一种应用于单晶炉的冷却装置及包含其的单晶炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，特别的涉及一种应用于单晶炉的冷却装置及包含其的单晶炉。
【背景技术】
[0002]单晶硅技术经过多年的发展，成本已经有了大幅的下降，随着投料量的不断加大，如果想进一步降低生产成本就必须提高单炉效率。拉晶过程中包括清装、化料、稳定、引晶、放肩、转肩、等径、收尾、冷却九道工序。其中，等径工序是拉晶过程中最为重要的一个工序，也是最为耗时的一个工序，如果要提尚等径工序的效率就必须提尚等径拉速。现有的单晶炉分为主室和副室两部分，融化的硅料位于主室加热器中上部，拉出的单晶位于主室上半部分和副室中，如果能够减少加热器对单晶的热辐射，并且拉出的单晶能够及时放出潜热，就会加快硅液的结晶速度，也就会提高等径拉速，提高整炉效率。
[0003]有鉴于此，需要发明一种可以加快硅液的结晶速度的应用于单晶炉的冷却装置。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可以加快硅液结晶速度，提高晶体硅拉速的应用于单晶炉的冷却装置，同时提供包含其的单晶炉。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下:
[0006]本实用新型一方面提供了一种应用于单晶炉的冷却装置，其关键技术在于，其包括水冷套、冷水机和水箱，所述水冷套内设置有环形闭路循环管路，所述水冷套上沿设置有法兰，所述法兰上设置有出水口和进水口，所述出水口和所述进水口分别与所述环形闭路循环管路的进水端和出水端相通，所述冷水机通过进水管道与所述进水口相连，所述出水口通过出水管道与所述水箱相通，所述水箱与所述冷水机之间通过连接管道相连，所述连接管道上设置有水栗和阀门。
[0007]本实用新型另一方面提供了一种包含上述冷却装置的单晶炉，其关键技术在于，所述法兰设置于炉盖和小副室之间，所述水冷套贯穿通过所述炉盖伸入上炉筒内。
[0008]与现有技术相比，本实用新型所取得的有益效果如下:
[0009]本实用新型的冷却装置利用水栗将循环水通过冷水机进入水冷套中，通过降低水冷套的温度，使拉制出的单晶进入水冷套中能够快速的释放出结晶潜热，加快硅液的结晶速度，从而提高晶体生长速度，提高等径拉速，缩短等径周期。经过实践证明，使用包含本装置的单晶炉能够提高等径拉速0.3mm/min以上，对于提高生产效率，降低生产成本具有极大的意义。
【附图说明】
[0010]附图1为本实用新型的冷却装置结构示意图；
[0011]附图2为图1 A部放大图；
[0012]在附图中:1水冷套、2法兰、3出水口、4进水口、5炉盖、6小副室、7冷水机、8水箱、9进水管道、10出水管道、11阀门、12水栗、13连接管道、14上炉筒。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图1和2对本实用新型进行进一步详细的叙述。
[0014]如附图1和2所示，一种应用于单晶炉的冷却装置，其关键技术在于，其包括水冷套1、冷水机7和水箱8，所述水冷套I采用304不锈钢材质，具有耐高温、导热快、干净易清理的特点，水冷套夹层是环形闭路循环的管路，所述水冷套I上沿设置有法兰2，所述法兰2上设置有出水口 3和进水口 4，所述进水口 3与所述环形闭路循环管路的进水端相连，所述进水口 4与所述环形闭路循环管路的出水端相连，所述冷水机7通过进水管道9与所述进水口 4相连，所述出水口 3通过出水管道10与所述水箱8相连，所述水箱8与所述冷水机之间通过连接管道13相连，所述连接管道13中间设置有水栗12和阀门11。
[0015]如附图2所示，一种包含冷却装置的单晶炉，其关键技术在于，所述法兰2设置于炉盖5和小副室6之间，所述水冷套I贯穿通过所述炉盖5伸入上炉筒14内。
[0016]本实用新型的工作过程如下:
[0017]开始拉制单晶时，打开阀门11，打开循环水栗12，使水通过冷水机7进入水冷套I中，单晶长度在300mm以内没有生长到水冷套之中时，可以调节筒套温度保持到单晶炉体正常温度，以保持单晶生长环境的稳定；单晶生长长度大于300mm时，已经到达水冷套之中，可以调节冷水机7的温度，降低水冷套I的温度，以降低单晶周围的温度，进而将单晶多余的热量带走，提高固液界面的结晶速度；单晶生长到中段时，单晶长度增加，所散发出来的热量越来越多，可以进一步降低水冷套I温度，以维持单晶的生产速度；单晶生生长到后期，硅液减少，逐步提高水冷套的温度，防止固液界面温度过低导致液面结晶。通过该装置的使用，可以显著提高单晶的生长速度，提高单炉周期。
[0018]本领域技术人员应当理解，单晶炉为现有技术，本实用新型旨在突出发明点所在，对于单晶炉的其他结构此处不再赘述。
[0019]以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种应用于单晶炉的冷却装置，其特征在于，其包括水冷套(1)、冷水机(7)和水箱(8)，所述水冷套(I)内设置有环形闭路循环管路，所述水冷套(I)上沿设置有法兰(2)，所述法兰(2)上设置有出水口(3)和进水口(4)，所述出水口(3)和所述进水口(4)分别与所述环形闭路循环管路的进水端和出水端相通，所述冷水机(7)通过进水管道(9)与所述进水口⑷相连，所述出水口⑶通过出水管道(10)与所述水箱⑶相连，所述水箱(8)与所述冷水机之间通过连接管道(13)相通，所述连接管道(13)上设置有水栗(12)和阀门(Il)02.一种包含如权利要求1所述的应用于单晶炉的冷却装置的单晶炉，其特征在于，所述法兰(2)设置于炉盖(5)和小副室(6)之间，所述水冷套(I)贯穿通过所述炉盖(5)伸入上炉筒(14)内。
【专利摘要】本实用新型涉及一种应用于单晶炉的冷却装置及包含其的单晶炉，冷却装置包括水冷套、冷水机和水箱，所述水冷套内设置有环形闭路循环管路，所述水冷套上沿设置有法兰，所述法兰上设置有进水口和进水口，所述进水口和所述进水口分别与所述环形闭路循环管路的进水端和出水端相连，所述冷水机通过进水管道与所述进水口相连，所述出水口通过出水管道与所述水箱相连，所述水箱与所述冷水机之间通过连接管道相连，所述连接管道上设置有水泵和阀门。本实用新型可以加快硅液的结晶速度，从而提高晶体生长速度，提高等径拉速，缩短等径周期，提高生产效率。
【IPC分类】C30B29/06, C30B15/00
【公开号】CN204779925
【申请号】CN201520343186
【发明人】边志坚, 李德建, 张晓朋, 李朝阳
【申请人】河北宁通电子材料有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年5月26日