一种新型导流筒的制作方法

1.本实用新型属于直拉单晶拉制技术领域，尤其是涉及一种新型导流筒。


背景技术：

2.直拉法生长单晶硅是目前生产单晶硅最广泛的应用技术，直拉单晶炉中使用的炭炭外导流筒，其都是一体式结构，如图1所示。由于导流筒长时间处于高温硅蒸汽的环境下使用，当使用一段时间后，炭炭外导流筒中下端面中的内径面处极易出现掉渣或开裂等问题，一旦出现上述问题，若继续使用，会增加炉内气流的流量，带走更多热量，导致固液界面表面上的温度散失较多，不符合单晶生长要求，直接导致单晶生长不合格，必须整体更换，降低导流筒的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种新型导流筒，解决了现有技术中一体式导流筒下端面内径容易开裂或掉渣导致使用寿命短的技术问题。
4.为解决至少一个上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种新型导流筒，包括本体及支架环，所述支架环被构置在所述本体下底面开口端处，且所述支架环与所述本体为阶梯式变径配合。
6.进一步的，所述支架环置于所述本体下底面开口端处的上方且支撑用于连接水冷套与导流筒的保护环。
7.进一步的，所述支架环的外壁面沿其高度方向从上到下至少构造有一组台阶面且台阶面所在环直径逐渐缩小。
8.进一步的，所述支架环与所述本体接触的外壁面的纵向面被构造为朝靠近所述本体一侧倾斜设置的结构。
9.进一步的，所述支架环与所述本体接触的外壁面的横向面被构造为水平结构或朝远离所述本体立面倾斜的结构。
10.进一步的，所述本体下底面被构造为倾斜结构，其靠近所述支架环一端低于其远离所述支架环一端；
11.所述支架环的下底面靠近所述本体一侧被构造为与所述本体下底面相同角度的斜面。
12.优选地，所述本体下底面的倾斜角度大于所述支架环与所述本体接触的外壁面的倾斜角度；且所述本体下底面的倾斜角度为10-20
°
。
13.进一步的，所述支架环靠近开口端一侧的下底面和上底面均被构造为水平结构。
14.进一步的，所述支架环中用于支撑保护环的径向面为平整面；
15.且所述支架环中用于支撑保护环的径向面与其内侧壁面的夹角不小于90
°
。
16.优选地，所述支架环的上端面被构造为曲面结构和/或直面结构。
17.采用本实用新型设计的一种新型导流筒为分体式结构，缩小其下端面的内径并在
其下端面上配置一可拆卸连接的变径支架环，以使支架环直接与热气流接触而不影响导流筒本体的结构强度，一旦支架环受损掉渣或开裂，直接更换新的支架环并使其与导流筒本体配合后继续使用，不仅可延长导流筒整体的使用寿命，而且还可降低使用成本，保证单晶生长质量。
附图说明
18.图1是现有技术中一体式导流筒的示意图。
19.图2是本实用新型中分体式导流筒的示意图；
20.图3是本实用新型中导流筒与水冷套、保护环的配合图；
21.图4是图3的a部放大图；
22.图5是本实用新型中一实施例的单阶梯的支架环与本体配合图；
23.图6是本实用新型中另一实施例的多阶梯的支架环与本体配合图；
24.图7是本实用新型中另一实施例的支架环与本体配合图。
25.图中：
26.100、导流筒
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10、本体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11、下底面一
27.12、内壁面
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20、支架环
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
21、外壁面
28.22、下底面二
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
23、上底面
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
24、上端面
29.200、水冷套
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
300、保护环
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
31.本实施例提出一种新型导流筒100，如图2-4所示，包括本体10及支架环20，支架环20被构置在本体10下底面一11开口端处，且支架环20与本体10为阶梯式变径配合，也就是支架环20可作为可替换环，工作时其搭载在本体10底面开口端处，并与本体10形成一个完整的导流筒100，同时还支撑保护环300并通过保护环300使水冷套200与导流筒100连接起来。这一结构的导流筒100可以使支架环20直接与热气流接触而不影响本体10的结构强度，一旦支架环20受损掉渣或开裂，直接更换新的支架环20即可，并使新的支架环20与本体10配合后继续使用，不仅可延长导流筒100整体的使用寿命，而且还可降低使用成本，保证单晶生长质量。
32.进一步的，支架环20置于本体10的下底面一11的开口端处的上方且支撑用于连接水冷套200与导流筒100的保护环300，其中保护环300为本领域公知结构，其为上端环径窄下端环径宽的圆台结构。
33.为了保证保护环300的稳定放置，支架环20的外壁面沿其高度方向从上到下至少构造有一组台阶面且台阶面所在环直径逐渐缩小，支架环20与本体10可以为一组台阶面配合，如图5所示；当然，支架环20与本体10也可以为两组台阶面配合，如图6所示。这一结构不仅便于支架环20与本体10配合，而且便于拆装维护；在保证与本体10配合的基础上还能为保护环300提供一个平稳且安全的放置结构。
34.具体地，支架环20与本体10接触的外壁面21的纵向面被构造为朝靠近本体10一侧倾斜设置的结构，其倾斜角度为α，且其范围为2-8
°
，因在这一范围内，更有利于抽取或放置
支架环20，而且还可提高本体10对支架环20纵向面的接触面积，以增加本体10对支架环20的托举强度。
35.进一步的，支架环20与本体10接触的外壁面21的横向面被构造为水平结构，如图5-6所示，这一结构可提高支架环20放置的平稳性，更易于加工。当然，支架环20与本体10接触的外壁面21的横向面也可为朝远离本体10立面倾斜的结构，如图7所示，该结构可提高支架环20与本体10的搭接强度，并便于拆装。
36.进一步的，本体10的下底面一11被构造为倾斜结构，其靠近支架环20的一端低于其远离支架环20的一端，也就是朝外斜向上倾斜，这一结构有利于气流的流通，即便于气流从水冷套200的内腔中经支架环20的内径面朝外溢流，再从固液界面中带走气体杂质后沿倾斜向上的下底面一11流出，不会在本体10的下底面以11处出现气流漩涡，提高拉晶质量；同时还可降低本体10在其壁面和底面拐弯处的应力集中，提高其强度。
37.为了进一步保证气流经固液界面处向外扩散流通的便捷性，支架环20的下底面二22中靠近本体10的一侧被构造为与本体10下底面一11具有相同角度的斜面，以保证结构的一体性。
38.优选地，本体10下底面一11的倾斜角度θ大于支架环20与本体10接触的外壁面21的倾斜角度α；且本体10下底面一11的倾斜角度θ为10-20
°
。若角度θ大于20
°
，会延长下地面以11的长度，使得气流流经的路程更长，温差太大，会造成气流中的杂质还未来得及排出单晶炉就已落入石英坩埚中，不利于单晶生长。若角度θ小于10
°
，不利于气流的排出。
39.进一步的，支架环20靠近开口端一侧的下底面二22被构造为水平结构，其中，水平设置的支架环20靠近开口端一侧的下底面二22更有利于固液界面中气流传输的稳定性，也提高支架环20的整体强度。
40.进一步的，支架环20中用于支撑保护环300的径向面也即是上底面23为平整面，有利于与保护环300下端面的配合。
41.且支架环20中用于支撑保护环300的径向面与其内侧壁面的夹角β不小于90
°
，也即是用于放置保护环300的台阶面的夹角β大于或等于90
°
，以避免其与保护环300的外壁倾斜面干涉。
42.优选地，支架环20的上端面24被构造为曲面结构和/或直面结构，即可以全部为曲面结构，亦可以全部为直面结构，亦可以部分曲面部分直面结构。因该位置不影响气流的通过，亦不影响单晶生长温度，故可以随机构造。
43.采用本实用新型设计的一种新型导流筒为分体式结构，缩小其下端面的内径并在其下端面上配置一可拆卸连接的变径支架环，以使支架环直接与热气流接触而不影响导流筒本体的结构强度，一旦支架环受损掉渣或开裂，直接更换新的支架环并使其与导流筒本体配合后继续使用，不仅可延长导流筒整体的使用寿命，而且还可降低使用成本，保证单晶生长质量。
44.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，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。