CN210770201U - 弹性充气密封圈密封结构及层状件压制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是针对现有技术的层压机密封圈易损环的不足，提供一种弹性充气密封圈密封结构及层状件压制设备，至少在密封圈内无气体时密封圈本体位于密封槽内，至少当密封圈内充入足量气体时，密封圈本体的大部分设置在密封圈槽内，密封圈本体的小部分位于密封圈槽外，当两相对表面实现密封时，密封圈本体的位于密封圈槽外的部分向密封圈槽内缩入，两相对表面通过密封圈密封，采用些结构，当上压板与下压板闭合时，密封圈承受压力后变形可向密封圈槽内回缩，由受压件主要承受真空压力或上冷却板的重力，因此密封圈不易因压力过大而频繁损坏。

Description

弹性充气密封圈密封结构及层状件压制设备

技术领域

本实用新型涉及压制层状件的层压机。

背景技术

在制作太阳能光伏电池时，需将其最小的单元-----光伏组件进行封装，目前常用的光伏组件封装用的层压机分两种，一种是胶板式层压机，它包括上箱和下箱，在上箱的下端面处设置有密封圈，作为柔性施压件的硅胶板设置在上箱上，上箱和下箱闭合时，通过密封圈形成密封腔，柔性施压件将上箱和下箱分成相互独立密封的上腔和下腔，光伏组件位于下箱的工作台上，当层压时，上腔内充气，下腔内抽真空，由柔性施压件覆盖光伏组件对光伏组件施压，密封圈承受上箱的重力，另一种是板式层压机，其层压机上盖包括压板，压板的下表面设置有弹性密封圈，通过密封圈将压板与工作形成密封的腔室，通过压板和工作台的挤压对光伏件施压，采用此种结构，当压板下落时，密封圈承受压板的重力，尤其当对腔室内抽真空时，密封圈承受强大的真空压力，密封圈易损环使得频繁更换密封圈，造停机停产，影响效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的层压机密封圈易损环的不足，提供一种弹性充气密封圈密封结构及层状件压制设备。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

一种弹性充气密封圈密封结构，包括弹性充气密封圈和密封圈槽，由弹性充气密封圈对两相对表面实现密封，所述密封圈槽设置在其中一表面上，至少在弹性充气密封圈内无气体时密封圈本体位于密封槽内，至少当弹性充气密封圈内充入足量气体时，所述密封圈本体的大部分设置在密封圈槽内，密封圈本体的小部分位于密封圈槽外，当两相对表面实现密封时，密封圈本体的位于密封圈槽外的部分向密封圈槽内缩入，两相对表面通过弹性充气密封圈密封；

所述的密封圈本体(732)下端设置有向弹性充气密封圈内腔中内凹的内凹部(736)，在内凹部的外表面设置条形突起(731)，所述气体设置在弹性充气密封圈内腔中；

所述的弹性密封圈本体(732)内腔与充气装置连通。

一种层状件压制设备，包括上箱和下箱，在上箱/下箱的与下箱/上箱相对的端面上设置有密封圈槽，弹性充气密封圈的密封圈本体设置在密封圈槽内至少在弹性充气密封圈内无气体时密封圈本体位于密封槽内，至少当弹性充气密封圈内充入足量气体时，所述密封圈本体的大部分设置在密封圈槽内，密封圈本体的小部分位于密封圈槽外，当两相对表面实现密封时，密封圈本体的位于密封圈槽外的部分向密封圈槽内缩入，两相对表面通过弹性充气密封圈密封；

所述的上箱为上压板，在上压板上设置有容腔，当层状件为平面时，容腔的深度小于层状件的厚度，上压板和下压板闭合时通过弹性充气密封圈密封形成的密封腔的深度大于等于层状件的厚度，当层状件为曲面时，上压板和下压板上设置有与曲面相匹配的内腔，上压板和下压板内腔的高度和小于层状件相应部位曲面的高度，当上压板和下压板闭合时通过弹性充气密封圈密封形成的密封腔的高度大于等于层状件的高度，当压制层状件时上压板与下压板挤压所述层状件；

设置有缓冲装置，当上压板下落与下压板闭合时由缓冲装置支撑上压板或由缓冲装置和所述弹性充气密封圈共同支撑上压板；

所述的缓冲装置包括多个弹性体(721)，弹性体至少分布在下压板两侧，其上端面超出上压板(701)上表面，其下端面低于上压板或与上压板上表面平齐，在上压板上设置有伸出臂，伸出臂位于弹性体的上方，当上压板下落时伸出臂落在弹性体上方；

所述的弹性体为柱体，在其柱体外表面设置有弹性回槽，所述弹性回槽为至少一个环形槽或螺旋槽；

所述上压板通过伸出臂与驱动装置的输出端连接；

所述的弹性件为弹性充气件，其内腔通过充气阀与充气装置连通。

采用本实用新结构的层状件压制设备，由于采用弹性充气密封圈，因此可依据上压板重力的大小和/或真空压力的大小调整向弹性充气密封圈内的充气压力，比如使其压力大于等于上压板重量的40％以上，且充气时弹性充气密封圈的大部分设置在密封圈槽内小部分位于密封圈槽外，因此，当上压板与下压板闭合时，弹性充气密封圈承受压力后变形可向密封圈槽内回缩，由受压件主要承受真空压力或上冷却板的重力，因此密封圈不易因压力过大而频繁损坏，再者由于在弹性充气密封圈内无气体或气体量少的状态下当上压板和下压板闭合时密封圈本体位于密封圈槽内，因此密封圈不会承受压力，密封圈不易被损坏。

附图说明

图1是本实用新型光伏组件封装系统层状件压制设备实施例立体结构示意图；

图2是本实用新型光伏组件封装系统层状件压制设备实施例剖视图结构示意图；

图3是本实用新型光伏组件封装系统层状件压制设备实施例弹性密封件剖视图结构示意图；其中点划线部分为在非充气状态时的外形，实线部分为其在充气状态下未受压状态时的外形；

图4为弹性充气密封圈一实施例横截面示意图；

图5为弹性充气密封圈另一实施例横截面示意图；

图6为采用本实用新型第一种实施例弹性充气密封圈密封状态示意图；

图7为本实用新型缓冲装置另一实施例结构示意图；

图8为使用图7实施例缓冲装置后上压板和下压板闭合配合状态示意图。

附图标记说明

700-层状件压制设备 701-上压板 702-下压板 703-容腔三 704-密封腔三 710-驱动装置三 720-缓冲装置 721-弹性体 722-座体三 723-伸出臂 724-弹性回槽 725-弹簧 726-支撑座 730-密封件三 731-条形突起 732-密封圈本体 733-密封圈内腔 734-弧形弯折 735-压框三 736-内凹部

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的描述：

如图1-8所示，本实用新型的层状件压制设备700包括上压板701和下压板702以及驱动上压板和下压板开启和闭合的驱动装置三710，在上压板和/或下压板上设置有容纳光伏组件的容腔三703，容腔三的深度略小于光伏组件的厚度，容腔三703可以是在上压板和/或下压板上设置的凹槽，也可以通过压框三735围起来的空间，上压板和下压板闭合时通过密封件三 730密封连接成密封腔三704，密封件三730采用弹性充气密封圈，上压板和下压板闭合后形成的密封腔三704的深度大于或等于电池组件的厚度，如果当电池组件为曲面时，上压板和下压板上设置有与电池组件的曲面相匹配的内腔，容腔三可以仅设置在上压板上也可以设置在下压板上，或者上下压板分别设置容腔三与层状件的曲面形状相适配，但是，当上压板和下压板闭合配合后形成的密封腔三704的高度也就是弹性充气密封圈的密封圈本体732缩入到密封圈槽内后密封腔的各处高度应小于曲面层状件的相应处的高度，当上压板和下压板闭合过程中上压板和下压板通过弹性充气密封圈形成的密封腔的高度大于曲面的相应部分的高度，此时弹性充气密封圈内的充气压力大于上压板的重力，还没有向密封圈槽内缩回。这样，当上压板和下压板闭合时，密封腔三可容纳光伏组件但又不对光伏组件施压。弹性充气密封圈可设置在上压板的下端面周边上，也可设置在下压板的上端面周边上，当容腔三由压框三735围成时，压框三的下端面视作上冷却板的下端面，如图3和6所示，弹性充气密封圈的密封圈本体部分设置在上压板的端面上设置的密封圈槽内，在不做充气处理时或充入的气体量小时，密封圈本体完全位于密封圈槽内，当充入气体或达到充气量时，弹性充气密封圈的小部分露在上压板的端面外，比如在充气状态下小于密封圈本体所占空间的四分之一至五分之一或以下。弹性充气密封圈内的充气量视不同的组件规格而定。采用此种密封结构，当上压板和下压板闭合抽真空后弹性充气密封圈受到压力时，弹性充气密封圈内的气体受压被压缩，弹性充气密封圈外露的部分向密封圈槽内缩回主要由层状件承受压力，密封圈承受压力小。采用上述密封结构，当上压板和下压板闭合时，弹性充气密封圈不会受到上压板的重力作用但仍保持对上压板和下压板间形成的密封腔进行密封，当上压板和下压板闭合抽真空时，可避免弹性充气密封圈因承受强大的真空压力而损坏，因此密封圈本体不易损坏，无需频繁更换密封圈。弹性充气密封圈可采用O型圈、椭圆圈，当采用椭圆圈时长轴竖向设置，这样更有利于实现弹性充气密封圈缩入和伸出到密封圈槽外。密封圈槽的横截面可采用矩形，这样，当密封圈受压时密封圈内的气体可填充到密封圈与密封圈槽内腔形成的空隙中，密封圈本体受到的压力和张力均小。

优选采用如下结构的弹性充气密封圈进行密封：如图4所示，包括密封圈本体732，密封圈本体732下端设置有向弹性充气密封圈内腔中内凹的内凹部736，在内凹部与密封圈本体间形成弯折部734，在内凹部的外表面设置条形突起731，条形突起731位于内凹部 736内，条形突起的顶部最好高出弯折部的顶部，这样有利于密封时密封圈本体全部缩入到密封圈槽内，弹性充气密封圈内腔与充气装置连通。密封圈本体的横截面可以是矩形也可以是圆形；还可以是在矩形截面的密封圈本体外沿密封圈本体的长度方向设置条形突起731。如图5所示，当向弹性充气密封圈内充入定量气体时，密封圈本体膨胀，内凹部带动条形突起向外移动，露出在密封圈槽外，当上压板和下压板闭合时，受到压力作用密封圈本体变形，由于突起部分位于最外侧，突起部分向密封圈槽内回缩，可回缩到密封圈槽内，但由于弹性充气密封圈依旧和下压板接触，因此，突起部和弯折部一直起密封作用。还可采用如下结构的弹性充气密封圈，在密封圈本体的下端面沿密封圈本体的长度方向设置条形凸起731，密封圈本体设置在密封圈槽内，条形凸起的一部分或全部位于密封圈槽外，密封圈本体的内腔与充气装置连通，在密封圈本体内腔中充入定量气体，当上压板和下压板闭合时，由于条形凸起位于最外侧，首先受到压力向密封圈本体内移动带动两侧向密封圈槽内弯折，形成向内弯折的内凹部736和向外凸的弯折部734，直到条形凸起缩回到密封圈槽内，此时，弹性充气密封圈通过其弯折部734和条形凸起731与下压板密封连接。采用上述两类结构的密封圈，当弹性充气密封圈承受压力时，弹性充气密封圈的条形突起部分可以向弹性充气密封圈内腔内回缩，通过计算充入的气体和密封圈本体的尺寸可以使上压板和下压板闭合时，弹性充气密封圈的突起部分均回缩到弹性充气密封圈内，且仍保持二者间密封，这样，既可以保持上压板和下压板间可靠的密封同时减少真空强大的压力对于弹性充气密封圈的压力，避免弹性充气密封圈因承受过大压力而受损，减少弹性充气密封圈更换的次数。

还可采用缓冲装置支撑上压板下落，减少上压板下落时上压板对于弹性充气密封圈和光伏组件的冲击力和压力。

如图2所示，本实用新型中可选采用如下实施例结构的缓冲装置720，包括弹性体721，弹性体的下端通过座体三722与支撑下压板的下箱三固定连接，其上端面超出上压板701上表面，在与其位置相应处，在固定上压板的上箱三上设置有伸出臂723，伸出臂位于弹性体的上方，该伸出臂通常兼做驱动装置三710的连接臂，由该伸出臂的一端连接上箱三另一端连接驱动装置三的输出端，这样设置可简化结构。优选地，弹性体721可为圆柱体、矩形柱体、椭圆柱体，或者是锥台形柱体，为了增加变形量，提高缓冲效果，在圆柱体的外表面设置弹性回槽724，弹性回槽可以是环形槽，可以设置一条环形槽，还可以设置多条上下相互平行设置的环形槽，或者是沿柱体高度方向设置的螺旋槽。在每个驱动装置的连接臂下方分别设置一缓冲装置。如图7-8所示，还可以采用如下结构的缓冲装置，包括弹簧725 和支撑座726，支撑座设置在下压板的周边外侧，其上端高出下压板上表面，弹簧为弧形片簧或角形片簧，其弧形或角部向外设置，在支撑座上与弹簧相对设置有斜支撑面727或弧形支撑面，弧形支撑面的弧形向外凸，采用斜支撑面或弧形支撑面，当上压板和下从冷却板闭合时，可对上压板进行支撑和缓冲，采用弧形支撑面由于外凸弧形的存在，片簧的突出部分可以被容纳在弧形部，因此可以对上压板提供一个最初的稳定的支撑，需要更大的驱动力才可以使上压板继续下落，因此，支撑更稳定和可靠，且下落得更平缓；可以将弹性垫设置成充气垫作为缓冲装置缓冲上压板和下压板间的冲击力，充气垫与充放气装置相连通，设置在下压板的外侧周边，在上压板的周边外侧与充气垫相对应的位置设置有缓冲压板，缓冲压板可以是分段设置，也可以连续设置在上压板的周边，最好采用驱动装置三的连接臂做为压板，在上压板与下压板闭合前在充气垫中充入气体，上压板和下压板闭合时，当充气垫内充入足量气体时，充气垫的上表面高于下压板的上表面且其与下压板上表面的高度差略大于或等于组件的高度，缓冲压板与充气垫先接触，避免上压板和下压板冲击，当需要密封上压板和下压板形成的空间时，对充气垫抽气或自然放气，使弹性充气密封圈与下压板或上压板接触直到形成密封，将充气垫对于光伏组件的支撑转变成弹性充气密封圈和充气垫共同支撑，使形成密封腔，再对密封腔抽气，同时对充气垫放气到其失去对上压板的支撑，使光伏组件受到的挤压力等于上压板自重及真空压力之和。另外一种简单且有效的缓冲件的结构为，密封圈采用弹性充气密封圈，弹性充气密封圈与充气装置和抽气装置均连接，在与充气装置和抽气装置连接的管道上均设置有充气阀或放气阀，弹性充气密封圈的大部分镶嵌在上压板下表面上，当弹性充气密封圈内充入足量气体时，其外露的高度与上压板上设置的容腔的深度之和大于等于光伏组件的高度，当上压板和下压板闭合时，由弹性充气密封圈与下压板接触，而上压板与光伏组件刚刚接触或不产生接触，此时，上压板的压力全部由充气密封圈支撑，上压板对光伏组件不产生压力，当需要对光伏组件施加压力时，对弹性充气密封圈放气使其对光伏组件的支撑力逐渐减少，光伏组件对上压板的支撑力逐渐增大，对密封腔抽真空，使上压板和下压板靠真空压力对光伏组件形成挤压。采用本结构的密封件，可减少整个装置的结构，不需采用专门的缓冲装置进行缓冲，还可缓冲密封件在真空过程中的受到的强大的压力，延长密封件的寿命。

本实用新型的压制设备不仅适用于光伏组件的层压，还适用于其它由多层材料复合的层状件的层压，比如复合地板、复合胶板等的层压。

本实用新型结构的弹性充气密封圈密封结构还可用于胶板式层压设备上箱和下箱间的密封。具体结构如下，在上箱的下端面或下箱的上端面设置有密封圈槽，弹性充气密封圈的密封圈本体设置在密封圈槽内，密封圈本体的顶部稍露在密封圈槽外。

使用时，最好采用缓冲装置与弹性充气密封圈相结合的方式对光伏组件施压。弹性充气密封圈内冲有一定量的压缩空气，压力通常为0.15-0.3Mpa，产生的压力为上冷却板重量的40-60％，上冷却板和下却板闭合时先由缓冲装置对上冷却板进行支撑，而后使上冷却板和下冷却板进一步闭合通过弹性充气密封圈密封形成冷却腔，将光伏组件密封在冷却腔中，使上冷却板与光伏组件处于刚刚接触的状态或有一定的间隙，此时由缓冲装置与弹性充气密封圈共同支撑上冷却板，然后，对冷却腔抽真空，上冷却板平行下压，因冷却腔腔体内外压差产生压力对光伏组件进行压紧冷却，冷却时组件所受压力的大小通过控制冷却腔腔体内的真空压力大小来调整，冷却到室温或低于室温后，为冷却腔破真空。采用上述方式对光伏组件施压，当上冷却腔与下冷却腔闭合时，弹性充气密封圈对上冷却板产生一定的支撑力，使上冷却板与下冷却板处于接近平行状态，同时光伏组件处于非受压状态，避免上冷却板冲击造成光伏组件破损，更重要的是随着腔体内真空压力的增加弹性充气密封圈的支撑能力逐渐失去作用，冷却腔内逐渐增大真空度，因此上冷却板可对光伏组件进行缓慢的增压、平行的施压，光伏组件受压更均匀，减少翘曲的可能性。采用冷却板对光伏组件进行加压冷却的好处在于可以更好的提高组件的平整度。

Claims (10)

1.一种弹性充气密封圈密封结构，包括弹性充气密封圈和密封圈槽，其特征在于，由弹性充气密封圈对两相对表面实现密封，所述密封圈槽设置在其中一表面上，至少在弹性充气密封圈内无气体时密封圈本体位于密封槽内，至少当弹性充气密封圈内充入足量气体时，所述密封圈本体的大部分设置在密封圈槽内，密封圈本体的小部分位于密封圈槽外，当两相对表面实现密封时，密封圈本体的位于密封圈槽外的部分向密封圈槽内缩入，两相对表面通过弹性充气密封圈密封。

2.如权利要求1所述的一种弹性充气密封圈密封结构，其特征在于，所述的密封圈本体(732)下端设置有向弹性充气密封圈内腔中内凹的内凹部(736)，在内凹部的外表面设置条形突起(731)，所述气体设置在弹性充气密封圈内腔中。

3.如权利要求1或2所述的一种弹性充气密封圈密封结构，其特征在于，所述的密封圈本体(732)内腔与充气装置连通。

4.一种层状件压制设备，其特征在于，包括上箱和下箱，在上箱/下箱的与下箱/上箱相对的端面上设置有密封圈槽，弹性充气密封圈的密封圈本体设置在密封圈槽内至少在弹性充气密封圈内无气体时密封圈本体位于密封槽内，至少当弹性充气密封圈内充入足量气体时，所述密封圈本体的大部分设置在密封圈槽内，密封圈本体的小部分位于密封圈槽外，当两相对表面实现密封时，密封圈本体的位于密封圈槽外的部分向密封圈槽内缩入，两相对表面通过弹性充气密封圈密封。

5.如权利要求4所述的层状件压制设备，其特征在于，所述的上箱为上压板，在上压板上设置有容腔，当层状件为平面时，容腔的深度小于层状件的厚度，上压板和下压板闭合时通过弹性充气密封圈密封形成的密封腔的深度大于等于层状件的厚度，当层状件为曲面时，上压板和下压板上设置有与曲面相匹配的内腔，上压板和下压板内腔的高度和小于层状件相应部位曲面的高度，当上压板和下压板闭合时通过弹性充气密封圈密封形成的密封腔的高度大于等于层状件的高度，当压制层状件时上压板与下压板挤压所述层状件。

6.如权利要求5所述的层状件压制设备，其特征在于，设置有缓冲装置，当上压板下落与下压板闭合时由缓冲装置支撑上压板或由缓冲装置和所述弹性充气密封圈共同支撑上压板。

7.如权利要求6所述的层状件压制设备，其特征在于，所述的缓冲装置包括多个弹性体(721)，弹性体至少分布在下压板两侧，其上端面超出上压板(701)上表面，其下端面低于上压板或与上压板上表面平齐，在上压板上设置有伸出臂，伸出臂位于弹性体的上方，当上压板下落时伸出臂落在弹性体上方。

8.如权利要求7所述的层状件压制设备，其特征在于，所述的弹性体为柱体，在其柱体外表面设置有弹性回槽，所述弹性回槽为至少一个环形槽或螺旋槽。

9.如权利要求7所述的层状件压制设备，其特征在于，所述上压板通过伸出臂与驱动装置的输出端连接。

10.如权利要求7所述的层状件压制设备，其特征在于，所述的弹性体为弹性充气件，其内腔通过充气阀与充气装置连通。

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