[实用新型]一种石墨加热器

说明书

本实用新型实施例公开了一种石墨加热器，应用于单晶炉的加热，包括加热器本体，所述加热器本体的外壁上设有多个开槽，所述开槽的槽底为圆弧形，取开槽槽底的半径为R，取开槽的槽宽为W，则R大于W/2。本实用新型通过对现有设有开槽的加热器进行改进，在不改变槽宽的情况下，将相当于槽宽的槽底半径增大，使槽底附近的电流路径长度增加，缩小槽底附近的电流路径与远离槽底的电流路径长度差异，从而降低槽底处的电流密度，在保证热场能够正常运作的基础上，有效解决了加热器的槽底由于电流密度大，在工作时消耗会比其它部位更严重的现象，提高了加热器的使用寿命。

技术领域

本实用新型实施例涉及单晶硅制备技术领域，具体涉及一种石墨加热器。

背景技术

随着绿色能源、可再生能源的发展，太阳能成为绿色、可再生能源的主流。一个广泛的大规模的利用太阳能的时代正在来临，太阳能级单晶硅产品也将因此炙手可热。硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。生产单晶硅的设备单晶炉的需求也是与日俱增，需求量巨大。石墨加热器是单晶炉的加热器装置，石墨加热器采用等静压石墨电热体，具有耐高温、容易加工，价格比钨、钼、钽便宜的优点，是一种在高温下通过本身电阻发热的加热器。

由于加热器的电流大，电压低，电流密度大，因此需要通过对加热器进行开槽(根据材料的电阻率进行计算得出合适的外径和开槽数量、槽宽，从而使电阻满足要求)，既满足电阻的要求，同时满足强度和过载能力，而现有开槽的槽底半径通常为槽宽的1/2。但是由于电流在加热器内部流动时，因槽底拐弯部局部电阻的不均匀性，使用常规的加热器，容易导致局部电流过大，从而使加热器的局部温度偏高，造成氧化损耗或者升华过快的现象。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种石墨加热器，以解决现有技术中电流在加热器内部经过槽底时，容易导致局部电流过大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，一种石墨加热器，应用于单晶炉的加热，包括加热器本体，所述加热器本体的外壁上设有多个开槽，所述开槽的槽底为圆弧形，取开槽槽底的半径为R，取开槽的槽宽为W，则R大于W/2。

进一步地，所述加热器本体为圆筒状结构，所述开槽呈竖直开设在加热器本体的外壁上，且多个开槽沿加热器本体的圆周方向等距分布。

进一步地，所述加热器本体上相邻的两个开槽中，其中一个开槽从加热器本体的上端向下开设，另一个开槽从加热器本体的下端向上开设，使加热器本体的轮廓呈蛇形曲线结构。

进一步地，所述加热器本体为环形的平板状结构，所述开槽开设在加热器本体的环壁上，且开槽沿加热器本体的厚度方向贯穿加热器本体，多个所述开槽沿加热器本体的圆周方向等距分布，其中，相邻的两个开槽，一个开槽从加热器本体的环外壁上水平向内侧开设，另一个开槽从加热器本体的环内壁上水平向外侧开设，使加热器本体的轮廓呈蛇形曲线结构。

进一步地，所述开槽槽底的半径范围为W/2＜R≤5W。

本实用新型实施例具有如下优点：由于传统开槽中，当电流流经电热器时，在同一个截面内，靠近槽底的电流路径与远离槽底的电流路径相差很大，导致槽底附近的电流密度很大，通过对现有设有开槽的加热器进行改进，在不改变槽宽的情况下，将相当于槽宽的槽底半径增大，使槽底附近的电流路径长度增加，缩小槽底附近的电流路径与远离槽底的电流路径长度差异，从而降低槽底处的电流密度，在保证热场能够正常运作的基础上，有效解决了加热器的槽底由于电流密度大，在工作时消耗会比其它部位更严重的现象，提高了加热器的使用寿命。

附图说明