一种换热装置和单晶炉的制作方法

本技术涉及拉晶，特别是涉及一种换热装置和单晶炉。

背景技术：

1、随着单晶硅行业的发展，大尺寸单晶硅棒成为主流产品，随着单晶硅棒尺寸的增加，导致单晶硅棒的生产效率受到影响。

2、在直拉单晶硅棒中，提高生产效率主要可以从减少非有效产出的时间和提高有效产出的效率方面考虑。单晶硅棒的有效产出时间在等径阶段，等径阶段占总时间的一半以上，因此，可以从缩短等径阶段的时间占比着手，提高等径阶段的效率主要可以通过提高单晶硅棒在等径生长阶段的拉速。

3、然而，目前受限于等径生长过程中，单晶硅棒的结晶潜热不能及时排出，导致提拉速度受限，无法进一步提升单晶硅棒的生产效率。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本实用新型实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种换热装置和单晶炉。

2、为了解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种换热装置，包括：换热器和水冷机构，所述换热器包括：进水管、出水管和换热壳体；

3、所述换热壳体包括相互连接且间隔设置的第一内壳和第一外壳，所述第一内壳和所述第一外壳之间围合形成换热腔，所述第一内壳远离所述第一外壳的一侧围合形成用于通过单晶硅棒的第一提拉通道；

4、所述进水管和所述出水管分别连接于所述换热壳体的相对两侧，并分别与所述换热腔连通；

5、所述水冷机构设置于所述换热壳体的上方，所述水冷机构具有单晶硅棒通过的第二提拉通道，所述第二提拉通道与所述第一提拉通道相对；

6、所述水冷机构设置于所述进水管和所述出水管之间，所述水冷机构内设有冷却流道，所述冷却流道分别与所述进水管和所述出水管连通。

7、可选地，所述水冷机构包括第一连接管、第二连接管以及水冷筒体，所述水冷筒体包括第二外壳和第二内壳；

8、所述第二外壳套设于所述第二内壳外，所述第二外壳与所述第二内壳连接并围合形成水冷腔；

9、所述第二内壳远离所述第二外壳的一侧围合形成所述第二提拉通道；

10、所述第一连接管和所述第二连接管分别设置于所述水冷筒体的相对两侧，所述水冷腔通过所述第一连接管与所述出水管连通，所述水冷腔通过所述第二连接管与所述进水管连通。

11、可选地，所述第二内壳为圆筒状结构；所述第二壳体为圆筒状结构。

12、可选地，所述第二内壳为圆筒状结构；所述第二壳体为锥形筒状结构，所述第二外壳的直径沿远离所述换热壳体的方向逐渐增大。

13、可选地，所述水冷筒体的顶部相对两侧分别设置有避让槽；

14、所述避让槽沿所述水冷筒体的径向贯穿。

15、可选地，所述第一连接管和所述第二连接管分别设置于所述水冷筒体沿第一方向的相对两侧；

16、所述水冷筒体的顶部沿第二方向的相对两侧分别设置有避让槽；

17、所述第二方向与所述第一方向相交。

18、可选地，所述水冷筒体沿其轴向的高度为200-400毫米。

19、可选地，所述第二外壳朝向所述第二内壳的一侧设置有凹槽，和/或，所述第二内壳朝向所述第二外壳的一侧设置有凹槽；所述凹槽包括：多边形槽、椭圆形槽和圆形槽中的至少一种。

20、可选地，所述第二外壳朝向所述第二内壳的一侧设置有凸起结构，和/或，所述第二内壳朝向所述第二外壳的一侧设置有凸起结构；所述凸起结构包括：多边形凸起、椭圆形凸起和圆形凸起中的至少一种。

21、第二方面，本实用新型实施例还公开一种单晶炉，包括：上述换热装置。

22、本实用新型实施例包括以下优点：

23、在本实用新型实施例中，所述进水管引入冷却介质后，一部分冷却介质可以通过所述换热壳体内的换热腔后流入出水管，另一部分冷却介质可以通过水冷机构内的冷却流道后流入出水管，在本实用新型实施例中，通过新增水冷机构，实现通过两条冷却路径进行换热，可以提高换热能力，这样，在拉晶单晶硅棒过程中，可以增大晶体的纵向温度梯度，进而提高单晶硅棒的提拉速度。

技术特征：

1.一种换热装置，其特征在于，包括：换热器和水冷机构，所述换热器包括：进水管、出水管和换热壳体；

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述水冷机构包括第一连接管、第二连接管以及水冷筒体，所述水冷筒体包括第二外壳和第二内壳；

3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述第二内壳为圆筒状结构；所述第二外壳为圆筒状结构。

4.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述第二内壳为圆筒状结构；所述第二外壳为锥形筒状结构，所述第二外壳的直径沿远离所述换热壳体的方向逐渐增大。

5.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述水冷筒体的顶部相对两侧分别设置有避让槽；

6.根据权利要求5所述的换热装置，其特征在于，所述第一连接管和所述第二连接管分别设置于所述水冷筒体沿第一方向的相对两侧；

7.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述水冷筒体沿其轴向的高度为200-400毫米。

8.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述第二外壳朝向所述第二内壳的一侧设置有凹槽，和/或，所述第二内壳朝向所述第二外壳的一侧设置有凹槽；所述凹槽包括：多边形槽、椭圆形槽和圆形槽中的至少一种。

9.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述第二外壳朝向所述第二内壳的一侧设置有凸起结构，和/或，所述第二内壳朝向所述第二外壳的一侧设置有凸起结构；所述凸起结构包括：多边形凸起、椭圆形凸起和圆形凸起中的至少一种。

10.一种单晶炉，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的换热装置。

技术总结本技术实施例提供了一种换热装置和单晶炉，包括换热器和水冷机构，换热器包括进水管、出水管和换热壳体；换热壳体包括相互连接且间隔设置的第一内壳和第一外壳，第一内壳和第一外壳之间围合形成换热腔，第一内壳远离第一外壳的一侧围合形成用于通过单晶硅棒的第一提拉通道；进水管和出水管分别连接于换热壳体的相对两侧，并分别与换热腔连通；水冷机构设置于换热壳体的上方，水冷机构具有单晶硅棒通过的第二提拉通道，第二提拉通道与第一提拉通道相对；水冷机构设置于进水管和出水管之间，水冷机构内设有冷却流道，冷却流道分别与进水管和出水管连通。通过新增水冷机构，实现两条冷却路径，可以提高换热能力，提高单晶硅棒的提拉速度。技术研发人员：吴苗苗,郑晓杨,杨东,王玉龙,周永波,周嘉浩,张积升,李震鑫,李文龙受保护的技术使用者：银川隆基硅材料有限公司技术研发日：20231010技术公布日：2024/6/2