一种石英炉管的管口密封结构及石英炉管的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池片制造技术领域，尤其涉及一种石英炉管的管口密封结构及石英炉管。

背景技术：

等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)是电池片背钝化生产过程中重要环节，其原理是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。

在电池片制造中，管式PECVD使用石英炉管作为反应腔体，而石英炉管与炉门、法兰之间的气密性能变得尤为关键。目前的设备多使用橡胶密封圈套在石英炉管上，外面安装金属法兰以密封石英炉管和金属炉门。而因石英腔体内的温度远超出常规橡胶密封圈的耐受温度，故设备常采用带水冷的法兰，以对密封圈的工作位进行冷却，提高其密封圈寿命。采用水冷金属法兰结构时，因无法直接冷却密封圈的接触面，故难以将密封圈接触面的温度降低到理想温度。随着工艺温度不断提高，橡胶密封圈的寿命越来越短，掣肘工艺发展。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种石英炉管的管口密封结构，能够有效降低密封圈靠近炉管本体区域的温度，提高密封圈寿命。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种石英炉管的管口密封结构，包括设置于炉管本体的管口处的炉门法兰，所述管口密封结构还包括：

冷却环，连接于所述管口的外周，所述冷却环的内部开设有冷却腔体；及

密封圈，套设于所述冷却环的外周，能够与所述炉门法兰相抵。

作为优选，所述冷却环的外周设置有环形凹槽，所述密封圈嵌于所述环形凹槽内。

作为优选，所述环形凹槽的槽壁与所述密封圈的外形相适配。

作为优选，所述冷却环焊接于所述管口的外周，或所述冷却环与所述炉管本体一体成型。

作为优选，所述冷却环的远离所述管口的侧面上设置有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口均连通于所述冷却腔体。

作为优选，所述冷却腔体内部设置有挡块，所述挡块位于所述进水口和所述出水口之间。

作为优选，所述进水口及所述出水口处均设置有转接管，所述转接管沿远离所述冷却环的中心轴线的方向弯折。

作为优选，所述冷却环还包括与所述进水口连接的冷却水供应装置及与所述出水口连接的热水收集装置。

作为优选，所述热水收集装置与所述冷却水供应装置之间设置有用于将所述热水收集装置中的热水冷却的冷却装置，所述冷却装置分别连接所述热水收集装置与所述冷却水供应装置。

本实用新型的另一个目的在于提供一种石英炉管，能够有效降低密封圈靠近炉管本体区域的温度，提高密封圈寿命。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种石英炉管，包括上述的管口密封结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种石英炉管的管口密封结构及石英炉管，通过在炉管本体的管口外周连接冷却环，并在冷却环的外周套设能够与炉门法兰相抵的密封圈，能够有效地将炉管本体与炉门法兰之间密封，且冷却环直接冷却密封圈的靠近炉管本体的一侧，能够有效降低密封圈靠近炉管本体区域的温度，提高密封圈寿命。

附图说明

图1是本实用新型提供的石英炉管的管口密封结构未显示有炉门法兰时的结构示意图；

图2是本实用新型提供的石英炉管的管口密封结构未显示有炉门法兰时的部分结构示意图；

图3是本实用新型提供的石英炉管的管口密封结构未显示有密封圈时的截面示意图；

图4是本实用新型提供的冷却环及密封圈沿回转方向的截面示意图；

图5是图4中移除密封圈后的结构示意图。

图中：

1、炉管本体；11、管口；2、冷却环；21、冷却腔体；22、进水口；23、出水口；24、挡块；25、转接管；26、环形凹槽；3、密封圈。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

管式PECVD用于电池片背钝化生产过程中，该工序在石英炉管中进行。本实用新型提供了一种石英炉管，石英炉管包括炉管本体及设置于炉管本体的管口处的炉门，由于在进行管式PECVD时，炉管本体内需通入工艺气体，因此需要保证石英炉管的气密性良好。

为此，本实用新型还提供了一种石英炉管的管口密封结构，如图1-图3所示，管口密封结构包括设置于炉管本体1的管口11处的炉门法兰(图中未示出)、冷却环2及密封圈3，冷却环2连接于炉管本体1的管口11外周，冷却环2的内部开设有冷却腔体21，用于通入冷却水；密封圈3套设于冷却环2的外周，能够与炉门法兰相抵，有效地将炉管本体1与炉门法兰之间密封。密封圈3由橡胶制成。冷却环2直接冷却密封圈3的靠近炉管本体1的一侧，能够有效降低密封圈3靠近炉管本体1区域的温度，提高密封圈3寿命。

具体地，冷却环2的远离管口11的侧面上设置有进水口22和出水口23，进水口22和出水口23均连通于冷却腔体21。冷却环2还包括与进水口22连接的冷却水供应装置及与出水口23连接的热水收集装置。进水口22连接冷却水供应装置，用于将冷却水通入冷却腔体21，冷却水经冷却腔体21内流动后从出水口23流出，出水口23连接热水收集装置，从而将使用后的热水回收。热水收集装置与冷却水供应装置连接，热水冷却后可重新进入冷却水供应装置内循环使用。

为了促进热水收集装置内的热水冷却，热水收集装置与冷却水供应装置之间设置有冷却装置，冷却装置分别连接热水收集装置与冷却水供应装置。冷却装置能够将热水收集装置中的热水快速冷却，使得水迅速进行下一次循环。通过设置冷却装置能够节约热水冷却时间，减少水的使用量。

进水口22及出水口23处均设置有转接管25，转接管25沿远离冷却环2的中心轴线的方向弯折。转接管25与热水收集装置或冷却水供应装置连接。转接管弯折设置能够避免与炉管本体1干涉或发生触碰，使得进出水方便。

本实施例中，进水口22与出水口23的距离较近，为使冷却水在冷却腔体21内的流动具有方向性，本实施例中，冷却腔体21内部设置有挡块24(参照图3所示)，挡块24位于进水口22和出水口23之间。通过设置挡块24，能够保证冷却水从进水口22进入冷却腔体21后，沿背离挡块24的方向流动，有效地流经整个冷却腔体21后从出水口23流出，提高了冷却水的利用效率。

本实施例中，由于冷却环2与炉管本体1直接连接，为保证两者之间连接的稳固，冷却环2焊接于管口11的外周。通过焊接，加强了冷却环2与炉管本体1的连接稳定性。同时，为保证冷却环2与炉管本体1之间的气密性，可采用无缝焊接。另外，冷却环2与炉管本体1也可以是一体成型。

冷却环2由石英制成。石英具有物化性质稳定、不与电池片钝化过程中所使用的工艺气体反应的特点，采用石英制成的冷却环2，能够减少冷却环2的损坏，提高冷却环2的寿命，降低生产成本。

如图4和图5所示，由于密封圈3套设于冷却环2的外壁，为避免密封圈3在冷却环2上受力推移，冷却环2的外壁设置有环形凹槽26，密封圈3嵌于环形凹槽26内。为提高冷却环2对密封圈3的冷却效果，环形凹槽26的槽壁与密封圈3的外形相适配。例如，密封圈3的截面形状为圆形，则环形凹槽26的截面形状为与密封圈3配合的半圆形。通过两者之间的紧密贴合，冷却环2能够有效地对密封圈3的热量进行传导，快速对密封圈3进行冷却。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。