[实用新型]一种热交换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及硅片加工领域，更具体地说，涉及一种热交换装置。

背景技术

晶体生长技术是硅片加工中的主要环节，多晶硅铸锭炉是一种硅重熔设备，用于生产大量合格的太阳能多晶硅铸锭。生产中，将达到一定纯度要求的多晶硅装入炉中，按工艺要求加热熔化、定向长晶、热处理、冷却出炉。多晶硅重熔长晶的这样一个核心环境，我们称之为热场。热场不单为多晶硅熔化提供大量的热能，在长晶过程中又提供合理的温度梯场以得到合乎要求的多晶硅晶体。热场温度控制方式直接影响到晶体的生长质量。

目前，多晶铸锭炉的热场控制结构包括炉体、保温腔体、坩埚、加热器和冷却铜板，其中，保温腔体和冷却铜板均设置在炉体内部；坩埚位于保温腔体内部；坩埚的下部和上部均设置有加热器，以加热坩埚内部的原生硅；保温腔体的开口处设置有保温板，冷却铜板与保温板相对应。加热融化过程，加热器工作时，使得原生硅融化；结晶过程，位于保温腔体的保温板完全打开，利用热场底部的冷却铜板进行冷却降温，进而热场形成一定温度梯度，使硅液进行由下至上的晶体生长。保温板打开后下部加热器产生的热量与冷却铜板进行热交换，强迫降低温度，温度控制在一定的范围内，可在冷却铜板上覆盖一层绝热材料，既可以保温，不能使热场底部直接与冷却板进行热交换，还起到保护冷却板的作用。但是由于上述热交换装置中的保温板为一块保温板，因此，该保温板开启或打开时势必会增加该装置横向空间，加大了设备制作难度和成本。

因此，如何研究出一种制作难度低的热交换装置，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种热交换装置，以实现降低该装置的制作难度的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种热交换装置，包括炉体、保温腔体、坩埚、加热器和冷却铜板，其中，所述保温腔体和冷却铜板均设置在所述炉体的内部；所述坩埚位于所述保温腔体的内部；所述加热器设置在所述坩埚的下部和上部；所述保温腔体的开口与所述冷却铜板相对应；所述开口处向两边延伸处设置有轨道，所述轨道上可滑动的设置有两个保温板，所述两个保温板分别与与之相对应的驱动装置相连。

优选的，在上述热交换装置中，所述两个保温板的配合面为倾斜面。

优选的，在上述热交换装置中，所述驱动装置包括马达和动作杆，其中，所述动作杆连接所述马达和保温板。

优选的，在上述热交换装置中，所述动作杆上套设有波纹管，所述波纹管分别与所述炉体和马达的壳体相密封。

优选的，在上述热交换装置中，所述保温板包括框架和隔热板，所述隔热板嵌入所述框架内。

优选的，在上述热交换装置中，所述框架上还设置有圆环，所述圆环套设于所述轨道上。

优选的，在上述热交换装置中，所述轨道上设置有限位开关。

优选的，在上述热交换装置中，所述冷却铜板上设置有一层保温材料。

本实用新型中的热交换装置中保温腔体的开口处设置有两个保温板，且两个保温板在驱动装置的驱动下沿着轨道向开口的两侧方向移动。采用上述热交换装置，加热过程中，在驱动装置的驱动下两个保温板在轨道上相向移动，并最终靠拢，此时，加热器开始加热，随着炉体内温度的上升，位于坩埚内的原生硅开始融化；结晶过程，位于保温腔体的两个保温板在驱动装置的驱动下向开口处两侧打开，位于热场底部的冷却铜板进行冷却降温，进而热场形成一定温度梯度，使硅液进行由下至上的晶体生长。本实施例中的保温板为两块保温板，而保温腔体本身就具有移动横向空间，且开启过程中两个保温板分别向两侧移动，当保温板全部开启时，由于两个保温板基本上占用的是保温腔体的横向空间，并无需增加炉体的横向空间，因此降低了设备的制作难度。

另外，本实用新型中在冷却铜板上设置保温材料，既可以保温，还不能使热场底部直接与冷却板进行热交换，还起到保护冷却板的作用。两个保温板的配合面为倾斜面，这样更有利于热辐射的泄露。动作杆通过波纹管密封在炉体和马达上，可以保证设备工作过程中的真空度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的热交换装置闭合状态下结构示意图；