專利名稱：高效聲波硅材料濕處理設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種光伏生產設備，具體涉及ー種高效聲波硅材料濕處理設備。
背景技術：
光伏產業(yè)對中國能源供應、能源安全、節(jié)能減排、保護環(huán)境將起到非常積極的影響，國家非常重視這一新興戰(zhàn)略性產業(yè)的發(fā)展，出臺的“十二五”能源規(guī)劃中提到要大力發(fā)展光伏應用。2011年8月初，國家發(fā)展和改革委員會出臺了 1元/kWh的光伏發(fā)電上網(wǎng)標桿電價政策，立即啟動了中國國內市場需求，能源局最新數(shù)據(jù)顯示，2011年中國全年新增安裝量首次達到2. 2GW(220萬千瓦)。隨著光伏發(fā)電成本的不斷降低，快速開拓市場應用，尤其是國內市場的應用，使之成為可持續(xù)發(fā)展的綠色經(jīng)濟增長點，是我們面臨的重要課題。光伏“1元/度電”時代的到來，光伏將成為“節(jié)能減排”、應對氣候變化的動カ和源泉，光伏技術和傳統(tǒng)能源技術相結·合，亦可實現(xiàn)未來能源結構的逐漸調整，以實現(xiàn)從化石能源向可再生能源的穩(wěn)步及時轉型。娃材料是光伏產業(yè)的ー種重要原料，娃材料的潔凈程度對于光伏產品的性能有著重大影響。而目前一般的硅材料清洗設備中，硅材料經(jīng)混酸槽清洗后再使用單槽靜態(tài)超聲清洗，由于不同形狀的硅材料在花籃中擺放比較緊密且相互接觸，超聲波能量常常無法穿透密集的層層硅材料縫隙，所以當盛放過多硅材料時會造成位于花籃中間不同形狀的硅材料濕處理(刻蝕及清洗)效果無法保證，另外，由于設置在花籃上方的把手容易妨礙硅材料的放置，所以現(xiàn)有花籃通常最多盛放20Kg硅材料。此外，由于清洗的出來的污染物顆粒和殘余酸液不能及時排出槽體，隨著清洗籃數(shù)的增多，會產生累積，導致洗出來的硅材料質量不高，需要返エ再次清洗，清洗時間長，清洗產量低。并且酸洗段與水洗段沒有進行有效的隔離，可能造成交叉污染，影響硅材料的清洗品質，造成清洗成品合格率偏低。在現(xiàn)有硅材料濕處理設備中，清洗之后通常只是使用氮氣循環(huán)吹掃花籃表面，以便除去花籃及硅材料表面的水分，但花籃和不同形狀的硅材料內部及底部攜帯的大量水分無法及時排出，増加了烘干時間，生產效率低，資源消耗大，進而造成人力資源、自然資源的大量浪費，提高了清洗的成本，降低了產品在價格上的競爭力。

實用新型內容本實用新型解決的技術問題是提供一種高效聲波硅材料濕處理設備，改善硅材料的清洗質量，提高硅材料的清洗效率和產量，大大節(jié)省人力物カ資源。本實用新型采用下述技術方案來解決上述技術問題一種高效聲波硅材料濕處理設備，包括依次設置的至少ー個混酸槽、至少ー個水封槽、至少ー個溢流槽和至少ー個除水槽，以及用于容納硅材料并通過傳輸機構在所述混酸槽、水封槽、溢流槽和除水槽之間傳輸?shù)幕ɑ@；所述混酸槽、溢流槽和除水槽中分別設有聲波振動裝置。本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備，聲波振動裝置可以使位于花籃中間的各種形狀的硅材料也能夠得到充分的清洗，并且在除水槽能將上述硅材料與花籃中攜帯的大量水分充分抖落，以便提高烘干效率與減少烘干時間，提高了硅料濕處理的效率、質量和產量，大大節(jié)省了人力物カ資源。所述水封槽的槽體中部上方設有隔斷門板，所述隔斷門板的兩側分別設有與所述混酸槽相鄰的第一エ位以及與所述溢流槽相鄰的第二エ位，所述水封槽的槽底設有連接所述第一エ位與第二エ位的導軌，所述花籃在氣缸驅動下沿著所述導軌運動。所述聲波振動裝置包括，懸置于對應的槽體中以用于放置花籃的托架，連接在對應的槽壁和托架之間的連接件，以及與所述連接件相連以驅動所述托架垂直振動的聲波振動電機。所述聲波振動電機的頻率為5-20000HZ，振幅為l_20mm。所述托架為L形。 所述水封槽的槽壁上設有位置傳感器。所述水封槽的槽底上設有至少ー個排液ロ，所述水封槽的排液ロ包括溢流排液ロ和/或手動排液ロ。所述溢流槽至少為兩階溢流槽，其包括依次設置的熱水槽和至少ー個超聲水槽，所述熱水槽和超聲水槽中分別設有聲波振動裝置。所述水封槽的槽壁上設有至少ー個進液ロ，所述熱水槽和超聲水槽的槽底上分別設有至少ー個排液ロ，所述熱水槽和超聲水槽的排液ロ與所述水封槽的進液ロ相連。所述熱水槽中設有加熱器，所述熱水槽中的液體溫度為75_80°C。所述超聲水槽的槽底和/或槽壁上設有與超聲發(fā)生器相連的超聲振子，所述超聲振子的頻率為28-40KHZ。所述混酸槽的槽壁上設有至少兩個進液ロ，所述混酸槽的進液ロ包括HF進液ロ和HC1進液ロ。所述混酸槽的槽壁上設有液位傳感器。所述混酸槽的槽體內設有冷卻盤管，所述混酸槽內的液體溫度<25°C。所述花籃具有設置在花籃側面的把手。本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備，通過溢流槽徹底清洗硅材料表面的顆粒物以及酸洗過程中的殘余酸液，并在混酸槽和溢流槽之間的水封槽槽體中部上方設置隔斷門板以將酸洗段與水洗段進行隔離，避免了交叉污染，設置在各槽體中的聲波振動裝置可以使位于花籃中間的不同形狀的硅材料得到充分的刻蝕及清洗，并且在除水槽中能將硅材料與花籃中攜帯的大量水分充分抖落以便提高烘干效果，改善了硅材料清洗質量，提高了清洗效率和產量，大大節(jié)省了人力物カ資源。

圖1為本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備的結構示意圖；圖2為本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備的混酸槽的側視圖；圖3為本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備的水封槽與隔斷門板的示意圖；圖4為本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備的水封槽的側視圖；圖5為本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備的水封槽的俯視圖；[0029]圖6為本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備的三階溢流槽的側視圖；圖7為本實用新型的聞效聲波娃材料濕處通設備的超聲水槽的側視圖；圖8為本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備的聲波振動裝置的側視圖；圖9為本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備的 花籃的側視圖。
具體實施方式
以下結合附圖給出本實用新型的具體實施方式
，以詳細說明本實用新型的技術方案。如圖1所示，本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備包括依次設置的至少ー個混酸槽1、至少ー個水封槽2、至少ー個溢流槽3和至少ー個除水槽6，以及用于容納硅材料并通過傳輸機構例如機械手(未示出)在混酸槽1、水封槽2、溢流槽3和除水槽6之間傳輸?shù)幕ɑ@4。其中，混酸槽1、溢流槽3和除水槽6中分別設有聲波振動裝置(見圖8)。如圖8所示，聲波振動裝置包括懸置于對應的槽體中以用于放置花籃4的托架71，連接在對應的槽壁和托架71之間的連接件72，以及與連接件72相連以驅動托架71垂直振動的聲波振動電機73。其中，托架可以為圖8所示的L形，也可以具有適于放置花籃的其它任意形狀。通常，聲波振動電機的振動頻率為5-20000HZ，振幅為l-20mm，不同頻率和振幅所產生的振動效果足以將硅材料中10 μ m以上的各種尺寸污染物顆粒充分清洗干凈，大大改善硅材料的清洗效果，并且可以節(jié)省清洗過程中所需的超聲裝置費用。由于混酸槽1和溢流槽3的槽體內設置了聲波振動裝置，所以即使是位于花籃中間的硅材料也能夠在振動及交叉移動中得到充分的清洗，并且本實用新型的濕處理設備優(yōu)選采用把手41設置在側面的花籃(如圖9所示)，由于聲波振動裝置有助于更有效的濕處理，這種花籃每次盛放的硅材料可達50Kg以上，極大地提高了清洗效率和產量。例如，若采用可盛放30Kg娃材料的花籃,本實用新型濕處理設備的清洗產量可以達到300kg/hr以上，極大地増加了最終客戶的設備擁有價值(C00)。此外，經(jīng)過混酸槽1、水封槽2、溢流槽3的清洗之后，將清洗完畢后的硅料花籃放入除水槽6中的聲波振動裝置進行低頻振動處理，可以將不同形狀的硅材料與花籃中攜帯的大量水分抖落，為后續(xù)烘干節(jié)省了時間，提高了生產效率，降低了資源消耗。在本實用新型的ー個具體實施例中，混酸槽1的結構如圖2所示，其槽壁上設有至少兩個進液ロ，例如HF進液ロ 11和HC1進液ロ 12，并通過安裝在槽壁上的液位傳感器13控制槽內的液位高度，進而控制用于混合的酸液成分比例?；焖岵鄣牟垠w內還設有冷卻盤管14，該冷卻盤管14優(yōu)選設置于槽體內四周，用于將混酸槽內的混合酸液溫度控制在<25°C，保證混合酸液的清洗效果?；焖岵鄣牟鄣咨显O有至少ー個排液ロ 15，用于排出廢棄的酸液。在混酸槽中，HF與HC1按照所需比例混合并控制在適當溫度，然后，機械手抓取容納有硅材料的花籃并將其浸入混酸槽中，經(jīng)過30秒左右的反應時間，清洗去除硅材料表面的金屬離子等污染物，并使硅材料表面呈現(xiàn)疏水性，以便利于后續(xù)的清洗和烘干。在本實用新型的另一具體實施例中，如圖3、4、5所示，為避免交叉污染硅材料，將設備前段的混酸槽清洗與后段的溢流槽清洗進行分隔，在水封槽2的槽體中部上方設置ー塊PVC隔斷門板5，隔斷門板的兩側分別設有與混酸槽相鄰的第一エ位22以及與溢流槽相鄰的第二エ位23，水封槽的槽底還設有連接第一エ位與第二エ位的PVC導軌24，花籃在無桿氣缸25的驅動下沿著導軌24在第一エ位與第二エ位之間運動。清洗吋，負責上一エ序的機械手將經(jīng)混酸槽清洗后的花籃4放置于水封槽中的第ーエ位22，花籃在槽體兩側的無桿汽缸25驅動下，沿著槽底的PVC導軌24向著溢流槽3方向運動，直至到達第二エ位23，經(jīng)槽壁上的位置傳感器(未示出)確認后，負責下一エ序的機械手運動到該第二エ位抓取花籃4以使籃中的硅材料進入下一清洗エ序。另外，花籃在水封槽中向著溢流槽方向運動時，無桿氣缸可設定為往返運動兩次，最后停留在第二エ位，目的是充分清洗硅材料上殘余的微量酸液，可以提高硅材料的清洗效果。在本實用新型的又一具體實施例中，溢流槽3至少為兩階溢流槽，其包括依次設置的熱水槽和至少ー個頻率為28 — 40KHZ的超聲水槽，其中，混酸槽、熱水槽和超聲水槽中分別設有聲波振動裝置，以便對酸洗后的硅材料進行充分濕處理。在如圖6所示的實施例中，三階溢流槽3包括依次設置的熱水槽31、高頻超聲水槽32和低頻超聲水槽33，花籃通過機械手的傳輸依次浸入熱水槽、高頻超聲水槽和低頻超聲水槽進行清洗。熱水槽31的槽壁上設有至少ー個進液ロ 34，由此進入的去離子水經(jīng)設于熱水槽中的加熱器35加熱并維持在75-80°C，這樣將有效提高硅材料表面溫度，一方面有利于改善清洗效果，縮短清洗時`間；另一方面也有利于改善烘干效果，縮短烘干時間。經(jīng)過加熱的去離子水依次流入高頻超·聲水槽32和低頻超聲水槽33，高頻超聲水槽和低頻超聲水槽的槽底和/或槽壁(參見圖7)上分別設有超聲振子36、37，所述超聲振子分別與超聲發(fā)生器(未示出)相連。高頻超聲水槽的超聲振子36的頻率為40KHZ，從而利用高頻超聲波對不規(guī)則的硅材料進行清洗，其穿透カ較強，可清洗硅材料表面的縫隙、小孔等，主要清洗與硅材料表面結合力較弱的顆粒；低頻超聲水槽的超聲振子37的頻率為28KHZ，從而利用低頻超聲波對不規(guī)則的硅材料進行清洗，其對槽內的純水空化程度高，主要清洗與硅材料表面結合強度高的顆粒。通過溢流槽的清洗，既可有效去除硅材料表面的顆粒物，又可充分清洗硅材料在酸洗過程中的少量殘余酸液，清洗后的硅材料質量高，可直接烘干包裝。另外，熱水槽、高頻超聲水槽和低頻超聲水槽的槽底上分別設有至少ー個排液ロ38，用于排出廢棄的去離子水，該排液ロ 38也可以與設于水封槽的槽壁上的進液ロ(未示出)相連，如此，則水封槽的進水是以后道エ序中三階溢流槽的溢流水為來源，可最大程度上節(jié)約水的使用，并最終由設于水封槽槽底的溢流排液ロ 26排放。優(yōu)選地，水封槽的槽底另外設有手動排液ロ 27,可以手動進行排液操作。以上雖然描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，包括依次設置的至少一個混酸槽、至少一個水封槽、至少一個溢流槽和至少一個除水槽，以及用于容納硅材料并通過傳輸機構在所述混酸槽、水封槽、溢流槽和除水槽之間傳輸?shù)幕ɑ@；所述混酸槽、溢流槽和除水槽中分別設有聲波振動裝置。
2.如權利要求I所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述水封槽的槽體中部上方設有隔斷門板，所述隔斷門板的兩側分別設有與所述混酸槽相鄰的第一工位以及與所述溢流槽相鄰的第二工位，所述水封槽的槽底設有連接所述第一工位與第二工位的導軌，所述花籃在氣缸驅動下沿著所述導軌運動。
3.如權利要求I或2所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述聲波振動裝置包括，懸置于對應的槽體中以用于放置花籃的托架，連接在對應的槽壁和托架之間的連接件，以及與所述連接件相連以驅動所述托架垂直振動的聲波振動電機。
4.如權利要求3所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述聲波振動電機的頻率為5-20000HZ，振幅為l-20mm。
5.如權利要求3所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述托架為L形。
6.如權利要求I或2所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述水封槽的槽壁上設有位置傳感器。
7.如權利要求I或2所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述水封槽的槽底上設有至少一個排液口，所述水封槽的排液口包括溢流排液口和/或手動排液口。
8.如權利要求I或2所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述溢流槽至少為兩階溢流槽，其包括依次設置的熱水槽和至少一個超聲水槽，所述熱水槽和超聲水槽中分別設有聲波振動裝置。
9.如權利要求8所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述水封槽的槽壁上設有至少一個進液口，所述熱水槽和超聲水槽的槽底上分別設有至少一個排液口，所述熱水槽和超聲水槽的排液口與所述水封槽的進液口相連。
10.如權利要求8所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述熱水槽中設有加熱器，所述熱水槽中的液體溫度為75-80°C。
11.如權利要求8所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述超聲水槽的槽底和/或槽壁上設有與超聲發(fā)生器相連的超聲振子，所述超聲振子的頻率為28-40KHZ。
12.如權利要求I或2所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述混酸槽的槽壁上設有至少兩個進液口，所述混酸槽的進液口包括HF進液口和HCl進液口。
13.如權利要求I或2所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述混酸槽的槽壁上設有液位傳感器。
14.如權利要求I或2所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述混酸槽的槽體內設有冷卻盤管，所述混酸槽內的液體溫度<25°C。
15.如權利要求I或2所述的高效聲波硅材料濕處理設備，其特征在于，所述花籃具有設置在花籃側面的把手。
專利摘要本實用新型提供一種高效聲波硅材料濕處理設備，包括依次設置的至少一個混酸槽、至少一個水封槽、至少一個溢流槽和至少一個除水槽，以及用于容納硅材料并通過傳輸機構在所述混酸槽、水封槽、溢流槽和除水槽之間傳輸?shù)幕ɑ@；所述水封槽的槽體中部上方設有隔斷門板；所述混酸槽、溢流槽和除水槽中分別設有聲波振動裝置。本實用新型的高效聲波硅材料濕處理設備，可以使位于花籃中間的各種形狀的硅材料也能夠得到充分的清洗，并且在除水槽中能將上述硅材料與花籃中攜帶的大量水分充分抖落以便提高烘干效率與減少烘干時間，并且改善了硅材料清洗質量，提高了硅料濕處理的效率和產量，大大節(jié)省了人力物力資源。
文檔編號B08B3/12GK202752271SQ20122027695
公開日2013年2月27日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權日2012年6月12日
發(fā)明者倪黨生, 李陽, 朱衛(wèi)然 申請人:上海思恩電子技術有限公司