[发明专利]一种单晶炉连续拉晶多次加料机构

说明书

本发明提供了一种单晶炉连续拉晶多次加料机构，其包括平移设备、装料设备与提升设备；装料设备设置于平移设备；提升设备固定设置于装料设备；装料设备设置装料内筒，提升设备设置提升机构，提升机构与装料内筒连接；装料设备设置装料口，装料口与装料内筒连通；装料设备下方设置输出结构，输出结构与装料内筒连通。本发明实现了单晶体生长过程中的二次加料过程，确保在安全可靠的条件下的二次加料，还利用提升设备，尽可能地减少在二次加料过程中对原料的污染，可以在前面一炉晶体生产完毕后，不降温停炉的情况下，进行第二炉多晶硅原料装料过程，从而有效地降低晶体生长过程中的电能的消耗，节约成本，提升效率。

技术领域

本发明涉及单晶硅生产，尤其涉及的是，一种单晶炉连续拉晶多次加料机构。

背景技术

单晶炉是生产太阳能电池板内所使用单晶硅片的主要生产设备。一般按照装料、抽真空、化料、引晶、放肩、等径、收尾、停炉等几个步骤进行生产。

单晶硅的生产过程是在真空氩气下，在坩埚内填充固态多晶硅原料后，通过加热使多晶硅原料熔化，通过籽晶的旋转和液体之间的张力，并向上提升来制造单晶体。目前，拉晶基本上采用一次性加料方式，即在加热前一次性地往坩埚内加满多晶硅料，由于硅料的外形尺寸原因，在坩埚内盛放硅料时会造成很大部分的空隙，从而不能充分利用坩埚的有效空间。此外，在固态硅熔化之后坩埚上部还剩余较大的空间。

因此，基于上述两种原因，在硅料完全熔化后坩埚上方仍有大量剩余空间，坩埚未得到充分利用，使得坩埚折旧在整个生产过程中所占的比重较大。

另外，目前虽有部分厂家已实现了单晶炉的二次加料，但由于二次加料装置多为外部装置或容器式装置，使用过程中需要借助副炉腔内的提升设备来实现提升放料过程，不能达到独立工作，再生产的过程中需要花费一定的人力让二次加料机构和设备进行对接，并需要在人为监控的条件下使其加料，对于某些设备想在第一炉拉晶完毕后，想通过设备或机构完成自动加料，并在不停炉的情况下，继续完成后续炉次的生产任务铺设了相当的阻碍，同时使生产成本较高，每炉次的折旧损耗较高，影响生产效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的单晶炉连续拉晶多次加料机构。

本发明的技术方案如下：一种单晶炉连续拉晶多次加料机构，其包括平移设备、装料设备与提升设备；所述装料设备设置于所述平移设备，所述平移设备用于带动所述装料设备平移；所述提升设备固定设置于所述装料设备；所述装料设备设置装料内筒，所述提升设备设置提升机构，所述提升机构与所述装料内筒连接，用于控制所述装料内筒上下移动；所述装料设备设置装料口，所述装料口与所述装料内筒连通，用于装入多晶硅原料到所述装料内筒；所述装料设备下方设置输出结构，所述输出结构与所述装料内筒连通，所述输出结构用于输出所述多晶硅原料。

例如，所述输出结构用于在所述装料内筒上下移动到预设位置时，与所述装料内筒装入所述多晶硅原料的部分连通，并受控输出所述多晶硅原料。例如，预设位置为所述锥形阀向下移动到开启所述限位区以使所述筒腔与所述输出腔处于连通状态的位置；又如，预设位置为所述石英提升杆带动所述锥形阀向下移动到所述锥形阀开启所述限位区以使所述筒腔与所述输出腔处于连通状态的位置。

优选的，所述装料设备还设置装料外筒，所述装料内筒设置于所述装料外筒内部；所述装料外筒的壁部的内部设置限位机构，所述限位机构用于限制所述装料内筒在所述装料外筒内部的高度位置；所述装料口穿设于所述装料外筒的壁部；所述装料外筒的底部设置所述输出结构。