CN218089340U - 一种玻璃基板的连续式隧道炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种玻璃基板的连续式隧道炉，其包括：隧道炉体，所述隧道炉具有进口和出口，且所述进口到所述出口的方向为输送方向；加热装置，所述加热装置沿所述隧道炉体的所述输送方向布置，用于对隧道炉体内部加热；输送装置，所述输送装置用于输送玻璃基板，且所述输送装置沿所述输送方向移动，所述输送装置上安装的所述玻璃基板的最大面与所述输送方向相交。本申请中改变了玻璃基板的输送方式，具体的，将玻璃基板沿长度方向进入隧道炉体内的运输方式改变为将玻璃基板的长度方向相对于隧道炉体的进口倾斜的进入隧道炉体内，如此可缩短玻璃基板两端的距离，有效减小两端之间的温差，降低了玻璃基板的裂片率。

Description

一种玻璃基板的连续式隧道炉

技术领域

本实用新型涉及退火工艺技术领域，特别涉及一种玻璃基板的连续式隧道炉。

背景技术

太阳能薄膜电池：太阳能薄膜电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电器件。

在太阳能薄膜电池生产中需要使用大面积的玻璃基本，而大面积的玻璃基板在加工过程中，为了保证其膜层质量，进一步提高器件性能，需要对大面积的玻璃基板进行退火工艺，以降低残余应力，提高薄膜结晶质量。具体的，大面积的玻璃基板加热退火工艺应用广泛，例如：在钙钛矿领域中，在玻璃基板上涂布大面积钙钛矿薄膜，然后对其进行100～150℃退火，完成薄膜结晶；在光刻领域，在玻璃基板上涂布光刻胶后，需要对其进行热退火，蒸发多余的溶剂，等等。

目前，现有的退火工艺通常采用连续式隧道炉对大面积的玻璃基板进行加热，以完成退火。

具体的，如图1所示，将大面积的玻璃基板01水平放置在连续式隧道炉03的输送装置02上，并通过输送装置02的水平输送使玻璃基板01水平进入连续式隧道炉03内进行加热退火，设置时连续式隧道炉03内部温度采用梯度设置。

但是，由于隧道炉长度方向的内部温度存在温度梯度，大面积玻璃基板运动方向不同位置处受热也存在温度梯度，同时，在玻璃基板水平方向进入连续式隧道炉的过程中，玻璃基板始终存在一端先进入连续式隧道炉内，而另一端置于连续式隧道炉外侧，以及一端先出隧道炉，而另一端仍置于隧道炉内部，导致玻璃基板的两端会产生温度差。

因玻璃基板不耐受温差，易碎，针对超大面积玻璃基板(如2米幅宽玻璃基板)，其前端和后端的温差通常较大，导致裂片率极大增大。另一方面，前后端的温差会对膜层的退火效果产生影响，造成前后端结晶质量差异。

此外，若为了降低温差，需要降低温度变化梯度，这就需要超长的设备，造成设备成本和空间成本急剧增大。

因此，如何缓解玻璃基板两端的温差，以降低基板的裂片率，提高成膜质量，是本技术领域人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种玻璃基板的连续式隧道炉，缓解玻璃基板两端的温差，以降低基板的裂片率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种玻璃基板的连续式隧道炉，其包括：

隧道炉体，所述隧道炉具有进口和出口，且所述进口到所述出口的方向为输送方向；

加热装置，所述加热装置沿所述隧道炉体的所述输送方向布置，用于对隧道炉体内部加热；

输送装置，所述输送装置用于输送玻璃基板，且所述输送装置沿所述输送方向移动，所述输送装置上安装的所述玻璃基板的最大面与所述输送方向相交。

优选的，上述的连续式隧道炉中，所述输送装置输送的所述玻璃基板的最大面与所述输送方向垂直。

优选的，上述的连续式隧道炉中，所述隧道炉体沿竖直方向布置，且所述进口位于所述隧道炉体的上端或下端。

优选的，上述的连续式隧道炉中，所述隧道炉体包括可拆卸的密封连接的内壳和外壳，所述加热装置安装在所述内壳和所述外壳之间。

优选的，上述的连续式隧道炉中，所述加热装置包括多个加热管，每个所述加热管可独立控温，并且所述加热管沿所述输送方向依次绕设在所述内壳的外壁上。

优选的，上述的连续式隧道炉中，所述隧道炉体内部的温度沿所述输送方向先逐渐升温再逐渐降温。

优选的，上述的连续式隧道炉中，还包括设置在所述进口处用于对所述隧道炉体的进口进行降温的第一水冷组件和设置在所述出口处用于对所述隧道炉体的出口处进行降温的第二水冷组件，且所述第一水冷组件和所述第二水冷组件均固定在所述内壳与所述外壳之间。

优选的，上述的连续式隧道炉中，所述第一水冷组件和所述第二水冷组件均包括绕设在所述内壳外侧的水冷管，且所述内壳与所述外壳之间设置有用于支撑所述水冷管的支架。

优选的，上述的连续式隧道炉中，所述输送装置包括：

传送带，所述传送带设置在所述隧道炉体内并沿所述输送方向布置；

支撑件，所述支撑件与所述传送带固定连接，用于支撑所述玻璃基板使所述玻璃基板的最大面与所述输送方向垂直。

优选的，上述的连续式隧道炉中，所述传送带为两个，且相对布置；所述支撑件沿所述传送带的传送方向布置有多个。

本实用新型提供了一种玻璃基板的连续式隧道炉，输送装置输送时，玻璃基板的最大面与隧道炉体的输送方向相交。即本申请中改变了玻璃基板的输送方式，具体的，将玻璃基板沿长度方向进入隧道炉体内的运输方式改变为将玻璃基板的长度方向相对于隧道炉体的进口倾斜的进入隧道炉体内，如此可缩短玻璃基板两端的距离，有效减小两端之间的温差，降低了玻璃基板的裂片率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中公开的连续式隧道炉的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中公开的连续式隧道炉的主视剖视图；

图3为本实用新型实施例中公开的连续式隧道炉的俯视图；

图4为实用新型实施例中公开的连续式隧道炉的第一水冷组件的结构示意图；

图5为实用新型实施例中公开的连续式隧道炉的第一种内部温度分布示意图；

图6为实用新型实施例中公开的连续式隧道炉的第二种内部温度分布示意图；

其中，

1为玻璃基板、2为输送装置、3为隧道炉体、5加热装置；

21为输送带、22为支撑件；

31为内壳、32为外壳；

41为第一水冷却组件、42为第二水冷却组件。

具体实施方式

本实用新型公开了一种玻璃基板的连续式隧道炉，缓解玻璃基板两端的温差，提高基板面内退火温度均一性，以降低基板的裂片率。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

如图2和图3所示，本实用新型公开了一种玻璃基板的连续式隧道炉，其包括隧道炉体3、加热装置5和输送装置2。

其中，隧道炉体3具有进口和出口，以使输送装置2输送的玻璃基板1进出隧道炉体，以完成加热退火。对于隧道炉体3的高度和尺寸可根据不同设置，优选的，能够保证对玻璃基板1的加热退火过程即可。在此定义，隧道炉体3的进口向出口的方向为输送方向。

上述的加热装置5设置在隧道炉体3上，并沿隧道炉体3的输送方向设置，需要保证的是，隧道炉体3内的温度分布能够满足玻璃基板1所需的加热退火过程即可。

输送装置2用于输送玻璃基板1，需要保证的是，输送装置2沿输送方向移动。本申请的核心在于，输送装置2输送时，玻璃基板1的最大面(在实际中可为玻璃基板1的长和宽形成的面)与隧道炉体3的输送方向相交，即本申请中改变了玻璃基板1的输送方式，具体的，将玻璃基板1沿长度方向进入隧道炉体3内的运输方式改变为将玻璃基板1的长度方向相对于隧道炉体的进口倾斜的进入隧道炉体内，如此可缩短玻璃基板1两端的距离，有效减小两端之间的温差，降低了玻璃基板1的裂片率。

优选的实施例中，上述的输送装置2输送的玻璃基板1的最大面与隧道炉体3的输送方向垂直。采用玻璃基板1的最大面与隧道炉体3的输送方向垂直的方式输送至隧道炉体3内，可保证玻璃基板1沿长度方向的两端同时进入隧道炉体3内，进而保证了玻璃基板1两端的温度相同，避免了两端的之间产生温度，进而有效降低了玻璃基板1的裂片率。

本领域技术人员可以理解的是，还可将玻璃基板1以相对于隧道炉体3的输送方向倾斜的方式输送至隧道炉体3内，对于倾斜角度可根据不同的需要设置，且均在保护范围内。

在具体实施例中，上述的隧道炉体3沿竖直方向布置，并且隧道炉体3的进口位于隧道炉体3的上端或下端。本申请中将隧道炉体3设置为竖直方向布置，可减小连续式隧道炉在水平方向占用的空间。在此方式上，若为了降低温差，而延长隧道炉体3的长度可不需要占用水平方向的空间，仅会使隧道炉体3的高度变化。

对于进口的位置可在隧道炉体3的上端或下端，相应的，出口则位于另一端，在具体实施例中，上述的隧道炉体3可为圆柱炉体或长方体炉体，设置时保证出口与进口相对即可。当进口位于上端时，则输送方向为由上向下的方向；而当进口位于下端时，则输送方向为由下向上的方向。

本方案中涉及到的进口和出口的形状以及隧道炉体3内炉腔的形状均可根据不同的玻璃基板1的形状进行设置，只需要能够保证玻璃基板1能够通过隧道炉体3内部即可。

进一步的实施例中，上述的隧道炉体3包括可拆卸的密封连接的内壳31和外壳32，并且上述的加热装置5安装在内壳31与外壳32之间。通过加热装置5产生热量，并通内壳31的热传导的作用使隧道炉体3内部形成高温。对于隧道炉体3内部的具体温度以及温度的分布可通过设置加热装置5的加热温度来实现。

在实际中，可将外壳32设置为隔热保温材料层，以避免加热装置5产生的热量被浪费。上述的加热装置5可为电加热丝，通过改变加热装置5的功率实现不同的温度需求。

对于内壳31与外壳32的连接可通过法兰连接，并通过密封件实现密封，以避免热量泄露。

如图2所示，本方案中的加热装置5可为多个，并沿隧道炉体5的运输方向依次为第一加热管、第二加热管、……、第N加热管、……、第N+1加热管，即本方案中将加热装置5设置为多个加热管，并且每个加热管可单独控制，如此，可便于对隧道炉体3内的温度进行调节，以实现不同的需求，提高了该连续式隧道炉的适用范围。

安装时，将这些加热管绕设在内壳31的外壁上，如此，并通过开设在内壳31外壁上的装配槽进行导向和限位。即具体的，在内壳31的外壁上开设有螺旋形的装配槽，上述的加热管能够卡设在装配槽内。在实际中，也可采用其他连接方式，例如，还可将加热管通过粘接的方式固定在内壳31的外壁上。

如图5和图6所示，上述的隧道炉体3内部的温度沿输送方向先逐渐升温再逐渐降温，如此可使玻璃基板1的温度逐渐升高，完成对玻璃基板1的加热过程；然后再通过逐渐降温的过程可实现对玻璃基板1的退火过程。采用温度逐渐变化的方式，可避免玻璃基板1受到温度的突变而产生温差，进而导致裂片的问题发生。

其中，图5中示出了隧道炉体3内部温度呈曲线变化，并且变化率由进口向中间位置方向越来越小，由中间位置向出口方向越来越大。优选的，可将隧道炉体3内部的温度分布沿输送方向对称布置，如此，可便于对加热管的位置进行设置，例如，可将加热管沿隧道炉体3的高度方向对称布置，且加热管设置的温度值也沿隧道炉体3的高度方向对称布置。

此外，图6中示出了隧道炉体3内部温度呈正比例关系变化，并且中间位置温度最高并持续一定距离，靠近出口和进口的位置温度最低。优选的，可将隧道炉体3内的温度分布沿输送方向对称布置，如此，可便于对加热管的位置进行设置，例如，可将加热管沿隧道炉体3的高度方向对称布置，且加热管设置的温度值也沿隧道炉体3的高度方向对称布置。

如图2所示，本方案中的连续式隧道炉中还包括设置在进口处用于对隧道炉体3的进口进行降温的第一水冷组件41和设置在出口处用于对隧道炉体3的出口处进行降温的第二水冷组件42，并且第一水冷组件41和第二水冷组件42均固定在内壳31与外壳32之间。

通过设置第一水冷组件41和第二水冷组件42可保证进口处和出口处的温度不会过高。当玻璃基板1通过进口进入时，不会因进口处的温度过高由外界直接进入而产生裂片；当玻璃基板1通过出口时，不会因出口处的温度高并直接接触外界时产生裂片。需要说明的是，第一水冷组件41和第二水冷组件42的温度均可调节，且第一水冷组件41和第二水冷组件42的温度大概在70摄氏度-90摄氏度。

如图4所示，上述涉及到的第一水冷组件41和第二水冷组件42均包括水冷管，具体的，该水冷管绕设在内壳31外侧，并且内壳31与外壳32之间设置有用于支撑水冷管的支架，如此，可实现对水冷管的安装。

本领域技术人员可以理解的是，此处的第一水冷组件41和第二水冷组件42可均为能够与外界连通的水冷管，通过进口将外界温度较低的水充入水冷管内，温度较低的水在水冷管处与加热装置5发生热交换，降低水冷管处的温度。该水冷管还具有用于与外界连通的排出口，以实现水的循环。

第一水冷组件41和第二水冷组件42结构相同，具体还可参照现有已知的水冷结构。

上述的输送装置2包括传送带21和支撑件22，其中，输送带21设置在隧道炉体3内并沿输送方向布置，而支撑件22与传送带21固定连接，具体可参见图2所示。使用时，将玻璃基板1的最大面与支撑件22贴合，即支撑件22支撑玻璃基板1的最大面。

具体的，传送带21可为链条结构或皮带结构，只要能够实现传送的结构均可。由于支撑件22可为支撑块，只要能够保证玻璃基板1的最大面与隧道炉体3的横截面平行的进入进口即可。

对于玻璃基板1在传送带21上的连接方式在此不限定，只需要保证玻璃基板1能够稳定的安装在传送带21上，并能够与传动带21可分离即可。例如，可采用夹具夹持玻璃基板1的相对的两个最大面，从而实现对玻璃基板1的固定。

如图2所示，为了保证玻璃基板1运输过程中的平稳性，避免因倾斜而发生掉落，本申请中将传送带21设置为两个，并且相对布置。每个传送带21上均设置有多个支撑件22，且两个传送带21上的支撑件22能够一一对应匹配，形成一组支撑玻璃基板1的结构。

需要保证的是，每组支撑玻璃基板1的两个支撑件22均在同一高度，以保证玻璃基板1的水平性。

如本实用新型和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种玻璃基板的连续式隧道炉，其特征在于，包括：

隧道炉体，所述隧道炉具有进口和出口，且所述进口到所述出口的方向为输送方向；

加热装置，所述加热装置沿所述隧道炉体的所述输送方向布置，用于对隧道炉体内部加热；

输送装置，所述输送装置用于输送玻璃基板，且所述输送装置沿所述输送方向移动，所述输送装置上安装的所述玻璃基板的最大面与所述输送方向相交。

2.根据权利要求1所述的连续式隧道炉，其特征在于，所述输送装置输送的所述玻璃基板的最大面与所述输送方向垂直。

3.根据权利要求1所述的连续式隧道炉，其特征在于，所述隧道炉体沿竖直方向布置，且所述进口位于所述隧道炉体的上端或下端。

4.根据权利要求1所述的连续式隧道炉，其特征在于，所述隧道炉体包括可拆卸的密封连接的内壳和外壳，所述加热装置安装在所述内壳和所述外壳之间。

5.根据权利要求4所述的连续式隧道炉，其特征在于，所述加热装置包括多个加热管，每个所述加热管可独立控温，并且所述加热管沿所述输送方向依次绕设在所述内壳的外壁上。

6.根据权利要求5所述的连续式隧道炉，其特征在于，所述隧道炉体内部的温度沿所述输送方向先逐渐升温再逐渐降温。

7.根据权利要求4所述的连续式隧道炉，其特征在于，还包括设置在所述进口处用于对所述隧道炉体的进口进行降温的第一水冷组件和设置在所述出口处用于对所述隧道炉体的出口处进行降温的第二水冷组件，且所述第一水冷组件和所述第二水冷组件均固定在所述内壳与所述外壳之间。

8.根据权利要求7所述的连续式隧道炉，其特征在于，所述第一水冷组件和所述第二水冷组件均包括绕设在所述内壳外侧的水冷管，且所述内壳与所述外壳之间设置有用于支撑所述水冷管的支架。

9.根据权利要求1-8任一项所述的连续式隧道炉，其特征在于，所述输送装置包括：

传送带，所述传送带设置在所述隧道炉体内并沿所述输送方向布置；

支撑件，所述支撑件与所述传送带固定连接，用于支撑所述玻璃基板使所述玻璃基板的最大面与所述输送方向垂直。

10.根据权利要求9所述的连续式隧道炉，其特征在于，所述传送带为两个，且相对布置；所述支撑件沿所述传送带的传送方向布置有多个。

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