一种通气流量控制箱及气体通气系统的制作方法

1.本实用新型属于单晶硅生产技术领域，尤其是涉及一种通气流量控制箱及气体通气系统。


背景技术：

2.单晶硅作为新能源领域重要材料之一，是制作太阳能电池主要材料，但在太阳能电池使用过程中存在转换效率衰减情况，目前行业内普遍认为造成转换效率衰减的原因为当前使用b-si合金，在单晶硅片后道处理过程当中，造成b-0复合体，致使加快单晶转化效率衰减。
3.对此，提出掺镓单晶硅，由于镓代替了硼，避免造成b-0复合体，进而改善单晶硅转换效率在使用过程中快速衰减情况。但是由于掺镓单晶镓单质在硅中的分凝系数小，为满足客户对掺镓产品电阻率的需求，当期行业内均采取降低掺镓单晶拉棒长度的措施，减少降档品的产生。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本实用新型提供一种通气流量控制箱及气体通气系统，以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种通气流量控制箱，包括具有进气孔和出气孔的安装装置、送气控制装置、压力控制装置、流量控制装置、排气控制装置和开关，其中，
6.送气控制装置设于安装装置的进气孔端，用于控制气体沿气路输送；
7.开关设于安装装置的出气孔端，用于控制气体输送时的气路的打开与关闭；
8.送气控制装置、压力控制装置、流量控制装置与开关沿着气体流动的方向依次连接，排气控制装置设于送气控制装置与压力控制装置的连接管道上，在进行气体输送时，排出气路内的杂质气体，并控制气体输送时的压力和流量。
9.进一步的，还包括压力检测装置，压力检测装置与压力控制装置连接，用于检测气路内气体的压力。
10.进一步的，安装装置为箱体，连接管道、送气控制装置、压力控制装置、流量控制装置、排气控制装置与开关均设于箱体内，送气控制装置通过穿过进气孔的连接管道与气源装置连接，开关通过穿过出气孔的连接管道与单晶炉连接，对单晶炉进行气体输送。
11.进一步的，排气控制装置为旁路阀。
12.进一步的，压力控制装置为减压阀。
13.进一步的，压力检测装置为压力表。
14.进一步的，送气控制装置为送气阀。
15.进一步的，开关为电磁阀。
16.进一步的，流量控制装置为质量流量计。
17.一种气体通气系统，包括气源装置和如上述的通气流量控制箱，通气流量控制箱分别与气源装置和单晶炉连接，为单晶炉供给气体。
18.由于采用上述技术方案，通气流量控制箱结构简单，通气过程方便，设有流量控制装置，能够对通入单晶炉内的掺杂气体的流量进行精确控制，通过掺杂气体流量的控制实现对单晶的掺杂量的控制，进而对单晶的轴向电阻率进行控制，保证单晶的品质，增加单晶的棒长；设有排气控制装置，能够对气体输送管路中的杂质气体进行排除，避免进入单晶炉内的气体含有杂质，保证单晶的品质；设有压力控制装置和压力检测装置，能够对连接管道内的气体的压力进行调节控制，使得连接管道内的气体的压力大于单晶炉内的压力，使得气体能够自动快速的流入单晶炉内，使得通气流量控制箱的结构简单，通气过程方便，通气方法简单，从而控制单晶的轴向电阻率。
附图说明
19.图1是本实用新型的一实施例的结构示意图。
20.图中：
21.1、送气控制装置
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2、排气控制装置
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3、压力控制装置
22.4、流量控制装置
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5、开关
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6、压力检测装置
23.7、箱体
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8、进气孔
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9、出气孔
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
25.图1示出了本实用新型一实施例的结构示意图，本实施例涉及一种通气流量控制箱及气体通气系统，用于单晶硅制备时使用，在单晶硅拉制的过程中，需要对单晶炉内通入掺杂气体进行掺杂，掺杂气体存储在气源装置中，气源装置通过连接管路与单晶炉连接，实现掺杂气体向单晶炉内输送，掺杂气体在输送过程中需要对其输送流量进行控制，从而控制掺杂气体进入单晶内的量，进而控制单晶轴向电阻率。该通气流量控制箱设置在气源装置与单晶炉连接的连接管路上，用于控制掺杂气体的输送的起始与关闭，同时，控制掺杂气体在输送过程中的流量，使得掺杂气体按照设定流量通入单晶炉内，使得掺杂气体的输入的流量可控，使得单晶的轴向电阻率可控。
26.一种通气流量控制箱，如图1所示，包括具有进气孔8和出气孔9的安装装置、送气控制装置1、压力控制装置3、流量控制装置4、排气控制装置2和开关5，其中，送气控制装置1、压力控制装置3、流量控制装置4与开关5沿着气体流动的方向依次连接，排气控制装置2设于送气控制装置1与压力控制装置3的连接管道上，在进行气体输送时，排出气路内的杂质气体，并控制气体输送时的压力和流量，气体在输送时，从气源装置内流出，依次通过送气控制装置1、压力控制装置3、流量控制装置4与开关5，进入单晶炉内，且在气体进入单晶炉之前，排气控制装置2动作，将气体流通的气路里的杂质气体排出，使得进入单晶炉内的气体为掺杂气体，不会对拉制单晶引入杂质。
27.其中，送气控制装置1设于安装装置的进气孔8端，用于控制气体沿气路输送，且便于送气控制装置1通过连接管道与气源装置连接，且连接管道的一端与送气控制装置1连接，另一端穿过安装装置的进气孔8并延伸至安装装置的外部，与气源装置连接；
28.开关5设于安装装置的出气孔9端，用于控制气体输送时的气路的打开与关闭，开关5通过连接管道与单晶炉连接，连接管道的一端与开关5连接，另一端穿过出气孔9并延伸至安装装置的外部，与单晶炉连接；
29.上述的送气控制装置1设于安装装置的进气孔8端，便于与气源装置连接的连接管道穿过进气孔8与送气控制装置1连接，用于控制气路内的气体输送，当送气控制装置1打开时，气体能够沿着气路流动，进入单晶炉内，使得气路为通路；当送气控制装置1关闭时，通气气路封闭，不能进行气体输送；其中，送气控制装置1为送气阀，为市售产品，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。
30.上述的开关5设于安装装置的出气孔9端，便于单晶炉上的连接管道穿过出气孔9与开关5连接，或者，在开关5的出气端安装有连接管道，该连接管道穿过出气孔9并延伸至安装装置的外部，使得单晶炉通过连接管路与该连接管道连接，开关5用于控制连接管道在气体输送时的打开与关闭，开关5与送气控制装置1配合使用，控制气路是否进行气体输送，当开关5打开、送气控制装置1打开时，进行气体的输送，此时，气路为通路，气体从气源装置流出，沿着气路流动，流入单晶炉内；当开关5关闭、送气控制装置1打开时，此时气路与气源装置连通，气体只能从气源装置流出，流入气路，不能流入单晶炉内；当开关5打开、送气控制装置1关闭时，气路与单晶炉连通，气体不能流入气路，从而气体不能流入至单晶炉内；当开关5关闭、送气控制装置1关闭时，气源装置与单晶炉不连通，不能进行气体输送，气体不能流入单晶炉内。该开关5为电磁阀，为市售产品，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。
31.由上述的内容可以知道，送气控制装置1与开关5控制气体输送气路的连通与闭合，所以，送气控制装置1与开关5分别位于安装装置的进气孔8端和出气孔9端，能够从两个方向控制气体输送过程中的安全，当气体输送过程中出现安全问题(如气体泄露等)时能够通过关闭送气控制装置1和/或开关5，关闭气体输送，进行设备安全检查。
32.上述的送气控制装置1、压力控制装置3、流量控制装置4与开关5沿着气体流动的方向依次设置，并依次连接，排气控制装置2设于送气控制装置1与压力控制装置3连接的管道上，并与该连接管道连通，在进行气体输送时，排出连接管道内的杂质气体，并控制气体输送时的压力和流量，使得气体在输送的过程中，不会将杂质气体携带进入单晶炉内，影响单晶的质量，同时，能够根据流量设定值准确控制气体输送过程中的压力和流量，使得输入单晶炉内的气体的量可控，进而使得单晶的轴向电阻率可控。
33.具体的，排气控制装置2设置在连接管道上，且排气控制装置2位于送气控制装置1的出气端侧，排气控制装置2的设置，为了将气路中的杂质气体排出，使得进入单晶炉内的气体均为掺杂气体，避免杂质气体进入单晶炉内。在进行杂质气体排气时，关闭开关5，打开送气控制装置1，气体从气源装置中流出，沿着气路流动，充满整个气路，并从排气控制装置2流出，使得气路中的杂质气体从排气控制装置2中流出，排出气路中的杂质气体，使得气路中的气体均为掺杂气体。该排气控制装置2为旁路阀，为市售产品，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。
34.压力控制装置3通过连接管道与送气控制装置1连接，且位于送气控制装置1的出气端侧，位于排气控制装置2的远离送气控制装置1的一侧，压力控制装置3的设置，为了控制在气体输送时气路的压力，使得气路内的气体压力满足使用要求，同时，对气路内气体的
压力进行调节，使得气路内的气体压力大于单晶炉内的压力，进而使得气体能够快速的流入单晶炉内。该压力控制装置3为减压阀，为市售产品，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。
35.流量控制装置4通过连接管道与开关5连接，位于开关5的进气端侧，对气路内的气体流量进行监测，根据流量控制装置4的监测结果控制气路内的气体的流量，使得气路内的气体的流量可控，能够精准控制气路内的气体流量，从而控制气体的流量输出，从而能够控制单晶的轴向电阻率。该流量控制装置4为质量流量计，为市售产品，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。
36.其中，送气控制装置1通过连接管道与气源装置连接，开关5通过连接管道与单晶炉连接，送气控制装置1、压力控制装置3、流量控制装置4与开关5之间可以通过连接管道连接，或者是通过螺栓、螺纹管等连接件连接，或者是其他连接方式，根据实际需求进行选择，能够实现气体的输送，不会产生漏气，使得气体从气源存储装置流出后，沿着连接管道流动，流进单晶炉内，对直拉单晶进行掺杂。
37.进一步优化方案，该通气流量控制箱还包括压力检测装置6，压力检测装置6与压力控制装置3连接，用于显示气路内气体的压力，压力检测装置6对气路内的气体压力进行时时检测，并将检测结果显示出来，通过压力检测装置6对气路内的气体的压力的检测，为压力控制装置3对气路内的气体压力的调节提供基础，根据压力检测装置6检测到的气路内的气体的压力值，压力控制装置3对气路内的气体压力进行调节，能够时时对气路内的气体压力进行监测并调节。该压力检测装置6为压力表，为市售产品，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。
38.进一步优化方案，为了对送气控制装置1、压力控制装置3、排气控制装置2、压力检测装置6、流量控制装置4和开关5进行保护，同时便于送气控制装置1、压力控制装置3、排气控制装置2、压力检测装置6、流量控制装置4和开关5的安装，上述的安装装置为箱体7，送气控制装置1、压力控制装置3、流量控制装置4、排气控制装置2与开关5均设于箱体7内，且箱体7具有进气孔8和出气孔9，使得箱体7与外界连通，以便于送气控制装置1通过连接管道与气源装置连接，开关5通过连接管道与单晶炉连接，对单晶炉进行供气。该箱体7具有内部空间，便于送气控制装置1、压力控制装置3、排气控制装置2、压力检测装置6、流量控制装置4和开关5的安装，且箱体7的一组相对设置的侧面上设置有进气孔8和出气孔9，便于连接管道穿过，便于连接管道分别与开关5和送气控制装置1连接。
39.在本实施例中，该箱体7优选为四方体结构，其材质为不锈钢，其尺寸根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。箱体7具有箱体门，便于箱体7的打开与关闭。
40.一种气体通气系统，包括气源装置和如上述的通气流量控制箱，通气流量控制箱通过连接管路分别与气源装置和单晶炉连接，为单晶炉供给气体。该气源装置为存储掺杂气体的气瓶。
41.该通气流量控制箱在使用时，将连接管道的一端与气源装置连接，另一端穿过箱体7的进气孔8与送气控制装置1连接，将连接管道的一端与单晶炉连接，另一端穿过箱体7的出气孔9与开关5连接，使得气体流通的气路连通；气体从气源装置流出后沿着连接管道流动，送至送气控制装置1的进气端，将送气控制装置1调至“open”状态，开关5调至“close”状态，并将排气控制装置2调至“open”状态，排出气路内的空气，排出空气后，将排气控制装
置2调至“close”状态；调节压力控制装置3，对气路中的气体压力进行调节，使压力表指针在2-3kgf/c
㎡
；开启开关5，根据系统参数，设定气体通入的流量设定值，通过质量流量计控制气体流量输出，对单晶炉内进行掺杂气体的供给，并对气体的流量进行精准控制，从而控制单晶的轴向电阻率，增加棒长。
42.由于采用上述技术方案，通气流量控制箱结构简单，通气过程方便，设有流量控制装置，能够对通入单晶炉内的掺杂气体的流量进行精确控制，通过掺杂气体流量的控制实现对单晶的掺杂量的控制，进而对单晶的轴向电阻率进行控制，保证单晶的品质，增加单晶的棒长；设有排气控制装置，能够对气体输送管路中的杂质气体进行排除，避免进入单晶炉内的气体含有杂质，保证单晶的品质；设有压力控制装置和压力检测装置，能够对连接管道内的气体的压力进行调节控制，使得连接管道内的气体的压力大于单晶炉内的压力，使得气体能够自动快速的流入单晶炉内，使得通气流量控制箱的结构简单，通气过程方便，通气方法简单，从而控制单晶的轴向电阻率。
43.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。