一种感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103338541A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103338541103338541A(43)申请公布日2013.10.02(21)申请号201310235125.8(22)申请日2013.06.14(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市新港西路135号(72)发明人王彪朱允中沈文彬蔡修奋唐芝瀚(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人林伟斌(51)Int.Cl.H05B6/24(2006.01)H05K9/00(2006.01)C30B35/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置(57)摘要本发明涉及一种感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，包括炉及置于炉内的磁感应加热机构，其中，炉与磁感应加热机构之间设有磁屏蔽结构；磁屏蔽结构包括设于磁感应加热机构侧壁外围的束磁围栏及设于磁感应加热机构底壁外围的束磁底座，束磁围栏及束磁底座均由导磁材料制成。本发明能有效提高能效、降低生产成本。CN103338541ACN103854ACN103338541A权利要求书1/1页1.一种感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，包括炉及置于炉内的磁感应加热机构，其特征在于，炉与磁感应加热机构之间设有磁屏蔽结构。2.根据权利要求1所述的感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，其特征在于，磁屏蔽结构包括设于磁感应加热机构侧壁外围的束磁围栏及设于磁感应加热机构底壁外围的束磁底座，束磁围栏及束磁底座均由导磁材料制成。3.根据权利要求2所述的感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，其特征在于，所述束磁围栏由若干条形导磁片构成，形成垂直的磁场通道。4.根据权利要求2所述的感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，其特征在于，所述束磁围栏直径可调。5.根据权利要求2所述的感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，其特征在于，所述束磁底座上设有导磁柱，且导磁柱位于磁感应加热机构底部。6.根据权利要求5所述的感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，其特征在于，所述磁感应加热机构包括保温罩、设于保温罩内的用于容纳晶体的坩埚、用于提拉或旋转晶体的籽晶杆及设于保温罩外围的感应线圈。7.根据权利要求6所述的感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，其特征在于，所述保温罩底部具有一凹位，导磁柱部分伸入凹位内。8.根据权利要求6所述的感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，其特征在于，所述感应线圈由金属铜管卷绕而成，所述金属铜管内通有冷却液。9.根据权利要求6所述的感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，其特征在于，所述炉壁中通有冷却液。10.根据权利要求6所述的感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，其特征在于，所述保温罩由莫来石，刚玉或氧化锆制得。2CN103338541A说明书1/3页一种感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置技术领域[0001]本发明涉及一种感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置。背景技术[0002]感应加热技术广泛应用于金属熔炼、晶体生长、焊接、烧结、保温等仪器中。设备运行时，加热目标置于交变磁场中产生涡流，导致热件发热。[0003]在感应加热坩埚控制晶体生长过程中，坩埚产生的强涡流不仅使其温度升高，同时也在坩埚中产生始终与交变磁场反向的感生磁场。感生磁场会改变加热磁场的方向，致使加热磁场扭曲甚至绕开坩埚，不能很好的集中穿过坩埚。而且，在很多特殊工况下（例如晶体生长），由于需要很厚的保温罩达到良好的保温效果，坩埚直径与感应圈尺寸相差一倍以上，加热磁场仅有少部分穿过坩埚，使能源使用效率降低。反之如果保温罩过薄，线圈与坩埚直径接近。虽然提高感应加热效率，但较差的保温效果又会散失过多热能，增加感应线圈的散热负担，降低总体能效。[0004]受感应加热炉的加热方式和晶体生长环境要求所制约，晶体炉的炉壁为金属材料，必然也会被感应加热。尤其生长高温晶体时，炉壁的部分区域甚至远超过100℃，这一难以避免的缺陷也会损失大量能量。而以晶体生长产行业为例，电能占据生产的成本的35%以上，因此，大量能量的损失，会大大降低能效，提高生产成本。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种能有效提高能效、降低生产成本的感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置。[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种感应加热晶体炉的节能磁屏蔽装置，包括炉及置于炉内的磁感应加热机构，其中，炉与磁感应加热机构之间设有磁屏蔽结构。[0007]本方案中，在炉与磁感应加热机构之间设置磁屏蔽结构，使磁感应加热机构产生的磁场约束于磁屏蔽结构内，从而避免炉壁和炉底对电磁场造成的损耗，能有效提高能效，降低成本。[0008]进一步的，磁屏蔽结构包括设于磁感应加热机构侧壁外围的束磁围栏及设于磁感