CN109811330B - 一种基于管式pecvd的石墨舟风冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于管式PECVD的石墨舟风冷系统，涉及太阳能电池制造技术领域，本发明包括用于冷却石墨舟的冷却风管，冷却风管一端连接有第一气管，第一气管连接有电磁阀，电磁阀连接有第二气管，第二气管连接有空气压缩机，电磁阀电性连接有温度检测装置，温度检测装置电性连接有用于采集石墨舟温度的温度测量元件，温度检测装置内设置有温度检测系统，温度检测系统包括依次连接的温度采集模块、变送运算放大模块、多路选择模块、比较模块和处理模块，且处理模块与多路选择模块连接，处理模块与电磁阀电性连接，温度采集模块和温度测量元件电性连接，本发明具有结构简单、自动化程度高、避免产能浪费的优点。

Description

一种基于管式PECVD的石墨舟风冷系统

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，更具体的是涉及一种基于管式PECVD的石墨舟风冷系统。

背景技术

太阳能属于可再生能源的一种，具有储量大、永久性、清洁无污染、可再生、就地可取等特点，因此成为目前人类所知可利用的最佳能源选择。自上世纪五十年代美国贝尔实验室三位科学家研制成功单晶硅电池以来，光伏电池技术经过不断改进与发展，目前已经形成一套完整而成熟的技术，随着全球可持续发展战略的实施，该技术得到了许多国家政府的大力支持，在全球范围内广泛使用，尤其在二十一世纪，光伏产业以令世人惊叹的速度向前发展。随着光伏产业的快速发展，太阳能光伏电池制造设备不断更新换代，而企业对设备的产能要求也越来越高，对单台管式PECVD镀膜设备的产能要求也亟待得到满足，随着炉管的增加和石墨舟暂存的增加，设备内部空间就显得越来越狭窄，因此管式PECVD镀膜机台内部石墨热舟的散热速率也成为众多电池制造商关注的重点。

现有管式PECVD镀膜机通过冷却风管在对石墨舟进行冷却作用时，可通过温度检测装置实时检测石墨舟表面温度，当冷却到一定温度时还需要人工切断电磁阀，此时压缩空气不再进入冷却风管，操作麻烦，自动化程度低，若是没及时发现已达到冷却温度并切断电磁阀，冷却系统会一直处于工作状态，造成产能浪费，增加了企业的生产成本。

故如何解决上述技术问题，对于本领域技术人员来说很有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有石墨舟冷却系统对石墨舟冷却到一定温度时需要人工切断电磁阀，若是没及时切断电磁阀，冷却系统会一直处于工作状态，造成产能浪费，增加了企业的生产成本的技术问题，本发明提供一种基于管式PECVD的石墨舟风冷系统。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种基于管式PECVD的石墨舟风冷系统，包括用于冷却石墨舟的冷却风管，冷却风管一端连接有第一气管，第一气管连接有电磁阀，电磁阀连接有第二气管，第二气管连接有空气压缩机，电磁阀电性连接有温度检测装置，温度检测装置电性连接有用于采集石墨舟温度的温度测量元件，温度检测装置内设置有温度检测系统，温度检测系统包括依次连接的温度采集模块、变送运算放大模块、多路选择模块、比较模块和处理模块，且处理模块与多路选择模块连接，处理模块与电磁阀电性连接，温度采集模块和温度测量元件电性连接，温度采集模块用于收集温度数据即模拟信号，变送运算放大模块用于将模拟信号转化为标准信号然后再进行信号放大处理，多路选择模块对多个不同的测量点进行选择并得到输出信号，比较模块用于将输出信号与设定值信号进行比较并得到TH/TL信号，处理模块用于根据TH/TL信号来控制电磁阀的通断。

进一步地，冷却风管整体呈“工”字形，冷却风管上开设有若干正对石墨舟的风孔，相比与现有“一”字形的冷却风管极大地减少了冷却时间。

进一步地，温度测量元件为热电阻，且一个石墨舟对应一个热电阻。

进一步地，电磁阀为二位二通常闭电磁阀。

工作原理：当热的石墨舟需要进行冷却作用时，首先通过温度测量元件感应石墨舟表面温度，这时温度检测装置开始工作，温度检测系统中的温度采集模块收集温度数据即模拟信号然后变送运算放大模块将模拟信号转化为标准信号然后再进行信号放大处理，多路选择模块由处理模块以循环扫描的模式对多个不同的测量点进行循环扫描并发送每一路的ID给多路选择模块，得到对应的输出信号，比较模块将输出信号与设定值信号进行比较并得到TH/TL信号，当为TH(温度上限值)信号时，即检测到的温度高于设定值，处理模块输出24V信号，控制电磁阀处于打开状态，此时空气压缩机往冷却风管通入压缩空气对石墨舟降温，当为TL(温度下限值)信号时，即检测到的温度低于设定值，处理模块输出信号变为OV，控制电磁阀闭合，压缩空气断开，从而停止冷却工作，同时反馈到PC端给机械手(图中未画出)取对应位置的石墨舟信号。

本发明的有益效果如下：

1、首先通过温度测量元件感应石墨舟表面温度，这时温度检测装置中的温度检测系统启动，温度采集模块收集的温度数据即模拟信号，然后经过变送运算放大模块将模拟信号转化为标准信号然后再进行信号放大处理，多路选择模块由处理模块以循环扫描的模式对多个不同的测量点进行循环扫描并发送每一路的ID给多路选择模块得到对应的输出信号，比较模块将输出信号与设定值信号进行比较并得到TH/TL信号。当为TH(温度上限值)信号时，即检测到的温度高于设定值，处理模块输出24V信号，控制电磁阀处于打开状态，此时空气压缩机往冷却风管通入压缩空气对石墨舟降温，当为TL(温度下限值)信号时，即检测到的温度低于设定值，处理模块输出信号变为OV，控制电磁阀闭合，压缩空气断开，从而停止冷却工作，实现了“高温开启，低温断开”的自动化操作，整个过程无需人为干预，自动化程度高，从而有效避免了产能浪费。

2、由于热石墨舟在自然状态下越靠近电极块的两端降温越缓慢，因此将冷却风管设置成“工”字形，相比与现有“一”字形的冷却风管极大地减少了冷却时间，能快速有效地带走石墨舟两端多余的热量，能降低高温带来的安全隐患，且该冷却风管结构简单、制造难度低、成本低廉，压缩空气从冷却风管上的若干风孔出去对石墨舟进行冷却作用，冷却更加均匀，从而减少石墨舟冷却时间，有效提高设备产能。

附图说明

图1是本发明一种基于管式PECVD的石墨舟风冷系统的结构示意图；

图2是冷却风管的结构示意图(俯视角度)；

图3是温度检测系统的模块结构示意图。

附图标记：1-石墨舟，2-冷却风管，2.1-风孔，3-第一气管，4-电磁阀，5-第二气管，6-空气压缩机，7-温度检测装置，8-温度测量元件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

如图1到3所示，本实施例提供一种基于管式PECVD的石墨舟风冷系统，包括用于冷却石墨舟1的冷却风管2，冷却风管2一端连接有第一气管3，第一气管3连接有电磁阀4，电磁阀4连接有第二气管5，第二气管5连接有空气压缩机6，电磁阀4电性连接有温度检测装置7，温度检测装置7电性连接有用于采集石墨舟1温度的温度测量元件8，温度检测装置7内设置有温度检测系统，温度检测系统包括依次连接的温度采集模块、变送运算放大模块、多路选择模块、比较模块和处理模块，且处理模块与多路选择模块连接，处理模块与电磁阀4电性连接，温度采集模块和温度测量元件8电性连接，温度采集模块用于收集温度数据即模拟信号，变送运算放大模块用于将模拟信号转化为标准信号然后再进行信号放大处理，多路选择模块由处理模块以循环扫描的模式对多个不同的测量点进行循环扫描并发送每一路的ID给多路选择模块得到对应的输出信号，比较模块将输出信号与设定值信号进行比较并得到TH/TL信号，处理模块用于根据TH/TL信号来控制电磁阀的通断。

处理模块可采用PLC控制器或者单片机，均能满足使用要求。

本实施例中，冷却风管一般设置在石墨舟下方，温度测量元件设置在石墨舟上方，首先通过温度测量元件感应石墨舟表面温度，这时温度检测装置中的温度检测系统启动，温度采集模块收集的温度数据即模拟信号，然后经过变送运算放大模块将模拟信号转化为标准信号然后再进行信号放大处理，多路选择模块由处理模块以循环扫描的模式对多个不同的测量点进行循环扫描并发送每一路的ID给多路选择模块得到对应的输出信号，比较模块将输出信号与设定值信号进行比较并得到TH/TL信号。当为TH(温度上限值)信号时，即检测到的温度高于设定值，处理模块输出24V信号，控制电磁阀处于打开状态，此时空气压缩机往冷却风管通入压缩空气对石墨舟降温，当为TL(温度下限值)信号时，即检测到的温度低于设定值，处理模块输出信号变为OV，控制电磁阀闭合，压缩空气断开，从而停止冷却工作，实现了“高温开启，低温断开”的自动化操作，整个过程无需人为干预，自动化程度高，从而有效避免了产能浪费。

实施例2

如图1到2所示，本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是，冷却风管2整体呈“工”字形，冷却风管2上开设有若干正对石墨舟1的风孔2.1。

本实施例中，由于热石墨舟在自然状态下越靠近电极块的两端降温越缓慢，因此将冷却风管设置成“工”字形，相比与现有“一”字形的冷却风管极大地减少了冷却时间，能快速有效地带走石墨舟两端多余的热量，能降低高温带来的安全隐患，且该冷却风管结构简单、制造难度低、成本低廉，压缩空气从冷却风管上的若干风孔出去对石墨舟进行冷却作用，冷却更加均匀，从而减少石墨舟冷却时间，有效提高设备产能。

实施例3

如图1所示，本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是，温度测量元件8为热电阻，且一个石墨舟对应一个热电阻。

实施例4

如图1所示，本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是，电磁阀4为二位二通常闭电磁阀，即通电阀门开启，断电阀门关闭，适用于介质为空气、水、油的管道中，实现自动切换和远程控制。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于管式PECVD的石墨舟风冷系统，包括用于冷却石墨舟(1)的冷却风管(2)，所述冷却风管(2)一端连接有第一气管(3)，所述第一气管(3)连接有电磁阀(4)，所述电磁阀(4)连接有第二气管(5)，所述第二气管(5)连接有空气压缩机(6)，其特征在于，所述电磁阀(4)电性连接有温度检测装置(7)，所述温度检测装置(7)电性连接有用于采集石墨舟(1)温度的温度测量元件(8)，所述温度检测装置(7)内设置有温度检测系统，所述温度检测系统包括依次连接的温度采集模块、变送运算放大模块、多路选择模块、比较模块和处理模块，且所述处理模块与所述多路选择模块连接，所述处理模块与所述电磁阀(4)电性连接，所述温度采集模块和所述温度测量元件(8)电性连接，所述温度采集模块用于收集温度数据即模拟信号，所述变送运算放大模块用于将模拟信号转化为标准信号然后再进行信号放大处理，所述多路选择模块对多个不同的测量点进行选择并得到输出信号，所述比较模块用于将输出信号与设定值信号进行比较并得到TH/TL信号，所述处理模块用于根据TH/TL信号来控制所述电磁阀(4)的通断；

所述冷却风管(2)整体呈“工”字形，所述冷却风管(2)上开设有若干正对所述石墨舟(1)的风孔(2.1)。

2.根据权利要求1所述的一种基于管式PECVD的石墨舟风冷系统，其特征在于，所述温度测量元件(8)为热电阻，且一个所述石墨舟对应一个所述热电阻。

3.根据权利要求1至2中任一权利要求所述的一种基于管式PECVD的石墨舟风冷系统，其特征在于，所述电磁阀(4)为二位二通常闭电磁阀。