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具有外壳集成冷却系统的炉系统技术方案

技术编号:9994875 阅读:132 留言:0更新日期:2014-05-02 18:32
本发明专利技术提供了一种红外线焙烧炉,其包括外壳集成冷却系统,以在冷却过程中提供作为第一步的高性能的冷却。所述冷却系统包括冷却歧管,该冷却歧管被集成到外壳中并由与邻近的焙烧区相同的材料制成。因为冷却系统由与外壳其余部分相同的材料制成,所述冷却系统可应付被暴露在较高的温度下。所述冷却系统定位成使得其出口的平面相对于下方通过的产品处在特定间隙的水平面处。当产品从冷却歧管下经过时,空气的高压冷却射流朝向产品被向下引导,从而迅速地把产品的温度从较高的焙烧温度降低,并且最小化产品在较高的温度下的滞留时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了一种红外线焙烧炉,其包括外壳集成冷却系统,以在冷却过程中提供作为第一步的高性能的冷却。所述冷却系统包括冷却歧管,该冷却歧管被集成到外壳中并由与邻近的焙烧区相同的材料制成。因为冷却系统由与外壳其余部分相同的材料制成,所述冷却系统可应付被暴露在较高的温度下。所述冷却系统定位成使得其出口的平面相对于下方通过的产品处在特定间隙的水平面处。当产品从冷却歧管下经过时,空气的高压冷却射流朝向产品被向下引导,从而迅速地把产品的温度从较高的焙烧温度降低,并且最小化产品在较高的温度下的滞留时间。【专利说明】具有外壳集成冷却系统的炉系统
技术介绍
太阳能电池或光伏电池通过在太阳能电池晶片的顶部和底部上以期望的图案沉积导电油墨而制造。将晶片在炉系统中热处理以干燥导电油墨并且烧掉粘结剂和其他材料,然后材料被焙烧以在晶片表面上形成金属化图案。用于这种金属化工艺的炉系统通常使用红外线加热灯以提供处理晶片所需的快速热处理环境。已知的晶片焙烧炉通常具有的特点为包括三段:在入口处的干燥区,在所述入口处将晶片装入炉内;燃尽/焙烧区,其一般被认为是中间区;以及位于末端处并具有取出晶片的出口的冷却段。在一些晶片焙烧炉中,单带输送机用于移动晶片来穿过所述各段,并且因此,晶片以相同的速度移动穿过各段。可选地,考虑到带速取决于段的变化,已知的多带结构中单独的带运行穿过每段。 已知的是,晶片应在其已达到其最闻温度后被迅速冷却,从而确保最闻质量的晶片。然而,由于把晶片从燃尽/焙烧区转移到冷却区所必需的时间,已知的炉导致已加热的晶片滞留在这种高温下。所需要的是一个晶片处理炉,其提供了温度下的最小滞留时间连同非常快的冷却曲线。
技术实现思路
红外焙烧炉包括外壳集成冷却系统,以在冷却过程中提供作为第一步的高性能的冷却。该冷却系统包括冷却歧管,所述冷却歧管被集成到外壳中并由与邻近的焙烧区相同的外壳材料制成。因为冷却系统由与外壳其余部分相同的材料制成,所述冷却歧管可以应付被暴露于较高的温度。所述冷却系统定位成使得其出口的平面相对于下方通过的产品处在特定间隙的水平面处。当产品从冷却歧管下经过时,空气的高压冷却射流朝向产品被向下引导,从而迅速地把产品的温度从较高的焙烧温度降低,并且最小化产品在较高温度下的滞留时间。【专利附图】【附图说明】参照以下描述结合附图可以更好地理解本专利技术的各实施例,其中:图1是根据本专利技术实施例的红外线炉的框图;图2是图1的红外线炉的局部剖视图;图3是根据本专利技术实施例的外壳集成冷却歧管的分解图;图4A-4C示出了根据本专利技术实施例的梯状通气件的分解图;图5A是外壳集成冷却歧管的示意性侧视图;并且图5B表示外壳集成冷却歧管的冷却曲线。应当理解的是,为了简单和清晰地说明,在附图中所示的元件不一定被准确地或按比例地绘制。例如,一些元件的尺寸可能为了清晰起见而相对于其它元件被夸大,或者几个物理组件可以被包括在一个功能块或元件中。此外,在被认为适当的地方,附图标记在附图中重复出现以指示相应的或类似的元件。此外,一些在附图中示出的块可以被组合成单一的功能。【具体实施方式】在下面的详细描述中提出了许多具体细节以便彻底理解本专利技术的各种实施例。本领域普通技术人员所理解的是,本专利技术的各实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实施。在其他情况下,公知的方法、步骤、组件和结构可能没有被详细描述,以便不混淆本专利技术的各实施例的细节。根据本专利技术各种的实施例,炉具备有外壳集成的冷却系统以在冷却过程中提供作为第一步的高性能的冷却。所述冷却系统包括冷却歧管,该冷却歧管被集成到外壳中并由与焙烧区相同的外壳材料制成,并毗邻焙烧区设置。因为冷却歧管由与外壳其余部分相同的材料制成,所述冷却歧管可以应付被暴露于较高的温度。冷却歧管定位成使得其出口的平面相对于下方通过的产品处在特定间隙的水平面处。当产品从冷却歧管下经过时,空气的高压冷却射流朝向产品被向下引导,从而迅速地把产品的温度从较高的焙烧温度降低,藉此最小化产品在较高温度下的滞留时间。外壳可以由绝热体砖或其它已知的绝热材料制成。现在参照图1,根据本专利技术一个实施例的红外线炉系统100包括通常已知为相继连续布置的干燥段102、燃尽/焙烧段104和冷却段106。高性能对流(HPC)冷却器段108位于冷却段106之后。在操作中,要处理的工件(诸如晶片或其它物体或产品)被放入干燥段102起始处的开口 110中,并且例如借助输送带等从一个段向前移动到下一段。如通常所知的,晶片例如取决于工艺、技术和晶片类型而暴露于不同的气体和温度下。然而,处理晶片的详情对于本专利技术实施例中的操作或描述而言没有必要,如以下将更详细描述的。晶片从段106进入HPC冷却器段108中,然后处理过的晶片在开口 112处从HPC冷却器段108离开。现在参照图2,示出了炉100的剖视图。在操作中,工件202 (即,要处理的物体或产品,诸如太阳能电池晶片)被提供给干燥段102的入口 110并通过传送带204在一个或多个加热器下被传送,所述传送带204限定了炉膛线(hearth line),在本实施例中,所述加热器是具有玻璃陶瓷盖的电线圈加热器。所述加热器沿干燥器段102的长度被设置在传送带的上方和下方,以加热工件202的顶部和底部。在干燥器段102的末端,工件202被传送到燃尽/焙烧段104,燃尽/焙烧段104有时被称为“焙烧处理”段。燃尽/焙烧段104包括一排红外线加热灯206,所述红外线加热灯206设在用于加热被输送经过燃尽/焙烧段104的工件202的上段和下段的每个中。尽管所示的只有一个区域,但燃尽/焙烧段104可具有多个区域,藉此提供具有可依照期望的工艺来对工件202提供温度曲线的不同温度的不同区域。当工件202已到达燃尽/焙烧段104的末端时,它被输送到冷却系统106。工件202的温度在冷却段106中迅速被降低至约600°C。冷却段106包括如下会讨论的空气充气室209。有利地,工件202当其在空气充气室209的下方通过时被迅速地冷却下来。HPC冷却器108包括梯状充气室216,当工件202在传送带230上经过该段时,所述梯状充气室216把高速冷却空气朝向工件202向下引导。被向下引导的空气用于冲击以便冷却以及用于冲击以便在较低速度的空气通过传送带230向上流动时提供压制力。上空气充气室218收集空气,并将其引导到上换热器220以进一步从空气中除去热量。换热器220运行从而把热量从炉中直接移出至室内环境大气或经过HVAC系统。下空气充气室222提供空气到下换热器224,以便以高流量但低流速来提供均匀的冷却空气,从而冷却运行穿过HPC冷却器108的带。梯状充气室216将均匀分布的空气向下提供在工件202上。多个排气墩208被提供在燃尽/焙烧段104和冷却段106之间,以便防止由空气充气室209向下引导到工件202上的冷却气体或空气干扰燃尽/焙烧段104中的工艺气体。现在参照图3,空气充气室209包括上空气充气室部210和下空气充气室部212。上、下空气充气室部210、212 —起形成空腔301,空气经由开口 302、304被引入所述空腔301,然后通过多个喷射孔214被向下引导到工件202上。上、下部210、212由与外壳其余部分相同的材料,例本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·R·多尔蒂D·J·布特兰德
申请(专利权)人:BTU国际公司
类型:
国别省市:

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