一种安全调控的单晶炉水冷屏装置的制作方法

本技术涉及单晶炉，尤其提供了一种安全调控的单晶炉水冷屏装置。

背景技术：

1、直拉单晶炉是生产光伏发电和集成电路及硅产品的主要设备，它由负压密封的多件腔体堆叠组成，整机高度达十几米，同时，随着这几年硅材料价格大幅度上涨、石英坩埚供应紧张，使得生产过程中追求单晶炉利用率最大化，炉内硅料占比不断增高。在生产过程中，单晶炉采用水冷屏调节内部温度，水冷屏的高度精确调节、循环冷却系统的高效运行尤为重要。

2、目前，直拉单晶炉的水冷屏位置调节难以精确保证，在运行中，经常发生水冷屏升降状态不稳定、高度位置准确度较低的问题、引起水冷屏浸入硅液、坠落等问题，存在单晶炉爆炸等安全隐患，并且冷却循环系统与水冷屏的连接结构复杂，循环冷却效率低，无法满足单晶炉运行工艺的需要。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供了一种安全调控的单晶炉水冷屏装置，包括水冷屏、提升单元和循环冷却单元；所述水冷屏活动设置在单晶炉内，水冷屏上端对称设置有竖向布置的第一提升管件和第二提升管件，水冷屏内腔一端与第一提升管件连通、另一端与第二提升管件连通，所述第一提升管件和第二提升管件上端分别由炉盖活动穿出至单晶炉外，所述炉盖上设置有与第一提升管件滑动配合的第一竖向导轨、与第二提升管件滑动配合的第二竖向导轨；所述提升单元包括对称设置在炉盖上方的通过第一提升电机驱动的第一丝杆机构和通过第二提升电机驱动的第二丝杆机构，所述第一丝杆机构与第一提升管件驱动连接，所述第二丝杆机构与第二提升管件驱动连接；所述循环冷却单元的出水端通过第一柔性波纹管与第一提升管连接、回水端通过第二柔性波纹管与第二提升管的上端连接。

2、能够精确控制水冷屏在单晶炉内的高度、控制循环冷却的水流速度，满足单晶炉生产要求，提高运行安全性。

3、在一些优选的技术方案中，第一丝杆机构的丝杆螺母通过第一提升板与第一提升管固定连接，第二丝杆机构的丝杆螺母通过第二提升板与第二提升管固定连接。

4、在一些优选的技术方案中，所述竖向导轨的上下端附近分别设置有与所述第一提升板和/或第二提升板适配的安全行程开关，所述安全行程开关与提升电机的控制器连接。

5、在一些优选的技术方案中，所述竖向导轨外侧设置有检测所述第一提升板和/或第二提升板高度位置的位置传感器，所述位置传感器与提升电机的控制器连接。

6、在一些优选的技术方案中，第一提升电机通过第一蜗轮蜗杆机构与第一丝杆机构驱动连接，第二提升电机通过第二蜗轮蜗杆机构与第二丝杆机构驱动连接。

7、在一些优选的技术方案中，所述提升电机为伺服电机，控制器为伺服驱动器。

8、在一些优选的技术方案中，所述循环冷却单元设置有流速控制阀、温度传感器和温度控制机构，温控机构接收温度传感器的信号并根据所述温度信号控制流速控制阀动作。

9、在一些优选的技术方案中，所述循环冷却单元分别通过第一活接弯头与第一波纹管连接、通过第二活接弯头与第二波纹管连接，温度传感器设置在第一活接弯头和或第二活接弯头处。

10、在一些优选的技术方案中，所述温度控制机构设置有超温报警器，所述温度控制机构接收温度传感器温度信号并在温度超出设定范围时控制超温报警器报警。

11、在一些优选的技术方案中，所述温度控制机构设置有快速开关阀门，所述温度控制机构接收温度传感器信号并在温度超出设定范围时关闭快速开关阀。

12、在一些优选的技术方案中，所述炉盖上设置有与第一提升管和第二提升管形状适配的提升孔，所述提升孔与提升管之间设置有耐温滑动密封组件。

13、所提供的安全调控的单晶炉水冷屏装置的有益技术效果：水冷屏连接的第一提升管件和第二提升管件上端伸出至单晶炉外，提升单元通过对称设置的丝杆机构分别驱动第一提升管件和第二提升管件，两个提升管件对称布置，使得水冷屏升降稳定、高度精确，保持水冷屏在单晶炉内的合理位置，并避免水冷屏浸入硅液、坠落问题发生，同时，循环冷却单元的冷却水由第一提升管件输入至水冷屏内腔内，然后由第二提升管件回水，实现水冷屏的冷却循环，控制单晶炉内的温度，并且柔性波纹管连接满足水冷屏升降运动要求，通过提升单元通与冷却循环单元共同作用，避免了单晶炉重大安全事故的发生，提高了单晶炉循环冷却的安全和效率。

技术特征：

1.一种安全调控的单晶炉水冷屏装置，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的安全调控的单晶炉水冷屏装置，其特征在于：第一丝杆机构（31）的丝杆螺母通过第一提升板（41）与第一提升管（21）固定连接，第二丝杆机构（32）的丝杆螺母通过第二提升板（42）与第二提升管（22）固定连接。

3.根据权利要求2所述的安全调控的单晶炉水冷屏装置，其特征在于：所述竖向导轨的上下端附近分别设置有与所述第一提升板（41）和/或第二提升板（42）适配的安全行程开关，所述安全行程开关与提升电机的控制器连接。

4.根据权利要求2所述的安全调控的单晶炉水冷屏装置，其特征在于：所述竖向导轨外侧设置有检测所述第一提升板（41）和/或第二提升板（42）高度位置的位置传感器，所述位置传感器与提升电机的控制器连接。

5.根据权利要求1所述的安全调控的单晶炉水冷屏装置，其特征在于：第一提升电机（51）通过第一蜗轮蜗杆机构与第一丝杆机构（31）驱动连接，第二提升电机（52）通过第二蜗轮蜗杆机构与第二丝杆机构（32）驱动连接。

6.根据权利要求1所述的安全调控的单晶炉水冷屏装置，其特征在于：所述炉盖（11）上设置有与第一提升管（21）和第二提升管（22）形状适配的提升孔，所述提升孔与提升管之间设置有耐温滑动密封组件。

技术总结本技术提供了一种安全调控的单晶炉水冷屏装置，水冷屏活动设置在单晶炉内，水冷屏上端对称设置有竖向布置的第一提升管件和第二提升管件，水冷屏内腔一端与第一提升管件连通、另一端与第二提升管件连通；提升单元的第一丝杆机构与第一提升管件驱动连接、第二丝杆机构与第二提升管件驱动连接；循环冷却单元的出水端通过第一柔性波纹管与第一提升管连接、回水端通过第二柔性波纹管与第二提升管的上端连接。这种装置能够精确控制水冷屏在单晶炉内的高度、控制循环冷却的水流速度，提高单晶炉循环冷却的安全和效率。技术研发人员：刘存华受保护的技术使用者：鸿新新能源科技（云南）有限公司技术研发日：20230529技术公布日：2024/6/13