单晶炉用加热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开的单晶炉用加热器，包括电极对和连接于电极对之间的发热体，发热体包括沿发热体的轴向设置的纵向发热部和垂直于发热体的轴线方向设置的横向发热部，横向发热部的长度之和大于纵向发热部的长度之和。本实用新型的单晶炉用加热器结构新颖，横向发热部对发热起主导作用，通过调整横向发热部的纵截面积，可以形成沿中心轴线方向温度变化的热场。
【专利说明】单晶炉用加热器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于单晶炉制造设备【技术领域】，涉及一种单晶炉用加热器。
【背景技术】
[0002]随着世界经济的不断发展，现代化建设对高效能源需求不断增长。光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种，日益受到世界各国的重视并得到大力发展。单晶硅片作为光伏发电的基础材料的一种，有着广泛的市场需求。单晶硅棒的拉制过程中，加热器对于提供晶体生长所需的温度梯度起到至关重要的作用。广泛应用于单晶炉的一种加热器是在大块的石墨胚体上加工出具有多个纵向槽的圆筒形结构，该加热器电阻均匀，无法调节沿轴向不同位置的发热量。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种单晶炉用加热器，以解决现有加热器无法提供沿轴向不同位置的发热量的问题。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，单晶炉用加热器，包括电极对和连接于该电极对之间的发热体，发热体包括沿发热体的轴向设置的纵向发热部和垂直于发热体的轴线方向设置的横向发热部，横向发热部的长度之和大于纵向发热部的长度之和。
[0005]本实用新型的特点还在于，
[0006]横向发热部与纵向发热部的分布相对于发热体的中心轴线对称。
[0007]在发热体的轴线方向同一高度处，横向发热部连续或间断分布于同一个圆周上。
[0008]沿发热体的轴线方向，远离电极对的横向发热部的纵截面积小于靠近电极对的横向发热部的纵截面积。
[0009]发热体与电极对为分体式相互连接的结构，或者发热体与电极对成型于一体。
[0010]发热体为一体成型。
[0011]发热体由多个发热拼接块拼接而成，横向发热部或者横向发热部与纵向发热部的连接体构成发热拼接块。
[0012]在发热拼接块相互拼接处，纵向发热部向靠近电极对的方向延伸出拼接凸出体，横向发热部远离电极对的一侧开设有拼接槽，一个发热拼接块的纵向发热部的拼接凸出体容置于另一个发热拼接块的横向发热部的拼接槽内。
[0013]纵向发热部具有贯穿拼接凸出体的第一连接孔，横向发热部具有与拼接槽相连通的第二连接孔，单晶炉用加热器还包括多个固定杆，固定杆依次插入一对配合的拼接凸出体及拼接槽的第一连接孔及第二连接孔中。
[0014]单晶炉用加热器还包括多个锁固件，多个锁固件与多个固定杆--对应配合，将固定杆固定于发热拼接块。
[0015]本实用新型的加热器结构新颖，横向发热部对发热起主导作用，通过调整横向发热部的纵截面积，即可调节沿轴向不同位置的发热量。
[0016]本实用新型具有如下有益效果:
[0017]1.本实用新型单晶炉用加热器的横向发热部与纵向发热部的分布相对于发热体的中心轴线对称，可提供沿发热体的中心轴线对称分布的温度梯度。
[0018]2.本实用新型单晶炉用加热器的横向发热部的长度之和大于纵向发热部的长度之和，横向发热部对发热起主导作用，通过调整横向发热部的纵截面积，即可调整加热器沿轴向不同位置的发热量。
[0019]3.本实用新型单晶炉用加热器的发热体采用多个发热拼接块拼接形成，一方面可方便地对轴向不同高度处的横向发热部的横截面形状及大小进行调配，另一方面该拼接结构成本低廉，发生损坏时仅需进行局部更换即可。
[0020]4.本实用新型单晶炉用加热器的发热体可以为一体成型，电极对与发热体也可以成型于一体，该加热器不仅可以形成沿中心轴线对称分布且轴向温度可变的梯度，还具有结构稳固、性能可靠等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的单晶炉用加热器的第一实施例加热器的结构示意图；
[0022]图2是本实用新型第一实施例的加热器的分解示意图；
[0023]图3是图2中III处的局部放大图；
[0024]图4是本实用新型的单晶炉用加热器的第二实施例加热器的结构示意图；
[0025]图5是本实用新型的单晶炉用加热器的第三实施例加热器的结构示意图。
[0026]图中，10.加热器，11.电极对，12.发热体，13.固定组件，101.下端，102.上端，110.第一电极，111.第二电极，120.纵向发热部，121.横向发热部，122.拼接凸出体，123.第一连接孔，124.拼接槽，125.第二连接孔，126.第一发热拼接块，127.第二发热拼接块，128.第三发热拼接块，130.固定杆，131.锁固件。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和多个实施例对本实用新型的加热器进行详细说明。
[0028]参照图1至图3，本实用新型第一实施例提供的一种单晶炉用加热器10，包括电极对11、发热体12以及多个固定组件13。加热器10具有靠近单晶炉炉底的下端101和远离单晶炉炉底的上端102。
[0029]电极对11位于加热器10的下端101。电极对11包括相对的第一电极110和第二电极111。
[0030]发热体12连接于电极对11的第一电极110与第二电极111之间。具体地，发热体12与电极对11可为分体式相互连接的结构,或者发热体12与电极对11成型于一体。发热体12为筒状，具体为圆筒状。发热体12包括沿发热体12的轴向设置的纵向发热部120和垂直于发热体12的轴线方向设置的横向发热部121,横向发热部121的长度之和大于纵向发热部120的长度之和。纵向发热部120为条状，横向发热部121为弧形条状。本实施例中，发热体12由多个发热拼接块拼接而成。横向发热部121或者横向发热部121与纵向发热部120的连接体构成发热拼接块。在发热拼接块相互拼接处，纵向发热部120向下端101延伸出拼接凸出体122，且具有贯穿纵向发热部120及拼接凸出体122的第一连接孔123。具体地，第一连接孔123对应于拼接凸出体122的中心处。横向发热部121的一端具有拼接槽124及与拼接槽124相连通的第二连接孔125。拼接槽124自靠近上端102的表面向内开设，形状与拼接凸出体122的形状相对应。第二连接孔125位于拼接槽124中心处。相互拼接的两个发热拼接块中，一个发热拼接块的纵向发热部120的拼接凸出体122容置于另一发热拼接块的横向发热部121的拼接槽124内。具体地，共有三种结构的发热拼接块，分别为第一发热拼接块126、第二发热拼接块127和第三发热拼接块128。第一发热拼接块126位于下端101,仅包括横向发热部121,且该横向发热部121为二分之一圆弧结构。第二发热拼接块127位于上端102，包括一个横向发热部121和分别连接于该横向发热部121两端的两个纵向发热部120。该第二发热拼接块127的横向发热部121为二分之一圆弧结构，不开设拼接槽。第三发热拼接块128包括位于下端101和上端102之间，包括一个横向发热部121和连接于该横向发热部121 —端的一个纵向发热部120。该第三发热拼接块128的横向发热部121为四分之一圆弧结构，纵向发热部120连接于横向发热部121远离拼接槽124的一端。横向发热部121与纵向发热部120的分布相对于发热体12的中心轴线对称。在所述发热体的轴线方向同一高度处，横向发热部121连续或间断分布于同一个圆周上。本实施例中，第一发热拼接块126的数量为两个，两个第一发热拼接块126的横向发热部121间断分布于下端101的一个圆周上；第二发热拼接块127的数量为两个，两个第二发热拼接块127的横向发热部121间断分布于上端102的一个圆周上；第三发热拼接块128的数量为二十个，在下端101与上端101之间构成五个圆周，每个圆周上都间断分布有四个第三发热拼接块128的横向发热部121。沿发热体12的轴线方向，远离电极对11的横向发热部121的纵截面积小于靠近电极对11的横向发热部121的纵截面积。如此，在电极对11上施加电压时，远离电极对11处的发热功率大于靠近电极对11处的发热功率，可实现加热器10沿轴向不同位置产生不同的发热量。
[0031]多个固定组件13将多个发热拼接块固定连接，每个固定组件13均包括相配合的固定杆130和锁固件131。固定杆130依次插入一对配合的拼接凸出体122及拼接槽124的第一连接孔123及第二连接孔125中，并以锁固件131固定。
[0032]本实用新型第一实施例提供的加热器10，横向发热部121与纵向发热部120的分布相对于发热体12的中心轴线对称，可提供沿发热体12的中心轴线对称分布的温度梯度；横向发热部121的长度之和大于纵向发热部120的长度之和,横向发热部121对发热起主导作用，通过调整横向发热部121的纵截面积，即可调整加热器10沿轴向不同位置的发热量；此外，该发热体12采用多个发热拼接块拼接形成，一方面可方便地对轴向不同高度处的横向发热部121的横截面形状及大小进行调配，另一方面该拼接结构成本低廉，发生损坏时仅需进行局部更换即可。
[0033]可以理解，本实施例的第一发热拼接块126、第二发热拼接块127和第三发热拼接块128的数量并不以列出的数据为限。
[0034]参照图4，本实用新型第二实施例的加热器也由三种结构的发热拼接块拼接而成，与第一实施例的结构大致相同，其区别在于，本实施例的第二发热拼接块127的横向发热部121的数量为一个、且为圆环结构。即，本实施例的加热器10的上端102的横向发热部121连续分布于同一个圆周上。并且，第三发热拼接块128的数量为十个、且为二分之一圆弧结构。
[0035]本实用新型第二实施例的加热器与第一实施例的加热器电路等效，该加热器除了可以形成沿中心轴线对称分布且轴向温度可变的热场，还同时具有拼接结构简单和成本低廉等优点。
[0036]参照图5，本实用新型第三实施例的加热器的电路结构与第一实施例的结构大致相同，其区别在于，本实施例的加热器10的发热体12为一体成型，且电极对11与发热体12成型于一体。该加热器除了可以形成沿中心轴线对称分布且轴向温度可变的梯度，还具有结构稳固、性能可靠等优点。
[0037]本实用新型的加热器结构新颖，横向发热部对发热起主导作用，通过调整横向发热部的纵截面积，即可调整加热器沿轴向不同位置的发热量。
【权利要求】
1.单晶炉用加热器，其特征在于，包括电极对和连接于所述电极对之间的发热体，所述发热体包括沿所述发热体的轴向设置的纵向发热部和垂直于所述发热体的轴线方向设置的横向发热部，所述横向发热部的长度之和大于所述纵向发热部的长度之和。
2.如权利要求1所述的单晶炉用加热器，其特征在于:所述横向发热部与所述纵向发热部的分布相对于所述发热体的中心轴线对称。
3.如权利要求2所述的单晶炉用加热器，其特征在于:在所述发热体的轴线方向同一高度处，横向发热部连续或间断分布于同一个圆周上。
4.如权利要求2所述的单晶炉用加热器，其特征在于:沿所述发热体的轴线方向，远离所述电极对的横向发热部的纵截面积小于靠近所述电极对的横向发热部的纵截面积。
5.如权利要求1所述的单晶炉用加热器，其特征在于:所述发热体与所述电极对为分体式相互连接的结构，或者所述发热体与所述电极对成型于一体。
6.如权利要求3至5中任一项所述的单晶炉用加热器，其特征在于:所述发热体为一体成型。
7.如权利要求3至5中任一项所述的单晶炉用加热器，其特征在于:所述发热体由多个发热拼接块拼接而成，所述横向发热部或者所述横向发热部与所述纵向发热部的连接体构成所述发热拼接块。
8.如权利要求7所述的单晶炉用加热器，其特征在于:在发热拼接块相互拼接处，纵向发热部向靠近所述电极对的方向延伸出拼接凸出体，横向发热部远离所述电极对的一侧开设有拼接槽，一个发热拼接块的纵向发热部的拼接凸出体容置于另一个发热拼接块的横向发热部的拼接槽内。
9.如权利要求8所述的单晶炉用加热器，其特征在于:所述纵向发热部具有贯穿拼接凸出体的第一连接孔，所述横向发热部具有与拼接槽相连通的第二连接孔，所述单晶炉用加热器还包括多个固定杆，所述固定杆依次插入一对配合的拼接凸出体及拼接槽的第一连接孔及第二连接孔中。
10.如权利要求9所述的单晶炉用加热器，其特征在于:所述单晶炉用加热器还包括多个锁固件，所述多个锁固件与所述多个固定杆一一对应配合，将所述固定杆固定于所述发热拼接块。
【文档编号】C30B29/06GK203923458SQ201420322912
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】李靖, 周锐, 胡燕恒 申请人:西安隆基硅材料股份有限公司