专利名称：原料输送系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及材料进料系统，而特别涉及到反复输送一个预定数量的颗粒材料到一个远处位置的装置。
在各种工业加工中，反复输送预定量的固体颗粒材料从存放颗粒材料的地方到一个远处的地方是必须的。例如，用于成形如美国专利第4544528号中公开的形式的中空管状结晶体的装置，加入的材料(固体硅颗粒)被从一个存储位置以大至相同的速率输送到装置的坩埚是重要的，熔化的硅被结晶于正在增长的结晶体上。这种传送是这样实现的，例如通过一个震动进料器分配来自于存储器的颗粒，然后用一个如辛克(Sink)等人在美国专利4661324号(′324专利)中公开的晶片推冲器传送分配好的颗粒到装置的坩埚中。
可惜，由于已知的用于分配来自于存储器的固体颗粒材料的械，如震动进实器难以精确地控制单位时间内分配材料的数量。由于这样的结果，使比需要量多或少的颗粒材料可能被输送到下一个工序位置，如′324专利的晶片推冲器上。
本发明的一个目的是提出一个用于往远处位置反复输送预定量的颗粒材料的系统。
本发明的第二个目的是提出一个用于持续输送为成形中空管状结晶体的在一个装置中熔化的硅，以便保持其溶化程度在预定的限度内的系统。
这些目的和其它目的被一个从存放颗粒材料的地方向远处的地点反复传送一预定量的颗粒材料，如固体球形硅颗粒的系统实现。本系统特别适于作为持续传送将在结晶炉的坩埚中(如斯托芒特(Stormont)等人的美国第4544528号专利公开的形式)熔化的硅的一个大系统中的一个构件。本发明的系统包括一个存放具有大致均匀颗粒形状的容器，一个接收来自容器的颗粒的并与容器相联的接收室，一个提供把颗粒吸入接收室并把收入的颗粒输入一个导管的增压气体脉冲的第一高压气射流，在第一高压气射流不发射增压气脉冲时在导管中提供增压气流的一个第二高压气射流。
接收室被直接装在储存容器下面并与其相接，因此在容器中的颗粒在重力作用下将落入接收室。后者具有一定尺寸及形状，以使得落入接收室的颗粒将在相互之间及与接收室的侧壁的作用下形成具有已知静止角的并因此具有一预定量的颗粒的颗粒堆。这样的堆阻塞了连接容器与接收室之间的小孔，因此阻止多余的颗粒落入接收室。
在接收室中的预定量的颗粒被由第一射流提供的一个气体脉冲带出接收室并进入导管。一个来自第二射流的增压气流载带着硅颗粒通过导管，并从安置在其它装置旁边的导管远端喷出。这样例如导管可以连接到进一步传送或以其它方式加工颗粒的装置上，在本发明推荐的实施例中，颗粒是球形硅颗粒并且导管是相连的以便把颗粒送入增长晶体的装置中。
为了充分了解本发明的本质和目的，请结合附图参见下面的详细说明，其中
图1是有一些部件被剖视的体现本发明的原材料输送系统通过一个原材料进料机构与一个晶体增长炉相接的一个局部正视图;
图2是体现本发明的原材料输送系统的一个示意的断面侧视图;
图3是说明相同原材料输送系统的阀门的定时顺序的一个定时曲线图。
图4是说明在图2中当时间为T1时输送系统底部的一个详图;及图5是紧接着T1之后相同的输送系统的底部的一个详图。
本发明要求用具有一种大致均匀的颗粒形状和相对限定颗粒的尺寸范围的松散颗粒材料，这样各个由自由下落形成的相同颗粒的各个堆将有相同的静止角，以至对其后形成的堆的这一静止角是可以预测的。颗粒最好是球形的并且在推荐的本发明的实施例中，颗粒原材料由高纯度，球形，松散的小球硅颗粒组成，如路易斯安娜洲白敦茹基(Baton Rouge)的乙基有限公司(Ethyl Corporation)销售的“乙基多晶硅”。这种被认为是通过一个浮床加工制造的乙基多晶硅颗粒或小球是球形的并有一个在150-1500微米间的颗粒尺寸分布，并有700微米的平均尺寸。然而较大和较小的颗粒尺寸可以依照如原材料组成、输送系统的几何形状及颗粒所被关入的装置等因素被调整。
参见图1和2，所示的装置包括由本发明独创的往进料机构19供给球形固体硅颗粒的输送系统18，其中由进料机构19依次把颗粒转送到一个反应堆装置20的坩埚以增长中空的管状结晶体。装置20最好具有被参照引进的美国第4544528号专利(′528专利)中公开的形式。进料机构19可以是不同的形状。这样它可以是一个如在美国第4661324号专利中公开的机构，该专利[于1987年4月28日授权给Sink等人(324′专利)]也被参照引进。
由
背景技术：
，装置20(图1)由一个内部装有坩埚24和内外管状后热器26、28的反应堆壳22构成。坩埚24是一个短的、中空的上部敝开的装在壳22中间的直棱柱或直圆柱筒。内加热器26有一个中空的内部30和一个封住其顶端的顶板32。内后热器26的下端是敝开的，并且内后热器被直接安装在坩埚24的上面，由此内后热器的内部空间30与坩埚的内部相连。内后热器26被安置在外后热器28的中空的内部里。
装置20另外还具有一个毛细管的模具34，一个基座36和一个晶种装置38，所有这些都安置在壳体22内。最好毛细管模具34是坩埚边壁整体的一部分。选择模具34的端面40的形状和大小以控制增长晶体的形状及尺寸。基座36是一个短的，中空的，上部敝开的圆柱体或棱柱体，其大小适于容纳坩埚24。基座36可以是模具/坩埚装置的整体的一部分。晶种装置38包括有一个晶种夹持器42和一个晶种44。晶种装置38与一个牵引机构39相连接，该机构可以使晶种夹持器47轴向运动以便靠近和远离模具34。
装置20进一步包括一个围绕在壳体22上紧邻坩埚24处的加热线圈46，加热线圈46保持在坩埚中的硅为熔化状态。
正如已知的，安装晶种44使其与模具端面40相接触，而后牵拉晶种离开模具端面以便在晶种和模具端面之间形成一个新月形物使结晶体增长。由于晶种被从模具端面拉开，新月形物靠近晶种的部分就凝固了。由于结晶的晶种可能被从模具上拉至更远处，在毛细管作用下新的熔化的硅又上到模具端面，而已经在新月形物中的硅变硬形成连接在晶体上的结晶硅，以便形成一个延伸的硅体。
关于装置20的结构和运行的更详细的说明请注意′528专利。
为了本发明的目的，装置20被改进成包括一个具有中心腔62的导管60。导管60穿过壳体22、基座36和坩埚24的底部，如图1所示。导管60的内径稍大于如下面所述的本发明系统18供给的最大颗粒的外径。导管60最好用熔融石英制成。导管60被置于坩埚24的中心，并且其大小适于使其顶端64向上伸入内后加热器26的内部30中，在坩埚24是满的时候也保持在坩埚中熔化物的上表面之上。导管60提供了一个从装置20的下部区域向上穿过坩埚24的底壁进入内后加热器26内部30的通路。在顶板32的下表面上最好安装一个凸起的圆锥形偏转板66，偏转板66正好在导管60的顶端64上方，以致偏转板的尖端67与中心腔62的轴线对齐。
关于在图1中说明的晶体增长反应堆的其它方面与在′528专利中公开的反应堆是相同的。
进料机构19包括中空的存储室70，用于接收和暂时存放固体球形硅珠。存储室70被直接安装在导管60的底端下面，并通过其顶壁上的小孔72与导管的内部相连。存储室70具有一个在其侧壁上的小孔74和一个连接在侧壁上的供给管76，使该导管的内部与存储室的内部相通。
另外，进料机构19具有把硅珠从存储室70通过导管60上升传送到坩埚上部空间的一个传送机构78。如上面所说的，传送机构78可以是美国′324专利中公开的形式的晶片推冲器。换句话说，它可以由一个增压气射流进料系统或其它机构组成，唯一的要求是该机构能够在导管60中以与颗粒材料从导管76送入存储室70大致相同的速率从存储室70传送硅珠进入坩埚。
现在看图2，原材料传送系统具有一个存放固体硅颗粒92的中空容器90。容器90的底部最好向内收缩并端接于一个底孔96上。容器90顶部最好是开口的以便填加颗粒92，并且最好有用于封闭容器顶端的一个可活动的盖98。
现在参见图4，系统18进一步具有一个安装在导管60上的歧管100。歧管100由诸如聚乙烯的一个固体材料块组成，它是中空的以便形成几个互通的通道。歧管100具有一个垂直延伸的加有上延到容器90的底孔96的中空衬套103的空腔102，由此腔102的内部与容器90的内部94相通。歧管100还具有水平延伸的硅颗粒接收室106。后者与空腔102相交并相通。中空衬套103最好向下延到与接收室106的上表面平齐。这样衬套103起到在重力作用下将颗粒从容器90传送到接收室106的传送管的作用。
当颗粒92落入接收室106时，它们直接在腔102下面聚成一堆。因为落入接收室106的硅颗粒92越聚越多，这个堆从接收室的底壁一直扩大到顶壁，并且堆顶具有与孔108的内径相等的宽度，而底部大致比堆顶宽度宽一些。一旦该堆呈现出这样的形状，它就阻塞了从容器94加入到接收室106的硅颗粒的流动。
选择空腔102和衬套103的内径和选择接收室106的内部形状和尺寸，在均匀的颗粒形状及大致限定的颗粒大小范围的情况下自动地确定一个颗粒静止角，以至唯一的预定量(体积)的硅颗粒92能够从容器内部94落入接收室106。
其中所用的静止角为颗粒堆边坡的斜度。这个静止角与硅颗粒92的大小和形状及接收室106的大小和形状确定了接收室106内聚积在堆中的颗粒体积。在此硅颗粒92的尺寸和形状已知并大至相同时，一预定体积的通过适当的筛分和成形的硅颗粒被堆积在接收室106中。
在本发明的一个示范地工作实施例中，在此装有本原材料输送系统18的晶体增长装置20以每分钟15克的速率消耗熔化的硅，而硅颗粒92具有一个圆球形状并且直径为0.7毫米正负误差的1/2毫米，接收室106具有一个圆形的横截面形状，其内径为5毫米，长度约为28毫米。聚积在接收室106中的硅粒92的堆有一个15°的静止角。
歧管100还有一个水平延伸的腔116。在室的两端118和120是敝开的。一个空心衬管122最好被装在腔116的端部118中。该衬管122的大小适于从歧管100中向外伸出，一个相似的衬管113被安装在腔106的外端部110中。
歧管100另外还有一个横向延伸的斜腔126，其一端与接收室106的内端112连接而另一端与供给管76相连。通过这种连接，接收室106通过导管76与进料机构19相连，并最终与装置20的内部相连。腔1126在128处与腔116的内端120相交，由此使116的内部与腔126的内部相通。
进料系统18另外还具有一个连接衬管113与增压流体源136的阀134，惰性气体特别适用于该气源，诸如氩气。系统18也还具有一个连接衬管122和气源136的阀138。阀134和138各自被设计成适于有选择地从气源136向接收室106和腔116供气。阀134和138最好被电力操纵，以使当提供一个“开”控制信号给该阀时，它们打开以使一个增压流体流流进与它们相连的室或腔中，而当提供一个“关”控制信号给该阀时，它们关闭并终止增压流体流流进与它们相连的室或腔中。
被阀134和138操纵从气源136引入接收室106和腔116的增压流体的流量的速率分别被选择，以保证在接收室106中的所有颗粒92被夹带在通过阀134供给的增压流体流中并被送入腔126中，并由于通过阀138的工作引入的流体流夹带的结果被载带着从腔126进入并通过供给导管76。当然，通过阀134和138的增压流体流的具体的流量的流速率根据颗粒92的尺寸和形状及在歧管100中接收室106和腔102，116和126的尺寸和形状将有所变化。
在本系统18的可行的实施例中，气源136以每平方英寸100磅的绝对压力提供氩气，并且阀134和138的开放导致气体分别流入腔106和116中的最后一个是以每分钟大约5升STP(标准温度和压力)，(如一个25℃的温度和960毫米汞柱的大气压)的流量速率。所用的给进材料是具有大约0.7毫米外径正负大约1/2毫米的球形硅粒进料系统18最好具有一个连接于阀134和138为它们提供“开”、“关”控制信号的控制器142。控制142可以是，例如一个常规的可编程序的工业加工控制数字计算机。更详细的说明在与本发明进料系统18的工作有关的说明之后，为了自动控制阀134和138的开关，为控制器142编制程序以便当一个阀被打开时另一个阀被关上，并且反之亦然。
下面接着对本发明的进料系统18的运行进行说明，请参见图1-5。
在阀134和138都关闭时，把松散的硅粒92加入容器的内部94。颗粒92最好是球形形状并具有大约0.7毫米的外径，正负大约1/2毫米。
由于重力作用，颗粒92通过衬管103进入接收室106。如上面所述，接收室106的大小和形状适于颗粒落入并聚积成一个由静止角确定形状的堆，为了限定可能聚积在接收室106中的堆中的颗粒体积，颗粒与接收室106的侧壁共同作用，在接收室106中能够聚积得到唯一的预定数量的颗粒。
当在时间T1时(图3)，控制器142被触发，随后它送给阀134一个控制“开”信号，使阀打开。同时，控制器142送给阀138一个控制信号，使该阀关闭(或如果它已经处于关闭状态就保持该阀关闭)。在接收室106中的增压流体流把在接收室106中聚积的颗粒92的堆从其中推出并进入腔126。进料系统的这些工作状态在图5中被显示。
阀134被打开的时间仅够使由气源136产生的增压流体流在接收室106内分送颗粒92，从后者进入腔126中。如此，与其说是前进的持续增压流体流，不如说是一个增压流体脉冲被供给到接收室106。在颗粒92的堆被从接收室106分送之后，而在更多的颗粒从容器90落入接收室106之前，控制器142送一个控制“关”信号给阀134，使其关闭。这个被送的控制信号以时间T2显示在图3中。
还是在时间T2，控制器142送一个控制“开”信号给阀138，使其打开。一旦阀138被打开，来自气源136的增压流体流通过腔116进入腔126，在那类夹带着由于阀134打开而被送入腔126的颗粒。
这些被夹带的颗粒被增压流体流输送进入并通过供给导管76到进料机构19的存储室70。然后进料机构19把这些颗粒从室70通过导管60输送到内后加热器26的内部。在导管60中排孔的颗粒继续在内后加热器26中向上运动直到它们碰到偏转板66(如果有)反弹回来，并落入熔化的硅中。偏转板66均匀地分布颗粒92，因此它们基本在熔化硅的全部表面上落入，由此限制引起对流的局部冷却都区域的形成和可能对晶体增长过程产生不利影响的在熔化硅中的热量变化。在没有偏转板66的情况下，颗粒92仅从顶板32的底表面弹开并落入熔化的硅中。在某些情况下，不用偏转板66也能获得令人满意的结果。
阀134一关闭(如紧接着时间T2之后)，颗粒92立即再次在接收室106中堆积，直到堆积到一预定的量。这次堆积发生在时间T2和T3之间(图3)。在时间T3，控制器142给阀134一个使其打开的控制“开”信号，并给阀138一个使其关闭的控制“闭”信号。如上所述，在接收室106中的颗粒被送入接收室106的增压流体送入腔126。在时间T4，控制器142给出使阀134关闭和使阀138打开的控制信号，由此在腔126中的颗粒92，如上所述，被传输到进料机构19。这一打开和关阀134和138的程序在晶体增长过程中被重复。
阀134的打开和关闭之间的时间间隔，如T2和T3之间的时间的选择决定于装置20使用熔化硅于增长一个结晶体的速率。控制器142根据有关装置20消耗熔化的硅的速率的实验数据可以被编制程序，以使在阀134开和关之间的时间周期被固定下来。另一种方式为，根据随着晶体增长的同时有关增长晶体的重量变化的信息编制控制器142的程序，以改变在阀134的开与关之间的时间周期。使用这些信息，控制器142将使得阀134和138开或关，以确保供给装置20的硅颗粒92的量大致等于装置所消耗的硅的量。
阀134和138打开和关闭的频率是建立在以堆积在接收室106中的硅粒的量大致为常数这一前题条件的基础上。如上所述，接收室106被设计成保证在其中堆积一个选定的大致为常数的颗粒92的量。接收室106的具体尺寸及形状和因此得到的堆积在接收室106中的颗粒92的堆的大小，是依据有关加入装置20的坩埚24内的熔化的硅中而不在熔硅中产生不可接受的大量热扰动的硅颗粒的量的实验数据而被选择。
在本发明的一个范例中，阀134被打开大约0.01秒而被关闭时间期限的范围是1.4-3.0秒。在这个实施例中，接收室106被设计的大小和形状适于堆积在其中的大约0.5克，平均直径大约0.7毫米正负大约1/2毫米的固体球形硅粒。
最好是在原料输送系统18运行的全部时间内阀134和138中的一个总是开着，以保证由输送系统18提供的一个适当恒量的气流通过进料机构19并进入内后加热器26的内部。这样一个气流对于消除在晶体增长区内压力波动的负作用是必须的。这样的波动可能对测量增长结晶体的重量的载荷元件的输出端起到不良影响。由于载荷元件的输出端被用于控制结晶增长过程，当载荷元件提供一个错误信息时对结晶增长过和可能产生不利作用。
然而，在某此条件中，不必从输送系统向结晶增长区供给一个持续的气流。在这些情况下，阀138只打开足够把在腔126中的颗粒92送到进料机构19的时间间隔。另一种方式是，在某些场合，取消阀138和腔126是可能的。在这种情况下，送入接收室106的增压流体流输送颗粒92进入并穿过腔126，进入并穿过供给导管76进入在进料机构19中的存储室70。
虽然原材料输送系统18被描述为一个向一个结晶增长装置20的进料机构19输送固体球形硅粒的系统。该系统还可以令人满意地用于其它有关需要从存储容器向一个下部位置传送一预定量的一种均匀颗粒材料的场合。例如，系统18可从被用于需要输送一预定量的颗粒形状的第一合成物到一个下部位置与一个以颗粒形状的第二合成物混合的一个药品制造工艺中。在此系统18被用于其它制造领域。并且使用颗粒的尺寸，形状及材料不同于用于本发明推荐形式的硅颗粒92，接收室106的尺寸必须被选定，以使在其中堆积的颗粒的量等于被输送到下部工序位置的颗粒的量。另外，为保证被传送的颗粒被完全夹带在增压气流中并被这些气流带到选定的下部工序位置，改变气源136的压力可能是需要的或是所希望的。在使用非球形颗粒的情况下，或者是颗粒非常小，如不到接收室106直径的1/20，或是有一个L/D长度直径比不大于3比1是重要的、(其中L是颗粒的长度，而D是颗粒的直径)。
本发明的一个重要的优点是供给进料机构19并因此进入装置20的坩埚24中的熔化的硅的硅粒92的量能被精确地控制。从而，生长在装置20上的结晶体的物理和电的特性能被优化。
设想容器70，歧管100和供给导管76是由非金属材料制造的。本发明另一个重要的优点是被系统18传送的硅粒92在其传递到进料机构19期间没有与任何运动部件或任何金属件接触。由于避免了在部件间由机械相互作用引起磨损的运动部件的使用和避免使用可能由磨料硅粒92磨损的金属件的使用，使进入颗粒进料系统并由此进入硅熔化物的污物被尽可能地减少。这对于用于制造半导体设备，如光电太阳能电池的硅基片的生产是非常重要的一点，因为仅由于百万分之几的没用的杂质就可能对设备地性能产生不利影响。
由于对上述装置和方法可能做某些变化而不超出本发明所述及的范围，因此意味着包含在上述描述中或显示在附图中的所有内容应该被理解为仅是示意而无限定意义。
权利要求
1.一个输送一预定量的颗粒材料到远处位置的系统，该系统包括存放颗粒材料的存储部件；连接于所述存储件，接收所述存储件中存放的颗粒材料的室部件，所述室部件的配置适于唯一的一预定量的所述颗粒材料能堆积在其中；连接于所述室部件提供一个从所述室部件到一个远处位置的通道的导管部件，使被所述室部件接收的颗粒材料能沿导管被传送；及提供增压流体流到所述室部件中的流体输送部件连接于所述室部件和所述导管部件为了(a)移走所述预定量的颗粒材料，(b)把所述预定量的颗粒材料夹带在流体中，和(c)把被夹带的颗粒材料从所述室部件通过所述导管部件传到所述远处位置。
2.如权利要求1所述系统，其中所述室部件被安置在所述存储部件的下面，以使固体颗粒材料在重力作用下从所述存储件移入所述室部件。
3.如权利要求1所述系统，其中所述存储部件具有一个锥形底部和一个在所述底部上与所述室部件相通的孔。
4.如权利要求1所述系统，其中所述室部件具有一定的尺寸和形状，以使当在所述存储部件中的所述颗粒材料具有大致均匀的尺寸和形状时，一预定量的所述颗粒材料以一个具有一预定的静止角的堆将被堆积在所述室内。
5.如权利要求1所述系统，其中所述流体输送部件包括一个开始和停止所述增压流体流的控制阀部件，以使在选定的时间间隔中所述流动的流体处于选定波期的不连续脉冲状态。
6.如权利要求1所述系统，这里所述流体输送件包括连接于所述导管部件为其提供一个第二增压流体流的部件;用于可选择地阻塞和疏通流到所述室部件的第一次提到所述的增压流体流的流动的第一阀件，以使所述流体流以选定波期的间隔脉冲在选定的时间间隔被输送到所述室部件中。用于可选择地阻塞和疏通流到所述导管部件的所述第二增压流体流的流动的第二阀件，以使所述第二流体流以选定的波期的间隔脉冲在选定的时间间隔被输入所述导管部件;及连接于所述第一和第二阀件的控制部件，用于控制所述第一和第二阀件的工作，以使所述第一阀件仅在所述第二阀件阻止第二增压流体流被输送时允许所述第一次述及的第一增压流体流被输送，反这亦然。
7.如权利要求6所述的系统，其中(a)所述第一阀件响应一个第一控制信号阻塞所述第一次提到的流体流的流动，并且响应一个第二控制信号疏通所述第一次提到的流体流的流动，和(b)所述第二阀件响应一个第三控制信号阻塞所述第二流体流的流动并且响应一个第四控制信号疏通所述第二流体流的流动。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述控制件发生所述第一，第二，第三和第四控制信号，并提供所述信号经给所述第一和第二阀件，从实现当所述第二阀件疏通所述第二增压流体流时所述第一阀件阻塞所述第一次提到的增压流体流，并实现当第二阀件阻塞第二增压流体流时所述第一阀件疏通所述第一次提到的增压流体流。
9.一个从容器向远处位置传输一定量的存储在容器内的颗粒材料的系统，该系统包括连接于所述容器的室部件，它用于(a)接收来自于容器的颗粒材料，及(b)堆积一预定量的所接收的来自于所述容器的所述颗粒材料;连接于所述室部件的导管部件，它提供了一个从所述室部件到一个远处位置的通道，通过该通道使接收于所述室部件中的颗粒材料得以被输送;及连接所述室部件和导管部件的流体输送部件，(1)以提供至少一个增压流体流给所述室部件及(2)以便在所述至少一个增压流体流中夹带所述预定量的颗粒材料并从所述室部件通过所述导管部件传输所述被夹带的颗粒材料到远处位置。
10.一个装填固体、球形硅粒到一个增长一个中空管状结晶体的装置的系统，该装置具有一个盛放一硅熔体的坩埚，该系统包括一个存放球形硅粒的容器和一个排泄孔，通过排泄孔硅粒从所述容器中被分配;一个装在所述容器下的歧管，所述歧管包括(a)一具连接所述容器排泄孔的接收室，以使存放在所述容器中的硅粒能在重力作用下进入所述接收室，为了使唯一预定量的来自于所述容器的球形硅粒进入所述接收室，接收室具有一定的尺寸和形状，(b)一个与所述接收室相邻的第一腔和(c)连接于所述接收室和所述第一腔的一个第二腔;可选择地把一个增压流体源与所述接收室接通和断开的第一阀件;及可选择地把一个增压流体源与所述第一腔接通或断开的第二阀件。
11.一个用于增长管状，中空结晶体的系统，该系统包括一个用于增长管状，中空结晶体的装置，所述装置具有一个在底端有洞的坩埚，一个终端在所述坩埚之上并向下穿到所述坩埚下面的中空管，及一个进料机构通过所述中空管输送硅粒并在所述中空管的顶端喷出所述颗粒使所述颗粒由于重力作用落入坩埚。用于存放球形硅粒的存储部件，它具有一个排泄孔;连接于所述排泄孔的室部件，用于(a)接收来自于所述存储部件的所述颗粒，和(b)使所述颗粒在所述室部件中堆积，直到唯一预定量的所述颗粒被接收在其中;把所述室部件连接到所述进料机构的导管部件，以提供从所述室部件到所述进料机构的一条通道;及连接所述室部件及所述导管部件的流体传送部件，以提供至少一个增压流体流给所述室部件，从推进所述预定量的所述颗粒到所述导管部件并传送所述被夹带的颗粒从所述室部件通过所述导管部件进入所述进料机构。
12.从存储位置向进料机构传送具有球形形状的固体硅粒的一种方法，所述方法包括以下步骤(1)提供一个把固体硅粒装入一个增长中空管状结晶体装置的进料机构;(2)提供一个把固体球形硅颗粒输送到所述进料机构的系统，包括(a)一个存放固体球形硅粒的容器;(b)一个安在所述容器下的歧管，并具有(ⅰ)一个通过一个导管与所述进料机构相连的第一腔，(ⅱ)连接于所述容器的一个接收室，以使存放在所述容器中的球形硅粒能在重力作用下进入所述接收室，为了使唯一预定量的固体球形硅粒从所述容器的所述内室进入其中，所述的接收室具有一定的尺寸和形状，所述接收室被连接于所述的第一腔，并且(ⅲ)一个第二腔处于与所述接收室相邻的位置，所述第二腔与所述第一腔相连;(c)一个增压流体源;(d)一个用于可选择地接通或断开所述接收室与所述增压流体源的第一阀;及(e)用于可选择地接通或断开所述第二腔与所述增压流体源的一个第二阀;(3)添加具有预定的直径的球形硅粒使其补给到所述容器中;(4)关闭所述第二阀并打开所述第一阀，以使所述增压流体流入所述接收室，夹带在所述接收室中的所述预定量的硅粒并把所述颗粒送入所述第一腔;及(5)关闭所述第一阀并打开所述第二阀，以使所述增压流体通过所述第二腔进入所述第一腔，夹带在所述第一腔中的所述硅粒，并带着所述被夹带的颗粒通过所述第一腔并通过所述导管进入所述进料机构。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一阀在开和关之间的时间间隔被选定，以便在任何更大量的所述硅粒颗粒能够在重力作用下从所述容器落入所述接收室内之前，使所述增压气体夹带所述预定量的硅粒并运送所述颗粒进入所述第一腔。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述颗粒具有0.7毫米的直径，+/-大约1/2毫米。
15.从一个存放地区向远处位置传送固体颗粒材料的方法，该方法包括如下步骤(1)提供一个从存放地区向一个远处位置输送固体颗粒材料的系统，该系统包括(a)一个存储罐或容器，用于存放颗粒材料;(b)一个被装在所述罐下面的歧管，该歧管具有(Ⅰ)一个通过一个导管与一个远处位置相连的第一腔，(Ⅱ)一个连接于所述罐的接收室，它使存放在所述罐中的颗粒材料能在重力下落入所述接收室中，为了使来自于所述容器的内腔的颗粒材料以唯一预定量落入所述接收室，所述接收室具有一定的尺寸和形状。所述接收室与所述第一腔相连，及(Ⅲ)一个第二腔的位置相邻于所述接收室，所述第二腔与所述第一腔相连;(c)一个增压流体源;(d)一个第一阀，用于所述接收室与所述增压流体源之间可选择地连接或断开;及(e)一个第二阀，用于所述第二腔与所述增压流体源之间可选择地连接或断开;(3)添加固体颗粒材料到所述罐的所述内室;(4)关闭所述第一阀并打开所述第二阀，(a)以使所述增压流体流入并通过所述第二腔，进入并通过所述第一腔，再进入并通过所述导管到所述远处位置，并且(b)以使来自所述罐的所述预定量的颗粒材料进入所述接收室;(5)关闭所述第二阀并打开所述第一阀，以使所述增压流体流入所述接收室，夹带在所述接收室内的所述预定量的颗粒材料并输送所述颗粒材料到所述第一腔;及(6)关闭所述第一阀并打开所述第二阀，以使所述增压流体(a)流过所述第二腔并进入所述第一腔，(b)夹带在第一腔中的所述颗粒材料，(c)带着夹带在所述增压流体中的所述颗粒材料通过所述第一腔，然后进入和通过所述导管进入所述进料机构。
全文摘要
一个系统，用于反复提供一预定量的固体颗粒材料，如固体球形硅粒到一个远离存放颗粒材料处的位置。该系统包括一个存放固体颗粒材料的容器，一个连接于该容器的接收室，它是依一定尺寸和形状制造的，以便来自容器的唯预定量的颗粒进入其中，即为了夹带和传递所述预定量的颗粒材料从接收室到远处位置，提供至少一个增压流体流的部件。
文档编号B65G53/66GK1051707SQ9010936
公开日1991年5月29日 申请日期1990年10月17日 优先权日1989年10月18日
发明者弗雷德里克·U·迈耶, 马克·F·拉劳斯, 戴维·S·哈维 申请人:无比太阳能公司