[發明專利]拉晶爐的冷卻裝置及拉晶爐

在審

• 申請號: 202211339977.7
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115613120A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 鐘偉
• 申請（專利權）人: 三一硅能（株洲）有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 朱威武

本發明涉及晶體生產制造裝置技術領域，提供一種拉晶爐的冷卻裝置及拉晶爐，包括用于供冷卻介質流通的螺旋管道，螺旋管道的截面形狀具有至少一個直線邊，至少一個直線邊所在的螺旋管道表面為第一吸熱面，其余螺旋管道的表面為第二吸熱面，第一吸熱面平行于螺旋管道的中軸線，使用本裝置時，可以在拉晶爐的爐壁內部以及腔室內部分別設置螺旋管道，由各自螺旋管道的第一吸熱面分別螺旋環繞于腔室周圍以及腔室內生長的晶體周圍，相較于現有技術，第一吸熱面各局部位置從整體上更靠近發熱體，冷卻效果更優，另外第二吸熱面還能夠在側向進行換熱冷卻，整體提高了冷卻效率，進而提高了單晶硅晶體的生產效率。

技術領域

本發明涉及晶體生產制造裝置技術領域，尤其涉及一種拉晶爐的冷卻裝置及拉晶爐。

背景技術

太陽能收集器件的制備經常使用到單晶硅晶體，單晶硅晶體是硅原子定向排列形成的物質。單晶硅晶體的制作通常需要使用到拉晶爐，在制作單晶硅晶體過程中，在拉晶爐的內部利用電加熱的方式熔融多晶硅，并從中進行晶體的拉制。在拉晶的過程中，由于爐內溫度較高且基于晶體的生長需求，需對拉晶爐內部腔室和腔室內生長的晶體進行冷卻，對拉晶爐內部腔室進行冷卻能夠實現對拉晶爐腔室整體降溫的需要，對高溫晶體進行冷卻能夠提高晶體內部的溫度梯度，從而加快單晶硅棒的等徑拉速，進而提高硅單晶的成晶率。

目前一般采用水冷環或水冷管等冷卻裝置以輻射的方式分別對晶體和腔室這類發熱體進行冷卻換熱，然而現有的水冷環或水冷管的截面形狀一般為圓形或圓弧邊封閉形狀，使得其外表面局部位置與發熱體的距離較遠，進而導致冷卻效果較差，整體影響了冷卻效率，進而導致單晶硅晶體生產效率低。

發明內容

本發明提供一種拉晶爐的冷卻裝置及拉晶爐，用以解決現有技術中拉晶爐的冷卻裝置的局部位置與發熱體的距離較遠，導致冷卻效果較差的缺陷，實現優化冷卻裝置的冷卻效果，以整體提高冷卻效率。

本發明提供一種拉晶爐的冷卻裝置，包括用于供冷卻介質流通的螺旋管道，所述螺旋管道的截面形狀具有至少一個直線邊，至少一個所述直線邊所在的所述螺旋管道的表面為第一吸熱面，其余所述螺旋管道的表面為第二吸熱面，所述第一吸熱面平行于所述螺旋管道的中軸線。

根據本發明提供的一種拉晶爐的冷卻裝置，所述螺旋管道的截面形狀為三角形，所述三角形的其中一個直線邊所在的所述螺旋管道的表面為所述第一吸熱面，其余所述三角形的直線邊所在的所述螺旋管道的表面為所述第二吸熱面。

根據本發明提供的一種拉晶爐的冷卻裝置，所述螺旋管道的截面形狀為半圓形，所述半圓形的直線邊所在的所述螺旋管道的表面為所述第一吸熱面，所述半圓形的弧形邊所在的所述螺旋管道的表面為所述第二吸熱面。

根據本發明提供的一種拉晶爐的冷卻裝置，所述螺旋管道的截面形狀為矩形，所述矩形的其中一個直線邊所在的所述螺旋管道的表面為所述第一吸熱面，其余所述矩形的直線邊所在的所述螺旋管道的表面為所述第二吸熱面。

根據本發明提供的一種拉晶爐的冷卻裝置，所述第一吸熱面和/或所述第二吸熱面上設有多個凸起或凹坑，多個所述凸起或凹坑位于所述螺旋管道內部。

根據本發明提供的一種拉晶爐的冷卻裝置，所述第一吸熱面和/或所述第二吸熱面上設有吸熱層。

根據本發明提供的一種拉晶爐的冷卻裝置，所述螺旋管道包括由寬至窄漸變設置的多個螺旋節段。

本發明還提供一種拉晶爐，包括：

爐壁；

腔室，位于所述爐壁內部；

上述的拉晶爐的冷卻裝置；

其中，所述爐壁內部設有所述螺旋管道，位于所述爐壁內部的所述第一吸熱面螺旋環繞于所述腔室周圍；和/或，

所述腔室內部設有所述螺旋管道，位于所述腔室內部的所述第一吸熱面螺旋環繞于所述腔室中生長的晶體周圍。