CN210886214U - 通风装置和真空生产设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种通风装置和真空生产设备。本实用新型涉及的通风装置具有至少一个用于通风气体的、从通风气体源引至所述通风装置的输入管道并且具有至少一个阀门，其中，所述阀门为了通风能够打开，以使所述通风气体能够沿流入方向流入真空设备的腔室中。此外，本实用新型涉及的真空生产设备具有高产量要求并且具有至少一个腔室。因此本实用新型的目的是，提供一种简单的通风装置，借助该通风装置能够在很大程度上对真空生产设备的锁定室进行快速通风，且破裂情况较少。此目的通过一种通风装置得以实现，其特征在于，通风装置沿流入方向在阀门之前具有蓄压器且在阀门之后具有缓冲容器。

Description

通风装置和真空生产设备
技术领域
本实用新型涉及一种通风装置，其具有至少一个用于通风气体的、从通风气体源引至该通风装置的输入管道并且具有至少一个阀门，其中，该阀门为了通风能够打开，以使通风气体能够沿流入方向流入真空设备的锁定室。此外，本实用新型还涉及一种真空生产设备，其具有高产量要求和至少一个锁定室。
背景技术
真空设备经常具有锁定部，即锁定室，用以在不开整个真空设备而仅需打开该设备的一小部分的情况下，实现物体在真空设备中的载入和载出。根据该装置的设计理念，要么锁定部或者说锁定室既用于载入也用于载出，要么在连续生产设备中应用分开的用于载入的载入室和用于载出的载出室。几十年来，真空生产设备已用于各种应用目的。近年来，光伏发电技术取得了巨大的经济效益。由于基于半导体的太阳能电池的快速且经济的生产方法，基于太阳能电池的太阳能发电设备已成为地球上最便宜和最清洁的电能来源。为了进一步节省成本，在未来太阳能电池的生产过程中需要这样的真空生产设备，其具有每小时制造超过4000个太阳能基片的高产量。随着对产量(即在加工速度和更短的生产周期方面)的需求的不断增加，必须改进真空生产设备的各种部件。仅对真空生产设备的核心区域(例如涂敷室)进行改进还不足以满足日益增长的需求。真空生产设备的全部其他部件都必须根据增长的需求进行改进。太阳能基片的载出必须快速地进行。在载出室更快速地通风时，应尽量避免太阳能基片的破裂。
在现有技术中，已知各种用于锁定室的快速通风的方案。DE 10 2011011 279 A1描述了一种锁定室，该锁定室具有设置在其内侧的引导板，该引导板用来优化锁定室内的通风气体的流动。DE 10 2015 117 753 A1建议，通过喷头或多孔喷头对锁定室进行平面式通风。这些解决方案一方面很昂贵，另一方面在利用升高的通风预压强进行快速通风时，尽管应用了这些气流影响构件，太阳能基片仍然会出现破裂。也能够应用调节阀，以便在通风压强升高时实现快速的通风。控制阀或者说比例阀的缺点是，由于磨损部件的移动和在安装这种阀门时的复杂的校准，使得购置设备费用高和维护成本高。用来确保高生产速度和相应短的生产周期的另一种可能性是，在连续生产设备中串联地安装至少两个锁定室，如例如在DE 10 2016 107 830 A1中所描述的，或在单端设备中相应设置多个锁定室。安装附加的的锁定室是昂贵的，并且由于真空生产设备的更大占地面积还会导致相应高的后续成本。
实用新型内容
因此本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种简单的通风装置，借助该通风装置能够在很大程度上对真空生产设备的锁定室进行快速通风，且不会出现基片破裂的情况。
该技术问题通过一种通风装置解决，该通风装置沿流入方向在阀门之前具有蓄压器且在阀门之后具有缓冲容器。
根据本实用新型的通风装置非常简单地由少量便宜的标准零件构成。在锁定室的循环运转时，蓄压器能够在通风步骤中向通风气体提供高的压力。这对于快速通风来说是良好的先决条件。在下游的锁定室或另外被通风的腔室的后续的抽真空步骤中，该蓄压器能够被填满直至达到确定的通风压力，以便进行下一次的通风步骤。该阀门不需要特定的比例阀或调节阀，简单的开关阀就足够了。缓冲容器沿流入方向设置在阀门的后面，因此在阀门闭合时与抽真空的、下游的锁定室相连。在打开该阀门后，缓冲容积中的压强缓慢地上升。因此避免了在打开阀门时，锁定室中的初始的压力冲击。由于通风预压和打开阀门时的锁定部内压之间的最大压差，因此起始时具有较高的流动速度，缓冲容器中的缓冲容积避免了这种起始时较高的流动速度，因为通风气体进入锁定室中的流入速度首先根据缓冲容器和锁定室之间的较小压力差的函数进行调节。随着缓冲容器的填充，相对待通风的腔室的压差增加。在已经建立了蓄压器和缓冲容器之间的压力补偿或者说动态压力平衡之后，通过高的通风预压力进行快速地通风。在少数情况下，通风时赢得的时间超过了在对缓冲容积以及与缓冲容积相连的腔室抽真空时可能出现的短延迟。在应用另外的阀门和相应的管道时，缓冲容器能够暂时额外地用作真空缓冲容器来快速抽真空。通风气体能够是空气、经干燥或经清洁的空气、氮气、氧气、水蒸气或者另外适用于通风目的的气体或气体混合物。
通风装置在缓冲容器和锁定室之间能够具有通风管道。通风气体能够通过通风管道的管件低成本地输送到所需的位置处。在根据本实用新型的通风装置的另外的变形方案中，例如锁定室中的喷头内的通道能够用来进行气体分配。缓冲容器也能够直接安装在通风输入端上，或者在多个通风输入端上能够分别安装小型的缓冲容器。
在蓄压器和缓冲容器之间能够安装均压管，其中，均压管在打开时具有比通风管道更大的通流横截面。通过均压管能够快速实现蓄压器和缓冲容器之间的压力补偿，因此能够实现对锁定部进行快速通风的目标。备选地，蓄压器、阀门和缓冲容器也能够直接安装在彼此上。
通风管道能够具有至少一个分支。锁定部的通风虽然应该快速地进行，但不希望在锁定部中出现剧烈的流动，因为这可能会损坏基片并使微粒扬起。通过将通风气体流分配到两个或多于两个的通风输入端，能够以2或大于2的除数减少通风气流，并且整体上能够有利地调节锁定部中的气流。在这种情况下，在经通风的腔室中也能够局部采用简单的开口作为气体入口。有利地，也能够在锁定部内通过分支的管件或通过另外的方式实现通风气体的分配。
通风管道能够在至少两个连接法兰处终止，其中，这些连接法兰能够与锁定室的通风输入端连接。在进行维修工作时，法兰能够快速且简单地打开。若不需要维修或很少需要维修，则通风管道也能够持久地安装在锁定室上，而不需要中间设置的法兰。
缓冲容器能够小于蓄压器。锁定部例如能够具有40升的容积。蓄压器能够具有10升的容积，并且缓冲容器具有2升的容积。缓冲容器较小，通风和抽真空的延迟较小。然而，缓冲容器也必须具有足够大的尺寸，以便在阀门打开之后实现期望的缓冲效果，即避免由于通风时的过大的气流损坏基片。缓冲容器的最佳尺寸取决于一系列因素，并且专业人员能够根据个体情况来确定。缓冲容器的尺寸能够大概确定为蓄压器的尺寸的1/5。
通风气体能够在蓄压器中在高压，尤其在超过5bar的压强情况下获得。为了向蓄压器通风，能够设定5.8bar的预压强，因此在蓄压器存储的气体比通风所需的气体更多。预压强的大小取决于采用的通风气体的类型，例如取决于空气是否必须被压缩机压缩，或者压力气体是否已经以压缩气体的形式由高压瓶提供。在预压强较高时，较小的蓄压器就足够了；在预压强较低时，则需要较大的蓄压器。供使用的结构空间也是确定蓄压器的预压强和尺寸的标准。在定义预压强时，还能够考虑压力容器的应遵守的法律规定和不同压力等级的不同成本。
在根据本实用新型的通风装置的变形方案中，该缓冲容器是待通风的锁定室的集成部件。例如，若锁定室通过铣削由实心铝块制成，则能够在铣削时使随后的缓冲容器的壁部保持竖立。缓冲容器随后能够通过添加盖件来完成。这种集成的缓冲容器能够以节省材料和空间的方式提供。
阀门能够是溢流阀。该溢流阀是快速释放较大溢流横截面的阀门。溢流阀构造简单，成本相对低廉且寿命长。阀门能够采用各种形式的直通阀、角阀、闸阀或调节阀，这取决于要满足的具体要求。
本实用新型所要解决的技术问题还由一种真空生产设备解决，该真空成产设备具有高产量要求，该真空生产设备具有至少一个锁定室，该真空生产设备在至少一个腔室上具有至少一个根据本实用新型的通风装置。
真空生产设备以不同方式构造。例如，采用单端配置，其中待加工的基片从设备的一端(即在锁定部中)载入和载出。在这种情况下，锁定部是载入和载出室。另外的真空生产设备被设计成所谓的线型或连续生产设备，其中，基片沿一个方向载入到载入室中，并且从位于线型生产设备另一端处的载出室中载出。所有的锁定室都必须周期性地通风和抽真空。特别在简单的载出室以及合并的载入和载出室处，需要借助根据本实用新型的通风装置进行轻柔且快速的通风，以避免在向这些腔室通风时对脆弱的基片(例如太阳能基片)造成的损坏。在少数情况下，也需要对不同于锁定室的另外的腔室进行通风，并且能够由至少一个根据本实用新型的通风装置实现。在根据本实用新型的真空生产设备的锁定室上还能够安装两个或多于两个根据本实用新型的通风装置，以便在需要时提供锁定室中的通风气体。
根据本实用新型的真空生产设备能够是用于以每小时超过4000个的产量来制造太阳能基片的设备。根据2017年全球每年产生的100GW太阳能电池的产量，太阳能电池的产量目前以每年约30％的速度增长。同时，每个太阳能电池的生产成本也进一步下降。在这种环境中，只有如此的真空生产设备可以在市场上占有一席之地：这种真空生产设备通过例如每小时4000或6000个太阳能基片的高产量来满足太阳能电池制造商不断增长的需求，并且每个完成的太阳能电池均具有足够低的单位成本。优化的通风时间能够有助于降低与光伏太阳能的100GW量数级的年产量相关的成本。
本实用新型领域的技术人员能够根据自己的判断将本实用新型的所提出的选项和构造方案彼此组合，即使这里没有具体阐述具体的组合。该通风装置的一个选项的设计也适用于真空生产设备的相应选项。本实用新型的随机描述的选项或特征不应被误解为强制性的特征组合。
附图说明
下面借助图1对本实用新型进行进一步阐述，其中：
图1示出了两个根据本实用新型的通风装置。
具体实施方式
图1以立体图示出了根据本实用新型的两个通风装置1，该装置用于安装在根据本实用新型的真空生产设备的锁定室上。每个通风装置1均在蓄压器3和缓冲容器4之间具有阀门2，其中阀门2在所示的实施例中连接到均压管8中。在另一未示出的实施例中，阀门2直接安装在蓄压器3的输出端或缓冲容器4的输入端。
通风气体经由通风管道5从缓冲容器4的输出端引导至连接法兰7，该连接法兰可拆卸地与未示出的锁定室相连。在所示的实施例中，三个分支6a、6b、6c连接到该通风管道5中，使得通风气体从缓冲容器4的一个输出端分配至四个法兰。然而，相连的载出室不是只具有四个、而是具有八个用于通风气体的输入端。在所示的实施例中，在载出室上的用于通风气体的其余四个输入端上连接着第二通风装置1，该第二通风装置与第一通风装置基本相同地、但是对称地构造。这两个通风装置1分别通过通风气体输入端9经由未示出的通风气体输入管道供应通风气体。
附图标记列表
1 通风装置
2 阀门
3 蓄压器
4 缓冲容器
5 通风管道
6a,6b,6c 通风管道的分支
7 连接法兰
8 均压管
9 压力气体输入端

Claims (12)

1.一种通风装置(1)，具有至少一个用于通风气体的、从通风气体源引至所述通风装置(1)的输入管道并且具有至少一个阀门(2)，其中，所述阀门(2)为了通风能够打开，以使所述通风气体能够沿流入方向流入真空设备的腔室中，其特征在于，所述通风装置(1)沿所述流入方向在所述阀门(2)之前具有蓄压器(3)且在所述阀门(2)之后具有缓冲容器(4)。
2.根据权利要求1所述的通风装置(1)，其特征在于，所述通风装置(1)在所述缓冲容器(4)和所述腔室之间具有通风管道(5)。
3.根据权利要求2所述的通风装置(1)，其特征在于，在所述蓄压器和所述缓冲容器之间的、打开的均压管(8)具有比所述通风管道(5)更大的通流横截面。
4.根据权利要求2或3所述的通风装置(1)，其特征在于，所述通风管道(5)具有至少一个分支(6a，6b，6c)。
5.根据权利要求4所述的通风装置(1)，其特征在于，所述通风管道(5)在至少两个连接法兰(7)处终止，其中，所述连接法兰(7)能够与所述腔室的通风输入端连接。
6.根据权利要求1所述的通风装置(1)，其特征在于，所述缓冲容器(4)小于所述蓄压器(3)。
7.根据权利要求6所述的通风装置(1)，其特征在于，所述蓄压器(3)具有10升的容积，且所述缓冲容器(4)具有2升的容积。
8.根据权利要求1所述的通风装置(1)，其特征在于，所述通风气体在所述蓄压器(3)中在超过5bar压强的情况下获得。
9.根据权利要求1所述的通风装置(1)，其特征在于，所述缓冲容器(4)是待通风的腔室的集成部件。
10.根据权利要求1所述的通风装置(1)，其特征在于，所述阀门(2)是溢流阀。
11.一种真空生产设备，其具有高产量要求并且具有至少一个腔室，其特征在于，所述真空生产设备在所述至少一个腔室处具有根据权利要求1至9中至少一项所述的通风装置(1)。
12.根据权利要求11所述的真空生产设备，其特征在于，所述真空生产设备是用于以每小时超过4000个的生产量来制造太阳能基片的设备。
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