CN111620403A - 一种晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置，包括缓冲罐、气液混合器、进气口、进液口、排液管、气液混合出口、第一液位传感器、第二液位传感器以及多余气体出口；当缓冲罐内的液位到达第一液位传感器的高度，多余气体排气阀打开，当缓冲罐内的液位到达第二液位传感器的高度，多余气体排气阀关闭。本发明采用静态脱泡技术，利用液位控制的技术方式让气体自然脱泡，脱泡成本低，脱泡效果好。本装置的气体和液体进口处不需要控制，混合物流出速度是被动的，不主动控制，稳定状态下是几乎不变的，有利于工业生产中在不降低气体溶解度的情况下稳定快速地实现臭氧和液体的混合液。
Description
技术领域
本发明涉及晶体硅太阳电池生产技术领域，，尤其涉及一种晶体硅太阳电池生产过程中利用臭氧水对晶体硅进行表面处理时的水气混合液体（臭氧水）中消除气泡的装置。
背景技术
在目前的晶体硅太阳电池片生产时普遍采用臭氧水（将臭氧溶于净水或其他溶液中形成的水气混合液体）来对晶体硅进行表面处理以期获得更优的太阳光吸收率从而提高太阳电池的光电转换效率。目前臭氧和液体混合时没有溶解的臭氧与氧气会在液体中产生气泡，气泡的存在会严重影响晶体硅的表面处理质量，因此需要对臭氧水进行脱泡后才能进行硅片处理。常见的脱泡技术有：离心式脱泡、渗透膜脱泡，真空脱泡等技术，上述技术都比较复杂，离心式脱泡需要采用离心泵旋转，利用密度差异进行脱泡，成本高，而且不好控制，需要建立复杂的控制系统进行控制。渗透膜脱泡采用合适的渗透膜让多余的气体通过渗透膜排出，渗透膜整个系统需要集成到溶解装置中去，大幅提高复杂度，真空脱泡式采用负压的方式，让气泡排出，但是负压时，溶解的臭氧也会随之排出，因此脱泡的同时会降低气体溶解度。随着技术发展，设备集成度不断提高，需要采用简单的技术方式实现脱泡。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中臭氧与液体混合过程中，无法用简单快速的方法保证气泡溶解度的同时排出多余气泡的缺点，而提出的一种晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置，包括缓冲罐、气液混合器、进气口、进液口、排液管、气液混合出口、第一液位传感器、第二液位传感器以及多余气体出口；所述气液混合器安装在所述缓冲罐的内部并固定在所述缓冲罐的底端，所述进气口、所述出气口以及所述排液管均设置在所述缓冲罐的底端，所述气液混合出口、所述第一液位传感器以及所述第二液位传感器从低到高依次设置在所述缓冲罐的罐体侧面，所述多余气体出口设置在所述缓冲罐的顶端；所述进气口上安装有气体进气气动阀，所述多余气体出口上安装有多余气体排气阀；所述第一液位传感器和所述第二液位传感器均与所述多余气体排气阀连接并控制所述多余气体排气阀，当所述缓冲罐内的液位到达所述第一液位传感器的高度，所述多余气体排气阀在所述第一液位传感器的信号控制下打开，当所述缓冲罐内的液位到达所述第二液位传感器的高度，所述多余气体排气阀在所述第二液位传感器的信号控制下关闭。
优选地，所述进液口位于所述气液混合器的正下方。
优选地，所述进气口是进液口的分支并且连通于所述进液口。
优选地，所述进气口上装有气体进气气动阀。
优选地，所述进气口和所述多余气体出口均为1/4”Flaretek管接头，所述进液口和所述气液混合出口均为1”Union connector管接头，所述排液管为1/2”Flaretek管接头。
优选地，所述第二液位传感器位于所述气液混合器的上方。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
采用静态脱泡技术，通过结构设计，利用液位控制的技术方式，让气体自然脱泡；并且与混合装置进行集成，气液混合的同时进行多余气体排放，脱泡成本低，脱泡效果好。
本装置的气体和液体进口处不需要控制，气体和液体源源不断地流入缓冲罐中，混合物流出速度是被动的，不主动控制，稳定状态下是几乎不变的，整个脱泡过程不需要复杂控制，有利于工业生产中在不降低气体溶解度的情况下稳定快速地实现臭氧和液体的混合液。
附图说明
图1为本发明的一种晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请结合参照图1，本发明提供了一种晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置，包括缓冲罐1、气液混合器2、进气口3、进液口4、排液管5、气液混合出口6、第一液位传感器7、第二液位传感器8以及多余气体出口9；气液混合器2安装在缓冲罐1的内部并固定在缓冲罐1的底端，进气口3、出气口以及排液管5均设置在缓冲罐1的底端，气液混合出口6、第一液位传感器7以及第二液位传感器8从低到高依次设置在缓冲罐1的罐体侧面，多余气体出口9设置在缓冲罐1的顶端；进气口3上安装有气体进气气动阀10，多余气体出口9上安装有多余气体排气阀11；第一液位传感器7和第二液位传感器8均与多余气体排气阀11连接并控制多余气体排气阀11，当缓冲罐1内的液位到达第一液位传感器7的高度，多余气体排气阀11在第一液位传感器7的信号控制下打开，当缓冲罐1内的液位到达第二液位传感器8的高度，多余气体排气阀11在第二液位传感器8的信号控制下关闭。
本装置可以在臭氧与液体进行混合的同时将多余的气泡分离出来。臭氧气体从进气口3中源源不断地进入，液体从进液口4中进入，气体和液体进入缓冲罐1内直接经过气液混合器2进行混合，混合液从气液混合出口6流出。当混合液的高度到达第一液位传感器7的高度，第一液位传感器7将信号发送给多余气体排气阀11，多余气体排气阀11打开，这样缓冲罐1内无法溶于液体中的臭氧气泡浮出液体并从多余气体排气阀11中排出，实现静态脱泡；当混合液的高度到达第二液位传感器8的高度，第二液位传感器8将信号发送给多余气体排气阀11，多余气体排气阀11关闭，缓冲罐1内多余的臭氧气泡浮出液面后无法排出，缓冲罐1内压强增大，可以防止液位继续上升，混合液从多余气体排气阀11中溢出。
本发明的液体中消除气泡的装置不需要额外对臭氧和液体的进气量进行控制，也不需要对混合液的排出量进行主动控制，脱泡过程与混合过程同步进行，在缓冲罐1内静置脱泡，过程简单，易于控制，并且可以保证臭氧的溶解度。气液混合出口6位于第一液位传感器7下方，即位于缓冲罐1较低的位置，此位置处混合液中的气泡已经上浮到上方液位或者脱出混合液，可以保证排出的臭氧混合液中脱泡完全。通过第一液位传感器7和第二液位传感器8监控缓冲罐1内的液位，混合液流出速度是被动的，不需要主动控制，稳定状态下混合液流出的速度是几乎不变的，有利于工业生产中在不降低气体溶解度的情况下稳定快速地实现臭氧和液体的混合液。
在一实施例中，进液口4位于气液混合器2的正下方。进一步地，进气口3是进液口4的分支并且连通于进液口4。臭氧从进气口3进入后在进液口4就开始初步溶解于液体，随后从进液口4直接进入气液混合器2中，在气液混合器2的作用下，可以使臭氧充分溶解在液体内。
优选地，进气口3上装有气体进气气动阀10，可以主动控制和调整气体的输送量，便于生产臭氧含量不同的混合液。
优选地，进气口3和多余气体出口9均为1/4”Flaretek管接头，进液口4和气液混合出口6均为1”Union connector管接头，排液管5为1/2”Flaretek管接头。
优选地，第二液位传感器8位于气液混合器2的上方，第二液位传感器8位于缓冲罐1靠近顶端的位置，其主要作用是通过反馈罐内液位控制防止混合液溢出。
由上所述，采用静态脱泡技术，通过结构设计，利用液位控制的技术方式，让气体自然脱泡；并且与混合装置进行集成，气液混合的同时进行多余气体排放，脱泡成本低，脱泡效果好。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
Claims (6)
1.一种晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置，其特征在于：包括缓冲罐、气液混合器、进气口、进液口、排液管、气液混合出口、第一液位传感器、第二液位传感器以及多余气体出口；所述气液混合器安装在所述缓冲罐的内部并固定在所述缓冲罐的底端，所述进气口、所述出气口以及所述排液管均设置在所述缓冲罐的底端，所述气液混合出口、所述第一液位传感器以及所述第二液位传感器从低到高依次设置在所述缓冲罐的罐体侧面，所述多余气体出口设置在所述缓冲罐的顶端；所述进气口上安装有气体进气气动阀，所述多余气体出口上安装有多余气体排气阀；所述第一液位传感器和所述第二液位传感器均与所述多余气体排气阀连接并控制所述多余气体排气阀，当所述缓冲罐内的液位到达所述第一液位传感器的高度，所述多余气体排气阀在所述第一液位传感器的信号控制下打开，当所述缓冲罐内的液位到达所述第二液位传感器的高度，所述多余气体排气阀在所述第二液位传感器的信号控制下关闭。
2.如权利要求1所述的晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置，其特征在于：所述进液口位于所述气液混合器的正下方。
3.如权利要求2所述的晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置，其特征在于：所述进气口是进液口的分支并且连通于所述进液口。
4.如权利要求1所述的晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置，其特征在于：所述进气口上装有气体进气气动阀。
5.如权利要求1所述的晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置，其特征在于：所述进气口和所述多余气体出口均为1/4”Flaretek管接头，所述进液口和所述气液混合出口均为1”Union connector管接头，所述排液管为1/2”Flaretek管接头。
6.如权利要求1所述的晶硅表面处理的臭氧水液体中消除气泡的装置，其特征在于：所述第二液位传感器位于所述气液混合器的上方。
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