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1、(10)申请公布号 CN 102808218 A (43)申请公布日 2012.12.05 C N 1 0 2 8 0 8 2 1 8 A *CN102808218A* (21)申请号 201110145108.6 (22)申请日 2011.05.31 C30B 28/00(2006.01) C30B 35/00(2006.01) C30B 29/06(2006.01) (71)申请人浙江昱辉阳光能源有限公司 地址 314117 浙江省嘉兴市嘉善县姚庄镇工 业园区 (72)发明人汤旋 (74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人逯长明 (54) 发明名称 上装料多晶炉。
2、 (57) 摘要 本发明提供了一种上装料多晶炉，包括炉体 (8)和炉盖(1)，还包括：一端连接在所述炉盖(1) 上的连接臂(3)；设置在所述炉体(8)外侧的光轴 (9)，其上套设有轴套(10)，该轴套(10)能够绕所 述光轴(9)转动，且铰接在所述连接臂(3)的两端 之间；与所述轴套(10)相连的转动座(6)；一端 铰接在所述转动座(6)上，另一端铰接在所述连 接臂(3)的另一端，且驱动所述连接臂(3)在竖 直面内沿其铰接点转动的伸缩部件(5)。本发明 提供的上装料多晶炉减小了炉盖的重力产生的弯 矩，进而减小了光轴与轴套之间的摩擦力，保证了 炉盖稳定的打开。 (51)Int.Cl. 权利要求书。
3、1页 说明书5页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种上装料多晶炉，包括炉体(8)和炉盖(1)，其特征在于，还包括： 一端连接在所述炉盖(1)上的连接臂(3)； 设置在所述炉体(8)外侧的光轴(9)，其上套设有轴套(10)，该轴套(10)能够绕所述 光轴(9)转动，且铰接在所述连接臂(3)的两端之间； 与所述轴套(10)相连的转动座(6)； 一端铰接在所述转动座(6)上，另一端铰接在所述连接臂(3)的另一端，且驱动所述连 接臂(3)在竖直面内沿其铰接点转动的伸缩部件(5)。 2.根据权利要。
4、求1所述的上装料多晶炉，其特征在于，所述炉体(8)的外侧设有若干支 撑架(7)，所述光轴(9)设置在其中的一个所述支撑架(7)上。 3.根据权利要求2所述的上装料多晶炉，其特征在于，若干所述支撑架(7)均布在所述 炉体(8)的外侧，且支撑架的数量为三个。 4.根据权利要求1所述的上装料多晶炉，其特征在于，所述炉盖(1)上还设置有与所述 连接臂(3)相连的加强筋(2)。 5.根据权利要求4所述的上装料多晶炉，其特征在于，所述加强筋(2)上设置有多个 孔。 6.根据权利要求4所述的上装料多晶炉，其特征在于，所述加强筋(2)为两条，所述连 接臂(3)为对称结构，两条所述加强筋(2)对称分布在所述连接。
5、臂(3)的对称线两侧，两条 所述加强筋(2)之间的距离自其与所述连接臂(3)连接的一端向另一端逐渐增大。 7.根据权利要求1所述的上装料多晶炉，其特征在于，所述伸缩部件(5)为液压缸或者 气压缸。 8.根据权利要求1所述的上装料多晶炉，其特征在于，所述轴套(10)与所述转动座 (6)为一体式结构。 9.根据权利要求1所述的上装料多晶炉，其特征在于，所述轴套(10)与所述连接臂 (3)连接的一端设置有轴承座，所述轴承座与所述连接臂(3)铰接，所述轴承座上设置有轴 承。 10.根据权利要求1-9中任意一项所述的上装料多晶炉，其特征在于，所述炉体(8)的 横截面形状为圆形或者方形。 权 利 要 求 。
6、书CN 102808218 A 1/5页 3 上装料多晶炉 技术领域 0001 本发明涉及多晶硅生产设备技术领域，更具体地说，涉及一种上装料多晶炉。 背景技术 0002 多晶硅是硅产品产业链中非常重要的中间产品。近年来，硅太阳能电池的飞速发 展带动了多晶硅产业的发展，进而造成市场对多晶硅的需求量越来越大。为了满足现在市 场的大需求量，同时节约多晶硅的生产成本，现有的多晶硅产生过程中，通过增加多晶炉的 炉体体积，从而增加多晶硅的产量。 0003 多晶炉通过装料方式的不同可以分为上装料多晶炉和下装料多晶炉，其中：上装 料多晶炉在炉盖打开的过程中通过升降机构将炉盖上升，然后绕着旋转轴推开炉盖，从而 。
7、实现将盛有硅料的坩埚放入到炉体的炉膛中。然而为了满足多晶硅的大需求量，现有的上 装料多晶炉的炉体也增大，导致炉体、炉盖的面积和重量随之增加。为了实现对炉盖的开 启，设计一种方便开启炉盖的开启机构是目前设计的主要方向。 0004 现有的一种上装料多晶炉的炉盖的开启方式是先升炉盖后旋转的方法。升降机构 主要通过电机旋转带动涡轮旋转，涡轮转动带动蜗杆转动，蜗杆连接光轴，蜗杆的转动推动 光轴上升，光轴的上升进而将炉盖向上顶起，最终实现炉盖的抬起。炉盖上升后离开炉体， 依靠设置在炉盖一侧的光轴支撑，此时由于炉盖的重力在光轴上产生弯矩，使得光轴弯曲。 由于光轴套设在轴套中，光轴的弯曲使得光轴与轴套的摩擦力。
8、增大，导致光轴与蜗杆无法 正常配合，进而使得光轴在从轴套中的上升过程中产生抖动，严重时光轴与轴套之间的摩 擦力导致光轴无法上升，最终导致炉盖无法打开。 0005 因此，从上述炉盖开启过程中可以得出，设计一种上装料多晶炉，以减小由于炉盖 重力产生的弯矩，进而减小光轴与轴套之间的摩擦力，保证炉盖稳定的打开，是目前本领域 技术人员亟待解决的问题。 发明内容 0006 有鉴于此，本发明提供了一种上装料多晶炉，以减小炉盖的重力产生的弯矩，进而 减小光轴与轴套之间的摩擦力。 0007 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案： 0008 一种上装料多晶炉，包括炉体和炉盖，还包括： 0009 一端连接在所述。
9、炉盖上的连接臂； 0010 设置在所述炉体外侧的光轴，其上套设有轴套，该轴套能够绕所述光轴转动，且铰 接在所述连接臂的两端之间； 0011 与所述轴套相连的转动座； 0012 一端铰接在所述转动座上，另一端铰接在所述连接臂的另一端，且驱动所述连接 臂在竖直面内沿其铰接点转动的伸缩部件。 0013 优选的，上述上装料多晶炉中，所述炉体的外侧设有若干支撑架，所述光轴设置在 说 明 书CN 102808218 A 2/5页 4 其中的一个所述支撑架上。 0014 优选的，上述上装料多晶炉中，若干所述支撑架均布在所述炉体的外侧，且支撑架 的数量为三个。 0015 优选的，上述上装料多晶炉中，所述炉盖上。
10、还设置有与所述连接臂相连的加强筋。 0016 优选的，上述上装料多晶炉中，所述加强筋上设置有多个孔。 0017 优选的，上述上装料多晶炉中，所述加强筋为两条，所述连接臂为对称结构，两条 所述加强筋对称分布在所述连接臂的对称线两侧，两条所述加强筋之间的距离自其与所述 连接臂连接的一端向另一端逐渐增大。 0018 优选的，上述上装料多晶炉中，所述伸缩部件为液压缸或者气压缸。 0019 优选的，上述上装料多晶炉中，所述轴套与所述转动座为一体式结构。 0020 优选的，上述上装料多晶炉中，所述轴套与所述连接臂连接的一端设置有轴承座， 所述轴承座与所述连接臂铰接，所述轴承座上设置有轴承。 0021 优选。
11、的，上述上装料多晶炉中，所述炉体的横截面形状为圆形或者方形。 0022 与现有的上装料多晶炉相比，本发明的核心改进点是：采用杠杆原理将炉盖翻起， 在此过程中炉盖的重心距支撑其翻转的部件的距离减小，减小了炉盖的重力作用于轴套上 的弯矩。 0023 本发明提供的上装料多晶炉的工作过程如下： 0024 伸缩部件的伸缩端收缩带动连接臂绕其铰接点转动，此时的连接臂相当于以轴套 为支点，一端与连接臂相连，另一端与伸缩部件相连的杠杆，连接臂的转动进而将炉盖翻 起，当炉盖翻起到设定的角度时，此时转动轴套，转动座、连接臂、炉盖等部件绕光轴旋转， 从而将炉盖转动到炉体的一侧。当放完硅料后，可以将上述部件绕光轴旋转。
12、，最后通过伸缩 部件的伸出，将炉盖重新盖在炉体上。 0025 本发明提供的上装料多晶炉中，与炉盖相连的是轴套，炉盖在翻起的过程中，炉盖 的重心逐渐靠近轴套，由于炉盖的重力不变，作用于轴套上的力臂在减小，进而减小了炉盖 重力产生的弯矩，减小了轴套的弯曲，进而减小了光轴与轴套之间的摩擦力，保证了炉盖稳 定的打开。 附图说明 0026 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 00。
13、27 图1为本发明实施例提供的上装料多晶炉的结构示意图； 0028 图2为图1的A-A向剖视图。 0029 图1-2中： 0030 炉盖1、加强筋2、连接臂3、铰接轴4、伸缩部件5、转动座6、支撑架7、炉体8、光轴 9、轴套10。 具体实施方式 说 明 书CN 102808218 A 3/5页 5 0031 本发明提供了一种上装料多晶炉，减小了炉盖的重力产生的弯矩，进而减小了光 轴与轴套之间的摩擦力，保证了炉盖稳定的打开。 0032 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中。
14、的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。 0033 请参考附图1-2，图1为本发明实施例提供的上装料多晶炉的结构示意图。图2为 图1的A-A向剖视图。 0034 本发明实施例提供的上装料多晶炉，包括炉体8和炉盖1，还包括： 0035 一端连接在所述炉盖1上的连接臂3； 0036 设置在所述炉体8外侧的光轴9，其上套设有轴套10，该轴套10能够绕所述光轴 9转动，且铰接在所述连接臂3的两端之间； 0037 与所述轴套10相连的转动座6； 0038 一端铰接在所述转动座6上，另一端铰接在所述连接臂3的另一端，且驱动所述连 接臂3在竖直。
15、面内沿其铰接点转动的伸缩部件5。 0039 本发明实施例中提供的上装料多晶炉的工作过程如下：伸缩部件5的伸缩端收缩 带动连接臂3绕其铰接点转动，此时的连接臂3相当于以轴套10为支点，一端与连接臂3 相连，另一端与伸缩部件5相连的杠杆，连接臂3的转动进而将炉盖1翻起，当炉盖1翻起 到设定的角度时，此时转动轴套10，转动座6、连接臂3、炉盖1等部件绕光轴9旋转，从而将 炉盖1转动到炉体8的一侧。当放完硅料后，可以将上述部件绕光轴9旋转，最后通过伸缩 部件5的伸出，将炉盖1重新盖在炉体8上。 0040 本实施例中提供的轴套10与连接臂3的铰接连接，伸缩部件5两端的铰接连接可 以通过铰接轴实现，例如伸。
16、缩部件5与连接臂3之间通过铰接轴4实现。当然实现上述铰 接关系的并不限于铰接轴，还可以为其他的部件。 0041 现有技术中通过光轴将炉盖顶起，本实施例中提供的上装料多晶炉中，光轴9起 到支撑转动的中心，与上装料多晶炉的炉盖1相连的是套设在光轴9上的轴套10。当然 无论采用光轴9作为支撑转动的中心，还是与现有技术中一样采用轴套作为支撑转动的中 心，都可以实现本发明，只要将转动座、连接臂等部件与光轴连接，实现光轴在轴套中转动 即可。 0042 本发明实施例中提供的上装料多晶炉的核心改进点是：采用杠杆原理将炉盖1翻 起，随着炉盖1翻起，其重心距支撑其翻转的轴套10的距离减小，即重力相对于轴套10的 。
17、力臂减小，减小了炉盖1重力作用于轴套10上的弯矩，进而减小了轴套10的弯曲，减小了 光轴9与轴套10之间的摩擦力，保证了炉盖1稳定的上升。 0043 本发明实施例提供的上装料多晶炉中，可以将炉盖1翻起到与炉体8的炉口所在 平面垂直的状态，此时整个炉盖1处于轴套10的正上方，重心也就与轴套10的轴线大体重 合，此时整个炉盖1重力产生的弯矩最小，使得光轴9与轴套10之间的摩擦力最小，保证了 炉盖1更为稳定的上升。 0044 本实施例提供的上装料多晶炉中，光轴9设置在炉体8的外侧，可以直接设置在炉 体8的外壁上，也可以设置在炉体8的支撑架7上。具体的，所述炉体8的外侧上设置有若 说 明 书CN 10。
18、2808218 A 4/5页 6 干支撑架7，光轴9设置在其中的一个支撑架7上。优选的，上述若干支撑架7均匀地分布 在所述炉体8上，具体的支撑架7的数量为三个(如图1所示)，当然具体的支撑架7的数 量并不限于此。 0045 上述连接臂3的起到杠杆的作用，炉盖1连接在连接臂3的一端，随着连接臂3的 转动实现了炉盖1的翻起。为了进一步优化上述技术方案，上述炉盖1上还设置有与连接 臂3相连的加强筋2，加强筋2的设置使得连接臂3与炉盖1的连接更加稳定、牢固。优选 的，上述炉盖1上设置有多条加强筋2。请参考附图2，本实施例图2中示出了两条加强筋 2，本实施例中的连接臂3为对称结构，两条加强筋2对称分布在。
19、连接臂3的对称线两侧。更 为优选的，上述两条加强筋2之间的距离自其与连接臂3连接的一端向着另一端逐渐增大。 该种类似于人字形的分布，增加了加强筋2的加强作用，进一步提高了炉盖1与连接臂3连 接的稳定性。 0046 上述加强筋2上设置有孔，一方面，可以减小炉盖1的重量；另一方面，孔可以使得 布置在炉盖1上的冷却水管、氩气管、电缆等穿过这些孔，方便了对管路、线路的布置。优选 的，上述加强筋2上设置有一定数量且孔径大小不等的孔。当然上述加强筋2上还可以开 始有卡槽，也可以起到对管路和线路的定位，布置作用。 0047 本实施例中与轴套10相连的转动座6可以通过连接件与轴套10相连，也可以通 过焊接等工。
20、艺实现两者的连接。优选的，上述轴套10与转动座6为一体式结构，方便了整 个上装料多晶炉的可装配性，提高了装配效率。 0048 本实施例中的伸缩部件5的功能是将连接臂3的端部顶起，优选的，上述伸缩部件 5为液压缸、气压缸或者曲柄滑块机构等驱动设备。 0049 本实施例中提供的上装料多晶炉中，轴套10套设在光轴9上，且能够绕着光轴9 转动，实现上述两者转动的结构有多种，例如直接采用孔轴转动配合。为了降低转动过程中 两者之间产生的阻碍转动的摩擦力，上述轴套10和光轴9之间设置有轴承，通过轴承的连 接实现两者之间的相对转动，方便了炉盖1的转动。优选的，上述轴套10和光轴9的两端 之间均设置有轴承。优选。
21、的，上述轴套10作为支撑炉盖1的部件，为了减小其作用于光轴 9轴向的力，上述在轴套10与光轴9的底端还设置有止推轴承。优选的，上述轴套10与连 接臂3连接的一端设置有轴承座，设置在轴套和光轴顶端的轴承设置在轴承座上，轴承座 与连接臂3铰接，及轴套10通过其顶端的轴承座与连接臂3之间的铰接连接。 0050 上述轴套10在动作的过程中处于转动的状态，在此过程中不可避免地出现磨损， 为了降低磨损，延长整个上装料多晶炉的使用寿命，方便维护，上述轴套10采用由耐磨材 料制造的轴套。优选的，上述轴套10采用铜套或者钢套。当然也可以在上述种类的轴套的 摩擦部位进行特殊的工艺处理，例如退火工艺等，提高该磨损部。
22、位的耐磨度。 0051 上述上装料多晶炉中，优选的，炉体8的横截面形状为圆形或者方形。当然，上述 炉体8的形状并不限于此，本领域技术人员可以根据实际的情况对炉体的形状进行改进， 以满足多晶硅大需求量的生产。 0052 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 说 明 书CN 102808218 A 5/5页 7 致的最宽的范围。 说 明 书CN 102808218 A 1/2页 8 图1 说 明 书 附 图CN 102808218 A 2/2页 9 图2 说 明 书 附 图CN 102808218 A 。