CN118066851A - 具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池片生产技术领域,具体涉及一种具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,包括炉体、传输组件及曲封结构;所述炉体包括上炉体及下炉体,所述上炉体与所述下炉体之间形成工作腔,并且两侧的上炉墙与下炉墙之间形成行走腔;所述传输组件包括传动机构及若干平行排列的搭载架,运动至所述工作腔内的搭载架的两端穿过所述行走腔延伸至炉体之外;所述曲封结构至少包括曲封板,所述曲封板与所述搭载架固连,阻断所述行走腔内、外的气体对流。本发明基于曲封结构的设计,防止炉体内、外的气体对流,进而避免工作腔内的热量流失,降低能耗,并且对控制炉内气流波动、减少炉内温差、提高烧结的均匀性具有有益的作用。
Description
技术领域
本发明涉及电池片生产技术领域,特别涉及一种具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉。
背景技术
烧结炉的作用主要是将丝网印刷好的电极在高温的作用下与硅片形成欧姆接触,提高电池片的转换效率。因此,需将电池片置于烧结炉中,并通过传输实现其相对于烧结炉的进入与流出。关于链杆式太阳电池烧结炉的结构设计,现有烧结炉存在的问题主要如下:
(1)关于热量传输的三种方式主要包括热辐射、热对流及热传导;炉体内主要基于热辐射实现热量传输,进而完成电池片的烧结;但是,基于上炉体与下炉体的分体设计,工作腔内的气流无法隔断,会发生炉体内热量向外对流散失的现象,增加设备能耗,造成能源浪费。并且,由于炉体内、外气体对流还会造成工作腔内温度波动,进而导致温差较大,影响烧结的均匀性。
(2)搭载架由上、下炉体向外延伸会发生热量向外传导,结合申请号为CN202321584000.1、CN202321054850.0的实用新型专利,传输支架上的热量会基于热传导作用直接传递至传输链条上,引发链条热膨胀变形,降低传输稳定性。
(3)申请号为CN202320564936.1的实用新型专利中提供了一种带保温结构的传输装置,结合其附图可知,传输组件的回流段处于保温模组的外部,在无保温措施的情况下,传输组件在流转过程中,会有大量的热量向外流失,进一步增加烧结炉能耗;
(4)在实际烧结过程中,炉壳不可避免会因热传导而引发升温,升温后的炉壳端部会发生翘曲变形,影响结构性能;
(5)申请号为CN202320822135.0的实用新型专利中,提供了一种链式传输支架,在长期使用过程中,易发生条形金属受热变形,顶针磨损、腐蚀等问题;
(6)在电池片加工过程中,烧结炉作为一种重要的工艺设备,一般包括烘干、烧结和冷却等部分。由于烧结炉长度一般达10米以上,有时还要后接光注入设备等其它设备一起组合使用,组合后的长度达20米以上,为了便于生产、运输和安装,一般将上述设备加工成若干段炉体、到客户现场组装使用,这样每一段炉体之间需要做到有效衔接、实现电池片在每一段炉体之间的安全转移。由于链杆炉是通过链条带动搭载架循环移动,搭载架上的支架在每一段炉体的端部有一个回转半径所遍历的区域,这样相邻两段搭载架之间就形成了一个无法紧密对接的内陷空间,可参考附图27。现有技术一般是通过皮带输送机对电池片进行过渡传输,由于烧结后的电池片出炉温度高达300℃以上,一般的皮带因不能承受高温而无法实现高温状态下的电池片的传输与转移,只能通过将循环移动的搭载架延长到炉体外一段距离,并且搭载的电池片冷却到安全温度以下才能实现电池片在两段炉体之间以及与其它设备之间的传输与转移,这样不但增加了炉体的长度,而且延长到炉体外的搭载架会随着电池片的冷却而降温,增加了搭载架的热量损失。
发明内容
本发明目的是:提供一种具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,以解决现有技术中应用于电池片的烧结炉内部因热量流失过快而使得能耗过高的问题,并进一步解决传动链的受热变形、炉壳的翘曲变形、搭载架稳定性差,以及电池片移转受限的问题。
本发明的技术方案是:一种具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,包括:
炉体,所述炉体包括上炉体及下炉体,所述上炉体与所述下炉体之间形成工作腔,并且两侧的上炉墙与下炉墙之间形成行走腔;
传输组件,所述传输组件包括传动机构及若干平行排列的搭载架,运动至所述工作腔内的搭载架的两端穿过所述行走腔延伸至炉体之外;
曲封结构,所述曲封结构至少包括曲封板,所述曲封板与所述搭载架固连,阻断所述行走腔内外的气体对流;其中,所述曲封板具有与搭载架固连的固定端,以及分别向上和/或向下延伸的外延端;上下两端的所述外延端端部之间的距离不小于所述行走腔的高度。
优选的,采用所述曲封板与所述上炉墙和/或所述下炉墙内壁组合构成所述曲封结构,相应的,所述曲封板贴近所述上炉墙和/或所述下炉墙的内壁设置,排列于工作腔内的所述搭载架上的曲封板组合覆盖所述行走腔的内侧端口。
优选的,采用所述曲封板以及形成于上炉墙和/或下炉墙内的曲封腔组合构成所述曲封结构,相应的,所述上炉墙和/或所述下炉墙内均内凹形成有曲封腔,所述曲封板的外延端延伸至所述曲封腔内,排列于工作腔内的所述搭载架上的曲封板组合隔断所述行走腔的内外空间。
优选的,形成于所述下炉墙内的所述曲封腔中填充有沙粒或柔性材料;
形成于所述上炉墙内的所述曲封腔内填充有柔性材料。
优选的,所述下炉体包括第一下炉体与第二下炉体,并均与机架固连;所述第一下炉体与所述第二下炉体之间形成有保温腔;
所述传输组件构造成回流型结构,并具有水平设置的输送段及回流段,所述输送段与所述回流段分别流动于所述工作腔与所述保温腔内。
优选的,所述传输组件还包括两侧的过渡段,所述过渡段处于工作腔及保温腔之外,并在其外端部设置隔温材料。
优选的,所述上炉体与所述下炉体均包括处于内层的保温层,以及处于外层的炉壳;所述上炉体与下炉体对应的炉壳外壁处均设置有防变形部。
优选的,所述防变形部由开设于所述炉壳上的至少一个膨胀缝构成;所述膨胀缝沿竖向设置,并由所述工作腔对应的上炉体与下炉体的交接处分别向上和/或向下延伸。
优选的,所述防变形部由嵌入或贴合所述炉壳设置的至少一条第一冷却水路构成。
优选的,所述传动机构包括动力源、传动轮及两组传动链;每组所述传动链上均安装有固定件,所述搭载架的两端分别搭载于两侧的所述固定件上,随所述传动链同步移动。
优选的,所述动力源构造成单动力驱动,包括驱动部、第一传动部及第二传动部;
所述第一传动部设置一组,输出端与所述第二传动部的输入端连接,并将动力均匀传输至所述第二传动部;
所述第二传动部设置两组,输出端与同侧所述传动轮连接。
优选的,所述动力源构造成双动力驱动,采用两组驱动部,所述驱动部采用电机,所述电机分别驱动所述传动链转动,所述电机与对应侧所述传动链环绕的任意所述传动轮直连或传动连接,将其构造成主动轮,并带动其他传动轮同步转动。
优选的,所述传动链嵌合或搭载于支撑架上,所述支撑架内具有第二冷却水路。
优选的,所述搭载架沿长度方向的两端部分别设置至少一个隔热连接件;
所述隔热连接件设置在所述搭载架的端部与所述固定件之间;或者,将所述搭载架端部分段设置,并通过所述隔热连接件固连。
优选的,每个所述搭载架上固定或一体成型有至少一对用于承托电池片的支架。
优选的,所述支架上具有至少一组沿倾斜方向或水平方向对称设置的导杆,所述支架呈薄片状,并经切割或焊接形成所述导杆,每组沿倾斜方向设置的所述导杆呈倒置的八字形结构。
优选的,所述导杆上插套配合有套管,并且所述导杆头部对应有限位件,所述限位件经切割或焊接形成,与所述支架连接,并与所述导杆之间形成供所述套管进入的缺口。
优选的,多组所述导杆形成于所述支架上时,在所述支架中部朝向两侧的方向上,所述套管相较于所述支架底面的高度逐步递增,用于承载不同大小的所述电池片。
优选的,所述传输组件至少一侧端部设置有过渡传输组件,所述过渡传输组件包括过渡辊,所述过渡辊采用水平辊轴,或者倾斜辊轴,或者气浮辊轴中的任意一种。
优选的,所述水平辊轴的顶部最高点与所述电池片的底面高度相同;所述水平辊轴连接有同轴设置的传动杆,并通过驱动机构带动传动杆及水平辊轴同步转动;所述驱动机构沿倾斜方向设置,使所述水平辊轴贴近所述搭载架。
优选的,所述倾斜辊轴成对设置,并呈倒置的八字形结构,倾斜角度与所述导杆的倾斜角度一致。
优选的,所述气浮辊轴采用外壁开设有通孔的管体,或者采用透气的微孔材料构成;
所述气浮辊轴连接有通气装置,内部的气流沿垂直和/或倾斜方向流出,其中倾斜方向朝向所述电池片运动方向一侧。
优选的,所述过渡传输组件还包括传输辊,所述传输辊沿水平方向分布,并固定有至少一部分外壁呈锥面形的传输轮,所述传输轮与所述传输辊同轴,所述传输轮呈锥面形部分的外壁的倾斜角度与所述导杆的倾斜角度一致。
与现有技术相比,本发明的优点是:
(1)针对行走腔的存在,炉体内外必然存在气体对流的可能,本发明基于曲封结构的设计,隔断行走腔,防止炉体内外的气体对流,进而避免工作腔内的热量流失,实现高效节能;并且,由于曲封结构阻断了炉体内、外气体的对流,使工作腔内的气氛更稳定,还具有降低炉温波动、减少炉内温差的效果。
(2)将下炉体做分体设计,进而在分体结构之间形成保温腔,供传输组件回流,实现对传输组件的续温,避免传统结构中传输组件直接外流至炉体外部而引发的热量大量向外流失的现象,进一步降低能耗。
(3)炉壳因不可避免的热量传递而易发生端部翘曲的问题,通过在炉壳外壁上设置膨胀缝或冷却水路得以解决,避免炉壳因长期变形而影响结构保温性及完整性。
(4)搭载架上的支架采用切割成型,呈薄片状,结构巧妙,在支架的导杆上套装套管,避免导杆直接与电池片接触而发生磨损、腐蚀、污染的问题,并辅以限位件的设计,有效避免套管的脱落,组装成型巧妙。同时基于搭载架与支架的组合,增加纵向承载能力,避免搭载架受热变形,提高电池片运输的稳定性。
(5)传动链嵌合或搭载于支撑架上,支撑架内设置冷却水路,用于实现对传动链的降温,防止传动链因不可避免的热传导而引发受热变形的问题;同时,搭载架的两端还可设置隔热连接件,有效降低热量的传递。
(6)在传输组件的至少一侧端部设置过渡传输组件,使得烧结炉每一段炉体之间或者在与其他外部设备对接使用时,即使电池片在高温状态下无需冷却也可以直接实现传输与转移,本发明中过渡传输组件可采用气浮辊轴,水平辊轴或倾斜辊轴中的任意一种,其中水平辊轴、气浮辊轴的设置可以有效避开支架的回转半径所遍历的区域,带动其旋转的驱动机构沿倾斜方向设置,既可以使得水平辊轴更贴近搭载架,又与搭载架两端的其他部件之间进行了合理的避让;气浮辊轴的设置可以通过气流作用减小电池片与其之间的过度接触,避免电池片磨损,防止被擦伤。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1为本发明所述的一种具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉的剖面图;
图2为本发明所述的一种具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉的侧视图;
图3为本发明所述上炉体、下炉体及传输组件的主视图;
图4为本发明所述传输组件的侧视图;
图5a为本发明在一种实施方式中采用单动力驱动的所述传动机构的结构图;
图5b为本发明在一种实施方式中采用单动力驱动的所述传动机构的主视图;
图5c为本发明在另一种实施方式中采用单动力驱动的所述传动机构的主视图;
图6a为本发明在其他实施方式中采用双动力驱动的所述传动机构的结构图;
图6b为本发明在另一实施方式中采用双动力驱动的所述传动机构的主视图;
图7为本发明所述搭载架与传动链的连接结构示意图;
图8为本发明所述搭载架采用隔热连接件进行连接的结构示意图;
图9为本发明在第一种实施方式中传动链与支撑架的结构示意图;
图10为本发明在第二种实施方式中传动链与支撑架的结构示意图;
图11为本发明在第三种实施方式中传动链与支撑架的结构示意图;
图12为本发明在第四种实施方式中传动链与支撑架的结构示意图;
图13为本发明在第五种实施方式中传动链与支撑架的结构示意图;
图14为本发明在第六种实施方式中传动链与支撑架的结构示意图;
图15为本发明在图3中a处对应的所述曲封结构在第一种实施方式中的示意图;
图16为本发明所述曲封结构在第二种实施方式中的示意图;
图17为本发明所述曲封结构在第三种实施方式中的示意图;
图18为本发明在一种实施方式中将曲封板的固定端构造成隔热连接件的结构示意图;
图19为本发明所述滑轨结构在第一种实施方式中的示意图;
图20为本发明所述滑轨结构在第二种实施方式中的示意图;
图21为本发明所述支架的结构示意图;
图22为本发明所述支架的局部结构示意图;
图23为本发明在一种实施方式中采用水平辊轴的过渡传输组件的结构示意图;
图24为本发明在另一种实施方式中采用水平辊轴的过渡传输组件的结构示意图;
图25为本发明采用倾斜辊轴的过渡传输组件的结构示意图;
图26为本发明采用气浮辊轴的过渡传输组件的正视图;
图27为本发明所述传输组件侧边与传输辊之间形成的内陷空间原理图;
图28为本发明所述传输组件侧边设置过渡辊与传输辊的布局原理图。
其中:1、机架,11、拉杆;
2、上炉体;
20、工作腔,21、保温层,22、炉壳,221、膨胀缝,222、第一冷却水路,23、行走腔,24、腔室,25、下滑轨,26、上滑轨,251、第三冷却水路;
3、下炉体;
30、保温腔,31、第一下炉体,32、第二下炉体;
4、传输组件;
401、传动机构;
40、隔温材料,41、动力源,42、传动轮,43、传动链,44、搭载架,45、支架,46、隔热连接件;
411、驱动部,412、第一传动部,413、第二传动部;
431、固定件,432、型材,433、第二冷却水路,434、搭载件,435、嵌合件,436、固连件;
441、曲封板,442、曲封腔;
451、导杆,452、套管,453、限位件,454、缺口;
5、过渡传输组件,51a、水平辊轴,51b、倾斜辊轴,51c、气浮辊轴,511、传动杆,512、驱动机构,52、传输辊,53、传输轮;
6、内陷空间。
具体实施方式
下面结合具体实施例,对本发明的内容做进一步的详细说明:
为了便于理解,首先说明本申请的应用场景,其主要用于电池片的烧结,由于传统烧结炉中存在热量流失严重而增加能耗的问题、结构受热易变形的问题、电池片的过渡传输稳定性差等问题,因此本发明克服上述问题进行了以下改进。
如图1、图2所示,一种具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,包括机架1,安装于机架1内的炉体、传输组件4、曲封结构、支架45、过渡传输组件5;其中,
炉体包括上炉体2与下炉体3;
传输组件4包括传动机构401及若干平行排列的搭载架44;
曲封结构至少包括曲封板441;
支架45与搭载架44固连或一体成型,用于承托电池片;
过渡传输组件5包括过渡辊(51a、51b、51c)及传输辊52。
以下结合上述各部分做详细描述:
(一)关于炉体;
如图1、图3所示,上炉体2与下炉体3之间形成工作腔20,下炉体3内形成保温腔30。下炉体3包括上下分布的第一下炉体3和第二下炉体3,并分别与机架1固连;进而,保温腔30形成于第一下炉体3和第二下炉体3之间,工作腔20形成与上炉体2与第一下炉体3之间。在本实施方式中,上炉体2与下炉体3之间的工作腔20大小可调整,便于实现对工作腔20内的结构进行检修,进而上炉体2连接有用于驱动其升降的拉杆11,拉杆11的活动端与上炉体2的侧炉墙外壁固定连接。
如图3所示,上炉体2与下炉体3均包括处于内层的保温层21,以及处于外层的炉壳22;由于烧结炉在工作场景下始终处于高温状态,即使存在保温层21,也不可避免具有少部分热量会传递至炉壳22上,为防止炉壳22因长时间受热发生变形,在炉壳22外壁上设置防变形部。
关于防变形部的设计:
a、在一实施方式中,如图2所示,防变形部由开设于炉壳22上的至少一个膨胀缝221构成;膨胀缝221沿竖直方向开设,并由上炉体2与下炉体3的交接处分别向上和/或向下延伸;其中,设置于上炉体2上的膨胀缝221,由上炉体2底部向上延伸,其长度一般控制为上炉体2高度的1/3~1/2;设置于下炉体3上的膨胀缝221,处于第一下炉体3上,由第一下炉体3顶部向下延伸,其长度一般控制为第一下炉体3高度的1/3~1/2。
b、在其他实施方式中,如图3所示,防变形部由嵌入或贴合炉壳22设置的至少一条第一冷却水路222构成,第一冷却水路222中通入低温水,实现对炉壳22的降温,避免炉壳22发生翘曲。
基于防变形部的存在,在实际应用过程中,其对炉壳22的变形抑制效果显著,可以有效避免炉壳22因长期变形而影响结构保温性及完整性。
(二)关于传输组件4;
如图4所示,传动机构401包括动力源41、传动轮42及传动链43。传动链43共具有两条,每条传动链43绕设于至少四个传动轮42上,同时还可设置涨紧轮,防止传动链43松动。
a、在一实施方式中,如图5a所示,动力源41构造成单动力驱动,包括驱动部411、第一传动部412及第二传动部413;驱动部411采用电机,并与第一传动部412的输入端连接;第一传动部412输出端与第二传动部413的输入端连接,并将动力均匀传输至第二传动部413;第二传动部413的输出端与同侧传动轮43连接。
具体的,关于第一传动部412,如图5b所示,可以采用同步轮与同步链的组合,如图5c所示,也可以采用一对啮合的锥齿轮。关于第二传动部413,如图5b、图5c所示,可以采用同步轮与同步链的组合;还可以采用一组啮合的齿轮。需要注意的是,本申请中针对第一传动部412与第二传动部413的组合,不仅限于上述方式,现有技术中能够执行转动的传动机构均可加以应用,本申请不再赘述。
综合以上,该实施方式中,环绕两组传动链43设置的多个传动轮42均无主动、从动之分,基于动力源41的驱动,可以将驱动力均匀传递至传动轮42上,实现两条传动链43的同步流转。
b、在其他实施方式中,如图6a、图6b所示,动力源41构造成双动力驱动,直接采用两组驱动部411,驱动部411采用电机,每个电机分别与同侧的任意传动轮42直连或者传动连接,将其构造成主动轮,并带动其他传动轮42同步转动,进而实现传动链43的流转。其中,传动连接的方式可以采用同步轮与同步链、啮合的齿轮、蜗轮蜗杆的组合等等,不再赘述。
结合图4所示,组合分布的搭载架44受传动链43的驱动,构造成回流型的结构,具有水平设置的输送段、回流段,以及两侧的过渡段,输送段与回流段分别流动于工作腔20与保温腔30内。过渡段处于工作腔20及保温腔30之外,并在其外端部设置隔温材料40。进而,基于工作腔20、保温腔30、隔温材料40的设置,使得搭载架44处于相对密封又不易失温的空间内,有效防止热量流失,降低能耗。
更具体的,如图5a、图6a所示,每个搭载架44的长度方向与运动方向垂直。结合图3所示,处于工作腔20内的搭载架44沿长度方向的两端分别从上炉体2与下炉体3对应的侧炉墙的交接处延伸至上炉体2、下炉体3之外,进而上炉体2的侧炉墙与下炉体3的侧炉墙之间形成供搭载架44端部贯穿的行走腔23。
如图7、图8所示,传动链43上安装有固定件431,固定件431直接与搭载架44的两端连接,或者通过隔热连接件46与搭载架44的两端连接。具体的,该隔热连接件46可采用陶瓷、石英玻璃、玻璃纤维、石棉、岩棉等;隔热连接件46阻断了搭载架44的热量传递,进一步避免工作腔20内的热量流失,同时也避免热量传递至传动链43上,避免传动链43因受热膨胀而发生变形失效。
每个搭载架44沿长度方向的两端分别具有至少一个隔热连接件46;如图7所示,该隔热连接件46可直接设置于搭载架44端部与固定件431之间;同时还可设置于搭载架44上,具体的,如图8所示,搭载架44端部分段设计,分段位置断开即可避免热量的传递,在搭载架44的分段位置处设置隔热连接件46,此时隔热连接件46既实现了搭载架44分段处的连接,同时还隔绝了热量的传递。
为了进一步避免传动链43因环境温度影响而受热升温,本申请中将传动链43嵌合或搭载于支撑架上,支撑架内具有第二冷却水路433。
a、在一实施方式中,结合图9所示,支撑架采用型材432构成,传动链43嵌合于型材432内,同时型材432内沿长度方向分布的通孔构造成第二冷却水路433,第二冷却水路433中用于通入低温水,实现对传动链43的进一步降温。需要注意的是,如图10、图11所示,型材432的形状不限,可实现任何形态的变形。
b、在另一实施方式中,传动链43还可搭载于支撑架上,如图12所示,此时支撑架包括型材432及搭载件434,搭载件434形状不限;搭载件434与型材432上下配合,搭载件434上端支撑传动链43,下端嵌合于型材432内,型材432内沿长度方向分布的通孔构造成第二冷却水路433。再者,如图13所示,搭载件434还可与型材432左右固定配合,进而搭载件434与型材432的侧壁固连。
c、在其他实施方式中,如图14所示,传动链43还可嵌合于嵌合件435内,该嵌合件435支撑在型材432上,型材432内具有用于通入低温水的第二冷却水路433;结合该实施方式,由于本发明中保温腔30的形成,下炉体3形成了由第一下炉体3和第二下炉体3组成的分体结构,因而第一下炉体3与第二下炉体3均需与机架1固定连接,其中第一下炉体3的固定连接对空间布局的要求更高。由于第一下炉体3采用固连件436与机架1固定,进而支撑架可直接安装于固连件436上,即型材432安装于固连件436上,此时需要注意的是,型材432不仅可以用于对传动链43进行降温,还用于贴合第一下炉体3外壁设置,实现对第一下炉体3外壁的降温,进一步解决了下炉体3的炉壳22受热发生变形的问题。因此,在该实施方式中,采用一组结构,包括固连件436、型材432及嵌合件435,同步实现了第一下炉体3的固定、传动链43的降温、第一下炉体3的外壁降温,在有限的空间内实现部件集成,功能的整合。
(三)关于曲封结构;
如图15-图17所示,行走腔23对应的侧炉墙之间还设置有曲封结构,曲封结构至少包括曲封板441,曲封板441固定于搭载架33上,阻隔气体对流,进一步减少热量的流失,并降低炉温波动。曲封板331具有与搭载架33固连的固定端,以及分别向上和/或向下延伸的外延端;上下两端的外延端端部之间的距离不小于行走腔23的高度。
a、在一实施方式中,如图15所示,曲封结构采用曲封板441与上炉墙和/或下炉墙的内壁组合构成,曲封板441贴合侧炉墙内壁设置,排列于搭载架44上的曲封板441组合覆盖行走腔23的内侧端口。
b、在其他实施方式中,曲封结构采用曲封板441及曲封腔442组合构成,曲封腔442形成于侧炉墙内,曲封板441容纳于曲封腔442内。如图16所示,曲封腔442可直接形成于上炉体2和/或下炉体3的内壁处,进而上炉体2/下炉体3的内壁处用于内凹形成曲封腔442。如图17所示,曲封腔442还可形成于上炉体2/下炉体3内,并且形成于下炉体3内的曲封腔442中可以填充沙粒,进而向下延伸的曲封板441插入沙粒内,对气流的阻断效果更好。又或者,在上炉体2、下炉体3形成的曲封腔442内均设置柔性材料,曲封板441嵌入柔性材料内,并可发生滑动,此时柔性材料也用于实现对气流的阻断。
由于曲封板441与搭载架44固定连接,并且由于搭载架44为了杜绝热传导而设置有隔热连接件46,在一种实施方式中,如图18所示,可以将曲封板441的固定端构造为隔热连接件46,进而曲封板441既起到限制热对流的作用,又起到限制热传导的作用,对炉体内的热量流失进行了有效抑制,在降低能耗方面具有显著的进步。并且,由于曲封结构阻断了炉体内、外气体的对流,使工作腔20内的气氛更稳定,还具有降低炉温波动、减少炉内温差的效果。
作为进一步的优化,行走腔23对应的侧炉墙之间还可设置滑轨结构,滑轨结构内设置有沿轴向的第三冷却水路251。
在一实施方式中,如图19所示,滑轨结构仅包括下滑轨25,并安装于下炉体3的侧炉墙顶部,供搭载架44支撑,同时下滑轨25的设置还能够起到阻断气流的作用,防止工作腔20内的热量流失。需要注意的是,下滑轨25不仅仅只能设置于侧炉墙顶部,还可在侧炉墙顶部固定一安装部件,进而将下滑轨25容置于安装部件内,又或者,可以在侧炉墙的内壁处固定一安装部件,将下滑轨25容置于该处于内壁处的安装部件内。
在其他实施方式中,如图20所示,滑轨结构包括上滑轨26及下滑轨25,其中上滑轨26安装于上炉体2的侧炉墙底部,可防止搭载架44跳动;下滑轨25安装于下炉体3的侧炉墙顶部,供搭载架44支撑。在实际应用场景下,上滑轨26与下滑轨25均需与搭载架44之间存在一定的间隙量,避免搭载架44在运动过程中摩擦力过大。
综合以上,滑轨结构以及曲封结构的设置均可以实现隔断气流的作用,上滑轨26、下滑轨25、向上以及向下延伸的曲封板441,在保证搭载架44上下两端均可以实现气流阻断的前提下,可任意组合设置。
(四)关于支架45;
如图7、图8所示,每个搭载架44上固定或一体成型有至少一对用于承托电池片的支架45。结合图21、图22所示,支架45上具有至少一组沿倾斜方向对称设置的导杆451,支架45呈薄片状,并经切割或焊接形成导杆451,每组导杆451呈倒置的八字形结构。在实际应用场景下,若电池片直接托载在导杆451上,长时间后导杆451会出现磨损、污染、腐蚀等现象,因此本实施方式中,在导杆451上插套配合套管452,套管452可采用陶瓷、玻璃、石英玻璃等耐温、耐磨、耐腐蚀的材料;为了防止套管452脱落,在导杆451头部对应有限位件453,限位件453经切割或焊接形成,与支架45连接,并与导杆451之间形成供套管452进入的缺口454。在实际装配过程中,需将限位件453沿垂直于支架45的端面处施力,使其发生变形后增大缺口454,进而供套管452顺利套装至导杆451上。
在一实施方式中,搭载架44与支架45一体成型,组合的结构增加了纵向承载能力,避免搭载架受热变形,提高电池片运输的稳定性。
在其他实施方式中,支架45还可设置多组,每组支架45具有重合的对称轴线;多组导杆451形成于支架45上时,在支架45中部朝向两侧的方向上,套管452相较于支架45底面的高度逐步递增,用于承载不同大小的电池片。当然,多组支架45还可以依次沿搭载架44的长度方向分布,各组支架45之间具有非重合的对称轴线。
(五)关于过渡传输组件5:
在应用场景下,烧结炉需在每一段炉体之间或者与外部设备对接,可使上一工序的电池片流入烧结炉内,并实现烧结炉内的电池片流出至下一工序,因此为保证电池片的顺利流入或流出,传输组件4至少一侧端部设置有过渡传输组件5。过渡传输组件5包括过渡辊(51a、51b、51c)及传输辊52,为了实现电池片在高温状态下的传输,过渡辊及传输辊52需采用陶瓷、玻璃等耐温、耐磨、耐腐蚀的材料制成。
关于过渡辊,在一实施方式中,如图23所示,过渡辊采用水平辊轴51a;水平辊轴51a的顶部最高点与电池片的底面高度相同;水平辊轴51a连接有同轴设置的传动杆511,并通过驱动机构512带动传动杆511及水平辊轴51a同步转动;驱动机构512沿倾斜方向设置,使水平辊轴51a贴近搭载架44。关于驱动机构512,可以采用电机、同步轮与同步带的组合,如图23所示;还可采用电机、传动轴与锥齿轮的组合,如图24所示。
在另一实施方式中,如图25所示,过渡辊采用倾斜辊轴51b,倾斜辊轴51b成对设置,并采用电机驱动;成对设置的倾斜辊轴51b可以采用两个电机分别驱动,也可以采用一个电机结合传动机构组合驱动;一对倾斜辊轴51b呈倒置的八字形结构,倾斜角度与所述导杆451的倾斜角度一致。
在其他实施方式中,结合图26所示,过渡辊采用气浮辊轴51c,后接传输辊52,气浮辊轴51c为外壁开设有通孔的管体,或者直接采用透气的微孔材料构成;该气浮辊轴51c连接有通气装置,用于向气浮辊轴51c内通入气体,并使内部的气流沿垂直和/或倾斜方向流出,其中倾斜方向朝向电池片运动方向一侧。进而,流经气浮辊轴51c的电池片因气流的作用可以减小与气浮辊轴51c之间的摩擦,降低电池片下表面的磨损。
气浮辊轴51c在电池片移动过程中主要起过渡作用,当电池片运动至气浮辊轴51c上方时,仍然有部分结构搭载于支架45上,并具有向前运动的动力及惯性,电池片在惯性的作用下会移动到后端的传输辊52上,在传输辊52的作用下继续前行,气浮辊轴51c主要起到支撑过渡作用,并且基于气流的形成,可以减少电池片下表面与气浮辊轴51c之间的过度接触,防止被擦伤。
需要注意的是,结合图26所示,由于搭载架44上安装有支架45,在其运动至传送段的端部时,其在回转过程中具有回转半径,由于支架45安装在搭载架44上存在高度,因此支架45顶部的回转半径R2最大,支架45底部(搭载架44)的回转半径R1最小;因此基于回转半径的存在,结合图27所示,传输组件4与之相邻的结构之间对接必然存在内陷空间6,因此为避免内陷空间6的存在而影响电池片的传输,本申请中必须设置过渡辊,而过渡辊的设置也必须有效避开支架45的回转半径所遍历的区域,因此在水平辊轴51a、气浮辊轴51c设置时,其长度不可大于距离s,进而可以使得过渡辊充分靠近搭载架44。结合附图28所示,以气浮辊轴51c为例,其可充分设置于内陷空间6中,有效弥补内陷空间6可能引发的传输中断问题。
关于传输辊52,结合图23-图25所示,传输辊52沿水平方向分布,并固定有至少一部分外壁呈锥面形的传输轮53,传输轮53与传输辊52同轴,传输轮53呈锥面形部分的外壁的倾斜角度与导杆451的倾斜角度一致。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明,因此无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (23)
1.一种具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于,包括:
炉体,所述炉体包括上炉体(2)及下炉体(3),所述上炉体(2)与所述下炉体(3)之间形成工作腔(20),并且两侧的上炉墙与下炉墙之间形成行走腔(23);
传输组件,所述传输组件包括传动机构(401)及若干平行排列的搭载架(44),运动至所述工作腔(20)内的搭载架(44)的两端穿过所述行走腔(23)延伸至炉体之外;
曲封结构,所述曲封结构至少包括曲封板(441),所述曲封板(441)与所述搭载架(44)固连,阻断所述行走腔(23)内、外的气体对流;其中,所述曲封板(441)具有与搭载架(44)固连的固定端,以及分别向上和/或向下延伸的外延端。
2.根据权利要求1所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:采用所述曲封板(441)与所述上炉墙和/或所述下炉墙内壁组合构成所述曲封结构,相应的,所述曲封板(441)贴近所述上炉墙和/或所述下炉墙的内壁设置,排列于工作腔(20)内的所述搭载架(44)上的曲封板(441)组合覆盖所述行走腔(23)的内侧端口。
3.根据权利要求1所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:采用所述曲封板(441)以及形成于上炉墙和/或下炉墙内的曲封腔(442)组合构成所述曲封结构,相应的,所述上炉墙和/或所述下炉墙内均内凹形成有曲封腔(442),所述曲封板(441)的外延端延伸至所述曲封腔(442)内,排列于工作腔(20)内的所述搭载架(44)上的曲封板(441)组合隔断所述行走腔(23)的内外空间。
4.根据权利要求3所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:形成于所述下炉墙内的所述曲封腔(442)中填充有沙粒或柔性材料;
形成于所述上炉墙内的所述曲封腔(442)内填充有柔性材料。
5.根据权利要求1所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述下炉体(3)包括第一下炉体(31)与第二下炉体(32),并均与机架(1)固连;所述第一下炉体(31)与所述第二下炉体(32)之间形成有保温腔(30);
所述传输组件构造成回流型结构,并具有水平设置的输送段及回流段,所述输送段与所述回流段分别流动于所述工作腔(20)与所述保温腔(30)内。
6.根据权利要求5所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述传输组件还包括两侧的过渡段,所述过渡段处于工作腔(20)及保温腔(30)之外,并在其外端部设置隔温材料(40)。
7.根据权利要求5所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述上炉体(2)与所述下炉体(3)均包括处于内层的保温层(21),以及处于外层的炉壳(22);所述上炉体(2)与下炉体(3)对应的炉壳(22)外壁处均设置有防变形部。
8.根据权利要求7所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述防变形部由开设于所述炉壳(22)上的至少一个膨胀缝(221)构成;所述膨胀缝(221)沿竖向设置,并由所述工作腔(20)对应的上炉体(2)与下炉体(3)的交接处分别向上和/或向下延伸。
9.根据权利要求7所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述防变形部由嵌入或贴合所述炉壳(22)设置的至少一条第一冷却水路(222)构成。
10.根据权利要求2或3所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述传动机构(401)包括动力源(41)、传动轮(42)及两组传动链(43);每组所述传动链(43)上均安装有固定件(431),所述搭载架(44)的两端分别搭载于两侧的所述固定件(431)上,随所述传动链(43)同步移动。
11.根据权利要求10所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述动力源(41)构造成单动力驱动,包括驱动部(411)、第一传动部(412)及第二传动部(413);
所述第一传动部(412)设置一组,输出端与所述第二传动部(413)的输入端连接,并将动力均匀传输至所述第二传动部(413);
所述第二传动部(413)设置两组,输出端与同侧所述传动轮(42)连接。
12.根据权利要求10所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述动力源(41)构造成双动力驱动,采用两组驱动部(411),所述驱动部(411)采用电机,所述电机分别驱动所述传动链(43)转动,所述电机与对应侧所述传动链(43)环绕的任意所述传动轮(42)直连或传动连接,将其构造成主动轮,并带动其他传动轮(42)同步转动。
13.根据权利要求10所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述传动链(43)嵌合或搭载于支撑架上,所述支撑架内具有第二冷却水路(433)。
14.根据权利要求10所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述搭载架(44)沿长度方向的两端部分别设置至少一个隔热连接件(46);
所述隔热连接件(46)设置在所述搭载架(44)的端部与所述固定件(431)之间;或者,将所述搭载架(44)端部分段设置,并通过所述隔热连接件(46)固连。
15.根据权利要求10所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:每个所述搭载架(44)上固定或一体成型至少一对有用于承托电池片的支架(45)。
16.根据权利要求15所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述支架(45)上具有至少一组沿倾斜方向或水平方向对称设置的导杆(451),所述支架(45)呈薄片状,并经切割或焊接形成所述导杆(451),每组沿倾斜方向设置的所述导杆(451)呈倒置的八字形结构。
17.根据权利要求16所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述导杆(451)上插套配合有套管(452),并且所述导杆(451)头部对应有限位件(453),所述限位件(453)经切割或焊接形成,与所述支架(45)连接,并与所述导杆(451)之间形成供所述套管(452)进入的缺口(454)。
18.根据权利要求17所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:多组所述导杆(451)形成于所述支架(45)上时,在所述支架(45)中部朝向两侧的方向上,所述套管(452)相较于所述支架(45)底面的高度逐步递增,用于承载不同大小的所述电池片。
19.根据权利要求16所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述传输组件至少一侧端部设置有过渡传输组件(5),所述过渡传输组件(5)包括过渡辊,所述过渡辊采用水平辊轴(51a),或者倾斜辊轴(51b),或者气浮辊轴(51c)中的任意一种。
20.根据权利要求19所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述水平辊轴(51a)的顶部最高点与所述电池片的底面高度相同;所述水平辊轴(51a)连接有同轴设置的传动杆(511),并通过驱动机构(512)带动传动杆(511)及水平辊轴(51a)同步转动;所述驱动机构(512)沿倾斜方向设置,使所述水平辊轴(51a)贴近所述搭载架(44)。
21.根据权利要求19所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述倾斜辊轴(51b)成对设置,并呈倒置的八字形结构,倾斜角度与所述导杆(451)的倾斜角度一致。
22.根据权利要求19所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述气浮辊轴(51c)采用外壁开设有通孔的管体,或者采用透气的微孔材料构成;
所述气浮辊轴(51c)连接有通气装置,内部的气流沿垂直和/或倾斜方向流出,其中倾斜方向朝向所述电池片运动方向一侧。
23.根据权利要求20-22任一项所述的具有曲封结构的链杆式太阳电池烧结炉,其特征在于:所述过渡传输组件(5)还包括传输辊(52),所述传输辊(52)沿水平方向分布,并固定有至少一部分外壁呈锥面形的传输轮(53),所述传输轮(53)与所述传输辊(52)同轴,所述传输轮(53)呈锥面形部分的外壁的倾斜角度与所述导杆(451)的倾斜角度一致。
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