[发明专利]形成液态硅的装置和方法

权利要求书

1.形成液态硅的装置，其具有下列特征

a. 所述装置包括设备，借助所述设备使得气体可以转化为高度加热的状态，在该状态下其至少部分以等离子体的形式存在，和

b. 所述装置包括反应空间(100)和通入其中的进料管线(101)，所述进料管线用于使高度加热的气体进入反应空间(100)，和

c. 所述装置包括具有喷嘴通道(103)的喷嘴(102)，所述喷嘴通道直接通入反应空间(100)并通过所述喷嘴通道可以将气态或颗粒状的含硅原料供应到反应空间(100)中，以及

具有下列附加的特性特征

d. 所述装置包括设备(104)，所述设备使得能够将惰性气体引入反应空间(100)，以使得所述惰性气体保护喷嘴通道(103)的通入孔口(103a)免受源于高度加热的气体的热负荷。

2.根据权利要求1的装置，其具有下列附加特征：

a. 所述喷嘴(102)是多料喷嘴，其具有用于供应含硅原料的喷嘴通道(103)作为第一喷嘴通道(103)，

b. 所述多料喷嘴(102)包括第二喷嘴通道(104)作为用于引入惰性气体的设备，所述第二喷嘴通道直接通入反应空间(100)，

c. 所述第二喷嘴通道(104)在通入孔口(104a)中通入，所述通入孔口围绕第一喷嘴通道(103)的通入孔口(103a)。

3.根据权利要求1的装置，其具有下列附加特征：

a. 所述装置包括用于供应含硅原料的喷嘴作为第一喷嘴，

b. 所述装置包括至少一个直接通入反应空间(100)的第二喷嘴作为用于引入惰性气体的设备，

c. 所述至少一个第二喷嘴设计和/或布置成使得其反应空间(100)中生成惰性气体流，所述惰性气体流围绕第一喷嘴的喷嘴通道的通入孔口。

4.根据前述权利要求中任一项的装置，其具有下列附加特征：

a. 反应空间(100)设计成至少在一个区段中或完全地呈圆柱形，

b. 用于高度加热的气体的进料管线(101)在所述区段中切向通入反应空间(100)。

5.根据前述权利要求中任一项的装置，其具有下列附加特征：

a. 反应空间(100)设计成至少在一个区段(100a)中或完全地呈圆柱形，

b. 所述设计成圆柱形的区段(100a)径向由环绕侧壁(105)界定并且轴向朝着一侧由正圆形或椭圆形的封闭元件(106)界定，

c. 用于供应含硅原料的喷嘴(102)的喷嘴通道(103)被引导穿过封闭元件(106)并且轴向地或以与轴向取向偏离最大45°的方式通入反应空间(100)。

6.根据权利要求5的装置，其具有下列附加特征中的至少一个：

a. 用于供应含硅原料的喷嘴(102)的喷嘴通道(103)在与围绕侧壁(105)隔开处通入反应空间(100)，

b. 喷嘴通道(103)的通入孔口(103a)与环绕侧壁(105)之间的距离为设计成圆柱形的区段(100a)中的反应空间(100)的最小直径的至少20％。

7.根据权利要求4至6中任一项的装置，其具有下列附加特征：

a. 所述反应空间(100)包括设计成锥形的区段(100b)，其中其直径在重力方向上减小，

b. 所述反应空间(100)包括设计成圆柱形的区段(100a)和设计成锥形的区段(100b)，所述设计成锥形的区段直接与设计成圆柱形的区段(100a)连接。

8.根据权利要求1至6中任一项的装置，其具有下列附加特征：

a. 所述反应空间(100)包括可用于使所述蒸气态硅从反应空间(100)排出的出口(107)，

b. 所述出口(107)直接或间接通入至少两个，优选两至四个彼此平行布置且在重力方向上锥形变细的冷凝室(108、109、110)。