原料硅破碎装置制造方法
原料硅破碎装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种原料硅破碎装置（10），其不会使纯度下降，能够机械性地破碎原料硅，能够抑制微粉化损失。通过由第一壳体（22）、一部分从第一壳体（22）的开口向外方突出了的第一破碎用硅（20）、被夹装在了第一破碎用硅（20）及第一壳体（22）之间的第一防污构件（24）构成第一床身（12），由第二壳体（42）、一部分从第二壳体（42）的开口向外方突出了的第二破碎用硅（41）、对由一对破碎面（16、18）夹着的空间A的两侧面进行覆盖的一对侧硅（44）、被夹装在了第二破碎用硅（41）与第二壳体（42）之间的第二防污构件（48）、和被夹装在了侧硅（44）与侧硅壳体（45）之间的第三防污构件（49）构成第二床身（14），能够解决上述课题。
【专利说明】原料硅破碎装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种对原料硅进行破碎的原料硅破碎装置，该原料硅成为作为半导体 材料使用的硅晶片的原料。
【背景技术】
[0002] 作为半导体材料使用的硅晶片，是将形成为大致圆柱状的单结晶硅在直径方向以 规定的厚度切断来制造。此单结晶硅由所谓的切克劳斯基（CZ)法制造，该切克劳斯基（CZ) 法将成为晶种的单结晶硅片浸渍在熔解了的原料硅中，然后，缓慢地一面旋转一面向上提 起，使结晶生长。另外，作为原料硅，使用从其它的单结晶硅切断了规定片数的硅晶片后残 留部分的硅或由西门子法、甲硅烷法制造了的多晶硅。
[0003] 原料硅的熔融，是通过将原料硅充填在石英制的坩埚中，将其进行加热来进行，但 为了效率良好地进行原料硅的熔融，必须将原料硅破碎成容易充填在坩埚中的大小。
[0004] 原料硅的破碎，以往使用钨制的锤等由人力进行，但由人力对非常硬的原料硅进 行破碎是重体力劳动，所以考虑了由使用了具有碳化钨制的齿的颚式破碎机的机械进行的 破碎，以及如在专利文献1中记载的那样使用硅加热急冷装置，即使少也减轻对由人力进 行的破碎所需要的劳力，该硅加热急冷装置通过将原料硅加热至高温，然后急冷，使原料硅 产生裂纹。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:国际公开第09/019749号小册子
【发明内容】
[0008] 发明所要解决的课题
[0009] 然而，不论选择了哪一种的原料硅的破碎手段，都存在当破碎时钨(锤)、碳化钨 (颚式破碎机的齿）等附着在原料硅的表面上而使原料硅的纯度下降的问题。另外，在使用 了锤、颚式破碎机的情况下，原料娃的粉末(粒度是1mm以下的原料娃）发生率高达10? 20% (质量基)，也存在所谓的"微粉化损失"大的问题。
[0010] 与此相对，如果是将适合的大小的原料硅块代替锤摔在用于破碎的原料硅上的方 法(共同打碎方法)，则尽管能够将破碎时的原料硅的纯度下降最小化，但因为此方法需要 与使用锤进行破碎的方法同等或其以上的劳力，所以存在作业者患上腱鞘炎的危险，进而， 当正在抓住该硅材料代替锤进行共同打碎作业时存在误伤手的危险。
[0011] 另外，也可以考虑通过由高纯度的硅材料形成颚式破碎机的齿，避免原料硅的纯 度下降，但因为需要将该齿由以硅以外的金属形成了的固定构件固定，从该固定构件发生 金属污染，所以不能完全地避免硅材料的纯度下降，需要用化学腐蚀将金属污染部分除去。
[0012] 本发明是鉴于这样的以往技术的问题点而开发的。而且，本发明的主要的课题在 于提供一种原料硅破碎装置，该原料硅破碎装置不会使原料硅的纯度下降，而且，能够一面 将微粉化损失抑制得低，一面机械性地将原料硅破碎。
[0013] 为了解决课题的手段
[0014] 记载于技术方案1的发明，是一种原料娃破碎装置10,具备具有相互相向的纵向 的破碎面16、18的一对第一、第二床身12、14,通过使将加热急冷处理完了的高纯度的原料 硅G夹着地进行加压破碎的前述一对破碎面16、18接近、离开，对该原料硅G进行加压破 碎，其特征在于，
[0015] 前述第一床身12,具有有底箱状的第一壳体22、第一破碎用硅20和第一防污构件 24；
[0016] 该有底箱状的第一壳体22在前述破碎面16、18侧开口；
[0017] 该第一破碎用硅20具有与原料硅G相等或其以上的高的纯度，以其一部分从前述 第一壳体22的开口向外方突出的方式配设，其突出面成为前述破碎面16 ;
[0018] 该第一防污构件24,被夹装在了前述第一破碎用硅20及前述第一壳体22之间；
[0019] 前述第二床身14,具有有底箱状的第二壳体42、第二破碎用硅41、侧硅壳体45、一 对侧硅44、第二防污构件48和第三防污构件49 ;
[0020] 该有底箱状的第二壳体42在前述破碎面18侧开口；
[0021] 该第二破碎用硅41，具有与原料硅G相等或其以上的高的纯度，以其一部分从前 述第二壳体42的开口向外方突出的方式配设，其突出面成为前述破碎面18 ;
[0022] 该侧硅壳体45,被配设在了前述第二壳体42的两侧面板42a上；
[0023] 该一对侧硅44,具有与原料硅G相等或其以上的高的纯度，被嵌入前述侧硅壳体 45中，覆盖由前述一对破碎面16、18夹着的空间A的两侧面；
[0024] 该第二防污构件48,被夹装在了前述第二破碎用硅41与前述第二壳体42之间；
[0025] 该第三防污构件49,被夹装在了前述侧硅44与前述侧硅壳体45之间。
[0026] 在本发明的原料硅破碎装置10中，原料硅G是在前述高纯度的第一、第二破碎用 硅20、41之间被进行加压破碎，但此时因为在第一、第二破碎用硅20、41及侧硅44与相对 于原料硅G是异物而成为杂质混入的原因的第一、第二及侧硅壳体22、42、45之间分别夹 装了第一?第三防污构件24、48、49,防止了两者的直接接触，防止了第一、第二及侧硅壳体 22、42、45的构成成分向第一、第二破碎用硅20、41及侧硅44的附着污染，所以即使经过破 碎工程当然也能够保持原料硅G的纯度，而且，即使在破碎工程中第一、第二破碎用硅20、 41及侧硅44的一部分破损而混入原料硅G中，在破损片上也没有杂质的附着，所以被破碎 了的原料硅G的纯度不会下降。
[0027] 另外，在此原料硅破碎装置10中，由于不是由冲击力而是由加压力来咬碎原料硅 G，沿在原料硅G上产生了的大的龟裂进行破碎，所以被破碎物成为大的块状，被进行微粉 化的量急剧减少，能够将微粉化损失极小化到例如2?3% (重量基础）程度。
[0028] 此外，当原料硅G被加压破碎时，该原料硅G由一对侧硅44包围，该一对侧硅44 对由一对破碎面16、18夹着的空间A的两侧面进行覆盖，能够避免被破碎了的原料硅G不 期望地从两侧面洒落。
[0029] 记载于技术方案2的发明，涉及记载于技术方案1的原料娃破碎装置10的改良， 其特征在于，在前述第一壳体22及第二壳体42的至少一方，安装了使前述床身12、14振动 的加振器40。
[0030] 如果由第一破碎用硅20及第二破碎用硅41的破碎面16、18对原料硅G进行加压 破碎，则被粉碎了的原料硅G的小碎块被推压附着在该破碎面16、18上，如果此附着量变多 起来，则给破碎后的原料硅G的排出带来障碍。这一点，通过在本发明的原料硅破碎装置10 上设置了加振器40,使该加振器40工作，能够使第一床身12及/或第二床身14振动，将附 着在了破碎面16、18上的原料硅G的小碎块拂落。
[0031] 发明的效果
[0032] 根据本发明，由于能够将与加热急冷处理完了的原料硅直接接触的物质仅限于原 料硅和前述高纯度的硅材料，所以在原料硅的破碎工程中，能够将该原料硅的纯度下降的 危险极小化，并且一面使微粉化损失下降，一面与由人力进行破碎的情况相比大幅度地减 少在原料硅的破碎中需要的劳力。
【专利附图】
【附图说明】
[0033] 图1是表示适用了本发明的原料硅破碎装置的俯视剖视图。
[0034] 图2是第一床身的（a)正视图及（b)左侧视图。
[0035] 图3是第二床身的（a)正视图及（b)X - X向视的侧视图。
[0036] 图4是表示原料硅的破碎时的第一及第二床身的位置关系的原料硅破碎装置的 侧视图。
[0037] 图5是表示投入原料硅时的第一及第二床身的位置关系的原料硅破碎装置的侧 视图。
【具体实施方式】
[0038] 为了实施发明的方式
[0039] 下面，使用【专利附图】
【附图说明】适用了本发明的原料硅破碎装置10。原料硅破碎装置10,是 适合于被实施了加热急冷处理并在内部包藏了无数的微细裂纹的杆状或大块状(或由CZ 法、FZ法、铸造法制造，切出了硅晶片后的残余材料）的高纯度的原料硅G的破碎的装置，如 图1所示，具备左右一对第一床身12及第二床身14,由这些床身12、14的相互相向的破碎 面16、18对原料硅G进行加压破碎。第一床身12,如图2、3所示，大体由第一破碎用硅20、 第一壳体22和推压构件28及第一防污构件24构成，第二床身14,如图3 (a) (b)所不， 大体由第二破碎用硅41及侧硅44、第二壳体42及侧硅壳体45、推压构件50及60,以及第 二、三防污构件48及49构成。
[0040] 第一破碎用硅20是高纯度硅，成为与原料硅G同等(例如，11个9)或其以上的纯 度，通过以下的方法制作，即，将由西门子法制造了的未被实施加热急冷处理的实心圆柱状 的多晶硅切断成规定长度，并且切出四角柱状，对四角进行倒角后，实施腐蚀处理，除去了 污染金属。另外，多晶硅也可由西门子法以外的方法制造，但用西门子法在第一破碎用硅20 的硬度这一点是适合的。这些情况在第二破碎用硅41及侧硅44中也相同。
[0041] 在本实施例的情况下，2根的第一破碎用硅20在第一壳体22的内侧在纵方向（虽 然未图不，但也可在横方向）排列，其一部分从第一壳体22的开口向外方突出地配设，此突 出了的部分的突出面成为在与第二床身14的破碎面18之间对原料硅G进行加压破碎的破 碎面16。同样，在第二破碎用硅41中，从第二壳体42的开口起的突出面成为在与第一床身 12的破碎面16之间对原料硅G进行加压破碎的破碎面18,在侧硅44中，从侧硅壳体45的 开口起的突出面在原料硅G的破碎时覆盖被第一床身12的破碎面16和第二床身14的破 碎面18夹着的空间A的两侧面。当然，第一破碎用硅20的根数不限于此，与原料硅破碎装 置10的额定能力一致地，也可以是1根，也可以是3根以上。另外，第一破碎用硅20的长 度也不特别地限定。这些情况在第二破碎用硅41及侧硅44在也相同。
[0042] 第一壳体22是在破碎面16侧进行了开口的有底箱状体，在本实施例中使用了将 不锈钢板折曲并将接合部进行了焊接的有底箱状体，由背面板22d、从背面板22d的侧面向 直角方向折曲了的侧面板22a、从背面板22d的上端向直角方向折曲了的顶面板22b及从背 面板22d的下端向直角方向折曲了的底面板22c构成。
[0043] 本实施例的第一壳体22,在其两侧面板22a上部形成了切口 26,切口 26是为了容 易进行第一破碎用硅20的装拆，而且为了使得后述的第二壳体42的侧硅44与第一壳体22 不干涉。因此，顶面板22b仅向前方突出了两侧面板22a的切口 26量，在第一壳体22的两 侧面板22a的避开了切口 26的部分及顶面板22b的前述突出部分上，分别各在2个部位形 成了用于安装对该推压构件28进行加载的推压螺栓30的螺栓孔32,在该螺栓孔32中螺纹 安装了推压螺栓30。
[0044] 另外，第一壳体22的背面，经在其上、中、下段中以向左右两侧突出的方式设置了 的3片隔片34,由螺栓固定安装在基座板36的一方的面上。另外，在隔片34与基座板36 之间，虽然不是必须的，但在这里夹入了橡胶板的那样的缓冲材料34a。另外，在基座板36 的另一方的面上，在其四角安装了防振件38,并且在其中央部安装了加振器40。当然，加振 器40也可安装在后述的第二床身14上，或安装在两床身12、14上。
[0045] 第一防污构件24,由顶面侧的第一防污构件24b、侧面侧的第一防污构件24a、第 一防污构件24c及第一防污构件24d构成。顶面侧的第一防污构件24b，与被收纳在第一 壳体22中的1个或多个高纯度的第一破碎用硅20的顶面直接接触地进行覆盖。侧面侧的 第一防污构件24a，与该第一破碎用硅20的侧面直接接触地对其进行覆盖。第一防污构件 24c，与该第一破碎用硅20的底面直接接触地对其进行覆盖。第一防污构件24d，与该第一 破碎用硅20的背面整个面直接接触地对其进行覆盖。作为第一防污构件24的材质，可使 用聚四氟乙烯板、与原料硅G同等(例如，119)或其以上的纯度的硅板等。
[0046] 更具体地说，侧面侧及顶面侧的第一防污构件24a、24b，分别被夹装在第一壳体 22的侧面板22a及顶面板22b中的推压构件28与被收纳的1个或多个第一破碎用硅20的 顶面或侧面之间。第一壳体22的背面板22d及底面板22c不用使用推压构件，在与第一破 碎用硅20的背面及底面之间遍及该背面整个面及底面整个面地直接夹入了背面侧的第一 防污构件24d、底面侧的第一防污构件24c。
[0047] 侧面侧的第一防污构件24a及底面侧的第一防污构件24c的形状，与第一壳体22 的侧面及底面的形状一致地形成，该第一防污构件24a、24c以从第一壳体22的侧面及底面 分别不向外露出的方式形成。
[0048] 另一方面，顶面侧的第一防污构件24b，超过第一壳体22的顶面板22b地大地向前 突出至第一破碎用硅20的破碎面16的近旁，对1个或多个第一破碎用硅20的上面遍及整 个宽度地进行覆盖保护。另外，背面侧的第一防污构件24d，形成为对1个或多个第一破碎 用硅20的背面整个面进行覆盖的大小。
[0049] 推压构件28由不锈钢板制成，分别配设在顶面侧及侧面用的两第一防污构件 24a、24b的外侧，形成为与它们相同的形状。而且，推压构件28分别由第一壳体22的两侧 面及顶面的安装了双螺母的推压螺栓30推压，被嵌入了第一壳体22中的第一破碎用硅20 由与它们相接地配设了的侧面侧和顶面侧的第一防污构件24a、24b及被直接夹持了的底 面侧的第一防污构件24c推压固定在第一壳体22上。
[0050] 第二床身14,如图3 (a) (b)所示，大体由第二破碎用硅41、第二壳体42、侧硅44、 侧娃壳体45、第二防污构件48及第三防污构件49以及第二壳体42用和侧娃壳体45用的 推压构件50、60构成。
[0051] 第二壳体42是在破碎面18侧进行开口的与第一壳体22同样的有底箱状体，使用 不锈钢板的折曲加工焊接品，由背面板42d、侧面板42a、顶面板42b及底面板42c构成。另 夕卜，在本实施例的第二壳体42上，相对于侧面板42a倾斜地设置了侧娃壳体45,因此，被嵌 入侧硅壳体45的侧硅44相对于侧面板42a倾斜地嵌入，该两侧面板42a的宽度与侧硅44 的倾斜一致地，其下端部分以变窄至能插入侧硅壳体45的宽度、越往上去宽度变得越宽的 方式被倾斜地切除(切除部分是图3 (b)的左向下的一点斜线部分，被切除了的侧面板42a 由右向上的一点斜线表示)，以便当以倾斜状态嵌入的侧硅44向侧硅壳体45插入时侧面板 42a不成为障碍。另外，在本实施例中，在两侧面板42a的下端部分中，与侧硅44的底面的 倾斜一致地朝向底面板42c的前端地向下倾斜地被切除。即，两侧面板42a与侧硅壳体45 倾斜一致地被切除成直角三角形状。
[0052] 第二壳体42的背面板42d，与第一壳体22同样，与被收纳的1个或多个第二破碎 用硅41 一致地形成以便它们被收纳，顶面板42b及背面板42d的前端延伸至与被收纳了的 第二破碎用硅41的破碎面18相比向背面侧返回了一些的位置。此前端至破碎面18的距 离T，如图4所示，与第一壳体22中的该前端至破碎面16的距离S相比形成为窄宽度(换言 之，第二破碎用硅41的突出余量小)。
[0053] 另外，与第一壳体22同样，第二壳体42设置在的背面42d与需要相应地夹入了橡 胶板的那样的缓冲材料56a，由设置在了上、中、下段3段上的隔片56安装在基座板58上。
[0054] 第二防污构件48,由顶面侧的第二防污构件48b、侧面侧的第二防污构件48a、第 二防污构件48c及第二防污构件48d构成。顶面侧的第二防污构件48b，与被收纳在了第 二壳体42中的1个或多个第二破碎用硅41的顶面直接接触地覆盖。侧面侧的第二防污构 件48a，与该第二破碎用硅41的侧面直接接触地对其进行覆盖。第二防污构件48c，与该第 二破碎用硅41的底面直接接触地对其进行覆盖。第二防污构件48d，与该第二破碎用硅41 的背面直接接触地对其进行覆盖。
[0055] 即，侧面侧及顶面侧的第二防污构件48a、48b，被分别夹装在第二壳体42的侧面 板42a及顶面板42b中的推压构件50与被收纳的1个或多个第二破碎用硅41的顶面或侧 面之间。进而，在第二壳体42的背面板42d及底面板42c中不用使用推压构件，背面侧的 第二防污构件48d、底面侧的第二防污构件48c遍及第二破碎用硅41的背面及底面地被直 接夹入与第二破碎用硅41的背面及底面之间。
[0056] 侧面侧、顶面侧及底面侧的第二防污构件48a?48c的形状，与第二壳体42的侧 面、顶面侧及底面的形状一致地形成，它们以从第二壳体42的侧面、顶面及底面不向外露 出的方式形成。另外，背面侧的第二防污构件48d形成为对被收纳了的1个或多个第二破 碎用硅42的背面整个面进行覆盖的大小。
[0057] 第二壳体42的推压构件50与前述同样地由不锈钢板制成，分别配设在顶面侧及 两侧面用的第二防污构件48a、48b的外侧，形成为与它们相同的形状。而且，推压构件50 由第二壳体42的两侧面及顶面的安装了双螺母的推压螺栓30分别推压，被嵌入了第二壳 体42中的第二破碎用硅41由与它们相接地配设了的侧面侧和顶面侧的第二防污构件48a、 48b及被直接夹持了的底面侧的第二防污构件48c推压固定在第二壳体42上。
[0058] -对侧硅壳体45是不锈钢板金制的通过折曲加工焊接而成的同样的有底箱状 体，由背面板45d、侧面板45a、顶面板45b及底面板45c构成，以其开口朝向第二破碎用娃 41的方式在第二壳体42的两侧面板42a上遍及全长地通过焊接或螺栓固定了第二壳体42 侧的侧面板45a的曲折接合部45al，用于更牢固地对两者进行保持的截面L字状的加强构 件62,遍及全长地配设固定在设置在基座板58的两侧端的加强杆58a与一对侧娃壳体45 之间（参照图1)。而且，该侧硅壳体45如前所述相对于第二壳体42倾斜地安装，如图3(b) 所不，越往图中上方去，侧娃44的从破碎面18的露出部分的伸出宽度变得越大。另外，安 装推压螺栓52的螺栓孔54,在侧硅壳体45的第一壳体侧面板45a上形成在上下2个部位， 在顶面板45b上形成在1个部位，推压螺栓52通过安装双螺母进行螺纹安装。
[0059] 第三防污构件49,由顶面侧的第三防污构件49b、侧面侧的第三防污构件49a、第 三防污构件49c及第三防污构件49d构成。顶面侧的第三防污构件49b，与被收纳在了侧硅 壳体45中的1个或多个高纯度侧硅44的顶面直接接触地进行覆盖。侧面侧的第三防污构 件49a，与该高纯度侧硅44的侧面直接接触地对其进行覆盖。第三防污构件49c，与该高纯 度侧硅44的底面直接接触地对其进行覆盖。第三防污构件49d，与该高纯度侧硅44的背面 直接接触地对其进行覆盖。更具体地说，第一壳体22侧的侧面侧及顶面侧的第三防污构件 49a、49b，被分别夹装在侧硅壳体45的第一壳体22侧的侧面板45a及顶面板45b中的推压 构件60与被收纳了的侧硅44的顶面或第一壳体22侧的侧面之间。进而，在侧硅壳体45 的背面板45d、底面板45c及第二壳体42侧的侧面侧，不用使用推压构件，在与侧硅44的背 面及底面以及第二壳体42侧的侧面之间遍及该背面整个面及底面以及第二壳体42侧的侧 面整个面地直接夹入了第三防污构件49d、49c及49a。
[0060] 另外，侧硅44隔开一些间隙地朝向第二破碎用硅41的侧面地配置，以便如图1所 示在使第二床身14工作而关闭了破碎面16、18时，侧硅44与第一破碎用硅20的侧面不接 触。因此，在第二破碎用硅41与侧硅44之间发生间隙。此间隙，因为侧硅44相对于第二 破碎用硅41倾斜地配置，所以按照与说明了的第二壳体42的侧面板42a的关系，该间隙表 示越往下去则宽度逐渐变大的直角三角形。在第二破碎用硅41与侧硅44的间隙中，留出 第二破碎用硅41的突出余量地堵塞了用于埋上此间隙的聚四氟乙烯板制或与前述硅41、 44至少相同程度的纯度的充填材料88 (参照图1)，避免了破碎了的原料硅G进入该间隙。 另外，侧娃44与第一、二破碎用硅20、41相比形状高，与它们相比向上方突出（参照图4、5)。
[0061] 原料硅破碎装置10,如图4及图5所示，经第一、二基座63、70载置在台座68上， 与原料硅破碎装置10的破碎面16、18的正下方一致地设置了使被破碎了的原料硅G落下 的开口 69。另外，在开口 69的下方未图示但配置了将被破碎了的原料硅G搬出的搬运车。
[0062] 原料硅破碎装置10的第一床身12,以其破碎面16成为大体垂直的方式经防振件 38安装在第一基座64上。第一基座64,由其下端面经滑动机构66安装在台座68的上面 上，此滑动机构66能够选择第一床身12相对于台座68滑动自如的状态或被固定了的状 态。
[0063] 第二床身14,与第一床身12的破碎面16相向地安装在第二基座70上，此第二基 座70经开口 69安装在台座68的上面上。具体地说，第二基座70的下端中的第一床身12 侧端部由铰链72可转动地铰接在台座68上，在该第二基座70的背面（图中右侧面）上，安 装了以铰链72为中心使第二床身14转动的转动机构74。由此转动机构74,第二床身14 的破碎面18在从大体垂直并与第一床身12的破碎面16大体平行的状态（图4)至打开了 越往上方去则与该破碎面16的距离变得越宽的口的状态为止（图5)的范围内往返摆动。
[0064] 转动机构74,由连杆机构76和由油压（也可以是空气压或水压等）进行伸缩的动 作执行器78构成。连杆机构76具有2根连杆构件80a、80b，一方的连杆构件80a的一端可 转动地铰接在安装了第二床身14的第二基座70的侧面上，另一方的连杆构件80b的一端 例如可转动地铰接在安装在了建筑物的钢筋等上的托架82上。而且，一方的连杆构件80a 的另一端、另一方的连杆构件80b的另一端及动作执行器78的一端由销84铰接，动作执行 器78的另一端可转动地铰接在安装在了台座68的上面上的托架86上。因此，通过使动作 执行器78伸缩，第二床身14由连杆构件80a、80b以铰链72为中心相对于台座68往返摆 动。另外，此时，在第二床身14向后方倒入而使与第一床身12的打开角度为最大时，侧硅 44的第一床身12侧的侧面的纵方向的棱线至少不超过第一破碎用硅20的破碎面16地保 持重叠了的状态。
[0065] 说明使用本实施例的原料硅破碎装置10对原料硅G进行破碎的步骤。最初，使用 安装在了第一床身12 (第一基座64)的下面上的滑动机构66对破碎面16与第二床身14 的破碎面18的间隔进行调整。如上所述，由于通过转动机构74工作，第二床身14以其下 端中的第一床身12侧端部的铰链72为中心进行摆动，所以两破碎面16、18间的间隔越往 上方去则变动得越大，但下端中的间隔d几乎不变化。因此，该间隔d成为从原料硅破碎装 置10向系统外排出的破碎后的原料硅G的最大粒径。
[0066] 在适当地设定了上述间隔d后，使滑动机构66成为固定状态，相对于台座68固定 第一床身12,然后，使动作执行器78工作，使第二床身14向倒下方向移动，使两破碎面16、 18间的上端中的间隔成为最大，使原料硅破碎装置10成为可接受原料硅的状态（图5)。然 后，从两破碎面16、18的上端投入包藏了无数微细裂纹的原料硅G的大块。原料硅G的大 块在打开成了 V字的两破碎面16、18间的某一个位置挂住。
[0067] 投入了原料硅G后，通过在该状态下使动作执行器78工作，使第二床身14向关闭 的方向转动，该第二床身14的破碎面18相对于相向的第一床身12的破碎面16接近，对被 两破碎面16、18夹着的原料硅G的大块进行加压。被加压了的原料硅G的大块沿内包的微 细裂纹中的弱的部分裂开，成为更小的块。如果接着使第二床身14向倒下方向再次移动， 则被破碎而成为了某种程度的小块的原料硅G与开口动作一起在两破碎面16、18间落下， 比两破碎面16、18的间隔d小的原料硅G保持不变地向开口 69落下。比间隔d大的原料硅 G在途中挂住，由第二次的关闭第二床身14的方向的动作进一步破碎成小块。重复进行这 样的破碎运动，将位于两破碎面16、18之间的原料硅G破碎成比间隔d小的小块。即，原料 硅G的粒径通过在两破碎面16、18间多次被进行加压破碎，逐渐变小，粒径变小了的原料硅 G渐渐地向下方移动下去。最终，在其粒径变得比两破碎面16、18的下端中的间隔d小的阶 段，破碎后的原料硅G被从原料硅破碎装置10向系统外排出。间隔d由于能够如前述的那 样调整，所以与要求的粒径相应地进行间隔d的调整。原料硅G的破碎，由于如前述的那样 以沿内包了的微细裂纹逐渐地成为小块的方式进行，所以难以成为粉状，微粉化损失下降。
[0068] 另外，由于侧硅44与第一、二破碎用硅20、41相比形状高，所以即使在破碎时与第 二床身14的向破碎方向的移动一起，要在破碎面16、18上滑动而向上方移动，并且在横方 向逃跑，也被侧硅44阻拦，不会从横向脱落。
[0069] 另外，原料娃G的排出时，由于能够由加振器40使第一壳体22 (或/及第二壳体 42)振动，所以通过使第一壳体22 (或/及第二壳体42)振动，能够将附着在了破碎面16 (或/及破碎面18)上的原料硅G的小碎块拂落。
[0070] 另外，在上述实施例中，侧硅44相对于第二破碎用硅41倾斜地配置，但如果使用 能够覆盖在对原料硅G进行破碎中由两破碎面16、18夹着的空间A的两侧面的程度地面积 大的侧硅44,则也可相对于第二破碎用硅41平行地安装该侧硅44。
[0071] 另外，如上述的那样，第一破碎用硅20、第二破碎用硅41及侧硅44中的与原料硅 G接触的角部，最好被进行了倒角（例如，70至80 Φ )。这是因为，假如角部尖，则在对原料硅 G进行推压破碎时存在该尖的角部产生缺口的危险，但通过对角部进行倒角，能够消除那样 的问题。
[0072] 符号的说明：
[0073] 10 :原料硅破碎装置，12 :第一床身，14 :第二床身，16 :破碎面，18 :破碎面，20 :第 一破碎用娃，22 :第一壳体，22a :侧面板，22b :顶面板，22c :底面板，22d :背面板，24、24a、 24b、24c、24d :第一防污构件，26 :切口，28 :推压构件，30 :推压螺栓，32 :螺栓孔，34 :隔片， 36 :基座板，38 :防振件，40 :加振器，41 :第二破碎用硅，42 :第二壳体，42a :侧面板，42b :顶 面板，42c :底面板，42d :背面板，44 :侧娃，45 :侧娃壳体，45a :侧面板，45b :顶面板，45c :底 面板，45d :背面板，48、48&、4813、48〇、48(1:第二防污构件，49、483、4813、48〇、48(1 :第三防污 构件，50 :推压构件，52 :推压螺栓，54 :螺栓孔，56 :隔片，58 :基座板，60 :推压构件，62 :加 强构件，64 :第一基座，66 :滑动机构，68 :台座，70 :第二基座，72 :轴，74 :转动机构，76 :连 杆机构，78 :动作执行器，80a、80b :连杆构件，82 :托架，84 :销，86 :托架，88 :充填材料。
【权利要求】
1. 一种原料娃破碎装置，具备具有相互相向的纵向的破碎面的一对第一、第二床身，通 过使将加热急冷处理完了的高纯度的原料硅夹着地进行加压破碎的前述一对破碎面接近、 离开，对该原料硅进行加压破碎，其特征在于， 前述第一床身，具有有底箱状的第一壳体、第一破碎用娃和第一防污构件； 该有底箱状的第一壳体在前述破碎面侧开口； 该第一破碎用娃具有与原料娃相等或其以上的高的纯度，以其一部分从前述第一壳体 的开口向外方突出的方式配设，其突出面成为前述破碎面； 该第一防污构件，被夹装在了前述第一破碎用娃及前述第一壳体之间； 前述第二床身，具有有底箱状的第二壳体、第二破碎用硅、侧硅壳体、一对侧硅、第二防 污构件和第三防污构件； 该有底箱状的第二壳体在前述破碎面侧开口； 该第二破碎用硅，具有与原料硅相等或其以上的高的纯度，以其一部分从前述第二壳 体的开口向外方突出的方式配设，其突出面成为前述破碎面； 该侧硅壳体，被配设在了前述第二壳体的两侧面板上； 该一对侧硅，具有与原料硅相等或其以上的高的纯度，被嵌入前述侧硅壳体中，覆盖由 前述一对破碎面夹着的空间的两侧面； 该第二防污构件，被夹装在了前述第二破碎用硅与前述第二壳体之间； 该第三防污构件，被夹装在了前述侧硅与前述侧硅壳体之间。
2. 根据权利要求1所述的原料硅破碎装置，其特征在于，在前述第一壳体及第二壳体 的至少一方，安装了使前述床身振动的加振器。
【文档编号】C01B33/02GK104114490SQ201180073757
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2011年9月29日 优先权日:2011年9月29日
【发明者】村井刚, 小中敏典 申请人:长州产业株式会社
【专利摘要】本发明提供一种原料硅破碎装置（10），其不会使纯度下降，能够机械性地破碎原料硅，能够抑制微粉化损失。通过由第一壳体（22）、一部分从第一壳体（22）的开口向外方突出了的第一破碎用硅（20）、被夹装在了第一破碎用硅（20）及第一壳体（22）之间的第一防污构件（24）构成第一床身（12），由第二壳体（42）、一部分从第二壳体（42）的开口向外方突出了的第二破碎用硅（41）、对由一对破碎面（16、18）夹着的空间A的两侧面进行覆盖的一对侧硅（44）、被夹装在了第二破碎用硅（41）与第二壳体（42）之间的第二防污构件（48）、和被夹装在了侧硅（44）与侧硅壳体（45）之间的第三防污构件（49）构成第二床身（14），能够解决上述课题。
【专利说明】原料硅破碎装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种对原料硅进行破碎的原料硅破碎装置，该原料硅成为作为半导体 材料使用的硅晶片的原料。
【背景技术】
[0002] 作为半导体材料使用的硅晶片，是将形成为大致圆柱状的单结晶硅在直径方向以 规定的厚度切断来制造。此单结晶硅由所谓的切克劳斯基（CZ)法制造，该切克劳斯基（CZ) 法将成为晶种的单结晶硅片浸渍在熔解了的原料硅中，然后，缓慢地一面旋转一面向上提 起，使结晶生长。另外，作为原料硅，使用从其它的单结晶硅切断了规定片数的硅晶片后残 留部分的硅或由西门子法、甲硅烷法制造了的多晶硅。
[0003] 原料硅的熔融，是通过将原料硅充填在石英制的坩埚中，将其进行加热来进行，但 为了效率良好地进行原料硅的熔融，必须将原料硅破碎成容易充填在坩埚中的大小。
[0004] 原料硅的破碎，以往使用钨制的锤等由人力进行，但由人力对非常硬的原料硅进 行破碎是重体力劳动，所以考虑了由使用了具有碳化钨制的齿的颚式破碎机的机械进行的 破碎，以及如在专利文献1中记载的那样使用硅加热急冷装置，即使少也减轻对由人力进 行的破碎所需要的劳力，该硅加热急冷装置通过将原料硅加热至高温，然后急冷，使原料硅 产生裂纹。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:国际公开第09/019749号小册子
【发明内容】
[0008] 发明所要解决的课题
[0009] 然而，不论选择了哪一种的原料硅的破碎手段，都存在当破碎时钨(锤)、碳化钨 (颚式破碎机的齿）等附着在原料硅的表面上而使原料硅的纯度下降的问题。另外，在使用 了锤、颚式破碎机的情况下，原料娃的粉末(粒度是1mm以下的原料娃）发生率高达10? 20% (质量基)，也存在所谓的"微粉化损失"大的问题。
[0010] 与此相对，如果是将适合的大小的原料硅块代替锤摔在用于破碎的原料硅上的方 法(共同打碎方法)，则尽管能够将破碎时的原料硅的纯度下降最小化，但因为此方法需要 与使用锤进行破碎的方法同等或其以上的劳力，所以存在作业者患上腱鞘炎的危险，进而， 当正在抓住该硅材料代替锤进行共同打碎作业时存在误伤手的危险。
[0011] 另外，也可以考虑通过由高纯度的硅材料形成颚式破碎机的齿，避免原料硅的纯 度下降，但因为需要将该齿由以硅以外的金属形成了的固定构件固定，从该固定构件发生 金属污染，所以不能完全地避免硅材料的纯度下降，需要用化学腐蚀将金属污染部分除去。
[0012] 本发明是鉴于这样的以往技术的问题点而开发的。而且，本发明的主要的课题在 于提供一种原料硅破碎装置，该原料硅破碎装置不会使原料硅的纯度下降，而且，能够一面 将微粉化损失抑制得低，一面机械性地将原料硅破碎。
[0013] 为了解决课题的手段
[0014] 记载于技术方案1的发明，是一种原料娃破碎装置10,具备具有相互相向的纵向 的破碎面16、18的一对第一、第二床身12、14,通过使将加热急冷处理完了的高纯度的原料 硅G夹着地进行加压破碎的前述一对破碎面16、18接近、离开，对该原料硅G进行加压破 碎，其特征在于，
[0015] 前述第一床身12,具有有底箱状的第一壳体22、第一破碎用硅20和第一防污构件 24；
[0016] 该有底箱状的第一壳体22在前述破碎面16、18侧开口；
[0017] 该第一破碎用硅20具有与原料硅G相等或其以上的高的纯度，以其一部分从前述 第一壳体22的开口向外方突出的方式配设，其突出面成为前述破碎面16 ;
[0018] 该第一防污构件24,被夹装在了前述第一破碎用硅20及前述第一壳体22之间；
[0019] 前述第二床身14,具有有底箱状的第二壳体42、第二破碎用硅41、侧硅壳体45、一 对侧硅44、第二防污构件48和第三防污构件49 ;
[0020] 该有底箱状的第二壳体42在前述破碎面18侧开口；
[0021] 该第二破碎用硅41，具有与原料硅G相等或其以上的高的纯度，以其一部分从前 述第二壳体42的开口向外方突出的方式配设，其突出面成为前述破碎面18 ;
[0022] 该侧硅壳体45,被配设在了前述第二壳体42的两侧面板42a上；
[0023] 该一对侧硅44,具有与原料硅G相等或其以上的高的纯度，被嵌入前述侧硅壳体 45中，覆盖由前述一对破碎面16、18夹着的空间A的两侧面；
[0024] 该第二防污构件48,被夹装在了前述第二破碎用硅41与前述第二壳体42之间；
[0025] 该第三防污构件49,被夹装在了前述侧硅44与前述侧硅壳体45之间。
[0026] 在本发明的原料硅破碎装置10中，原料硅G是在前述高纯度的第一、第二破碎用 硅20、41之间被进行加压破碎，但此时因为在第一、第二破碎用硅20、41及侧硅44与相对 于原料硅G是异物而成为杂质混入的原因的第一、第二及侧硅壳体22、42、45之间分别夹 装了第一?第三防污构件24、48、49,防止了两者的直接接触，防止了第一、第二及侧硅壳体 22、42、45的构成成分向第一、第二破碎用硅20、41及侧硅44的附着污染，所以即使经过破 碎工程当然也能够保持原料硅G的纯度，而且，即使在破碎工程中第一、第二破碎用硅20、 41及侧硅44的一部分破损而混入原料硅G中，在破损片上也没有杂质的附着，所以被破碎 了的原料硅G的纯度不会下降。
[0027] 另外，在此原料硅破碎装置10中，由于不是由冲击力而是由加压力来咬碎原料硅 G，沿在原料硅G上产生了的大的龟裂进行破碎，所以被破碎物成为大的块状，被进行微粉 化的量急剧减少，能够将微粉化损失极小化到例如2?3% (重量基础）程度。
[0028] 此外，当原料硅G被加压破碎时，该原料硅G由一对侧硅44包围，该一对侧硅44 对由一对破碎面16、18夹着的空间A的两侧面进行覆盖，能够避免被破碎了的原料硅G不 期望地从两侧面洒落。
[0029] 记载于技术方案2的发明，涉及记载于技术方案1的原料娃破碎装置10的改良， 其特征在于，在前述第一壳体22及第二壳体42的至少一方，安装了使前述床身12、14振动 的加振器40。
[0030] 如果由第一破碎用硅20及第二破碎用硅41的破碎面16、18对原料硅G进行加压 破碎，则被粉碎了的原料硅G的小碎块被推压附着在该破碎面16、18上，如果此附着量变多 起来，则给破碎后的原料硅G的排出带来障碍。这一点，通过在本发明的原料硅破碎装置10 上设置了加振器40,使该加振器40工作，能够使第一床身12及/或第二床身14振动，将附 着在了破碎面16、18上的原料硅G的小碎块拂落。
[0031] 发明的效果
[0032] 根据本发明，由于能够将与加热急冷处理完了的原料硅直接接触的物质仅限于原 料硅和前述高纯度的硅材料，所以在原料硅的破碎工程中，能够将该原料硅的纯度下降的 危险极小化，并且一面使微粉化损失下降，一面与由人力进行破碎的情况相比大幅度地减 少在原料硅的破碎中需要的劳力。
【专利附图】
【附图说明】
[0033] 图1是表示适用了本发明的原料硅破碎装置的俯视剖视图。
[0034] 图2是第一床身的（a)正视图及（b)左侧视图。
[0035] 图3是第二床身的（a)正视图及（b)X - X向视的侧视图。
[0036] 图4是表示原料硅的破碎时的第一及第二床身的位置关系的原料硅破碎装置的 侧视图。
[0037] 图5是表示投入原料硅时的第一及第二床身的位置关系的原料硅破碎装置的侧 视图。
【具体实施方式】
[0038] 为了实施发明的方式
[0039] 下面，使用【专利附图】
【附图说明】适用了本发明的原料硅破碎装置10。原料硅破碎装置10,是 适合于被实施了加热急冷处理并在内部包藏了无数的微细裂纹的杆状或大块状(或由CZ 法、FZ法、铸造法制造，切出了硅晶片后的残余材料）的高纯度的原料硅G的破碎的装置，如 图1所示，具备左右一对第一床身12及第二床身14,由这些床身12、14的相互相向的破碎 面16、18对原料硅G进行加压破碎。第一床身12,如图2、3所示，大体由第一破碎用硅20、 第一壳体22和推压构件28及第一防污构件24构成，第二床身14,如图3 (a) (b)所不， 大体由第二破碎用硅41及侧硅44、第二壳体42及侧硅壳体45、推压构件50及60,以及第 二、三防污构件48及49构成。
[0040] 第一破碎用硅20是高纯度硅，成为与原料硅G同等(例如，11个9)或其以上的纯 度，通过以下的方法制作，即，将由西门子法制造了的未被实施加热急冷处理的实心圆柱状 的多晶硅切断成规定长度，并且切出四角柱状，对四角进行倒角后，实施腐蚀处理，除去了 污染金属。另外，多晶硅也可由西门子法以外的方法制造，但用西门子法在第一破碎用硅20 的硬度这一点是适合的。这些情况在第二破碎用硅41及侧硅44中也相同。
[0041] 在本实施例的情况下，2根的第一破碎用硅20在第一壳体22的内侧在纵方向（虽 然未图不，但也可在横方向）排列，其一部分从第一壳体22的开口向外方突出地配设，此突 出了的部分的突出面成为在与第二床身14的破碎面18之间对原料硅G进行加压破碎的破 碎面16。同样，在第二破碎用硅41中，从第二壳体42的开口起的突出面成为在与第一床身 12的破碎面16之间对原料硅G进行加压破碎的破碎面18,在侧硅44中，从侧硅壳体45的 开口起的突出面在原料硅G的破碎时覆盖被第一床身12的破碎面16和第二床身14的破 碎面18夹着的空间A的两侧面。当然，第一破碎用硅20的根数不限于此，与原料硅破碎装 置10的额定能力一致地，也可以是1根，也可以是3根以上。另外，第一破碎用硅20的长 度也不特别地限定。这些情况在第二破碎用硅41及侧硅44在也相同。
[0042] 第一壳体22是在破碎面16侧进行了开口的有底箱状体，在本实施例中使用了将 不锈钢板折曲并将接合部进行了焊接的有底箱状体，由背面板22d、从背面板22d的侧面向 直角方向折曲了的侧面板22a、从背面板22d的上端向直角方向折曲了的顶面板22b及从背 面板22d的下端向直角方向折曲了的底面板22c构成。
[0043] 本实施例的第一壳体22,在其两侧面板22a上部形成了切口 26,切口 26是为了容 易进行第一破碎用硅20的装拆，而且为了使得后述的第二壳体42的侧硅44与第一壳体22 不干涉。因此，顶面板22b仅向前方突出了两侧面板22a的切口 26量，在第一壳体22的两 侧面板22a的避开了切口 26的部分及顶面板22b的前述突出部分上，分别各在2个部位形 成了用于安装对该推压构件28进行加载的推压螺栓30的螺栓孔32,在该螺栓孔32中螺纹 安装了推压螺栓30。
[0044] 另外，第一壳体22的背面，经在其上、中、下段中以向左右两侧突出的方式设置了 的3片隔片34,由螺栓固定安装在基座板36的一方的面上。另外，在隔片34与基座板36 之间，虽然不是必须的，但在这里夹入了橡胶板的那样的缓冲材料34a。另外，在基座板36 的另一方的面上，在其四角安装了防振件38,并且在其中央部安装了加振器40。当然，加振 器40也可安装在后述的第二床身14上，或安装在两床身12、14上。
[0045] 第一防污构件24,由顶面侧的第一防污构件24b、侧面侧的第一防污构件24a、第 一防污构件24c及第一防污构件24d构成。顶面侧的第一防污构件24b，与被收纳在第一 壳体22中的1个或多个高纯度的第一破碎用硅20的顶面直接接触地进行覆盖。侧面侧的 第一防污构件24a，与该第一破碎用硅20的侧面直接接触地对其进行覆盖。第一防污构件 24c，与该第一破碎用硅20的底面直接接触地对其进行覆盖。第一防污构件24d，与该第一 破碎用硅20的背面整个面直接接触地对其进行覆盖。作为第一防污构件24的材质，可使 用聚四氟乙烯板、与原料硅G同等(例如，119)或其以上的纯度的硅板等。
[0046] 更具体地说，侧面侧及顶面侧的第一防污构件24a、24b，分别被夹装在第一壳体 22的侧面板22a及顶面板22b中的推压构件28与被收纳的1个或多个第一破碎用硅20的 顶面或侧面之间。第一壳体22的背面板22d及底面板22c不用使用推压构件，在与第一破 碎用硅20的背面及底面之间遍及该背面整个面及底面整个面地直接夹入了背面侧的第一 防污构件24d、底面侧的第一防污构件24c。
[0047] 侧面侧的第一防污构件24a及底面侧的第一防污构件24c的形状，与第一壳体22 的侧面及底面的形状一致地形成，该第一防污构件24a、24c以从第一壳体22的侧面及底面 分别不向外露出的方式形成。
[0048] 另一方面，顶面侧的第一防污构件24b，超过第一壳体22的顶面板22b地大地向前 突出至第一破碎用硅20的破碎面16的近旁，对1个或多个第一破碎用硅20的上面遍及整 个宽度地进行覆盖保护。另外，背面侧的第一防污构件24d，形成为对1个或多个第一破碎 用硅20的背面整个面进行覆盖的大小。
[0049] 推压构件28由不锈钢板制成，分别配设在顶面侧及侧面用的两第一防污构件 24a、24b的外侧，形成为与它们相同的形状。而且，推压构件28分别由第一壳体22的两侧 面及顶面的安装了双螺母的推压螺栓30推压，被嵌入了第一壳体22中的第一破碎用硅20 由与它们相接地配设了的侧面侧和顶面侧的第一防污构件24a、24b及被直接夹持了的底 面侧的第一防污构件24c推压固定在第一壳体22上。
[0050] 第二床身14,如图3 (a) (b)所示，大体由第二破碎用硅41、第二壳体42、侧硅44、 侧娃壳体45、第二防污构件48及第三防污构件49以及第二壳体42用和侧娃壳体45用的 推压构件50、60构成。
[0051] 第二壳体42是在破碎面18侧进行开口的与第一壳体22同样的有底箱状体，使用 不锈钢板的折曲加工焊接品，由背面板42d、侧面板42a、顶面板42b及底面板42c构成。另 夕卜，在本实施例的第二壳体42上，相对于侧面板42a倾斜地设置了侧娃壳体45,因此，被嵌 入侧硅壳体45的侧硅44相对于侧面板42a倾斜地嵌入，该两侧面板42a的宽度与侧硅44 的倾斜一致地，其下端部分以变窄至能插入侧硅壳体45的宽度、越往上去宽度变得越宽的 方式被倾斜地切除(切除部分是图3 (b)的左向下的一点斜线部分，被切除了的侧面板42a 由右向上的一点斜线表示)，以便当以倾斜状态嵌入的侧硅44向侧硅壳体45插入时侧面板 42a不成为障碍。另外，在本实施例中，在两侧面板42a的下端部分中，与侧硅44的底面的 倾斜一致地朝向底面板42c的前端地向下倾斜地被切除。即，两侧面板42a与侧硅壳体45 倾斜一致地被切除成直角三角形状。
[0052] 第二壳体42的背面板42d，与第一壳体22同样，与被收纳的1个或多个第二破碎 用硅41 一致地形成以便它们被收纳，顶面板42b及背面板42d的前端延伸至与被收纳了的 第二破碎用硅41的破碎面18相比向背面侧返回了一些的位置。此前端至破碎面18的距 离T，如图4所示，与第一壳体22中的该前端至破碎面16的距离S相比形成为窄宽度(换言 之，第二破碎用硅41的突出余量小)。
[0053] 另外，与第一壳体22同样，第二壳体42设置在的背面42d与需要相应地夹入了橡 胶板的那样的缓冲材料56a，由设置在了上、中、下段3段上的隔片56安装在基座板58上。
[0054] 第二防污构件48,由顶面侧的第二防污构件48b、侧面侧的第二防污构件48a、第 二防污构件48c及第二防污构件48d构成。顶面侧的第二防污构件48b，与被收纳在了第 二壳体42中的1个或多个第二破碎用硅41的顶面直接接触地覆盖。侧面侧的第二防污构 件48a，与该第二破碎用硅41的侧面直接接触地对其进行覆盖。第二防污构件48c，与该第 二破碎用硅41的底面直接接触地对其进行覆盖。第二防污构件48d，与该第二破碎用硅41 的背面直接接触地对其进行覆盖。
[0055] 即，侧面侧及顶面侧的第二防污构件48a、48b，被分别夹装在第二壳体42的侧面 板42a及顶面板42b中的推压构件50与被收纳的1个或多个第二破碎用硅41的顶面或侧 面之间。进而，在第二壳体42的背面板42d及底面板42c中不用使用推压构件，背面侧的 第二防污构件48d、底面侧的第二防污构件48c遍及第二破碎用硅41的背面及底面地被直 接夹入与第二破碎用硅41的背面及底面之间。
[0056] 侧面侧、顶面侧及底面侧的第二防污构件48a?48c的形状，与第二壳体42的侧 面、顶面侧及底面的形状一致地形成，它们以从第二壳体42的侧面、顶面及底面不向外露 出的方式形成。另外，背面侧的第二防污构件48d形成为对被收纳了的1个或多个第二破 碎用硅42的背面整个面进行覆盖的大小。
[0057] 第二壳体42的推压构件50与前述同样地由不锈钢板制成，分别配设在顶面侧及 两侧面用的第二防污构件48a、48b的外侧，形成为与它们相同的形状。而且，推压构件50 由第二壳体42的两侧面及顶面的安装了双螺母的推压螺栓30分别推压，被嵌入了第二壳 体42中的第二破碎用硅41由与它们相接地配设了的侧面侧和顶面侧的第二防污构件48a、 48b及被直接夹持了的底面侧的第二防污构件48c推压固定在第二壳体42上。
[0058] -对侧硅壳体45是不锈钢板金制的通过折曲加工焊接而成的同样的有底箱状 体，由背面板45d、侧面板45a、顶面板45b及底面板45c构成，以其开口朝向第二破碎用娃 41的方式在第二壳体42的两侧面板42a上遍及全长地通过焊接或螺栓固定了第二壳体42 侧的侧面板45a的曲折接合部45al，用于更牢固地对两者进行保持的截面L字状的加强构 件62,遍及全长地配设固定在设置在基座板58的两侧端的加强杆58a与一对侧娃壳体45 之间（参照图1)。而且，该侧硅壳体45如前所述相对于第二壳体42倾斜地安装，如图3(b) 所不，越往图中上方去，侧娃44的从破碎面18的露出部分的伸出宽度变得越大。另外，安 装推压螺栓52的螺栓孔54,在侧硅壳体45的第一壳体侧面板45a上形成在上下2个部位， 在顶面板45b上形成在1个部位，推压螺栓52通过安装双螺母进行螺纹安装。
[0059] 第三防污构件49,由顶面侧的第三防污构件49b、侧面侧的第三防污构件49a、第 三防污构件49c及第三防污构件49d构成。顶面侧的第三防污构件49b，与被收纳在了侧硅 壳体45中的1个或多个高纯度侧硅44的顶面直接接触地进行覆盖。侧面侧的第三防污构 件49a，与该高纯度侧硅44的侧面直接接触地对其进行覆盖。第三防污构件49c，与该高纯 度侧硅44的底面直接接触地对其进行覆盖。第三防污构件49d，与该高纯度侧硅44的背面 直接接触地对其进行覆盖。更具体地说，第一壳体22侧的侧面侧及顶面侧的第三防污构件 49a、49b，被分别夹装在侧硅壳体45的第一壳体22侧的侧面板45a及顶面板45b中的推压 构件60与被收纳了的侧硅44的顶面或第一壳体22侧的侧面之间。进而，在侧硅壳体45 的背面板45d、底面板45c及第二壳体42侧的侧面侧，不用使用推压构件，在与侧硅44的背 面及底面以及第二壳体42侧的侧面之间遍及该背面整个面及底面以及第二壳体42侧的侧 面整个面地直接夹入了第三防污构件49d、49c及49a。
[0060] 另外，侧硅44隔开一些间隙地朝向第二破碎用硅41的侧面地配置，以便如图1所 示在使第二床身14工作而关闭了破碎面16、18时，侧硅44与第一破碎用硅20的侧面不接 触。因此，在第二破碎用硅41与侧硅44之间发生间隙。此间隙，因为侧硅44相对于第二 破碎用硅41倾斜地配置，所以按照与说明了的第二壳体42的侧面板42a的关系，该间隙表 示越往下去则宽度逐渐变大的直角三角形。在第二破碎用硅41与侧硅44的间隙中，留出 第二破碎用硅41的突出余量地堵塞了用于埋上此间隙的聚四氟乙烯板制或与前述硅41、 44至少相同程度的纯度的充填材料88 (参照图1)，避免了破碎了的原料硅G进入该间隙。 另外，侧娃44与第一、二破碎用硅20、41相比形状高，与它们相比向上方突出（参照图4、5)。
[0061] 原料硅破碎装置10,如图4及图5所示，经第一、二基座63、70载置在台座68上， 与原料硅破碎装置10的破碎面16、18的正下方一致地设置了使被破碎了的原料硅G落下 的开口 69。另外，在开口 69的下方未图示但配置了将被破碎了的原料硅G搬出的搬运车。
[0062] 原料硅破碎装置10的第一床身12,以其破碎面16成为大体垂直的方式经防振件 38安装在第一基座64上。第一基座64,由其下端面经滑动机构66安装在台座68的上面 上，此滑动机构66能够选择第一床身12相对于台座68滑动自如的状态或被固定了的状 态。
[0063] 第二床身14,与第一床身12的破碎面16相向地安装在第二基座70上，此第二基 座70经开口 69安装在台座68的上面上。具体地说，第二基座70的下端中的第一床身12 侧端部由铰链72可转动地铰接在台座68上，在该第二基座70的背面（图中右侧面）上，安 装了以铰链72为中心使第二床身14转动的转动机构74。由此转动机构74,第二床身14 的破碎面18在从大体垂直并与第一床身12的破碎面16大体平行的状态（图4)至打开了 越往上方去则与该破碎面16的距离变得越宽的口的状态为止（图5)的范围内往返摆动。
[0064] 转动机构74,由连杆机构76和由油压（也可以是空气压或水压等）进行伸缩的动 作执行器78构成。连杆机构76具有2根连杆构件80a、80b，一方的连杆构件80a的一端可 转动地铰接在安装了第二床身14的第二基座70的侧面上，另一方的连杆构件80b的一端 例如可转动地铰接在安装在了建筑物的钢筋等上的托架82上。而且，一方的连杆构件80a 的另一端、另一方的连杆构件80b的另一端及动作执行器78的一端由销84铰接，动作执行 器78的另一端可转动地铰接在安装在了台座68的上面上的托架86上。因此，通过使动作 执行器78伸缩，第二床身14由连杆构件80a、80b以铰链72为中心相对于台座68往返摆 动。另外，此时，在第二床身14向后方倒入而使与第一床身12的打开角度为最大时，侧硅 44的第一床身12侧的侧面的纵方向的棱线至少不超过第一破碎用硅20的破碎面16地保 持重叠了的状态。
[0065] 说明使用本实施例的原料硅破碎装置10对原料硅G进行破碎的步骤。最初，使用 安装在了第一床身12 (第一基座64)的下面上的滑动机构66对破碎面16与第二床身14 的破碎面18的间隔进行调整。如上所述，由于通过转动机构74工作，第二床身14以其下 端中的第一床身12侧端部的铰链72为中心进行摆动，所以两破碎面16、18间的间隔越往 上方去则变动得越大，但下端中的间隔d几乎不变化。因此，该间隔d成为从原料硅破碎装 置10向系统外排出的破碎后的原料硅G的最大粒径。
[0066] 在适当地设定了上述间隔d后，使滑动机构66成为固定状态，相对于台座68固定 第一床身12,然后，使动作执行器78工作，使第二床身14向倒下方向移动，使两破碎面16、 18间的上端中的间隔成为最大，使原料硅破碎装置10成为可接受原料硅的状态（图5)。然 后，从两破碎面16、18的上端投入包藏了无数微细裂纹的原料硅G的大块。原料硅G的大 块在打开成了 V字的两破碎面16、18间的某一个位置挂住。
[0067] 投入了原料硅G后，通过在该状态下使动作执行器78工作，使第二床身14向关闭 的方向转动，该第二床身14的破碎面18相对于相向的第一床身12的破碎面16接近，对被 两破碎面16、18夹着的原料硅G的大块进行加压。被加压了的原料硅G的大块沿内包的微 细裂纹中的弱的部分裂开，成为更小的块。如果接着使第二床身14向倒下方向再次移动， 则被破碎而成为了某种程度的小块的原料硅G与开口动作一起在两破碎面16、18间落下， 比两破碎面16、18的间隔d小的原料硅G保持不变地向开口 69落下。比间隔d大的原料硅 G在途中挂住，由第二次的关闭第二床身14的方向的动作进一步破碎成小块。重复进行这 样的破碎运动，将位于两破碎面16、18之间的原料硅G破碎成比间隔d小的小块。即，原料 硅G的粒径通过在两破碎面16、18间多次被进行加压破碎，逐渐变小，粒径变小了的原料硅 G渐渐地向下方移动下去。最终，在其粒径变得比两破碎面16、18的下端中的间隔d小的阶 段，破碎后的原料硅G被从原料硅破碎装置10向系统外排出。间隔d由于能够如前述的那 样调整，所以与要求的粒径相应地进行间隔d的调整。原料硅G的破碎，由于如前述的那样 以沿内包了的微细裂纹逐渐地成为小块的方式进行，所以难以成为粉状，微粉化损失下降。
[0068] 另外，由于侧硅44与第一、二破碎用硅20、41相比形状高，所以即使在破碎时与第 二床身14的向破碎方向的移动一起，要在破碎面16、18上滑动而向上方移动，并且在横方 向逃跑，也被侧硅44阻拦，不会从横向脱落。
[0069] 另外，原料娃G的排出时，由于能够由加振器40使第一壳体22 (或/及第二壳体 42)振动，所以通过使第一壳体22 (或/及第二壳体42)振动，能够将附着在了破碎面16 (或/及破碎面18)上的原料硅G的小碎块拂落。
[0070] 另外，在上述实施例中，侧硅44相对于第二破碎用硅41倾斜地配置，但如果使用 能够覆盖在对原料硅G进行破碎中由两破碎面16、18夹着的空间A的两侧面的程度地面积 大的侧硅44,则也可相对于第二破碎用硅41平行地安装该侧硅44。
[0071] 另外，如上述的那样，第一破碎用硅20、第二破碎用硅41及侧硅44中的与原料硅 G接触的角部，最好被进行了倒角（例如，70至80 Φ )。这是因为，假如角部尖，则在对原料硅 G进行推压破碎时存在该尖的角部产生缺口的危险，但通过对角部进行倒角，能够消除那样 的问题。
[0072] 符号的说明：
[0073] 10 :原料硅破碎装置，12 :第一床身，14 :第二床身，16 :破碎面，18 :破碎面，20 :第 一破碎用娃，22 :第一壳体，22a :侧面板，22b :顶面板，22c :底面板，22d :背面板，24、24a、 24b、24c、24d :第一防污构件，26 :切口，28 :推压构件，30 :推压螺栓，32 :螺栓孔，34 :隔片， 36 :基座板，38 :防振件，40 :加振器，41 :第二破碎用硅，42 :第二壳体，42a :侧面板，42b :顶 面板，42c :底面板，42d :背面板，44 :侧娃，45 :侧娃壳体，45a :侧面板，45b :顶面板，45c :底 面板，45d :背面板，48、48&、4813、48〇、48(1:第二防污构件，49、483、4813、48〇、48(1 :第三防污 构件，50 :推压构件，52 :推压螺栓，54 :螺栓孔，56 :隔片，58 :基座板，60 :推压构件，62 :加 强构件，64 :第一基座，66 :滑动机构，68 :台座，70 :第二基座，72 :轴，74 :转动机构，76 :连 杆机构，78 :动作执行器，80a、80b :连杆构件，82 :托架，84 :销，86 :托架，88 :充填材料。
【权利要求】
1. 一种原料娃破碎装置，具备具有相互相向的纵向的破碎面的一对第一、第二床身，通 过使将加热急冷处理完了的高纯度的原料硅夹着地进行加压破碎的前述一对破碎面接近、 离开，对该原料硅进行加压破碎，其特征在于， 前述第一床身，具有有底箱状的第一壳体、第一破碎用娃和第一防污构件； 该有底箱状的第一壳体在前述破碎面侧开口； 该第一破碎用娃具有与原料娃相等或其以上的高的纯度，以其一部分从前述第一壳体 的开口向外方突出的方式配设，其突出面成为前述破碎面； 该第一防污构件，被夹装在了前述第一破碎用娃及前述第一壳体之间； 前述第二床身，具有有底箱状的第二壳体、第二破碎用硅、侧硅壳体、一对侧硅、第二防 污构件和第三防污构件； 该有底箱状的第二壳体在前述破碎面侧开口； 该第二破碎用硅，具有与原料硅相等或其以上的高的纯度，以其一部分从前述第二壳 体的开口向外方突出的方式配设，其突出面成为前述破碎面； 该侧硅壳体，被配设在了前述第二壳体的两侧面板上； 该一对侧硅，具有与原料硅相等或其以上的高的纯度，被嵌入前述侧硅壳体中，覆盖由 前述一对破碎面夹着的空间的两侧面； 该第二防污构件，被夹装在了前述第二破碎用硅与前述第二壳体之间； 该第三防污构件，被夹装在了前述侧硅与前述侧硅壳体之间。
2. 根据权利要求1所述的原料硅破碎装置，其特征在于，在前述第一壳体及第二壳体 的至少一方，安装了使前述床身振动的加振器。
【文档编号】C01B33/02GK104114490SQ201180073757
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2011年9月29日 优先权日:2011年9月29日
【发明者】村井刚, 小中敏典 申请人:长州产业株式会社
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