本发明涉及单晶硅生产设备,尤其涉及一种防晶棒坠落装置、副炉室及单晶炉。
背景技术:
1、在拉晶现场,晶棒掉落事故时有发生,例如,在拉晶过程中,为了控制位错形成单晶,需要把籽晶直径控制到5mm左右,而最终成型的整根单晶棒重量可达800kg,此部分细晶段需要承受800kg的重量。在取棒过程中,当细晶段承受横向力时往往容易断裂,导致晶棒坠落。晶棒掉落会砸坏旋板阀、坩埚、炉底板等,造成熔融的硅液外漏,进而损坏真空管道、下轴、过滤罐等设备部件,造成重大的经济损失,引发重大的安全隐患。
2、因此,如何避免晶棒掉落导致的损失,成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种防晶棒坠落装置、副炉室及单晶炉,用以避免晶棒掉落所导致的损失,减少经济损失和安全隐患。
2、本发明提供一种防晶棒坠落装置,包括:
3、晶棒状态检测元件,适于检测晶棒是否发生掉落;
4、气囊,设置于副炉室内,所述气囊适于在充入气体时膨胀;
5、气体发生器,适于产生气体,所述气体发生器的气体出口与所述气囊的气体进口相连接;
6、控制系统,所述晶棒状态检测元件和所述气体发生器均与所述控制系统电连接,所述控制系统适于在所述晶棒状态检测元件检测到所述晶棒掉落时,控制所述气体发生器产生气体。
7、根据本发明提供的一种防晶棒坠落装置,所述副炉室的内侧壁形成容纳槽,所述容纳槽的侧壁为平滑曲面,所述气囊设置于所述容纳槽内,所述气囊通过连接机构与所述副炉室相连接。
8、根据本发明提供的一种防晶棒坠落装置,所述容纳槽的侧壁设置有安装孔,所述气囊的气体进口设置有连接管,所述连接管的第一端与所述气囊的气体进口密封连接,所述连接管的第二端穿过所述安装孔并延伸至所述副炉室的外部,所述连接管的第二端与所述气体发生器相连接;
9、所述连接机构包括锁紧件,所述锁紧件与所述连接管螺纹连接,且与所述副炉室的外侧壁相抵。
10、根据本发明提供的一种防晶棒坠落装置,所述气体发生器包括:
11、外壳,内部具有容纳空间;
12、产气剂,设置于所述外壳的内部,所述产气剂受热能够分解产生气体;
13、引火药,设置于所述外壳的内部,所述引火药燃烧产生热量;
14、点火器,设置于所述外壳的内部,所述点火器与所述控制系统电连接,所述点火器适于产生电火花,以点燃所述引火药。
15、根据本发明提供的一种防晶棒坠落装置,所述产气剂为叠氮化钠或者硝酸铵。
16、根据本发明提供的一种防晶棒坠落装置,还包括:
17、预警元件,与所述控制系统电连接,所述预警元件适于在所述晶棒状态检测元件检测到所述晶棒掉落时,发出预警提示。
18、根据本发明提供的一种防晶棒坠落装置,所述气囊的内壁涂覆有密封橡胶。
19、根据本发明提供的一种防晶棒坠落装置,所述气囊设置有至少两组,各组所述气囊沿所述副炉室的轴线方向间隔分布,每组所述气囊沿所述副炉室的周向间隔分布。
20、本发明还提供一种副炉室,包括上述的防晶棒坠落装置。
21、本发明还提供一种单晶炉,包括上述的防晶棒坠落装置,或者,包括上述的副炉室。
22、本发明提供的防晶棒坠落装置,包括晶棒状态检测元件、气囊、气体发生器和控制系统,晶棒状态检测元件用于检测晶棒是否发生掉落。气体发生器用于产生气体,气体发生器的气体出口与气囊的气体进口相连接,气体发生器产生的气体能够充入至气囊的内部。气囊能够在充入气体时发生膨胀,气囊设置于副炉室的内部,膨胀的气囊能够与副炉室内的晶棒直接接触,并对晶棒产生挤压力。晶棒状态检测元件和气体发生器均与控制系统电连接,控制系统用于在晶棒状态检测元件检测到晶棒掉落时,控制气体发生器产生气体。如此设置,利用晶棒状态检测元件实时检测晶棒的状态,在检测到晶棒发生掉落时,控制气体发生器快速地产生大量气体,产生的气体能够快速填充至气囊,使气囊膨胀,膨胀的气囊挤压晶棒,依靠气囊与晶棒之间的摩擦力,限制晶棒掉落,从而有效地避免了晶棒掉落可能导致的损失。
23、进一步,在本发明提供的副炉室中,由于具备如上所述的防晶棒坠落装置,因此同样具备如上所述的各种优势。
24、进一步,在本发明提供的单晶炉中,由于具备如上所述的防晶棒坠落装置或者副炉室,因此同样具备如上所述的各种优势。
1.一种防晶棒坠落装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的防晶棒坠落装置,其特征在于,所述副炉室的内侧壁形成容纳槽,所述容纳槽的侧壁为平滑曲面,所述气囊设置于所述容纳槽内,所述气囊通过连接机构与所述副炉室相连接。
3.根据权利要求2所述的防晶棒坠落装置,其特征在于,所述容纳槽的侧壁设置有安装孔,所述气囊的气体进口设置有连接管,所述连接管的第一端与所述气囊的气体进口密封连接,所述连接管的第二端穿过所述安装孔并延伸至所述副炉室的外部,所述连接管的第二端与所述气体发生器相连接;
4.根据权利要求1所述的防晶棒坠落装置,其特征在于,所述气体发生器包括:
5.根据权利要求4所述的防晶棒坠落装置,其特征在于,所述产气剂为叠氮化钠或者硝酸铵。
6.根据权利要求1所述的防晶棒坠落装置,其特征在于,还包括:
7.根据权利要求1所述的防晶棒坠落装置,其特征在于,所述气囊的内壁涂覆有密封橡胶。
8.根据权利要求1所述的防晶棒坠落装置,其特征在于,所述气囊设置有至少两组,各组所述气囊沿所述副炉室的轴线方向间隔分布,每组所述气囊沿所述副炉室的周向间隔分布。
9.一种副炉室,其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的防晶棒坠落装置。
10.一种单晶炉,其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的防晶棒坠落装置,或者,包括如权利要求9所述的副炉室。
