[发明专利]单晶炉热交换设备及其应用方法

说明书

本申请公开了一种单晶炉热交换设备及其应用方法，涉及单晶炉冷却技术领域，包括：冷却水管、冷却气管、箱体和水箱，水箱用于与循环水排连通；冷却水管包括至少一个U型水管，用于循环水流通，U型水管的进水端与水箱连通，出水端与循环水排连通；在第一状态下，至少部分U型水管位于箱体外部用于插入与热交换设备连接的单晶炉的进料口中；在第二状态下，U型水管位于箱体中；冷却气管中的进气管用于插入单晶炉的第一预留口，出气管用于连接与单晶炉的主路管道；冷却气管的至少部分位于水箱中。采用水冷和气冷相结合的方式对单晶炉的腔体进行冷却，有效降低了单晶炉的停炉冷却时间，有利于提高单晶炉的单位时间产能。

技术领域

本申请涉及单晶炉冷却技术领域，更具体地，涉及一种单晶炉热交换设备及其应用方法。

背景技术

直拉硅单晶制备过程中，单晶炉热场处于高温状态中，拉晶完成后，需将热场温度降至300℃以下确保热场部件不受氧化再进行拆炉。但是单晶炉自然冷却的时间需要8-10小时方可进行拆炉工作，拆炉前提需要自行冷却较长时间，影响单晶炉的冷却效率。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种单晶炉热交换设备及其应用方法，采用水冷和气冷相结合的方式对单晶炉的腔体进行冷却，有效降低了单晶炉的停炉冷却时间，有利于提高单晶炉的单位时间产能。

第一方面，本申请提供一种单晶炉热交换设备，包括：冷却水管、冷却气管、箱体和水箱，所述冷却水管至少部分位于所述箱体中，所述水箱用于与循环水排连通；其中：

所述冷却水管包括至少一个沿所述第一方向延伸的U型水管，用于循环水流通，所述U型水管的至少部分位于所述箱体中，且所述U型水管的进水端与所述水箱连通，所述U型水管的出水端与所述循环水排连通；在第一状态下，至少部分所述U型水管位于所述箱体外部用于插入与所述热交换设备连接的单晶炉的进料口中；在第二状态下，所述U型水管位于所述箱体中；

所述冷却气管包括进气管和与所述进气管连接的出气管，所述进气管用于插入与所述热交换设备连接的单晶炉的第一预留口，所述出气管用于连接与所述热交换设备连接的单晶炉的主路管道；所述冷却气管的至少部分位于所述水箱中。

可选地，其中：

所述箱体还包括电机和位于所述箱体中的直线滑轨，所述直线滑轨沿所述第一方向延伸，所述直线滑轨分别与所述冷却水管和所述电机连接，所述电机用于驱动所述直线滑轨带动所述冷却水管沿所述第一方向移动。

可选地，其中：

所述进气管包括第一进气管和与所述第一进气管连接的第二进气管，所述出气管包括第一出气管和与所述第一出气管连接的第二出气管，其中，所述第一进气管和所述第二进气管可拆卸连接，所述第一出气管和所述第二出气管可拆卸连接；所述第一进气管和所述第一出气管连通，且所述第一进气管和所述第一出气管中的至少部分位于所述水箱中。

可选地，其中：

还包括第一球阀和第二球阀，所述第一进气管位于所述水箱外的一端通过所述第一球阀与所述第二进气管连接，所述第一出气管位于所述水箱外的一端通过所述第二球阀与所述第二出气管连接；在气冷阶段，所述第一球阀和所述第二球阀开启。

可选地，其中：

所述水箱位于所述箱体的上方，并与所述箱体固定。

可选地，其中：

所述U型水管的材料为耐高温金属材料，和/或，所述U型水管的外壁涂覆有黑色吸热材料。

可选地，其中：

所述热交换设备底部具有定位装置，用于与地面预设的定位销连接以固定所述热交换设备。

第二方面，本申请提供一种单晶炉热交换设备的应用方法，应用于本申请第一方面所提供的单晶炉热交换设备，所述应用方法包括：