加工炉

技术领域

本申请涉及一种加工炉，特别涉及一种能够加热的加工炉。

背景技术

在利用加工炉对加工元件进行加工的过程中，通常需要在加工炉的炉膛中设置加热元件。一般来说，加热元件用于对炉膛中的气体进行加热，从而使得加工元件被输 送至相应区域时，也能够被加热至需要的温度。炉膛中的气体一般温度较高，而且根 据加工元件的不同，气体中还会含有污染物。例如当加工炉为回流焊炉，加工元件为 电路板时，气体中将会含有助焊剂等污染物；当加工炉为烧结炉，加工元件为太阳能 晶片等，气体中将会含有有机溶剂等污染物。如果炉膛中的气体逸出炉膛外，一方面 会造成热量损失，另一方面含有污染物的气体也会对环境造成污染。

发明内容

本申请的至少一个目的是提供一种加工炉，包括：炉膛，所述炉膛包括上壳体、 下壳体和容纳空间，所述上壳体连接在所述下壳体上方，并且在所述上壳体和所述下 壳体之间形成所述容纳空间，其中所述上壳体包括设置在所述炉膛的宽度方向上的一 对上侧边，所述下壳体包括设置在所述炉膛的宽度方向上的一对下侧边，所述一对上 侧边和所述一对下侧边沿所述炉膛的长度方向延伸，并且所述一对上侧边对应地与所 述一对下侧边连接，以连接所述上壳体和所述下壳体，并在所述炉膛的宽度方向上封 闭所述容纳空间；以及冷却装置，所述冷却装置被配置为沿所述炉膛的长度方向向所 述上侧边和所述下侧边提供冷，以冷却所述上侧边和所述下侧边。

根据上述内容，所述炉膛包括加热区，其中所述冷却装置被配置为冷却所述加热区对应的所述上侧边和所述下侧边。

根据上述内容，所述冷却装置被配置为用于流通冷却水，以通过与所述上侧边和所述下侧边接触，使冷却水冷却所述加热区对应的所述上侧边和所述下侧边。

根据上述内容，所述加工炉还包括设置在所述炉膛的宽度方向上的一对隔热密封组件，所述一对隔热密封组件沿着长度方向密封安装在相应的所述上侧边和所述下侧 边之间。

根据上述内容，所述冷却装置包括上部冷却装置和下部冷却装置；所述上部冷却装置被配置为冷却所述上侧边，所述下部冷却装置被配置为冷却所述下侧边。

根据上述内容，所述上部冷却装置包括两个沿所述炉膛的长度方向延伸的上部冷却管，所述两个上部冷却管分别连接在所述两个上侧边上方并与相应的所述上侧边接 触，以冷却所述上侧边；所述下部冷却装置包括两个沿所述炉膛的长度方向延伸的下 部冷却管，所述两个下部冷却管分别连接在所述两个下侧边下方并与相应的所述下侧 边接触，以冷却所述下侧边。

根据上述内容，所述上部冷却装置还包括上部连接管，所述上部连接管流体连通所述两个上部冷却管；所述下部冷却装置还包括下部连接管，所述上部连接管流体连 通所述两个下部冷却管。

根据上述内容，所述上壳体包括一对上侧壁，每个所述上侧边从所述上侧壁的底部向外延伸形成，其中每个所述上部冷却管被配置为与相应的所述上侧壁和所述上侧 边接触；所述下壳体包括一对下侧壁，每个所述下侧边从所述下侧壁的顶部向外延伸 形成，其中每个所述下部冷却管被配置为与相应的所述下侧壁和所述下侧边接触。

根据上述内容，所述上壳体还包括上翻边，所述上翻边从所述上侧边的外侧边缘向上翻折形成，所述上翻边、所述上侧边和所述上侧壁形成上凹槽，所述上部冷却管 被容纳在所述上凹槽中；所述下壳体包括下翻边，所述下翻边从所述下侧边的外侧边 缘向下翻折形成，所述下翻边、所述下侧边和所述下侧壁形成下凹槽，所述下部冷却 管被容纳在所述下凹槽中。

根据上述内容，所述加热区包括低温加热区和高温加热区，所述两个上部冷却装置的入口和所述下部冷却装置的入口设置在所述高温加热区。

通过下文中参照附图对本申请所作的描述，本申请的其它目的和优点将显而易见， 并可帮助对本申请有全面的理解。

附图说明

图1为本申请的加工炉的原理示意图；

图2A为图1所示加工炉的加热区的一个实施例的立体结构图；

图2B为图2A的局部放大图；

图2C为图2A的正视图；

图2D为图2A的侧视图。

具体实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本申请中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、 “左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等描述本申请的各种示例结构部分和元件， 但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定 的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语 只是作为说明而不应视作为限制。

图1为本申请的加工炉100的原理示意图。如图1所示，加工炉100具有炉膛110， 炉膛110具有长度方向L、宽度方向W和高度方向H，图1中示出加工炉100在长度 方向L和高度方向H上的结构。在炉膛110的长度方向L上，炉膛110包括加热区 102和冷却区105，加热区102设置在冷却区105的上游。加热区102中设有加热装置 213(参见图2A)，以用于对加工元件108进行加热，冷却区105中设有冷却装置(图 中未示出)，以用于冷却加工元件108。加热区102包括低温加热区101和高温加热区 103，低温加热区101中的温度低于高温加热区103的温度。

在炉膛110的高度方向H上，炉膛110包括相对设置的上炉膛111和下炉膛112， 以及设置在上炉膛111和下炉膛112之间的容纳空间106。上炉膛111、下炉膛112和 容纳空间106均沿长度方向L延伸。加工炉100还包括输送装置118，输送装置118 沿长度方向L延伸，用于承载并使加工元件108从炉膛110的左端进入容纳空间106， 在容纳空间106中移动依次经过炉膛110的加热区102和冷却区105后，从炉膛110 的右端输出，以完成加工元件108的加工处理。

在本实施例中，加工炉100为烧结炉，加工元件108为光伏器件。低温加热区101 为干燥区，高温加热区103为烧结区。光伏器件被输送装置118输送依次经过干燥区、 烧结区和冷却区105后输出炉膛110。在干燥区中，光伏器件被加热至约300℃，以吸 收热量以进行干燥处理，以使得光伏器件上印刷的浆料中有机物等能够挥发。在烧结 区中，光伏器件被加热至约800℃以继续吸收热量以进行烧结处理，以使得光伏器件 上的电极材料和硅加热达到共晶温度，硅原子以一定比例溶入到熔融状态的电极材料 中。在冷却区中，光伏器件吸收冷量以进行冷却处理至室温，以使得溶入电极材料中 的硅原子重新以固态形式结晶出来，使得电极与硅之间形成欧姆接触，从而得到太阳 能电池。本领域技术人员可以理解的是，加工炉100也可以为回流焊炉等其他炉。

图2A-图2D示出了加工炉100的加热区102的具体结构。其中图2A为加热区102 的立体结构图，图2B为图2A的局部放大图，图2C为图2A的正视图，图2D为图 2A的侧视图。如图2A-图2D所示，加热区102大致呈长方体形状，上炉膛111和下 炉膛112均沿长度方向L延伸，并且上炉膛111盖设在下炉膛112上方。

上炉膛111具有上壳体241，下炉膛112具有下壳体242，上壳体241和下壳体 242相互连接，并在上壳体241和下壳体242之间形成容纳空间106。当加工炉100 需要进行清洗保养等操作时，可以将上炉膛111相对于下炉膛112翻转，以打开炉膛 110中的容纳空间106。具体来说，上炉膛111还包括容纳在上壳体241内的加热装置 231和风机等加热部件，下炉膛112还包括容纳在下壳体242内的加热装置231和风 机等加热部件，在上炉膛111的加热部件和下炉膛112的加热部件之间形成容纳空间106。输送装置118输送加工元件108在容纳空间106中移动，以被上炉膛111和下炉 膛112中的加热部件加热。加工炉100还包括数个废气排出装置221，在本实施例中 废气排出装置221为三个，它们与炉膛中的容纳空间106流体连通，以排出容纳空间 106中的废气。

上壳体241具有顶部261和设置在顶部261在宽度方向W的两侧的一对上侧壁 244，下壳体242具有底部272和设置在底部272在宽度方向W的两侧的一对下侧壁 245。一对上侧壁244和一对下侧壁245对应的连接，以在宽度方向W上封闭容纳空 间106。在长度方向L上，上壳体241和下壳体242之间具有与容纳空间106连通的 开口，以供加工元件108输入和输出容纳空间106。

更具体来说，上壳体241包括一对上侧边214和一对上翻边216，一对上侧边214 和一对上翻边216设置在上侧壁244在宽度方向W上的外侧，并均沿长度方向L延伸。 在本实施例中，每个上侧边214由一个上侧壁244的底部边缘向外延伸形成，每个上 翻边216由每个上侧边214的外侧边缘向上翻折形成。由此，对应的上侧壁244的底 部、上侧边214和上翻边216能够形成一个大致呈方形的上凹槽236。

下壳体242包括一对下侧边215和一对下翻边217，一对下侧边215和一对下翻 边217设置在下侧壁245在宽度方向W上的外侧，并均沿长度方向L延伸。在本实施 例中，每个下侧边215由一个下侧壁245的顶部边缘向外延伸形成，每个下翻边217 由每个下侧边215的外侧边缘向下翻折形成。由此，对应的下侧壁245的顶部、下侧 边215和下翻边217能够形成一个大致呈方形的下凹槽237。

加工炉100还包括一对隔热密封组件220，一对隔热密封组件220设置在炉膛110的宽度方向W上的两侧，并沿长度方向L密封安装在相应的上侧边214和下侧边215 之间，以在宽度方向W上密封地封闭容纳空间106。具体来说，每个隔热密封组件220 包括隔热件219和密封件229，隔热件219设置在密封件229的内侧，也就是说隔热 件219处于密封件229的靠近容纳空间106的一侧。隔热件219为隔热材料制成，以 隔离容纳空间106中的热量。密封件229为弹性材料制成，以在宽度方向上隔离容纳 空间106中的气体。由此，容纳空间106在宽度方向W上的两侧能够被密封地封闭， 仅剩长度方向L上的两端能够与外部连通，以供加工元件108输入和输出。

加工炉100还包括冷却装置230，冷却装置230沿长度方向L向上侧边214和下 侧边215提供冷，以冷却上侧边214和下侧边215。在本实施例中，冷却装置230包 括上部冷却装置231和下部冷却装置232，上部冷却装置231包括两个沿长度方向L 延伸的上部冷却管233，两个上部冷却管233分别设置在两个上凹槽236中，并与相 应的上侧边214接触，以向相应的上侧边214提供冷，从而冷却一对上侧边214。

下部冷却装置232包括两个沿长度方向L延伸的下部冷却管234，两个下部冷却 管234分别设置在两个下凹槽237中，并与相应的下侧边215接触，以向相应的下侧 边215提供冷，从而冷却一对下侧边215。

在本实施例中，每个上部冷却管233和每个下部冷却管234各自用于流通冷却水，通过冷却水向相应的上侧边214和下侧边215以提供冷。本领域技术人员可以理解的 是，在其他的实施例中，上部冷却管233和下部冷却管234也可以用于流通其他的冷 却介质，例如冷却空气等。

上部冷却装置231还包括上部连接管222，下部冷却装置232包括下部连接管223。上部连接管222用于流体连通两个上部冷却管233，下部连接管223用于流体连通两 个下部冷却管234。由此，冷却水从上部冷却装置231的入口224进入一个上部冷却 管233后，能够流动经过两个上部冷却管233，最后从上部冷却装置231的出口225 流出。同样的，冷却水从下部冷却装置232的入口226进入一个下部冷却管234后， 能够流动经过两个下部冷却管234，最后从下部冷却装置232的出口227流出。

在本实施例中，上部冷却装置231的入口224、出口225和下部冷却装置232的 入口226、出口227均设置在加热区102的长度方向L上的同一端，例如靠近高温加 热区103的一端(即图2A中的后端)，以使得冷却水能够先流经靠近高温加热区103 的部分对应的上侧边214和下侧边215。而上部连接管222和下部连接管223设置在 加热区102的长度方向L上的另一端(即图2A中的前端)，以使得上部冷却管233和 下部冷却管234大致能够延伸经过整个加热区102对应的上侧边214和下侧边215。

本领域技术人员可以理解的是，在一些其他的实施例中，上部冷却装置231的入口224、出口225和下部冷却装置232的入口226、出口227也可以设置在不同的位置。 并且也可以不设置上部连接管和下部连接管，而使两个上部冷却管和两个下部冷却管 各自流通冷却水。

更具体来说，上部冷却管233和下部冷却管234为与上凹槽236和下凹槽237形 状匹配的方形管形状，每个冷却管的内部具有供冷却水流通的流体通道(图中未示出)。 上部冷却管233的底部与上侧边214接触，并且上部冷却管233的内侧与上侧壁244 接触，以使得上部冷却管233内部的冷却水能够通过接触与上壳体241进行热交换， 从而向与之接触的部位提供冷，例如向上侧边214提供冷。上部冷却管233的外侧通 过紧固组件263与上侧壁244或上翻边216紧固连接，以使得上部冷却管233相对于 上侧边214位置固定。上部连接管222连接在两个上部冷却管233的前端的顶部之间， 上部冷却装置231的入口224和出口225分别连接至两个上部冷却管233的后端的顶 部。

类似的，下部冷却管234的顶部与下侧边215接触，下部冷却管234的内侧与下 侧壁245接触，以使得下部冷却管234的冷却水能够通过接触与下壳体242进行热交 换，从而向与之接触的部位提供冷，例如向下侧边215提供冷。下部冷却管234的外 侧通过紧固组件与下侧壁245或下翻边217紧固连接，以使得下部冷却管234相对于 下侧边215位置固定。下部连接管223连接在两个下部冷却管234的前端的顶部之间， 下部冷却装置232的入口226和出口227分别连接至两个下部冷却管234的后端的顶 部。

进一步如图2C和图2D所示，箭头示出了冷却水的流动方向。由此，冷却水从上 部冷却装置231的入口224进入上部冷却装置231后，大致先从一个上部冷却管233 的后端向前沿着长度方向L流动到前端后(即图2D中从右向左流动)，再经过上部连 接管222进入另一个上部冷却管233中(即在图2C中从右侧的上部冷却管233向左 流动到左侧的上部冷却管233中)，然后从前向后流动到后端，最后从上部冷却装置 231的出口225流出。并且，冷却水从下部冷却装置232的入口226进入下部冷却装 置232后，大致先从一个下部冷却管234的后端向前沿着长度方向L流动到前端后(即 图2D中从右向左流动)，再经过下部连接管223进入另一个下部冷却管234中(即在 图2C中从右侧的下部冷却管234向左流动到左侧的下部冷却管234中)，然后从前向 后流动到后端，最后从下部冷却装置232的出口227流出。

在一般的加工炉中，为了防止炉膛中的气体溢出炉膛外，通常在炉膛的上壳体与下壳体的对应位置设置上侧边和下侧边，并在上侧边和下侧边之间设置隔热密封组件， 以在宽度方向W上密封地封闭容纳空间。但是当金属制成的壳体受到较高的热量时， 壳体容易发生变形，特别是上侧边和下侧边如果发生翘曲变形，将会导致隔热密封组 件失效。

申请人经过长期观察发现，可能由于壳体受热不均匀，导致在炉膛的长度方向上，上侧边和下侧边的变形程度不完全一致，因此炉膛可能造成隔热密封组件局部失效。 并且由于炉膛的长度一般较长，难以通过控制或矫正上侧边和下侧边的形状来完全避 免隔热密封组件局部失效。

本申请避免通过控制整个长度方向上的上侧边和下侧边的形状来保持隔热密封组 件的功能，而是通过设置沿炉膛的长度方向延伸的冷却装置来对上侧边和下侧边进行冷却，以防止壳体在上侧边和下侧边处发生的变形，从而避免隔热密封组件失效。

本申请的冷却装置包括用于与上侧边和下侧边接触换热的冷却管，利用了上侧边和下侧边处的凹槽来容纳冷却管，可以无需另外设置支架等组件来固定冷却管，因此 可以直接在现有的炉结构的基础上新增冷却装置，改造成本低。并且本申请的冷却装 置将冷却管形状设置为与凹槽形状匹配，能够增加冷却上侧边和下侧边的接触面积， 提高冷却效果。

并且本申请的冷却装置包括各自独立的上部冷却装置和下部冷却装置，上部冷却装置是相对于上壳体固定的，下部冷却装置是相对于下壳体固定的，使得上部冷却装 置和下部冷却装置相互之间不会影响，因此即使炉膛被打开，也不会对上部冷却装置 和下部冷却装置造成影响。

此外，本申请的炉的冷却装置设置在炉膛的加热区部分，冷却水从高温加热区进入冷却装置，能够更好地冷却上侧边和下侧边中温度更高的部分。

尽管已经结合以上概述的实施例的实例描述了本公开，但是对于本领域中至少具有普通技术的人员而言，各种替代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案，无论 是已知的或是现在或可以不久预见的，都可能是显而易见的。另外，本说明书中所描 述的技术效果和/或技术问题是示例性而不是限制性的；所以本说明书中的披露可能用 于解决其他技术问题和具有其他技术效果和/或可以解决其他技术问题。因此，如上陈 述的本公开的实施例的实例旨在是说明性而不是限制性的。在不背离本公开的精神或 范围的情况下，可以进行各种改变。因此，本公开旨在包括所有已知或较早开发的替 代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案。