一种新型直拉单晶用冷却装置的制作方法

本实用新型属于光伏技术领域，尤其是涉及一种新型直拉单晶用冷却装置。

背景技术：

直拉法生长单晶硅是目前生产单晶硅最广泛的应用技术，随着市场竞争加剧，随着市场竞争加剧，成本压力增加，因此现单晶硅制造商通过降低热场件价格来降低成本。而为了维持大尺寸单晶正常生长需要增加水冷内导和石墨外导流筒提高单晶生长拉速，因此水冷内导和石墨外导流筒成为当前直拉单晶炉的重要系统之一。水冷内导和石墨外导的的主要作用是：

第一、隔绝加热器对大尺寸单晶的热辐射，降低大尺寸单晶温度，保证大尺寸单晶生长所需的温度梯度，实现大尺寸单晶的高拉速生长；

第二、化料过程中起到保温作用，降低硅液上方的热量散失；

其不足在于：现有水冷内导和石墨外导为卡子固定结构，升降运动均为同步进行，不能分离。化料阶段需要保温防止热量散失，应将石墨外导降低至下限位起到保温作用，水冷内导提升至上限位降低热场散失。等径过程需要降石墨外导和水冷内导均降低至下限位，保证大尺寸单晶降温。但现有水冷内导和石墨外导的连接方式不能满足使用要求。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型要解决的问题是提供一种新型直拉单晶用冷却装置，应用于直拉单晶时使用，具有提升装置和旋转装置，能够实现内导与外导的相对移动和同时移动两种状态，提升直拉单晶时的生长拉速，降低化料工时，提升单晶品质，降低单晶制造生产成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种新型直拉单晶用冷却装置，包括内导和外导，内导设于外导的内部，还包括：

用于提升内导和外导的提升装置，提升装置与内导连接，且提升装置可相对于内导转动；

用于控制内导与外导紧固和脱离的旋转装置，旋转装置与提升装置的一端连接，且外导与旋转装置接触配合或脱离配合。

进一步的，外导盖板上设有通孔，通孔的形状与旋转装置的形状相适应，便于旋转装置穿过通孔，使得外导与内导分离。

进一步的，旋转装置的长度大于宽度，便于旋转装置与外导盖板接触或脱离。

进一步的，旋转装置的长度与通孔的长度平行设置，旋转装置与外导脱离。

进一步的，旋转装置的长度与通孔的长度相交设置，旋转装置与外导接触。

进一步的，旋转装置为旋转块，旋转块与提升装置可拆卸连接。

进一步的，提升装置分别设于内导的进水管和出水管上，进水管与出水管均为环形管。

进一步的，提升装置为提升杆。

由于采用上述技术方案，使得新型直拉单晶用冷却装置结构简单，使用方便，具有提升装置和旋转装置，通过提升装置和旋转装置的设置，能够实现内导与外导的脱开和紧固功能，且旋转装置与外导接触或脱离，能够实现内导与外导的相对移动和同时移动两种状态，能够在化料阶段需要保温时实现相对移动，在等径阶段需要降温时同时移动，能够提升直拉单晶时的生长拉速，降低化料工时，提升单晶品质，降低单晶制造生产成本。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的提升杆与旋转块的连接结构示意图。

图中：

1、提升装置2、旋转块3、外导

4、内导40、进水管41、出水管

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1示出了本实用新型一实施例的结构示意图，具体示出了本实施例的结构，本实施例涉及一种新型直拉单晶用冷却装置，用于直拉单晶过程中使用，能够实现内导与外导相对移动和同时移动两种状态，实现直拉单晶不同阶段所需的温度梯度，提高单晶的提拉速，降低工时，提升单晶的品质，降低单晶的制造生产成本。

一种新型直拉单晶用冷却装置，如图1和2所示，包括内导4和外导3，内导4设于外导3的内部，隔绝直拉单晶过程中加热器对单晶的热辐射，减低单晶的温度，保证单晶生长所需的温度梯度，同时在化料过程中起到保温的作用，降低硅溶液上方的热量散失，该内导4为水冷内导，外导3为石墨外导。

该水冷内导包括进水管、出水管和水冷内导主体，进水管与出水管分别与水冷内导主体连接，且进水管与出水管分别与水冷内导主体连通，水冷内导主体为内部有空腔的环状结构，冷却水从进水管进入水冷内导主体内部，并从出水管排出，通过冷却水的循环流动，与单晶进行热交换，将单晶表面的热量带走，单晶进行热量散失。

该进水管与出水管为环状管状结构，内部设有与外界连通的空间，便于提升装置的安装。

石墨外导位于水冷内导的外部，且石墨外导安装在热场件上，石墨外导通过上端边缘悬挂在热场件上，使得石墨外导位于硅溶液的液面的上方，对直拉单晶时，在化料过程中起到保温的作用，降低硅溶液上方热量的散失。

该新型直拉单晶用冷却装置还包括：

用于提升内导4和外导3的提升装置1，提升装置1与内导4连接，且提升装置1可相对于内导4转动；

用于控制内导4与外导3紧固和脱离的旋转装置2，旋转装置2与提升装置1的一端连接，且外导3与旋转装置2接触配合或脱离配合。

通过提升装置1与旋转装置2，实现内导4和外导3同时移动或相对移动，提升装置1能够进行上下移动，能够实现内导4和外导3的提升和下降，同时能够进行转动，能够实现内导4与外导3的紧固在一起或分离，实现内导4与外导3的同时移动或相对移动，满足在直拉单晶时，在化料阶段，石墨外导降低至下限位置，起到保温作用，水冷内导提升至上限位置降低热场散失，降低硅溶液上方的热量；在等径过程中，石墨外导与水冷内导均降低至下限位置，保证单晶降温。

具体地，提升装置1分别设于内导4的进水管和出水管上，进水管与出水管均为环形管，提升装置1安装在水冷内导的进水管和出水管上，且提升装置1的两端分别延伸出进水管和出水管的两端，提升装置的一端与提升动力装置连接，提升装置1的另一端固定安装有旋转装置，通过提升动力装置动作，带动提升装置1的上升和下降，使得内导4与外导3通过提升装置1和旋转装置2实现连接或脱离。该提升装置1优选为提升杆，提升杆安装在水冷内导的进水管和出水管的空腔内，且提升杆能够在进水管和出水管内自由转动，同时，提升杆位于水冷内导的进水管和出水管的竖直段，便于提升杆通过旋转装置与外导3连接。

在外导盖板上设有通孔，通孔的形状与旋转装置2的形状相适应，便于旋转装置2穿过通孔，使得外导3与内导4分离。也就是，在外导盖板上对称设有两个通孔，且通孔的位置与内导4的进水管和出水管的位置相对应，提升杆穿过该通孔与旋转装置2连接，旋转装置2为旋转块，旋转块与提升装置1可拆卸连接，旋转装置2可以通过螺栓等连接件与提升杆可拆卸连接，或者，旋转装置2通过螺纹与提升杆可拆卸连接，或者是其他可拆卸连接方式，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，旋转装置与提升杆通过螺栓等连接件固定连接。

该旋转装置2为具有一定长度和宽度的旋转块，且旋转块的长度和宽度均与外导盖板上的通孔的长度和宽度相适应，优选的，旋转块的形状与外导盖板上的通孔的形状相适应，便于旋转块能够自由穿过通孔。

该旋转装置2的长度大于宽度，便于旋转装置2与外导盖板接触或脱离，旋转装置2的长度与通孔的长度平行设置，旋转装置2与外导脱离，也就是，旋转块保持与通孔的形状相对应的方向，旋转块的长度与通孔的长度平行设置，使得旋转块能够穿过外导盖板上的通孔；旋转装置2的长度与通孔的长度相交设置，旋转装置2与外导3接触，当旋转块穿过通孔后，旋转提升杆，使得旋转块与通孔在长度方向上相交设置，旋转块的长度与通孔的长度不再平行，此时，旋转块与外导盖板接触，卡接在通孔处，但不会从通孔处脱离，将内导4与外导3连接在一起，使得外导3与内导4同时移动，进行上升和下降。

该新型直拉单晶用冷却装置在使用时，将提升杆分别安装在水冷内导的进水管和出水管上，且提升杆的上端与提升动力装置连接，通过提升动力装置的动作，带动提升杆上升和下降，进行带动内导4和外导3上升或下降；提升杆的下端与旋转块通过螺栓等连接件可拆卸连接，调整旋转块的方向，使得旋转块的长度方向与外导盖板上的通孔的长度方向相平行，下降提升杆，使得旋转块穿过通孔，旋转提升杆，使得旋转块与外导盖板上的通孔相交设置，使得旋转块卡合在通孔处，将内导4与外导3连接在一起，使得内导4与外导3同时进行移动。

在直拉单晶时，在化料阶段，下降提升杆，将内导4与外导3下降至下限位置，此时，将内导4与外导3分离，旋转提升杆，将旋转块的长度方向与通孔的长度方向平行设置，向上提拉提升杆，使得旋转块穿过通孔向上运动，与内导4的进水管和出水管外壁接触，继续向上提拉提升杆，内导4在旋转块的作用下，内导4随着提升杆向上运动，将内导4上升至上限位置，石墨外导进行保温，防止硅溶液上方热量散失，降低水冷内导的热传导的作用；

在等径阶段时，将下降水冷内导，同时旋转提升杆，随着水冷内导的下降，旋转块穿过外导盖板上的通孔，再次旋转提升杆，使得旋转块在长度方向上与通孔相交设置，将内导4与外导3连接在一起，便于下次将内导4与外导3同时提升，内导4下降至下限位置时，停止下降动作，使得内导4对单晶进行降温，保证单晶的质量。

由于采用上述技术方案，使得新型直拉单晶用冷却装置结构简单，使用方便，具有提升装置和旋转装置，通过提升装置和旋转装置的设置，能够实现内导与外导的脱开和紧固功能，且旋转装置与外导接触或脱离，能够实现内导与外导的相对移动和同时移动两种状态，能够在化料阶段需要保温时实现相对移动，在等径阶段需要降温时同时移动，能够提升直拉单晶时的生长拉速，降低化料工时，提升单晶品质，降低单晶制造生产成本。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。