专利名称：高效声波硅材料湿处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种光伏生产设备，具体涉及ー种高效声波硅材料湿处理设备。
背景技术：
光伏产业对中国能源供应、能源安全、节能减排、保护环境将起到非常积极的影响，国家非常重视这一新兴战略性产业的发展，出台的“十二五”能源规划中提到要大力发展光伏应用。2011年8月初，国家发展和改革委员会出台了 1元/kWh的光伏发电上网标杆电价政策，立即启动了中国国内市场需求，能源局最新数据显示，2011年中国全年新增安装量首次达到2. 2GW(220万千瓦)。随着光伏发电成本的不断降低，快速开拓市场应用，尤其是国内市场的应用，使之成为可持续发展的绿色经济增长点，是我们面临的重要课题。光伏“1元/度电”时代的到来，光伏将成为“节能减排”、应对气候变化的动カ和源泉，光伏技术和传统能源技术相结·合，亦可实现未来能源结构的逐渐调整，以实现从化石能源向可再生能源的稳步及时转型。娃材料是光伏产业的ー种重要原料，娃材料的洁净程度对于光伏产品的性能有着重大影响。而目前一般的硅材料清洗设备中，硅材料经混酸槽清洗后再使用单槽静态超声清洗，由于不同形状的硅材料在花篮中摆放比较紧密且相互接触，超声波能量常常无法穿透密集的层层硅材料缝隙，所以当盛放过多硅材料时会造成位于花篮中间不同形状的硅材料湿处理(刻蚀及清洗)效果无法保证，另外，由于设置在花篮上方的把手容易妨碍硅材料的放置，所以现有花篮通常最多盛放20Kg硅材料。此外，由于清洗的出来的污染物颗粒和残余酸液不能及时排出槽体，随着清洗篮数的增多，会产生累积，导致洗出来的硅材料质量不高，需要返エ再次清洗，清洗时间长，清洗产量低。并且酸洗段与水洗段没有进行有效的隔离，可能造成交叉污染，影响硅材料的清洗品质，造成清洗成品合格率偏低。在现有硅材料湿处理设备中，清洗之后通常只是使用氮气循环吹扫花篮表面，以便除去花篮及硅材料表面的水分，但花篮和不同形状的硅材料内部及底部携帯的大量水分无法及时排出，増加了烘干时间，生产效率低，资源消耗大，进而造成人力资源、自然资源的大量浪费，提高了清洗的成本，降低了产品在价格上的竞争力。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题是提供一种高效声波硅材料湿处理设备，改善硅材料的清洗质量，提高硅材料的清洗效率和产量，大大节省人力物カ资源。本实用新型采用下述技术方案来解决上述技术问题一种高效声波硅材料湿处理设备，包括依次设置的至少ー个混酸槽、至少ー个水封槽、至少ー个溢流槽和至少ー个除水槽，以及用于容纳硅材料并通过传输机构在所述混酸槽、水封槽、溢流槽和除水槽之间传输的花篮；所述混酸槽、溢流槽和除水槽中分别设有声波振动装置。本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备，声波振动装置可以使位于花篮中间的各种形状的硅材料也能够得到充分的清洗，并且在除水槽能将上述硅材料与花篮中携帯的大量水分充分抖落，以便提高烘干效率与减少烘干时间，提高了硅料湿处理的效率、质量和产量，大大节省了人力物カ资源。所述水封槽的槽体中部上方设有隔断门板，所述隔断门板的两侧分别设有与所述混酸槽相邻的第一エ位以及与所述溢流槽相邻的第二エ位，所述水封槽的槽底设有连接所述第一エ位与第二エ位的导轨，所述花篮在气缸驱动下沿着所述导轨运动。所述声波振动装置包括，悬置于对应的槽体中以用于放置花篮的托架，连接在对应的槽壁和托架之间的连接件，以及与所述连接件相连以驱动所述托架垂直振动的声波振动电机。所述声波振动电机的频率为5-20000HZ，振幅为l_20mm。所述托架为L形。 所述水封槽的槽壁上设有位置传感器。所述水封槽的槽底上设有至少ー个排液ロ，所述水封槽的排液ロ包括溢流排液ロ和/或手动排液ロ。所述溢流槽至少为两阶溢流槽，其包括依次设置的热水槽和至少ー个超声水槽，所述热水槽和超声水槽中分别设有声波振动装置。所述水封槽的槽壁上设有至少ー个进液ロ，所述热水槽和超声水槽的槽底上分別设有至少ー个排液ロ，所述热水槽和超声水槽的排液ロ与所述水封槽的进液ロ相连。所述热水槽中设有加热器，所述热水槽中的液体温度为75_80°C。所述超声水槽的槽底和/或槽壁上设有与超声发生器相连的超声振子，所述超声振子的频率为28-40KHZ。所述混酸槽的槽壁上设有至少两个进液ロ，所述混酸槽的进液ロ包括HF进液ロ和HC1进液ロ。所述混酸槽的槽壁上设有液位传感器。所述混酸槽的槽体内设有冷却盘管，所述混酸槽内的液体温度<25°C。所述花篮具有设置在花篮侧面的把手。本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备，通过溢流槽彻底清洗硅材料表面的颗粒物以及酸洗过程中的残余酸液，并在混酸槽和溢流槽之间的水封槽槽体中部上方设置隔断门板以将酸洗段与水洗段进行隔离，避免了交叉污染，设置在各槽体中的声波振动装置可以使位于花篮中间的不同形状的硅材料得到充分的刻蚀及清洗，并且在除水槽中能将硅材料与花篮中携帯的大量水分充分抖落以便提高烘干效果，改善了硅材料清洗质量，提高了清洗效率和产量，大大节省了人力物カ资源。
图1为本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备的结构示意图；图2为本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备的混酸槽的侧视图；图3为本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备的水封槽与隔断门板的示意图；图4为本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备的水封槽的侧视图；图5为本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备的水封槽的俯视图；[0029]图6为本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备的三阶溢流槽的侧视图；图7为本实用新型的闻效声波娃材料湿处通设备的超声水槽的侧视图；图8为本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备的声波振动装置的侧视图；图9为本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备的 花篮的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型的具体实施方式
，以详细说明本实用新型的技术方案。如图1所示，本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备包括依次设置的至少ー个混酸槽1、至少ー个水封槽2、至少ー个溢流槽3和至少ー个除水槽6，以及用于容纳硅材料并通过传输机构例如机械手(未示出)在混酸槽1、水封槽2、溢流槽3和除水槽6之间传输的花篮4。其中，混酸槽1、溢流槽3和除水槽6中分别设有声波振动装置(见图8)。如图8所示，声波振动装置包括悬置于对应的槽体中以用于放置花篮4的托架71，连接在对应的槽壁和托架71之间的连接件72，以及与连接件72相连以驱动托架71垂直振动的声波振动电机73。其中，托架可以为图8所示的L形，也可以具有适于放置花篮的其它任意形状。通常，声波振动电机的振动频率为5-20000HZ，振幅为l-20mm，不同频率和振幅所产生的振动效果足以将硅材料中10 μ m以上的各种尺寸污染物颗粒充分清洗干净，大大改善硅材料的清洗效果，并且可以节省清洗过程中所需的超声装置费用。由于混酸槽1和溢流槽3的槽体内设置了声波振动装置，所以即使是位于花篮中间的硅材料也能够在振动及交叉移动中得到充分的清洗，并且本实用新型的湿处理设备优选采用把手41设置在侧面的花篮(如图9所示)，由于声波振动装置有助于更有效的湿处理，这种花篮每次盛放的硅材料可达50Kg以上，极大地提高了清洗效率和产量。例如，若采用可盛放30Kg娃材料的花篮,本实用新型湿处理设备的清洗产量可以达到300kg/hr以上，极大地増加了最终客户的设备拥有价值(C00)。此外，经过混酸槽1、水封槽2、溢流槽3的清洗之后，将清洗完毕后的硅料花篮放入除水槽6中的声波振动装置进行低频振动处理，可以将不同形状的硅材料与花篮中携帯的大量水分抖落，为后续烘干节省了时间，提高了生产效率，降低了资源消耗。在本实用新型的ー个具体实施例中，混酸槽1的结构如图2所示，其槽壁上设有至少两个进液ロ，例如HF进液ロ 11和HC1进液ロ 12，并通过安装在槽壁上的液位传感器13控制槽内的液位高度，进而控制用于混合的酸液成分比例。混酸槽的槽体内还设有冷却盘管14，该冷却盘管14优选设置于槽体内四周，用于将混酸槽内的混合酸液温度控制在<25°C，保证混合酸液的清洗效果。混酸槽的槽底上设有至少ー个排液ロ 15，用于排出废弃的酸液。在混酸槽中，HF与HC1按照所需比例混合并控制在适当温度，然后，机械手抓取容纳有硅材料的花篮并将其浸入混酸槽中，经过30秒左右的反应时间，清洗去除硅材料表面的金属离子等污染物，并使硅材料表面呈现疏水性，以便利于后续的清洗和烘干。在本实用新型的另一具体实施例中，如图3、4、5所示，为避免交叉污染硅材料，将设备前段的混酸槽清洗与后段的溢流槽清洗进行分隔，在水封槽2的槽体中部上方设置ー块PVC隔断门板5，隔断门板的两侧分别设有与混酸槽相邻的第一エ位22以及与溢流槽相邻的第二エ位23，水封槽的槽底还设有连接第一エ位与第二エ位的PVC导轨24，花篮在无杆气缸25的驱动下沿着导轨24在第一エ位与第二エ位之间运动。清洗吋，负责上一エ序的机械手将经混酸槽清洗后的花篮4放置于水封槽中的第ーエ位22，花篮在槽体两侧的无杆汽缸25驱动下，沿着槽底的PVC导轨24向着溢流槽3方向运动，直至到达第二エ位23，经槽壁上的位置传感器(未示出)确认后，负责下一エ序的机械手运动到该第二エ位抓取花篮4以使篮中的硅材料进入下一清洗エ序。另外，花篮在水封槽中向着溢流槽方向运动时，无杆气缸可设定为往返运动两次，最后停留在第二エ位，目的是充分清洗硅材料上残余的微量酸液，可以提高硅材料的清洗效果。在本实用新型的又一具体实施例中，溢流槽3至少为两阶溢流槽，其包括依次设置的热水槽和至少ー个频率为28 — 40KHZ的超声水槽，其中，混酸槽、热水槽和超声水槽中分别设有声波振动装置，以便对酸洗后的硅材料进行充分湿处理。在如图6所示的实施例中，三阶溢流槽3包括依次设置的热水槽31、高频超声水槽32和低频超声水槽33，花篮通过机械手的传输依次浸入热水槽、高频超声水槽和低频超声水槽进行清洗。热水槽31的槽壁上设有至少ー个进液ロ 34，由此进入的去离子水经设于热水槽中的加热器35加热并维持在75-80°C，这样将有效提高硅材料表面温度，一方面有利于改善清洗效果，缩短清洗时`间；另一方面也有利于改善烘干效果，缩短烘干时间。经过加热的去离子水依次流入高频超·声水槽32和低频超声水槽33，高频超声水槽和低频超声水槽的槽底和/或槽壁(參见图7)上分别设有超声振子36、37，所述超声振子分别与超声发生器(未示出)相连。高频超声水槽的超声振子36的频率为40KHZ，从而利用高频超声波对不规则的硅材料进行清洗，其穿透カ较强，可清洗硅材料表面的缝隙、小孔等，主要清洗与硅材料表面结合力较弱的颗粒；低频超声水槽的超声振子37的频率为28KHZ，从而利用低频超声波对不规则的硅材料进行清洗，其对槽内的纯水空化程度高，主要清洗与硅材料表面结合强度高的颗粒。通过溢流槽的清洗，既可有效去除硅材料表面的颗粒物，又可充分清洗硅材料在酸洗过程中的少量残余酸液，清洗后的硅材料质量高，可直接烘干包装。另外，热水槽、高频超声水槽和低频超声水槽的槽底上分別设有至少ー个排液ロ38，用于排出废弃的去离子水，该排液ロ 38也可以与设于水封槽的槽壁上的进液ロ(未示出)相连，如此，则水封槽的进水是以后道エ序中三阶溢流槽的溢流水为来源，可最大程度上节约水的使用，并最终由设于水封槽槽底的溢流排液ロ 26排放。优选地，水封槽的槽底另外设有手动排液ロ 27,可以手动进行排液操作。以上虽然描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，包括依次设置的至少一个混酸槽、至少一个水封槽、至少一个溢流槽和至少一个除水槽，以及用于容纳硅材料并通过传输机构在所述混酸槽、水封槽、溢流槽和除水槽之间传输的花篮；所述混酸槽、溢流槽和除水槽中分别设有声波振动装置。
2.如权利要求I所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述水封槽的槽体中部上方设有隔断门板，所述隔断门板的两侧分别设有与所述混酸槽相邻的第一工位以及与所述溢流槽相邻的第二工位，所述水封槽的槽底设有连接所述第一工位与第二工位的导轨，所述花篮在气缸驱动下沿着所述导轨运动。
3.如权利要求I或2所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述声波振动装置包括，悬置于对应的槽体中以用于放置花篮的托架，连接在对应的槽壁和托架之间的连接件，以及与所述连接件相连以驱动所述托架垂直振动的声波振动电机。
4.如权利要求3所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述声波振动电机的频率为5-20000HZ，振幅为l-20mm。
5.如权利要求3所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述托架为L形。
6.如权利要求I或2所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述水封槽的槽壁上设有位置传感器。
7.如权利要求I或2所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述水封槽的槽底上设有至少一个排液口，所述水封槽的排液口包括溢流排液口和/或手动排液口。
8.如权利要求I或2所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述溢流槽至少为两阶溢流槽，其包括依次设置的热水槽和至少一个超声水槽，所述热水槽和超声水槽中分别设有声波振动装置。
9.如权利要求8所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述水封槽的槽壁上设有至少一个进液口，所述热水槽和超声水槽的槽底上分别设有至少一个排液口，所述热水槽和超声水槽的排液口与所述水封槽的进液口相连。
10.如权利要求8所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述热水槽中设有加热器，所述热水槽中的液体温度为75-80°C。
11.如权利要求8所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述超声水槽的槽底和/或槽壁上设有与超声发生器相连的超声振子，所述超声振子的频率为28-40KHZ。
12.如权利要求I或2所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述混酸槽的槽壁上设有至少两个进液口，所述混酸槽的进液口包括HF进液口和HCl进液口。
13.如权利要求I或2所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述混酸槽的槽壁上设有液位传感器。
14.如权利要求I或2所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述混酸槽的槽体内设有冷却盘管，所述混酸槽内的液体温度<25°C。
15.如权利要求I或2所述的高效声波硅材料湿处理设备，其特征在于，所述花篮具有设置在花篮侧面的把手。
专利摘要本实用新型提供一种高效声波硅材料湿处理设备，包括依次设置的至少一个混酸槽、至少一个水封槽、至少一个溢流槽和至少一个除水槽，以及用于容纳硅材料并通过传输机构在所述混酸槽、水封槽、溢流槽和除水槽之间传输的花篮；所述水封槽的槽体中部上方设有隔断门板；所述混酸槽、溢流槽和除水槽中分别设有声波振动装置。本实用新型的高效声波硅材料湿处理设备，可以使位于花篮中间的各种形状的硅材料也能够得到充分的清洗，并且在除水槽中能将上述硅材料与花篮中携带的大量水分充分抖落以便提高烘干效率与减少烘干时间，并且改善了硅材料清洗质量，提高了硅料湿处理的效率和产量，大大节省了人力物力资源。
文档编号B08B3/12GK202752271SQ20122027695
公开日2013年2月27日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者倪党生, 李阳, 朱卫然 申请人:上海思恩电子技术有限公司