一种同时拉制多根硅芯的高频线圈的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及高频线圈技术领域，具体涉及一种同时拉制多根硅芯的高频线圈。

背景技术：

已知的，由于硅芯的后续产品被广泛应用于太阳能发电、半导体、军工等领域，所以对硅芯的需求量也越来越大，而现有的硅芯在生产过程中，大多使用的是一种一次同时拉制五根或六根硅芯的高频线圈，其工作原理为：工作时通过给高频线圈通入高频电流，使高频线圈对原料棒进行感应加热，加热后的原料棒上端头形成融化区，然后利用籽晶夹头带动籽晶穿过高频线圈的拉制孔后插入原料棒上端的熔化区，待籽晶的端头与熔液熔为一体后，然后慢慢提升籽晶，熔化后的原料就会跟随籽晶上升进而形成新的柱形晶体，该柱形晶体便是硅芯的制成品。

经检索发现，在先申请的多项涉及硅芯拉制的高频线圈，通过实验和应用发现，由于高频线圈上冷却介质通道为环形，只能对高频线圈的外圈进行冷却，对高频线圈的中心部位冷却效果不佳，最终导致高频线圈中部温度过高，在使用一段时间后，高频线圈中部极易发生打火造成高频线圈损坏，同时高频线圈中部极易出现裂纹及隐裂纹等现象，大大降低了高频线圈的使用寿命。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的不足，本实用新型公开了一种同时拉制多根硅芯的高频线圈，本实用新型通过在高频线圈主体上设置多个拉制孔a，然后在冷却介质通道上设置冷却介质引流通道，将冷却介质向高频线圈中部引流，实现降低高频线圈中部的温度目的，本实用新型具有结构简单，加工方便等特点。

为了实现上述发明的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种同时拉制多根硅芯的高频线圈，包括高频线圈主体、拉制孔a、拉制孔或化料孔、放射状导流槽和开口，在所述高频线圈主体的中部设有拉制孔或化料孔，在拉制孔或化料孔外围的高频线圈主体上设有至少两个拉制孔a，在拉制孔或化料孔的内缘面上设有贯通至高频线圈主体外缘面的开口，在拉制孔或化料孔的内缘面上设有放射状导流槽，所述放射状导流槽由拉制孔或化料孔向外延伸至除了开口以外的每两个拉制孔a之间，在高频线圈主体的右侧面设有向中心位置内陷的凹陷平面，在高频线圈主体的右侧面或左侧面或外缘面上设有冷却介质通道，在冷却介质通道上对应放射状导流槽端头处分别设有向放射状导流槽凹陷的冷却介质引流通道，所述冷却介质通道的进口和出口分别设置在开口的两侧，冷却介质通道的进口和出口分别连接连接座，形成所述同时拉制多根硅芯的高频线圈。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，所述开口的形状为y型开口或斜开口或直开口中的任意一种。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，在高频线圈主体的右侧面或左侧面上设置冷却介质通道，所述冷却介质通道为在高频线圈主体的右侧面或左侧面上设置冷却介质通路，在冷却介质通路上对应放射状导流槽端头处分别设有向放射状导流槽凹陷的凹槽，在所述冷却介质通路和凹槽上分别设有冷却介质通路盖板和凸起盖板。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，在高频线圈主体的右侧面或左侧面上设置冷却介质通道的替换结构，所述冷却介质通道的替换结构为在高频线圈主体的右侧面或左侧面上设置冷却介质通路，在冷却介质通路上对应放射状导流槽端头处分别设有向放射状导流槽凹陷的凹槽，在所述冷却介质通路和凹槽内设有与冷却介质通路和凹槽内侧壁贴合的铜管，通过钎焊或铜焊或银焊将铜管焊接在冷却介质通路和凹槽内，所述铜管的两端头分别为冷却介质的进口和出口。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，在高频线圈主体的外缘面上设有冷却介质通道，所述冷却介质通道为在高频线圈主体的外缘面上设有凹陷槽，在凹陷槽上对应放射状导流槽端头处分别设有向放射状导流槽凹陷的引流槽，在凹陷槽和引流槽上通过钎焊或铜焊或银焊设有盖板，或在凹陷槽和引流槽内设有与凹陷槽和引流槽内侧壁贴合的铜管，通过钎焊或铜焊或银焊将铜管焊接在凹陷槽和引流槽内，所述铜管的两端头分别为冷却介质的进口和出口。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，所述放射状导流槽外端头设有圆形端孔或椭圆形端孔。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，每个拉制孔a右侧面的高频线圈主体上设有拉制孔下锥形面。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，每个拉制孔a左侧面的高频线圈主体上设有拉制孔上锥形面。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，所述拉制孔a朝向拉制孔或化料孔一侧设有旋切口；或朝向拉制孔或化料孔一侧设有“v”形豁口；或朝向拉制孔或化料孔一侧设有引流槽。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，所述拉制孔或化料孔右侧面的高频线圈主体上设有拉制孔或化料孔下锥形面。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，所述拉制孔或化料孔左侧面的高频线圈主体上设有拉制孔或化料孔上锥形面。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，所述高频线圈主体的外缘面上设有接线板。

所述的同时拉制多根硅芯的高频线圈，所述冷却介质通道的进口与连接座之间设有进水管路，冷却介质通道的出口与连接座之间设有出水管路。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过在高频线圈主体上设置多个拉制孔a，然后在冷却介质通道上设置冷却介质引流通道，将冷却介质向高频线圈中部引流，实现多根硅芯的同时拉制及降低高频线圈中部温度的目的，有效的提高了高频线圈的使用寿命，本实用新型具有结构简单，制造方便等特点，特别适合在多晶硅行业推广实施。

【附图说明】

图1是本实用新型同时拉制五根或六根硅芯的高频线圈的立体结构示意图；

图2是本实用新型同时拉制五根或六根硅芯的高频线圈的另一方向立体结构示意图；

图３是本实用新型同时拉制五根或六根硅芯的高频线圈的主视结构示意图；

图４是本实用新型同时拉制五根或六根硅芯的高频线圈的侧视结构示意图；

图5是本实用新型同时拉制五根或六根硅芯的高频线圈的焊缝结构示意图；

图6是本实用新型中拉制孔a上设置旋切口的结构示意图；

图7是本实用新型中拉制孔a与“v”形豁口形成的水滴形拉制孔结构示意图；

图8是本实用新型中拉制孔a与引流槽形成的球拍形拉制孔结构示意图；

图9是本实用新型中开口设置为斜开口的结构示意图；

图10是本实用新型中开口设置为直开口结构示意图；

图11是本实用新型中导流槽外端设置为圆形端孔结构示意图；

图12是本实用新型中导流槽外端设置为椭圆形端孔结构示意图；

图13是本实用新型中连接座双半圆立体结构示意图；

在图中：1、接线板；2、高频线圈主体；3、拉制孔a；4、拉制孔下锥形面；5、放射状导流槽；6、拉制孔或化料孔；7、拉制孔或化料孔下锥形面；8、凹陷平面；9、y型开口；10、进水管路；11、出水管路；12、连接座；13、拉制孔上锥形面；14、拉制孔或化料孔上锥形面；15、冷却介质通路盖板；16、凸起盖板；17、连接孔；18、冷却介质通路；19、凹槽；20、v型焊缝；21、旋切口；22、“v”形豁口；23、引流槽；24、斜开口；25、直开口；26、圆形端孔；27、椭圆形端孔。

【具体实施方式】

下面结合实施例对本实用新型进行进一步的说明；下面的实施例并不是对于本实用新型的限定，仅作为支持实现本实用新型的方式，在本实用新型所公开的技术框架内的任意等同结构替换，均为本实用新型的保护范围；

首先需要说明的是，本发明在描述结构时采用的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

结合附图1～13所述的一种同时拉制多根硅芯的高频线圈，包括高频线圈主体2、拉制孔a3、拉制孔或化料孔6、放射状导流槽5和开口，所述高频线圈主体2为圆形结构，在高频线圈主体2的外缘面上设有用于连接地线的接线板1，在接线板1上设有连接孔17，在所述高频线圈主体2的中部设有拉制孔或化料孔6，所述拉制孔或化料孔6右侧面的高频线圈主体2上设有拉制孔或化料孔下锥形面7，拉制孔或化料孔6左侧面的高频线圈主体2上设有拉制孔或化料孔上锥形面14，这样可以减少拉制孔或化料孔6的刃口厚度，在拉制孔或化料孔6外围的高频线圈主体2上设有至少两个拉制孔a3，具体实施时，拉制孔a的形状可以选择为圆形，也可以在拉制孔a3朝向拉制孔或化料孔6一侧设有旋切口21；或朝向拉制孔或化料孔6一侧设有“v”形豁口22形成的水滴形拉制孔a；或朝向拉制孔或化料孔6一侧设有引流槽23形成的球拍形拉制孔a；每个拉制孔a3右侧面的高频线圈主体2上设有拉制孔下锥形面4，每个拉制孔a3左侧面的高频线圈主体2上设有拉制孔上锥形面13，设置拉制孔下锥形面4和拉制孔上锥形面13的目的是为了降低拉制孔a3刃口的厚度；在拉制孔或化料孔6的内缘面上设有贯通至高频线圈主体外缘面的开口，所述开口的形状为y型开口9或斜开口24或直开口25中的任意一种，具体实施时，当选用y型开口9时，y型开口9的开口端连接高频线圈主体2的外缘面，具体如图1所示，在拉制孔或化料孔6的内缘面上设有放射状导流槽5，实施时，可以在所述放射状导流槽5外端头设有圆形端孔26或椭圆形端孔27，所述放射状导流槽5由拉制孔或化料孔6向外延伸至除了开口以外的每两个拉制孔a3之间，在高频线圈主体2的右侧面设有向中心位置内陷的凹陷平面8，在高频线圈主体2的右侧面或左侧面或外缘面上设有冷却介质通道，在冷却介质通道上对应放射状导流槽5端头处分别设有向放射状导流槽5凹陷的冷却介质引流通道，所述冷却介质通道的进口和出口分别设置在开口的两侧，冷却介质通道的进口和出口分别连接连接座12，形成所述同时拉制多根硅芯的高频线圈。

具体实施时，所述冷却介质通道的进口与连接座12之间设有进水管路10，冷却介质通道的出口与连接座12之间设有出水管路11。

进一步，如图3、4所示，在高频线圈主体2的右侧面或左侧面上设置冷却介质通道，所述冷却介质通道为，在高频线圈主体2的右侧面或左侧面上设置冷却介质通路18，在冷却介质通路18上对应放射状导流槽5端头处分别设有向放射状导流槽5凹陷的凹槽19，在所述冷却介质通路18和凹槽19上分别设有冷却介质通路盖板15和凸起盖板16；在高频线圈主体2的右侧面或左侧面上设置冷却介质通道的替换结构，所述冷却介质通道的替换结构为在高频线圈主体2的右侧面或左侧面上设置冷却介质通路18，在冷却介质通路18上对应放射状导流槽5端头处分别设有向放射状导流槽5凹陷的凹槽19，在所述冷却介质通路18和凹槽19内设有与冷却介质通路18和凹槽19内侧壁贴合的铜管，通过钎焊或铜焊或银焊将铜管焊接在冷却介质通路18和凹槽19内，所述铜管的两端头分别为冷却介质的进口和出口。在高频线圈主体2的外缘面上设有冷却介质通道，所述冷却介质通道为在高频线圈主体2的外缘面上设有凹陷槽，在凹陷槽上对应放射状导流槽5端头处分别设有向放射状导流槽5凹陷的引流槽，在凹陷槽和引流槽上通过钎焊或铜焊或银焊设有盖板，或在凹陷槽和引流槽内设有与凹陷槽和引流槽内侧壁贴合的铜管，通过钎焊或铜焊或银焊将铜管焊接在凹陷槽和引流槽内，所述铜管的两端头分别为冷却介质的进口和出口。

具体实施时，采用钎焊或铜焊或银焊焊接时，冷却介质通路盖板15、凸起盖板16与冷却介质通路18、凹槽19的焊缝形式为v型焊缝20或矩形焊缝或梯形焊缝。

结合附图1、2、3所述的一种同时拉制多根硅芯的高频线圈，拉制孔a3设置为五个，可以实现同时拉制五根或六根硅芯，其具体结构为包括高频线圈主体2、拉制孔a3、拉制孔或化料孔6、放射状导流槽5和开口，在所述高频线圈主体2的中部设有拉制孔或化料孔6，在拉制孔或化料孔6外围的高频线圈主体2上均布设有五个拉制孔a3，在拉制孔或化料孔6的内缘面上设有贯通至高频线圈主体外缘面的开口，在拉制孔或化料孔6的内缘面上设有放射状导流槽5，所述放射状导流槽5由拉制孔或化料孔6向外延伸至除了开口以外的每两个拉制孔a3之间，在高频线圈主体2的右侧面设有向中心位置内陷的凹陷平面8，在高频线圈主体2的右侧面或左侧面或外缘面上设有冷却介质通道，在冷却介质通道上对应放射状导流槽5端头处分别设有向放射状导流槽5凹陷的冷却介质引流通道，所述冷却介质通道的进口和出口分别设置在开口的两侧，冷却介质通道的进口和出口分别连接连接座12形成所述的同时拉制五根或六根硅芯的高频线圈。

结合附图1、2、3、13，连接座12的外形可以为方形，也可以为双半圆形，具体选择根据同轴电缆的形状来选择；

本实用新型的使用过程如下：

首先将原料棒送至高频线圈下部，所述高频线圈下部为凹陷平面8，原料棒距高频线圈越近越好，但是不得与高频线圈底部面接触，然后在高频线圈上的进水管路通电送水及出水管路通电排水，经过通电排水后的高频线圈上高频电流促使高频线圈产生强大的磁力线，使原料棒上端头靠近高频线圈的部分利用磁力线进行感应加热，高频线圈通过冷却介质通道内的冷却介质进行降温，待原料棒的端头靠近高频线圈下面的部位融化后，籽晶夹头带着籽晶下降，使籽晶通过拉制孔a3后插入原料棒的熔化区，然后提升籽晶，原料棒上部的熔化液体会跟随籽晶上升，其原料棒下部的下轴也相应跟随同步缓慢上升，但是其原料棒不得与高频线圈接触；因为原料棒的端部可能不太平整，所以，高频线圈下面设计为凹陷平面8，其作用在于尽可能的使原料硅棒多靠近高频线圈的下部面，并且台阶面的向上凹陷也同步具有加热环的作用；所述高频线圈上设置冷却介质引流通道，使冷却介质尽可能的冷却到高频线圈中部，以实现受热均匀的效果；原料棒上部的熔化区在籽晶的粘和带动并通过高频线圈拉制孔a3后，由于磁力线的减弱而冷凝，便形成一个新的柱型晶体，其籽晶夹头夹带籽晶缓慢上升，便可形成所需长度的成品硅芯。

本实用新型未详述部分为现有技术。

为了公开本实用新型的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本实用新型旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

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