一种石英排废管的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种石英排废管，包括石英管、排废球碗和固定球碗，石英管一端为连接外部排废装置的排废端，另一端为通过炉体石英管排废插口插入炉体石英管内部的插入端；排废球碗设在排废端，排废球碗的碗口朝向排废端；固定球碗设置在石英管的排废端和插入端之间，其碗口朝向炉体石英管排废插口；石英管包括排废段、固定段和插入段，排废段一端与排废球碗连接，固定段套装在插入段上，固定段的一端与固定球碗连接，固定段的另一端与插入段的一端同轴密封连接，与排废段的另一端也同轴密封连接；插入段的内径小于排废段的内径。本实用新型既能防止偏磷酸堵塞管道和回流，又能让石英排废管在插入炉体石英管后容易被拔出，使用方便且实用性强。
【专利说明】一种石英排废管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能生产设备的配件，特别是一种石英排废管。
【背景技术】
[0002]在太阳能电池的硅片生产过程中，有一个重要的工序被称为硅片扩散，即将硅片放入高温炉的炉体石英管中，通入氮气和三氯氧磷(POCl3)等气体，让这些气体在高温环境下反应和分解，在硅片表面形成具有单向导电性的空间电荷区。由于该空间电荷区是P型半导体和N型半导体的交界面，因此被称为P-N结。
[0003]上述气体反应和分解过程中产生的废气里含有剧毒的偏磷酸，因此需要将石英排废管通过设置在炉体石英管排废插口局部插入炉体石英管内，让废气通过石英排废管安全地排到外部废弃处理装置中。
[0004]如图1所示的现有技术中的一种实施例，石英排废管包括石英管1、排废球碗2和固定球碗3 ;其中，石英管的长度为2420mm，外径和内径分别为20mm和15mm ;排废球碗2为一只Φ28/15_的标准球碗，固定安装于石英管I远离炉体石英管排废插口(附图未显示)的一端，其碗口朝向炉体石英管的反方向，用于连接外部废气处理装置；炉体石英管的固定球碗3为一只Φ35/25πιπι的标准球碗，套接在排废球碗和炉体石英管排废插口之间的石英管的外壁上，其碗口朝向炉体石英管；炉体石英管排废插口上还设有尺寸与固定球碗3对应的球头(附图未显示，其直径为32.5mm)，固定球碗3覆盖在球头上，对石英排废管起到固定的作用；此外，炉体石英管排废插口和炉体石英管的尺寸均为Φ28/22_，即外径为28mm,内径为22mm ;固定球碗3和球头之间还垫有四氟垫片，不锈钢铁夹将它们连接在一起(附图未显示)；该结构在使用过程中存在2个重大的缺陷:
[0005]1.偏磷酸进入石英排废管后，容易在管道内部聚集，不仅堵塞石英排废管，还很容易倒流到炉体石英管中，影响后续的反应。
[0006]2.插入的石英排废管和炉体石英管内壁之间的间隙不够大，比如在上述实施例中，炉体石英管和炉体石英管插口的内径均为22mm，石英排废管的外径为20mm，因此该间隙只有1mm，偏磷酸容易在该间隙中凝聚，当偏磷酸填塞满该间隙后便会挤压石英排废管，导致石英排废管在需要维护或更换的时候拔不出来。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于提供一种既能防止偏磷酸堵塞管道和回流，又能在插入炉体石英管后容易被拔出的石英排废管。
[0008]为了达到该目的，本实用新型采取的技术方案是:一种石英排废管，包括石英管、排废球碗和固定球碗，石英管的一端为连接外部排废装置的排废端，另一端为通过炉体石英管排废插口插入炉体石英管内部的插入端；排废球碗设置在石英管的排废端，排废球碗与石英管同轴设置，排废球碗的碗口朝向排废端；固定球碗设置在石英管的排废端和插入端之间的管体外壁上，并且与石英管保持同轴，用于连接炉体石英管排废插口的球头，其碗口朝向炉体石英管排废插口，与排废球碗的碗口朝向相反；其特征是，所述的石英管由排废段、固定段和插入段三段管道组成，排废段的一端与排废球碗连接，固定段套装在插入段上，固定段的一端与固定球碗连接，固定段的另一端与插入段的一端同轴密封连接，并且与排废段的另一端也同轴密封连接；插入段的内径小于排废段的内径，使排废段和插入段之间形成一个台阶。
[0009]上述结构的优选方案是:石英管的固定段的内径等于排废段的外径，并大于插入段的外径，固定段的外径大于排废段的外径，排废段的外径大于插入段的外径；排废球碗和排废段、固定球碗与固定段、固定段与排废段及插入段之间均通过焊接方式实现连接。
[0010]具体地，插入段的长度为2310mm，排废球碗的碗口和石英管的插入端之间的距离为2350mm ;排废球碗和排废段连接后的长度为40mm ;固定球碗和固定段连接后的长度为40mm ;排废段为一段C>20/15mm石英管，其外径为20mm,内径为15mm ;插入段为一段Φ 16/12mm的石英管,其外径为16mm,内径为12mm ;固定段为一根Φ25/20mm的石英管,其外径为25mm,内径为20mm ;所述排废球碗为一个Φ28/15ι?πι的标准球碗；所述的固定球碗为一个Φ35/25_的标准球碗。
[0011]上述结构带来的有益效果是:
[0012]1.由于石英管的插入段的内径小于排废段的内径，排废段和插入段之间形成台阶，偏磷酸进入石英排废管后，会因为台阶的高度差产生的势能而流到排废球碗外的外部的废气处理装置中，难以停留在石英管的插入段和排废段内，更不会倒流入石英炉管中。
[0013]2.在现有技术中的基础上，缩小石英管插入炉体石英管部分的外径，即让石英管的插入段的外径和内径分别小于排废段的外径和内径，使插入段的外壁和炉体石英管的内壁和炉体石英管排废插口之间的间隙在原有基础上增大，让偏磷酸难以完全凝结和塞满该间隙；当炉体石英管排废插口和炉体石英管的内壁的直径为22_时，优选方案中的插入段外径为16mm，因此该间隙增大至3mm，偏磷酸在该间隙中不易凝结和塞满插入段的外壁，操作人员在需要维护时能轻易将石英排废管从炉体石英管内拔出。
[0014]3.部分积聚在插入段的外径和炉体石英管的内壁之间的间隙中的偏磷酸还能通过固定球碗流入石英管的固定段的内壁和插入段的外壁之间存在缝隙中，不仅进一步降低偏磷酸塞满插入段的外径和炉体石英管的内壁之间的间隙的可能，还能防止偏磷酸泄露到炉体石英管和石英排废管的外部。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是现有技术中的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型的结构示意图；
[0017]附图标记:1.石英管；2.排废球碗；3.固定球碗；4.排废端；5.插入端；6.台阶；7.排废段；8.固定段；9.插入段；
【具体实施方式】
[0018]如图2所示的一种石英排废管，它包括石英管I ;石英管I两端分别为排废端4和插入端5，排废端4上焊接有一个与其同轴的排废球碗2，排废球碗2的碗口朝向排废端4，其作用与图1中现有技术的排废球碗2相同，均用于连接外部废气处理装置(附图未显示)；在本实施例中，排废球碗2的碗口到插入端6的距离为2350mm ；
[0019]石英管I分为排废段7、固定段8和插入段9 ;排废段7与插入段9同轴地密封焊接在一起；插入段9的原长度为2310mm，它与排废段7的焊接区域的长度为3mm ;插入段9的外径为16mm,内径为12m ;排废段7的外径为20mm,内径为15mm ;排废段7和插入段9之间的内径差导致它们的内壁之间形成台阶6;来自炉体石英管(附图未显示)的偏磷酸经过插入段9和排废段后到达台阶10，便难以回流到炉体石英管中；此外，插入段9和排废段7是两段相互独立的管件，因此只要用外径较小的管件作为插入段，便能增大插入段和炉体石英管之间的间隙，让凝结的偏磷酸难以塞满该间隙，方便维护和更换的时候将石英排废管拔出。
[0020]同轴焊接在插入段9外壁的固定球碗3和图1中现有技术的固定球碗3所起的作用类似，均用于配合的炉体石英管排废插口上的球头(附图未显示)，固定整个石英排废管；在本实施例中，固定球碗3通过石英管I的固定段8套接安装于石英管I的外壁上，其具体安装方式为:固定球碗3的碗底密封地焊接到固定段8的一端，固定段8的另一端密封地焊接在石英管I的排废段8的外壁上，固定段8的内径和排废段7的外径均为20_，固定段8的内壁和插入段9的外壁之间存在缝隙；此外，排废球碗2和排废段7连接后的长度为40mm,固定球碗3和固定段8连接后的长度也为40mm ;由于插入段9的原长度为2310mm,因此从排废球碗2的碗口到插入端5的距离为2350mm。
[0021]本实用新型的实施方式不受上述实施例的限定，利用本领域的普通知识和惯用技术手段，在不脱离本实用新型的技术思想的前提下，可以对本实用新型做出其它形式的修改和替换；比如根据实际需要将本实施例中的排废球碗和固定球碗分别从Φ28/15πιπι的标准球碗和Φ 35/25mm的标准球碗替换成其它尺寸的球碗，只要固定球碗、排废球碗、排废段和插入段的尺寸能相互匹配，不影响焊接即可；但所有经过修改和替换的技术方案均应落在本实用新型的权利保护范围内。
【权利要求】
1.一种石英排废管，包括石英管(I)、排废球碗(2)和固定球碗(3)，所述的石英管(I)的一端为连接外部废弃处理装置的排废端(4)，另一端为通过炉体石英管排废插口插入炉体石英管内部的插入端(5);所述排废球碗(2)设置在石英管的排废端(4)，排废球碗(2)与石英管(I)同轴设置，排废球碗(2)的碗口朝向排废端(4);所述固定球碗(3)设置在石英管(I)的排废端(4)和插入端(5)之间的管体外壁上，并且与石英管(I)保持同轴，用于连接炉体石英管排废插口的球头，其碗口朝向炉体石英管排废插口，与排废球碗(2)的碗口朝向相反；其特征是，所述的石英管⑴由排废段(7)、固定段⑶和插入段(9)三段管道组成，排废段(7)的一端与排废球碗(2)连接，固定段(8)套装在插入段(9)上，固定段(8)的一端与固定球碗(3)连接，固定段(8)的另一端与插入段(9)的一端同轴密封连接，并且与排废段(7)的另一端也同轴密封连接；所述插入段(9)的内径小于排废段(7)的内径，使排废段(7)和插入段(9)之间形成一个台阶(6)。
2.根据权利要求1所述的石英排废管，其特征是，所述石英管的固定段(8)的内径等于排废段(7)的外径，并大于插入段(9)的外径，固定段(8)的外径大于排废段(7)的外径，排废段(7)的外径大于插入段(9)的外径。
3.根据权利要求2所述的石英排废管，其特征是，所述排废球碗(2)和排废段(7)、固定球碗⑶与固定段(8)、固定段⑶与排废段(7)及插入段(9)之间均通过焊接方式实现连接。
4.根据权利要求3所述的石英排废管，其特征是，所述插入段(9)的长度为2310mm，排废球碗⑵的碗口和石英管⑴的插入端(5)之间的距离为2350mm ;排废球碗⑵和排废段⑵连接后的长度为40mm ;固定球碗(3)和固定段⑶连接后的长度为40mm。
5.根据权利要求4所述的石英排废管，其特征是，所述排废段(7)为一段Φ20/15石英管，其外径为20mm,内径为15mm ;所述插入段(9)为一段Φ 16/8石英管,其外径为16mm,内径为8mm ;所述固定段⑶为一段Φ 25/20石英管，其外径为25mm,内径为20mm ;所述排废球碗(2)为一个Φ28/15的标准球碗；所述的固定球碗(3)为一个Φ35/25的标准球碗。
【文档编号】F27D17/00GK204167268SQ201420427146
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】唐亮, 王利国, 戴德鹏, 刘屹, 冷皓, 周军建 申请人:晶澳（扬州）太阳能科技有限公司