CN111778466A - 一种光伏焊带冷却系统及冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光伏焊带镀锡设备领域，公开了一种光伏焊带冷却系统及冷却方法，该冷却系统包括：在锡炉上方设置的水冷机构；水冷机构包含冷水机和水冷腔体，水冷腔体由两个空心半圆柱腔室组成，其内部形成冷却风道；冷水机通过软管分别与两个空心半圆柱腔室连通；每侧空心半圆柱腔室上固定有驱动机构和风冷机构；该系统利用气缸控制两个空心半圆柱腔室的闭合，使水冷腔体的内部能形成周边密封的冷却风道，从锡炉中出来的高温光伏焊带竖直穿过冷却风道，风扇带动自然风与空心半圆柱腔室进行热交换，并将热交换后的低温风送入冷却风道内与高温光伏焊带进行热交换，实现光伏焊带的快速降温；并可实现光伏焊带的生产速度在100～300m/min调整。
Description
技术领域
本发明涉及光伏焊带镀锡设备领域，具体涉及一种光伏焊带冷却系统及冷却方法。
背景技术
在焊带行业的发展中，产品的电学性能已不是唯一的重要参数，其表面的划痕、凹坑也成为影响其寿命的重要因素。焊带表面的缺陷问题，在其后续作为导线焊接到太阳能组件中后，由于长期在户外使用，焊带表面会发生氧化、变色等现象，从而影响整个太阳能组件的寿命和发电效率。在光伏焊带的生产过程中，从镀锡到驱动轮之间焊带的冷却一直是制约生产速度的因素之一。因为焊带冷却不到位，在从驱动轮过去后，表面会产生划痕或者凹坑等缺陷。
目前市场对于焊带在生产中的冷却主要有3种方式：1)用轴流风机吹焊带表面进行冷却；2)加装工业冷风机，对从锡炉到驱动轮这段焊带进行局部降温冷却；3)在驱动轮处加装鼓风机对驱动轮进行降温冷却。这些方式都有缺点，受制于外界环境的影响因素比较大，冬天和夏天的冷却效果完全不一样，不能够完全保证产品的一致性。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种光伏焊带冷却系统及冷却方法，该光伏焊带冷却系统在焊带镀锡一体机设备上使用，该系统结构简单，利用气缸控制水冷腔体的两个空心半圆柱腔室的开合，使水冷腔体的内部能形成周边密封的冷却风道，从锡炉中出来的表面温度为180-220℃的光伏焊带从下往上竖直穿过水冷腔体内的冷却风道内，风扇带动自然风与空心半圆柱腔室进行热交换，并将热交换后的低温风送入冷却风道内与180-220℃的光伏焊带进行热交换，实现光伏焊带的快速降温，光伏焊带表面温度低于50℃；并且根据不同的生产速度，调整冷却水的温度以及调速风扇的电压可实现光伏焊带的温度一致；其冷却方法简单，易操作实施。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。
(一)一种光伏焊带冷却系统，包括：在锡炉上方设置的水冷机构、风冷机构和驱动机构；
其中，所述水冷机构包含冷水机和水冷腔体，所述水冷腔体由左右两侧对称设置的空心半圆柱腔室组成，左右两侧的空心半圆柱腔室围合起来内部形成冷却风道，所述冷却风道用于竖向通过光伏焊带；所述冷水机具有出水口和进水口，所述冷水机的出水口连接有软管，所述软管的一端分为两路支管，每路支管纵向穿过一侧所述空心半圆柱腔室并与所述冷水机的进水口相连通；
每侧所述空心半圆柱腔室上固定有风冷机构，所述风冷机构用于与空心半圆柱腔室进行热交换，并将热交换后的低温风送入所述冷却风道内；
所述水冷腔体上固定有驱动机构，所述驱动机构用于控制水冷腔体的两个空心半圆柱腔室的开合。
作为优选的，所述风冷机构包含多个风扇，每侧所述空心半圆柱腔室上纵向设置多个进风口，每个进风口横向贯穿所述空心半圆柱腔室，每侧所述空心半圆柱腔室的侧壁上与进风口相对应设置有风扇，所述风扇用于将冷却风通过所述进风口送入所述空心半圆柱腔室内进行热交换，并将热交换后的低温风通过所述进风口送入所述水冷腔体的冷却风道内。
作为优选的，所述驱动机构包含底座和气缸；所述底座上下对称设置有导轨，所述导轨的左右两侧分别安装有与所述导轨相匹配的滑块，每个滑块上垂直安装有连接板，所述连接板与空心半圆柱腔室固定连接；
所述底座的左右两端分别固定有安装板，每个安装板上固定有气缸，所述气缸的活塞杆与连接板固定连接；所述气缸用于驱动所述水冷腔体的两个空心半圆柱腔室的开合。
作为优选的，每个空心半圆柱腔室的侧壁上端开设两个上软管孔，每个空心半圆柱腔室的侧壁下端开设两个下软管孔；每路支管分别从一个空心半圆柱腔室的一个上软管孔进入，再从一个下软管孔穿出，接着从另一个下软管孔穿入，最后从另一个上软管孔穿出，并与所述冷水机的进水口相连通。
作为优选的，所述冷水机与半圆柱腔室之间的软管套设有橡胶套。
(二)一种光伏焊带冷却方法，包括以下步骤：
步骤1，人工牵引铜带从锡炉内的绕线轮穿过，并将穿过绕线轮的铜带竖向穿过水冷腔体内；打开驱动机构，驱动机构控制水冷腔体的两个空心半圆柱腔室的合住，形成一个周边密封的冷却风道；
步骤2，向锡炉内加入镀锡液，经过锡炉内的铜带表面会粘附镀锡液，形成表面温度为180-220℃的光伏焊带；
步骤3，光伏焊带在水冷腔体的冷却风道内运行的同时，打开冷水机向水冷腔体的两个空心半圆柱腔室注水，同时打开风扇，风扇带动自然风与空心半圆柱腔室进行热交换，并将热交换后的低温风通过空心半圆柱腔室的进风口送入冷却风道内，与冷却风道内的180-220℃的光伏焊带进行热交换，得降温后的光伏焊带；
步骤4，通过冷水机调整空心半圆柱腔室内冷却水的温度和调整风扇的电压来改变风扇的风量，可以改变风在冷却风道内与光伏焊带的热交换量，实现光伏焊带的生产速度在100～300m/min调整。
优选的，步骤2中，所述镀锡液为锡铅合金镀锡液。
优选的，步骤3中，所述降温后的光伏焊带的表面温度低于50℃。
优选的，步骤4中，所述冷却水的温度为0-30℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)本发明的光伏焊带冷却系统系统结构简单，利用气缸控制水冷腔体的两个空心半圆柱腔室的开合，使水冷腔体的内部能形成周边密封的冷却风道，保证光伏焊带在冷却风道内冷却的过程中不受环境干扰。从锡炉中出来的表面温度为180-220℃的光伏焊带从下往上竖直穿过水冷腔体内的冷却风道内，风扇带动自然风与空心半圆柱腔室进行热交换，并将热交换后的低温风送入冷却风道内与180-220℃的光伏焊带进行热交换，实现光伏焊带的快速降温，焊带表面温度低于50℃。
2)利用冷水机调整空心半圆柱腔室内冷却水的温度，使冷却水的温度在0-30℃可调；利用风扇的电压调节风扇的风量大小；通过冷水机和风扇的相互配合，能根据光伏焊带不同的生产速度(100～300m/min)实现光伏焊带的温度一致；其冷却方法简单，易操作实施。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明的光伏焊带冷却系统的结构示意图；
图2是图1中水冷机构的结构示意图；其中，图(a)为水冷机构的立体结构示意图；图(b)为图(a)中空心半圆柱腔室的左视图；
图3是图1中驱动机构的结构示意图；
图4是图1中风冷机构的左视图。
在以上图中：1锡炉；101绕线轮；102镀锡液；2光伏焊带；3水冷机构；310冷水机；320空心半圆柱腔室；321进风口；330软管；340冷却风道；4风冷机构；401风扇；5驱动机构；510底座；511导轨；512安装板；520滑块；521连接板；530气缸；531活塞杆。
具体实施方式
参考图1-4，根据本发明的内容的实施例所提出的一种光伏焊带冷却系统，包括：在锡炉1上方设置的水冷机构3、风冷机构4和驱动机构5；其中，所述水冷机构3包含冷水机310和水冷腔体，所述水冷腔体由左右两侧对称设置的空心半圆柱腔室320组成，左右两侧的空心半圆柱腔室320围合起来内部形成冷却风道340，所述冷却风道340用于竖向通过光伏焊带2；所述冷水机310具有出水口和进水口，所述冷水机310的出水口连接有软管320，所述软管320的一端分为两路支管，每路支管纵向穿过一侧所述空心半圆柱腔室320并与所述冷水机310的进水口相连通；每侧所述空心半圆柱腔室320上固定有风冷机构4，所述风冷机构4用于与空心半圆柱腔室320进行热交换，并将热交换后的低温风送入所述冷却风道340内；所述水冷腔体上固定有驱动机构5，所述驱动机构5用于控制水冷腔体的两个空心半圆柱腔室320的开合。
在以上实施例中，本发明的光伏焊带冷却系统在焊带镀锡一体机设备上使用。光伏焊带冷却系统包括机架，在机架下方设置的锡炉1，锡炉1内设置绕线轮101，锡炉1内装有镀锡液102，如锡铅合金镀锡液102，铜带从锡炉1内的绕线轮101穿过，会粘附上一定的锡铅合金镀锡液102，形成光伏焊带2，其刚从锡炉1出来的瞬间，表面温度约为180～220℃。机架的上方设置水冷机构3、风冷机构4和驱动机构5。其中，水冷机构3包含工业冷水机310和水冷腔体，工业冷水机310包括水箱、水泵等，水温从0～30℃可设定。水冷腔体为自制铝合金零件，由左右两侧对称设置的空心半圆柱腔室320组成，空心半圆柱腔室320内部设置水路；左右两侧的空心半圆柱腔室320围合起来内部形成冷却风道340，冷却风道340用于竖向通过光伏焊带2。冷水机310的出水口连接有外置软管320，外置软管320分别两路支管，每路支管分别从对应的一个空心半圆柱腔室320的内置水路中穿过并与冷水机310的进水口相连通。驱动机构5用于控制水冷腔体的两个空心半圆柱腔室320的开合，当两个空心半圆柱腔室320打开时，便于人工牵引光伏焊带2从下往上竖直穿过水冷腔体的内部；当两个空心半圆柱腔室320闭合时，形成周边密封的冷却风道340，保证冷却风道340内的光伏焊带2在冷却时不受外界环境的干扰。风冷机构4用于与空心半圆柱腔室320进行热交换，并将热交换后的低温风送入冷却风道340内，实现对锡炉1中出来的高温光伏焊带2的快速降温。
本发明的光伏焊带冷却系统中通过驱动机构5控制水冷腔体的开合，通过水冷机调节空心半圆柱腔室320内冷却水的温度，通过风冷机构4调节风量的大小，结合水冷腔体内部的冷却风道340、水冷机构3和风冷机构4的共同配合，能够快速冷却光伏焊带2，实现焊带表面温度低于50℃，并且根据不同的生产速度，调整冷却水的温度以及调速风扇401的电压可实现光伏焊带2的温度一致。
参考图1、图2和图4，根据本发明的一个实施例，所述风冷机构4包含多个风扇401，每侧所述空心半圆柱腔室320上纵向设置多个进风口321，每个进风口321横向贯穿所述空心半圆柱腔室320，每侧所述空心半圆柱腔室320的侧壁上与进风口321相对应设置有风扇401，所述风扇401用于将冷却风通过所述进风口321送入所述空心半圆柱腔室320内进行热交换，并将热交换后的低温风通过所述进风口321送入所述水冷腔体的冷却风道340内。
在以上实施例中，每侧的空心半圆柱腔室320上固定有纵向固定有多个调速风扇401，风扇401吹出的自然风与对应的空心半圆柱腔室320表面进行热交换，变成低温风，低温风通过进风口321进入冷却风道340内，不受外界环境干扰，低温风与光伏焊带2表面的锡铅合金镀锡液102进行热交换，能够快速冷却光伏焊带2，并且根据不同的生产速度，调整空心半圆柱腔室320内冷却水的温度以及调速风扇401的电压可实现光伏焊带2的温度一致。
参考图1和图3，根据本发明的一个实施例，所述驱动机构5包含底座510和气缸530；所述底座510上下对称设置有导轨511，所述导轨511的左右两侧分别安装有与所述导轨511相匹配的滑块520，每个滑块520上垂直安装有连接板521，所述连接板521与空心半圆柱腔室320固定连接；所述底座510的左右两端分别固定有安装板512，每个安装板512上固定有气缸530，所述气缸530的活塞杆531与连接板521固定连接；所述气缸530用于驱动所述水冷腔体的两个空心半圆柱腔室320的开合。
在以上实施例中，底座510上、下对称设置两条横向导轨511，底座510的左右两侧分别安装有滑块520，每侧滑块520纵向跨越两条导轨511并可在导轨511上滑动，滑块520上固定有连接板521，连接板521分别与空心半圆柱腔室320、风扇401固定连接；底座510的左右两端通过安装板512固定有气缸530，气缸530的活塞杆531与连接板521固定连接。当需要打开水冷腔体时，底座510两侧的气缸530同时工作，在活塞杆531的作用下带动水冷腔体的两个空心半圆柱腔室320同时向外移动。
参考图1和图2，根据本发明的一个实施例，每个空心半圆柱腔室320的侧壁上端开设两个上软管孔，每个空心半圆柱腔室320的侧壁下端开设两个下软管孔；每路支管分别从一个空心半圆柱腔室320的一个上软管孔进入，再从一个下软管孔穿出，接着从另一个下软管孔穿入，最后从另一个上软管孔穿出，并与所述冷水机310的进水口相连通。
在以上实施例中，冷水机310出水口出来的水分别进入两个空心半圆柱腔室320的内置水路中，且在每个空心半圆柱腔室320内，内置水路的走向是从上到下、再从下到上流出，可以延长内置水路的路径，保证空心半圆柱腔室320与风扇401吹来的冷却风进行充分热交换。
根据本发明的一个实施例，所述冷水机310与半圆柱腔室之间的软管320套设有橡胶套。
在以上实施例中，冷水机310与半圆柱腔室之间的外置软管320为低温软管320，其套设有橡胶套，可防止冷凝水。
(二)一种光伏焊带冷却方法，包括以下步骤：
步骤1，人工牵引铜带从锡炉1内的绕线轮101穿过，并将穿过绕线轮101的铜带竖向穿过水冷腔体内；打开驱动机构5，通过手转阀调整驱动机构5中两侧的气缸530同时动作，两侧的活塞杆531带动底座510上的滑块520沿导轨511相向运动，进而使水冷腔体的两个空心半圆柱腔室320的合住，形成一个周边密封的冷却风道340；经过锡炉1内的铜带表面会粘附镀锡液102，形成表面温度为180-220℃的光伏焊带2，镀锡焊以一定的速度运行冷却风道340内，光伏焊带2位于冷却风道340的中心线上。
步骤2，水冷腔体内两个空心半圆柱腔室320的温度可通过冷水机310调整，使空心半圆柱腔室320的温度控制在0-30℃；风扇401的风量可通过电压的调整，实现风扇401转速的调整，进而改变风扇401风量的大小。风扇401会带动自然风吹过对应的空心半圆柱腔室320的表面，风和空心半圆柱腔室320的表面会进行热交换，将自然风变成低温风，然后低温风通过进风口321进入到冷却风道340内，和光伏焊带2的锡铅合金表面进行热量交换实现光伏焊带2的降温。
步骤3，通过冷水机310调整水冷腔体的温度和调整调速风扇401的电压可以改变风在冷却风道340内与光伏焊带2的热交换量，从而实现生产速度在100～300m/min调整时，来实现光伏焊带2表面的快速降温，实现成品光伏焊带2表面温度在50℃以下。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种光伏焊带冷却系统，其特征在于，包括：在锡炉(1)上方设置的水冷机构(3)、风冷机构(4)和驱动机构(5)；
其中，所述水冷机构(3)包含冷水机(310)和水冷腔体，所述水冷腔体由左右两侧对称设置的空心半圆柱腔室(320)组成，左右两侧的空心半圆柱腔室(320)围合起来内部形成冷却风道(340)，所述冷却风道(340)用于竖向通过光伏焊带(2)；所述冷水机(310)具有出水口和进水口，所述冷水机(310)的出水口连接有软管(320)，所述软管(320)的一端分为两路支管，每路支管纵向穿过一侧所述空心半圆柱腔室(320)并与所述冷水机(310)的进水口相连通；
每侧所述空心半圆柱腔室(320)上固定有风冷机构(4)，所述风冷机构(4)用于与空心半圆柱腔室(320)进行热交换，并将热交换后的低温风送入所述冷却风道(340)内；
所述水冷腔体上固定有驱动机构(5)，所述驱动机构(5)用于控制水冷腔体的两个空心半圆柱腔室(320)的开合。
2.根据权利要求1所述的光伏焊带冷却系统，其特征在于，所述风冷机构(4)包含多个风扇(401)，每侧所述空心半圆柱腔室(320)上纵向设置多个进风口(321)，每个进风口(321)横向贯穿所述空心半圆柱腔室(320)，每侧所述空心半圆柱腔室(320)的侧壁上与进风口(321)相对应设置有风扇(401)，所述风扇(401)用于将冷却风通过所述进风口(321)送入所述空心半圆柱腔室(320)内进行热交换，并将热交换后的低温风通过所述进风口(321)送入所述水冷腔体的冷却风道(340)内。
3.根据权利要求1所述的光伏焊带冷却系统，其特征在于，所述驱动机构(5)包含底座(510)和气缸(530)；所述底座(510)上下对称设置有导轨(511)，所述导轨(511)的左右两侧分别安装有与所述导轨(511)相匹配的滑块(520)，每个滑块(520)上垂直安装有连接板(521)，所述连接板(521)与空心半圆柱腔室(320)固定连接；
所述底座(510)的左右两端分别固定有安装板(512)，每个安装板(512)上固定有气缸(530)，所述气缸(530)的活塞杆(531)与连接板(521)固定连接；所述气缸(530)用于驱动所述水冷腔体的两个空心半圆柱腔室(320)的开合。
4.根据权利要求1所述的光伏焊带冷却系统，其特征在于，每个空心半圆柱腔室(320)的侧壁上端开设两个上软管孔，每个空心半圆柱腔室(320)的侧壁下端开设两个下软管孔；每路支管分别从一个空心半圆柱腔室(320)的一个上软管孔进入，再从一个下软管孔穿出，接着从另一个下软管孔穿入，最后从另一个上软管孔穿出，并与所述冷水机(310)的进水口相连通。
5.根据权利要求1所述的光伏焊带冷却系统，其特征在于，所述冷水机(310)与半圆柱腔室之间的软管(320)套设有橡胶套。
6.一种光伏焊带冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，人工牵引铜带从锡炉内的绕线轮穿过，并将穿过绕线轮的铜带竖向穿过水冷腔体内；打开驱动机构，驱动机构控制水冷腔体的两个空心半圆柱腔室的合住，形成一个周边密封的冷却风道；
步骤2，向锡炉内加入镀锡液，经过锡炉内的铜带表面会粘附镀锡液，形成表面温度为180-220℃的光伏焊带；
步骤3，光伏焊带在水冷腔体的冷却风道内运行的同时，打开冷水机向水冷腔体的两个空心半圆柱腔室注水，同时打开风扇，风扇带动自然风与空心半圆柱腔室进行热交换，并将热交换后的低温风通过空心半圆柱腔室的进风口送入冷却风道内，与冷却风道内的180-220℃的光伏焊带进行热交换，得降温后的光伏焊带；
步骤4，通过冷水机调整空心半圆柱腔室内冷却水的温度和调整风扇的电压来改变风扇的风量，可以改变风在冷却风道内与光伏焊带的热交换量，实现光伏焊带的生产速度在100～300m/min调整。
7.根据权利要求6所述的光伏焊带冷却方法，其特征在于，步骤3中，所述降温后的光伏焊带的表面温度低于50℃。
8.根据权利要求6所述的光伏焊带冷却方法，其特征在于，步骤4中，所述冷却水的温度为0-30℃。
9.根据权利要求6所述的光伏焊带冷却方法，其特征在于，步骤2中，所述镀锡液为锡铅合金镀锡液。
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