撐套內；當儲料桶在重力作用下相對于支撐套滑動至卸料位置后，限位結構用于限定儲料桶相對于支撐套的豎直向下運動；封堵件可用于封堵下卸料口；傳動機構用于將驅動電機的轉動副轉化為封堵件相對于支撐套的升降移動副。

加料器位于填料和運料工況，封堵件封堵下卸料口，儲料桶在封堵件作用下收納于支撐套內；加料器由運料工況切換至卸料工況，驅動電機啟動，封堵件在傳動機構作用下相對于支撐套豎直向下移動，與此同時儲料桶在重力作用下由支撐套伸出并隨封堵件下降至卸料位置，封堵件繼續豎直向下移動至下卸料口開啟，儲料桶內硅料在自身重力作用下沉降至單晶爐的坩堝內；加料完成后，啟動驅動電機，傳動機構帶動封堵件相對于支撐套和儲料桶上升至下卸料口關閉，繼續上升并帶動儲料桶縮回至支撐套內。

通過上述加料器實現了對單晶爐的二次加料，從而提高了單晶爐在單個周期內的產量、石英坩堝的利用率，從而降低了制備單晶的制造成本。此外，由于儲料桶將會伸入單晶爐內以完成二次加料，可以理解儲料桶自身的清潔度會對單晶爐內制備單晶的質量產生影響，為了避免因附著于儲料桶的污染物對單晶成品的影響，本方案中的加料器在填料和運料過程中，其儲料桶始終位于支撐套內，從而降低了因二次加料而對單晶成品純度的影響。

本實用新型還提供一種用于單晶爐的二次加料裝置，包括升降裝置和上述結構的加料器，所述升降裝置用于將填充有硅料的所述加料器提升至所述閥口處，或者將所述加料器由所述閥口處移除。

優選地，所述升降裝置包括移動式操作臺、伸縮立柱、伸縮懸臂、第一驅動裝置和第二驅動裝置，所述伸縮立柱連接于所述移動式操作臺并在所述第一驅動裝置作用下相對于所述移動式操作臺沿豎直方向伸縮，所述伸縮懸臂連接于所述伸縮立柱并可在所述第二驅動裝置作用下相對于所述伸縮立柱沿水平方向伸縮，并與所述支撐套固定連接。