一种多晶硅还原炉用高效加热器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种多晶硅还原炉用高效加热器，包括接线机构、第一固定架、第二固定架、中心杆、固定夹件和电炉丝，接线机构包括接线腔室、固定法兰、绝缘管和电极杆，绝缘管包括一级绝缘管和二级绝缘管，电极杆包括一级电极杆和二级电极杆，第一固定架和第二固定架均由固定环、中心环和第一支撑杆组成，第一固定架和第二固定架之间设有若干固定拉条，中心杆外设有若干包箍件和短路环，固定夹件上设有若干第一通孔、第二通孔和第三通孔；本发明安装稳固方便，通过采用三个绝缘管和电极杆，及排列具有高度差的电炉丝结构设计，有利于使相邻电炉丝的距离大于爬电距离，提高用电安全性和加热效率。
【专利说明】
一种多晶硅还原炉用高效加热器
技术领域
[0001]本发明涉及一种多晶硅还原炉用高效加热器，属于电器设备技术领域。
【背景技术】
[0002]多晶硅是制造光/伏发电的太阳能电池片的基础材料，同时以电子级多晶硅为原料生产的单晶硅是电子信息产业的基础材料，是生产大规模集成电路、半导体分离元件、电力电子器件的原材料，目前多晶硅生产工艺普遍采用西门子法，在还原炉内通过发生化学反应生成多晶硅法，反应温度可高达1050?1150°C，因此还原炉加热器设计尤为重要。
[0003]现有技术中的多晶硅还原炉用加热器存在电极杆安装不紧密可靠，易产生接触不良导致高温熔断，绝缘性不佳，易导致断电漏电危险，绝缘体在快冷和快热条件下易开裂，增加维修负担和生产安全性，固定夹紧不稳定可靠，易使电炉丝震动位移，结构设计不合理造成电炉丝安装后，相邻电炉丝的距离小于爬电距离，从而产生爬电现象，降低绝缘性能，造成用电安全性危害等问题，且单一绝缘体，对电炉丝传热较慢等问题，难以满足实际生产情况，影响加热效率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种多晶硅还原炉用高效加热器，安装稳固方便，采用三个绝缘管和电极杆和排列具有高度差的电炉丝结构设计，有利于使相邻电炉丝的距离大于爬电距离，提高用电安全性和加热效率。
[0005]本发明是通过如下的技术方案予以实现的:
一种多晶硅还原炉用高效加热器，包括接线机构、第一固定架、第二固定架、中心杆、由碳化硅陶瓷制成的固定夹件和电炉丝，其中，所述接线机构包括接线腔室、固定法兰、由天然云母制成的绝缘管和电极杆，其中，所述接线腔室顶部设有法兰盖板，所述接线腔室顶表面上设有插孔和中心杆孔，所述插孔有三个，且分别绕接线腔室一周均匀间隔设置，所述三个插孔上均设有接线卡，所述接线腔室侧壁上设有防爆接头，所述接线腔室底部设有法兰底板；
所述绝缘管有三个，且顶部连接有连接法兰，所述三个绝缘管呈圆周状均匀间隔设置，所述连接法兰与法兰底板相连，所述绝缘管包括一级绝缘管和二级绝缘管，所述一级绝缘管外设有保护套管，所述保护套管端部置于固定法兰内，所述固定法兰、连接法兰、法兰底板和法兰盖板上均设有若干安装孔，所述若干安装孔呈圆周状均匀间隔设置，所述一级绝缘管底部和二级绝缘管顶部相连，且均设有倾斜开口，所述倾斜开口与一级绝缘管和二级绝缘管的侧壁倾斜相连；
所述电极杆包括一级电极杆和二级电极杆，所述一级电极杆位于一级绝缘管内部，所述一级电极杆一端穿过连接法兰和法兰底板置于接线腔室内，且设有接线孔，另一端设有连接凸起，所述接线孔上设有若干螺孔，所述二级电极杆位于二级绝缘管内部，且与二级绝缘管内壁间隙配合，所述二级电极杆顶部设有连接凹陷，所述连接凹陷与连接凸起配合相连；
所述第一固定架和第二固定架均由固定环、中心环和第一支撑杆组成，所述固定环上设有若干固定孔，所述若干固定孔绕固定环一周均匀间隔设置，所述中心环位于固定环中心处，所述中心环上设有中心孔，所述第一支撑杆有三个，且两端分别与固定环和中心环相连，相邻第一支撑杆之间的夹角Θ1为120° ;
所述第一固定架和第二固定架平行设置，所述第一固定架和第二固定架之间设有若干固定拉条，所述固定拉条两端穿过固定孔分别与第一固定架和第二固定架垂直相连，并设有安装螺母；
所述中心杆一端依次穿过第一固定架和接线腔室置于中心杆孔内，另一端置于第二固定架的中心孔内，并与第二固定架之间设有挡块，所述中心杆外设有若干包箍件和短路环，所述包箍件包括包箍环和第二支撑杆，所述包箍环边缘设有若干卡口，所述卡口与固定拉条配合使用，所述第二支撑杆有三个，且分别与第一支撑杆平行设置，所述短路环位于第一固定架和第二固定架之间，所述短路环上设有三个接触片，所述三个接触片分别与二级电极杆底部相连；
所述固定夹件呈扇形结构，且有若干个，分别位于中心杆与固定拉条之间均匀间隔设置，每三个固定夹件分别与三个接触片的位置对应设置，所述固定夹件上设有若干第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述若干第一通孔、第二通孔和第三通孔呈圆弧形均匀间隔设置，并由内向外逐层分布，所述电炉丝设置于第一通孔、第二通孔和第三通孔内，且固定夹件内的电炉丝与位置对应设置的接触片相连。
[0006]上述一种多晶硅还原炉用高效加热器，其中，所述保护套管端部设有加强凸起，所述加强凸起与保护套管外壁的倾斜角Θ2为120°。
[0007]上述一种多晶硅还原炉用高效加热器，其中，所述倾斜开口内壁与一级绝缘管和二级绝缘管内壁的倾斜夹角Θ3为10°。
[0008]上述一种多晶硅还原炉用高效加热器，其中，所述相邻第一通孔圆心之间的圆弧角Θ4为40° ο
[0009]上述一种多晶硅还原炉用高效加热器，其中，所述相邻第二通孔圆心之间的圆弧角Θ5为24°。
[0010]上述一种多晶硅还原炉用高效加热器，其中，所述相邻第三通孔圆心之间的圆弧角Θ6为13° ο
[0011]上述一种多晶硅还原炉用高效加热器，其中，所述若干固定拉条外设有防护罩，所述防护罩与固定法兰相连。
[0012]本发明的有益效果为:
本发明通过保护套管保护绝缘管，并以倾斜夹角Θ2为10°的加强凸起保证与固定法兰的安装稳定性；以天然云母制成的绝缘管，可耐高温1500?1600°C，三个绝缘管呈圆周状均匀间隔设置，使之形成以120°每个的分区，以便连接电炉丝，提高导电加热效率；以倾斜夹角Θ2为10°的倾斜开口，增加一级电极杆和二级电极杆连接安装的稳定性。
[0013]本发明采用三个第一支撑杆可实现电炉丝分区，构成整圆结构;包箍件与固定拉条配合实现整体支撑固定；固定夹件位于中心杆和固定拉条之间，实现电炉丝夹紧;碳化硅陶瓷制成的固定夹件，具有高耐热性。
[0014]本发明固定夹紧可靠，采用逐层分布且第一通孔圆心之间的圆弧角Θ2为40°、Θ3为24°、Θ4为13，保证电炉丝安装具有高度落差，相邻带电阻丝的距离大于爬电距离，提高用电安全性，防护罩起防护作用。
[0015]综上，本发明安装稳固方便，通过采用三个绝缘管和电极杆120°/个构成整圆，和排列具有高度差的电炉丝结构设计，有利于使相邻电炉丝的距离大于爬电距离，提高用电安全性和加热效率。
【附图说明】
[0016]图1为本发明结构示意图。
[0017]图2为本发明C方向示意图。
[0018]图3为本发明保护套管结构示意图。
[0019]图4为本发明一级绝缘管结构示意图。
[0020]图5为本发明电极杆结构示意图。
[0021]图6为本发明固定法兰结构示意图。
[0022]图7为本发明第一固定架结构示意图。
[0023]图8为本发明包箍件结构示意图。
[0024]图9为本发明短路环结构示意图。
[0025]图10为本发明固定夹件结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明。
[0027]—种多晶硅还原炉用高效加热器，包括接线机构1、第一固定架2、第二固定架3、中心杆4、由碳化硅陶瓷制成的固定夹件5和电炉丝6，其中，所述接线机构I包括接线腔室7、固定法兰8、由天然云母制成的绝缘管9和电极杆10，其中，所述接线腔室7顶部设有法兰盖板11，所述接线腔室7顶表面上设有插孔12和中心杆孔13，所述插孔12有三个，且分别绕接线腔室7—周均匀间隔设置，所述三个插孔12上均设有接线卡47，所述接线腔室7侧壁上设有防爆接头14，所述接线腔室7底部设有法兰底板15;
所述绝缘管9有三个，且顶部连接有连接法兰16，所述三个绝缘管9呈圆周状均匀间隔设置，所述连接法兰16与法兰底板15相连，所述绝缘管9包括一级绝缘管17和二级绝缘管18，所述一级绝缘管17外设有保护套管19，所述保护套管19端部置于固定法兰8内，所述保护套管19端部设有加强凸起20，所述加强凸起20与保护套管19外壁的倾斜角Θ2为120° ;
所述固定法兰8、连接法兰16、法兰底板15和法兰盖板11上均设有若干安装孔21，所述若干安装孔21呈圆周状均匀间隔设置，所述一级绝缘管17底部和二级绝缘管18顶部相连，且均设有倾斜开口 22，所述倾斜开口 22与一级绝缘管17和二级绝缘管18的侧壁倾斜相连，所述倾斜开口 22内壁与一级绝缘管17和二级绝缘管18内壁的倾斜夹角Θ3为10°;
所述电极杆10包括一级电极杆23和二级电极杆24，所述一级电极杆23位于一级绝缘管17内部，所述一级电极杆23—端穿过连接法兰16和法兰底板15置于接线腔室7内，且设有接线孔24，另一端设有连接凸起25，所述接线孔24上设有若干螺孔26，所述二级电极杆24位于二级绝缘管18内部，且与二级绝缘管18内壁间隙配合，所述二级电极杆24顶部设有连接凹陷27，所述连接凹陷27与连接凸起25配合相连；
所述第一固定架2和第二固定架3均由固定环28、中心环29和第一支撑杆30组成，所述固定环28上设有若干固定孔31，所述若干固定孔31绕固定环28—周均匀间隔设置，所述中心环29位于固定环28中心处，所述中心环29上设有中心孔32，所述第一支撑杆30有三个，且两端分别与固定环28和中心环29相连，相邻第一支撑杆30之间的夹角Θ1为120°;
所述第一固定架2和第二固定架3平行设置，所述第一固定架2和第二固定架3之间设有若干固定拉条33，所述固定拉条33两端穿过固定孔31分别与第一固定架2和第二固定架3垂直相连，并设有安装螺母34，所述若干固定拉条33外设有防护罩35，所述防护罩35与固定法兰8相连；
所述中心杆4一端依次穿过第一固定架2和接线腔室7置于中心杆孔13内，另一端置于第二固定架3的中心孔32内，并与第二固定架3之间设有挡块36，所述中心杆4外设有若干包箍件37和短路环38，所述包箍件37包括包箍环39和第二支撑杆40;
所述包箍环39边缘设有若干卡口41，所述卡口41与固定拉条33配合使用，所述第二支撑杆40有三个，且分别与第一支撑杆30平行设置，所述短路环38位于第一固定架2和第二固定架3之间，所述短路环38上设有三个接触片42，所述三个接触片42分别与二级电极杆24底部相连；
所述固定夹件5呈扇形结构，且有若干个，分别位于中心杆4与固定拉条33之间均匀间隔设置，每三个固定夹件5分别与三个接触片42的位置对应设置，所述固定夹件5上设有若干第一通孔43、第二通孔44和第三通孔45;
所述若干第一通孔43、第二通孔44和第三通孔45呈圆弧形均匀间隔设置，并由内向外逐层分布，所述相邻第一通孔43圆心之间的圆弧角Θ4为40°，所述相邻第二通孔44圆心之间的圆弧角Θ5为24°，所述相邻第三通孔45圆心之间的圆弧角Θ6为13°，所述电炉丝6设置于第一通孔44、第二通孔45和第三通孔46内，且固定夹件5内的电炉丝6与位置对应设置的接触片42相连。
[0028]本发明的工作方式为:通过在插孔或防爆接头插入引线与电极杆相连，以螺孔锁紧，实现供电，并以电炉丝实现加热;通过采用三个绝缘管和电极杆120°/个构成整圆，和排列具有高度差的电炉丝结构设计，有利于使相邻电炉丝的距离大于爬电距离，提高用电安全性和加热效率。
[0029]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种多晶硅还原炉用高效加热器，包括接线机构、第一固定架、第二固定架、中心杆、由碳化硅陶瓷制成的固定夹件和电炉丝，其特征为，所述接线机构包括接线腔室、固定法兰、由天然云母制成的绝缘管和电极杆，其中，所述接线腔室顶部设有法兰盖板，所述接线腔室顶表面上设有插孔和中心杆孔，所述插孔有三个，且分别绕接线腔室一周均匀间隔设置，所述三个插孔上均设有接线卡，所述接线腔室侧壁上设有防爆接头，所述接线腔室底部设有法兰底板； 所述绝缘管有三个，且顶部连接有连接法兰，所述三个绝缘管呈圆周状均匀间隔设置，所述连接法兰与法兰底板相连，所述绝缘管包括一级绝缘管和二级绝缘管，所述一级绝缘管外设有保护套管，所述保护套管端部置于固定法兰内，所述固定法兰、连接法兰、法兰底板和法兰盖板上均设有若干安装孔，所述若干安装孔呈圆周状均匀间隔设置，所述一级绝缘管底部和二级绝缘管顶部相连，且均设有倾斜开口，所述倾斜开口与一级绝缘管和二级绝缘管的侧壁倾斜相连； 所述电极杆包括一级电极杆和二级电极杆，所述一级电极杆位于一级绝缘管内部，所述一级电极杆一端穿过连接法兰和法兰底板置于接线腔室内，且设有接线孔，另一端设有连接凸起，所述接线孔上设有若干螺孔，所述二级电极杆位于二级绝缘管内部，且与二级绝缘管内壁间隙配合，所述二级电极杆顶部设有连接凹陷，所述连接凹陷与连接凸起配合相连； 所述第一固定架和第二固定架均由固定环、中心环和第一支撑杆组成，所述固定环上设有若干固定孔，所述若干固定孔绕固定环一周均匀间隔设置，所述中心环位于固定环中心处，所述中心环上设有中心孔，所述第一支撑杆有三个，且两端分别与固定环和中心环相连，相邻第一支撑杆之间的夹角Θ1为120° ; 所述第一固定架和第二固定架平行设置，所述第一固定架和第二固定架之间设有若干固定拉条，所述固定拉条两端穿过固定孔分别与第一固定架和第二固定架垂直相连，并设有安装螺母； 所述中心杆一端依次穿过第一固定架和接线腔室置于中心杆孔内，另一端置于第二固定架的中心孔内，并与第二固定架之间设有挡块，所述中心杆外设有若干包箍件和短路环，所述包箍件包括包箍环和第二支撑杆，所述包箍环边缘设有若干卡口，所述卡口与固定拉条配合使用，所述第二支撑杆有三个，且分别与第一支撑杆平行设置，所述短路环位于第一固定架和第二固定架之间，所述短路环上设有三个接触片，所述三个接触片分别与二级电极杆底部相连； 所述固定夹件呈扇形结构，且有若干个，分别位于中心杆与固定拉条之间均匀间隔设置，每三个固定夹件分别与三个接触片的位置对应设置，所述固定夹件上设有若干第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述若干第一通孔、第二通孔和第三通孔呈圆弧形均匀间隔设置，并由内向外逐层分布，所述电炉丝设置于第一通孔、第二通孔和第三通孔内，且固定夹件内的电炉丝与位置对应设置的接触片相连。2.如权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用高效加热器，其特征为，所述保护套管端部设有加强凸起，所述加强凸起与保护套管外壁的倾斜角Θ2为120°。3.如权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用高效加热器，其特征为，所述倾斜开口内壁与一级绝缘管和二级绝缘管内壁的倾斜夹角Θ3为10°。4.如权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用高效加热器，其特征为，所述相邻第一通孔圆心之间的圆弧角Θ4为40°。5.如权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用高效加热器，其特征为，所述相邻第二通孔圆心之间的圆弧角Θ5为24°。6.如权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用高效加热器，其特征为，所述相邻第三通孔圆心之间的圆弧角Θ6为13°。7.如权利要求1所述的一种多晶硅还原炉用高效加热器，其特征为，所述若干固定拉条外设有防护罩，所述防护罩与固定法兰相连。
【文档编号】C01B33/027GK105979620SQ201610302916
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】司马刚, 祝启洪, 冉胜国, 郭光伟
【申请人】扬中市华荣电器设备有限公司