专利名称：导流筒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及直拉单晶棒生产设备技术领域，具体而言，涉及一种导流筒。
背景技术：
目前，直拉单晶棒的生产过程是这样的:利用夹持粒晶的夹持杆将粒晶放入盛有高温液体硅的坩埚中，并与液体硅接触，然后拉升粒晶，在粒晶的下方，会逐渐形成单晶棒。粒晶和夹持杆均处在导流筒内，在硅单晶生长成单晶棒的过程中，从导流筒入口充入惰性气体，惰性气体从导流筒出口流出，并沿导流筒外壁上升。直拉单晶棒的热场中，导流筒的作用是隔热和导向惰性气流，隔热效果的好坏和惰性气流会影响单晶棒的提拉速度。为达到更好的隔热效果目前采取的方式是增加导流筒的厚度。热场的纵向温度梯度决定直拉单晶棒的最高拉速，导流筒出口在热场中处于硅液和单晶棒交接的位置，导流筒出口的气体流速更能影响单晶棒的提升速度。现有内导流筒的纵向剖面呈直线形，导致气体流速比较慢，限制了粒晶的提升速度。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种提高导流筒气体出口处的气体流速的导流筒。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种导流筒，包括:第一筒体，第一筒体的两端分别形成气体进口和气体出口，第一筒体包括:沿气体进口至气体出口方向依次设置的第一筒段和第二筒段，第二筒段沿气体进口至气体出口方向逐渐收缩地延伸，第二筒段的回转母线相对中心轴线的斜率大于第一筒段的回转母线相对中心轴线的斜率。进一步地，第一筒段在经过中心轴线的纵剖面内的回转母线与第二筒段在同一纵剖面内的回转母线形成第一钝角夹角。进一步地，第一钝角夹角在100°与150°之间。进一步地，第一筒段呈圆柱筒状。进一步地，本实用新型的导流筒还包括:第二筒体，套设在第一筒体外并与第一筒体之间形成夹层空间，夹层空间内设置有隔热部。进一步地,第一筒体还包括:第三筒段，第三筒段靠近气体出口的一端与第一筒段远离气体出口的一端连接，第三筒段沿气体进口至气体出口方向逐渐收缩地延伸，第三筒段的回转母线相对中心轴线的斜率大于第一筒段的回转母线相对中心轴线的斜率。进一步地，第二筒体包括:第四筒段，与第一筒段相对应设置；第五筒段，与第四筒段连接，第五筒段沿气体进口至气体出口方向逐渐收缩地延伸并与第三筒段相对应设置。进一步地，第二筒体的朝向气体出口的一端设有沿径向向内延伸的第一环形凸缘，第一环形凸缘与第二筒段相对应设置，第一环形凸缘的内边沿与第二筒段朝向气体出口的一端连接。[0014]进一步地，第四筒段与第一环形凸缘的连接处在经过中心轴线的纵向剖面内的回转母线呈弧形。进一步地，第三筒段远离气体出口的一端设有沿径向向外延伸的第二环形凸缘，第五筒段远离气体出口的一端设有沿径向向外延伸的第三环形凸缘，第三环形凸缘与第二环形凸缘相对应设置。应用本实用新型的技术方案，第一筒体的第二筒段的回转母线相对中心轴线的斜率大于第一筒段的回转母线相对中心轴线的斜率，并且，第二筒段沿气体进口至气体出口方向逐渐收缩地延伸。因此，惰性气体经过第一筒段进入第二筒段时，气体流速会加快，气体出口处的速度最快，这样，有效地提高了导流筒气体出口处的气体流速。这样，使气流在导流筒气体出口处有一个增强的效果，而且气流可以直接吹向单晶棒和硅液面的交接处，增强了硅的固液交接处的散热，加快此处硅液向单晶棒转化的速度，使单晶棒能获得更好的生长动力，可以以更快的速度提升单晶棒。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1示出了根据本实用新型的导流筒的实施例的纵向剖面示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。如图1所示，本实施例的导流筒包括第一筒体10，第一筒体10的两端分别形成气体进口 50和气体出口 40，第一筒体10包括:沿气体进口 50至气体出口 40方向依次设置的第一筒段11和第二筒段12，第二筒段12沿气体进口 50至气体出口 40方向逐渐收缩地延伸，第二筒段12的回转母线相对中心轴线的斜率大于第一筒段11的回转母线相对中心轴线的斜率。第一筒体10的第二筒段12的回转母线相对中心轴线的斜率大于第一筒段11的回转母线相对中心轴线的斜率，并且，第二筒段12沿气体进口 50至气体出口 40方向逐渐收缩地延伸，因此，惰性气体经过第一筒段11进入第二筒段12时，气体流速会加快，气体出口 40处的速度最快，这样，有效地提高了导流筒气体出口 40处的气体流速。这样，使气流在导流筒气体出口 40处有一个增强的效果，而且气流可以直接吹向单晶棒和硅液面的交接处，增强了硅的固液交接处的散热，加快此处硅液向单晶棒转化的速度，使单晶棒能获得更好的生长动力，可以以更快的速度提升单晶棒。如图1所示，第一筒段11在经过中心轴线的纵剖面内的回转母线与第二筒段12在同一纵剖面内的回转母线形成第一钝角夹角α，使气体在通过第一筒段11与第二筒段12时速度变化得更快，使硅液向单晶棒转化的速度更快。第一钝角夹角α优选在100°与150°之间，降低惰性气体流经此处时产生气流漩涡的概率。如图1所示，第一筒段11呈圆筒状，使第一筒段11围成的容纳单晶棒的空间最大，加快了单晶棒在第一筒段11内散热。[0023]如图1所示，本实施例的导流筒还包括第二筒体20，第二筒体20套设在第一筒体10外并与第一筒体10之间形成夹层空间，夹层空间内设置有隔热部30。隔热部30更好地隔绝导流筒外侧的热量，达到更好的隔热效果。如图1所示，第一筒体10还包括第三筒段13，第三筒段13靠近气体出口 40的一端与第一筒段11远离气体出口 40的一端连接，第三筒段13沿气体进口 50至气体出口 40方向逐渐收缩地延伸，第三筒段13的回转母线相对中心轴线的斜率大于第一筒段11的回转母线相对中心轴线的斜率。惰性气体从第三筒段13流入导流筒，第三筒段13可以更好地导流惰性气体，使惰性气体从第三筒段13到第一筒段11过度的更平缓。如图1所示，第二筒体20包括第四筒段21和第五筒段22。第四筒段21与第一筒段11相对应设置，第五筒段22与第四筒段21连接，第五筒段22沿气体进口 50至气体出口 40方向逐渐收缩地延伸并与第三筒段13相对应设置。第四筒段21是与第一筒段同心设置的圆筒，上述结构不仅减少在第四筒段21的外侧形成气流漩涡的几率，而且可以使排气更顺畅，拉晶过程中的杂质可以附着在第四筒段21上。如图1所示，第二筒体20的朝向气体出口 40的一端设有沿径向向内延伸的第一环形凸缘23，第一环形凸缘23与第二筒段12相对应设置，第一环形凸缘23的内边沿与第二筒段12朝向气体出口 40的一端连接。增加了第二筒段12与第一环形凸缘23之间隔热部30的厚度，可以更好地隔绝导流筒下方的硅液的热量，降低单晶炉运行过程的功率消耗。第一环形凸缘23与硅液面平行这也能使单晶棒生长界面处的气流走向更平稳，减少杂质进到生长界面的几率，减少单晶断棱。如图1所示，第四筒段21与第一环形凸缘23的连接处在经过中心轴线的纵向剖面内的回转母线呈弧形。降低惰性气体在导出时经过第四筒段21与第一环形凸缘23的连接处出现气流漩涡的概率。如图1所示，第三筒段13远离气体出口 40的一端设有沿径向向外延伸的第二环形凸缘14，第五筒段22远离气体出口 40的一端设有沿径向向外延伸的第三环形凸缘24，第三环形凸缘24与第二环形凸缘14相对应设置。第三环形凸缘24与固定件接触，固定导流筒。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种导流筒，包括:第一筒体(10)，其特征在于，所述第一筒体(10)的两端分别形成气体进口(50)和气体出口(40)，所述第一筒体(10)包括: 沿所述气体进口(50)至气体出口(40)方向依次设置的第一筒段(11)和第二筒段(12)，所述第二筒段(12)沿所述气体进口(50)至气体出口(40)方向逐渐收缩地延伸，所述第二筒段(12)的回转母线相对中心轴线的斜率大于所述第一筒段(11)的回转母线相对中心轴线的斜率。
2.根据权利要求1所述的导流筒，其特征在于，所述第一筒段(11)在经过所述中心轴线的纵剖面内的回转母线与所述第二筒段(12)在同一所述纵剖面内的回转母线形成第一钝角夹角(α )。
3.根据权利要求2所述的导流筒，其特征在于，所述第一钝角夹角(α)在100°与150°之间。
4.根据权利要求1所述的导流筒，其特征在于，所述第一筒段(11)呈圆柱筒状。
5.根据权利要求1所述的导流筒，其特征在于，还包括:第二筒体(20)，套设在所述第一筒体(10)外并与所述第一筒体(10)之间形成夹层空间，所述夹层空间内设置有隔热部(30)。
6.根据权利要求5所述的导流筒，其特征在于，所述第一筒体(10)还包括:第三筒段(13)，所述第三筒段(13)靠近所述气体出口(40)的一端与所述第一筒段(11)远离所述气体出口(40)的一端连接，所述第三筒段(13)沿所述气体进口(50)至所述气体出口(40)方向逐渐收缩地延伸，所述第三筒段(13)的回转母线相对所述中心轴线的斜率大于所述第一筒段(11)的回转母线相对所述中心轴线的斜率。
7.根据权利要求6所述的导流筒，其特征在于，所述第二筒体(20)包括: 第四筒段(21)，与所述第一筒段(11)相对应设置； 第五筒段(22)，与所述第四筒段(21)连接，所述第五筒段(22)沿所述气体进口(50)至所述气体出口(40)方向逐渐收缩地延伸并与所述第三筒段(13)相对应设置。
8.根据权利要求7所述的导流筒，其特征在于，所述第二筒体(20)的朝向所述气体出口(40)的一端设有沿径向向内延伸的第一环形凸缘(23)，所述第一环形凸缘(23)与所述第二筒段(12)相对应设置，所述第一环形凸缘(23)的内边沿与所述第二筒段(12)朝向所述气体出口(40)的一端连接。
9.根据权利要求8所述的导流筒，其特征在于，所述第四筒段(21)与所述第一环形凸缘(23)的连接处在经过所述中心轴线的纵向剖面内的回转母线呈弧形。
10.根据权利要求9所述的导流筒，其特征在于，所述第三筒段(13)远离所述气体出口(40)的一端设有沿径向向外延伸的第二环形凸缘(14)，所述第五筒段(22)远离所述气体出口(40)的一端设有沿径向向外延伸的第三环形凸缘(24)，所述第三环形凸缘(24)与所述第二环形凸缘(14)相对应设置。
专利摘要本实用新型提供了一种导流筒，包括第一筒体(10)，第一筒体(10)的两端分别形成气体进口(50)和气体出口(40)，第一筒体(10)包括沿气体进口(50)至气体出口(40)方向依次设置的第一筒段(11)和第二筒段(12)，第二筒段(12)沿气体进口(50)至气体出口(40)方向逐渐收缩地延伸，第二筒段(12)的回转母线相对中心轴线的斜率大于第一筒段(11)的回转母线相对中心轴线的斜率。本实用新型的导流筒有效地提高了硅液向单晶棒转化的速度，从而提高了单晶棒的提拉速度。
文档编号C30B15/00GK202954133SQ201220665638
公开日2013年5月29日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者周浩 申请人:英利能源(中国)有限公司