籽晶杆动密封装置及单晶炉的制作方法

本公开涉及单晶体生产，尤其涉及一种籽晶杆动密封装置及单晶炉。

背景技术：

1、泡生法是单晶体生长的主流方法之一，有利于生长出大尺寸、低缺陷密度、高品质的单晶体。采用泡生法生产时，首先将原料熔融，再将一根籽晶杆与溶体接触，如果界面温度低于凝固点，则籽晶开始生长。为了使晶体不断长大，就需要降低溶体的温度，同时旋转籽晶杆，以改善溶体的温度分布，调整各方向均匀生长。为达到降低熔体温度的目的，在籽晶杆内设有水冷通道，通常进出水口位于籽晶杆上部，由于籽晶杆处于长时间旋转工作，水套上的防水密封圈容易发生磨损、疲劳导致渗水，长期出现渗水向下进入炉膛内部的情况，会导致生产设备故障，且向下的细微渗水会带来晶体的不良生长。

技术实现思路

1、本公开所要解决的一个技术问题是：如何避免籽晶杆上端的渗水向下进入炉膛而对设备产生影响的问题。

2、为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种籽晶杆动密封装置，包括：籽晶杆，籽晶杆外固定套设有挡水盘；水套，水套套设在籽晶杆的位于挡水盘上方的杆体上；以及磁流体密封件，磁流体密封件套设在籽晶杆的位于挡水盘下方的杆体上，磁流体密封件上设置有排水通道；其中，水套与磁流体密封件固定连接并将挡水盘可转动地夹设于两者之间，排水通道连通挡水盘的上表面与籽晶杆动密封装置的外部。

3、在一些实施例中，挡水盘的下表面凹陷形成有第一环形凹槽，磁流体密封件的顶端面由中心向外侧依次设有第一环形凸台和第二环形凹槽，第一环形凸台嵌设于第一环形凹槽内，第二环形凹槽的槽底开设有排水通道。

4、在一些实施例中，水套的底部设置有第三环形凹槽，挡水盘嵌设于第三环形凹槽内。

5、在一些实施例中，磁流体密封件的顶端面还设置有第二环形凸台，第二环形凸台位于第二环形凹槽外侧，第二环形凸台上间隔设置有多个固定孔，水套的底端间隔设有多个连接孔，磁流体密封件与水套通过多个固定孔与多个连接孔固定连接。

6、在一些实施例中，水套设有第一轴承和第二轴承以用于承接水套与籽晶杆的相对转动，第一轴承位于水套的顶端，第二轴承位于水套的底端。

7、在一些实施例中，水套设有进水通道和出水通道，进水通道与出水通道分别连通水套的内部与外部；

8、籽晶杆设有位于杆体内部的水冷通道以及与水冷通道连通的进水孔和出水孔，进水孔和出水孔分别与进水通道和出水通道连通。

9、在一些实施例中，水套的与籽晶杆接触的内壁上设有第一环形空腔和第二环形空腔，第一环形空腔连通进水通道与进水孔，第二环形空腔连通出水通道与出水孔。

10、本公开实施例还提供一种用于生产单晶体的单晶炉，该单晶炉包含上述的籽晶杆动密封装置。

11、通过上述技术方案，本公开提供的籽晶杆动密封装置，通过在籽晶杆外固定套设挡水盘，可以阻挡籽晶杆的上部渗水向下的流动，通过在磁流体密封件上设置连通挡水盘上表面与籽晶杆动密封装置外部的排水通道，可以将截留至挡水盘上表面的水排至籽晶杆动密封装置的外部，有效的阻止了渗水沿籽晶杆杆体向下进入炉膛，避免了籽晶杆上部的渗水对籽晶杆设备的影响。

技术特征：

1.一种籽晶杆动密封装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的籽晶杆动密封装置，其特征在于，所述挡水盘(11)的下表面凹陷形成有第一环形凹槽(12)，所述磁流体密封件(2)的顶端面由中心向外侧依次设有第一环形凸台(21)和第二环形凹槽(22)，所述第一环形凸台(21)嵌设于所述第一环形凹槽(12)内，所述第二环形凹槽(22)的槽底开设有所述排水通道(23)。

3.根据权利要求2所述的籽晶杆动密封装置，其特征在于，所述水套(3)的底部设置有第三环形凹槽(35)，所述挡水盘(11)嵌设于所述第三环形凹槽(35)内。

4.根据权利要求2所述的籽晶杆动密封装置，其特征在于，所述磁流体密封件(2)的顶端面还设置有第二环形凸台(24)，所述第二环形凸台(24)位于所述第二环形凹槽(22)外侧，所述第二环形凸台(24)上间隔设置有多个固定孔(25)，所述水套(3)的底端间隔设有多个连接孔，所述磁流体密封件(2)与所述水套(3)通过所述多个固定孔(25)与所述多个连接孔固定连接。

5.根据权利要求3所述的籽晶杆动密封装置，其特征在于，所述水套(3)设有第一轴承(36)和第二轴承(37)以用于承接所述水套(3)与所述籽晶杆(1)的相对转动，所述第一轴承(36)位于所述水套(3)的顶端，所述第二轴承(37)位于所述水套(3)的底端。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的籽晶杆动密封装置，其特征在于，所述水套(3)设有进水通道(31)和出水通道(32)，所述进水通道(31)与所述出水通道(32)分别连通所述水套(3)的内部与外部；

7.根据权利要求6所述的籽晶杆动密封装置，其特征在于，所述水套(3)的与所述籽晶杆(1)接触的内壁上设有第一环形空腔(33)和第二环形空腔(34)，所述第一环形空腔(33)连通所述进水通道(31)与所述进水孔(13)，所述第二环形空腔(34)连通所述出水通道(32)与所述出水孔(14)。

8.一种单晶炉，其特征在于所述单晶炉包含权利要求1-7中任一项所述的籽晶杆动密封装置。

技术总结
本公开提供一种籽晶杆动密封装置，包括：籽晶杆，籽晶杆外固定套设有挡水盘；水套，水套套设在籽晶杆的位于挡水盘上方的杆体上；以及磁流体密封件，磁流体密封件套设在籽晶杆的位于挡水盘下方的杆体上，磁流体密封件上设置有排水通道；其中，水套与磁流体密封件固定连接并将挡水盘可转动地夹设于两者之间，排水通道连通挡水盘的上表面与籽晶杆动密封装置的外部。通过固定套设在籽晶杆上的挡水盘，阻挡了籽晶杆的上部渗水向下的流动，将水疏导至磁流体密封件的顶端面，再经过磁流体密封件顶部设置的排水通道将水排至籽晶杆动密封装置的外部，有效的阻止了渗水沿籽晶杆杆体向下进入炉膛，避免了籽晶杆上部的渗水对籽晶杆设备的影响。

技术研发人员：翁伟聪,翟虎,林宏达,李孟轩,孙金梅
受保护的技术使用者：浙江丽晖智能装备有限公司
技术研发日：20240401
技术公布日：2024/12/5