换热装置及薄膜产品生产装置的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池生产加工技术领域，具体而言，涉及一种换热装置及薄膜产品生产装置。

背景技术：

在薄膜太阳能电池组件中，薄膜层起到光电转换的作用，其性能在很大程度上决定了电池片的光电转换效率。薄膜层一般采用金属有机物化学气相沉积(metalorganicchemicalvapordeposition，mocvd)的加工方式。

其中，mocvd设备包括传输模块、加载模块和工艺加工模块。传输模块位于加载模块和工艺加工模块中间，其主要功能是满足载板在加载模块与工艺加工模块之间的来回传递。具体在利用传输模块进行传递时，需要对载板进行预热和冷却。预热主要是为工艺进行准备，有效缩短正式工艺的加热时间。冷却主要是为载板传出做准备。现有设备为满足此两种需求，配置了两个单独腔室，载板从加载模块中传出后，先运送至预热腔室进行预热，预热完成后，再送入工艺加工模块进行工艺加工；加工完成后再利用传输模块将载板送入冷却腔室，冷却降温后，将载板送回加载模块。

现有设计通过上述装置完成预热和冷却工作，其需要对两个腔室分别进行设计和控制，其增大了设备设计难度和控制复杂性，同时使得设备成本较高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种换热装置及薄膜产品生产装置，以解决现有技术中的生产装置设计难度大、成本高的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种换热装置，换热装置包括：壳体、加热部、冷却部和搁架组件，壳体内具有腔体，加热部和冷却部分别设置在腔体内；搁架组件包括部分设置在腔体内的输送架，腔体内的输送架具有第一存放位置和第二存放位置，第一存放位置和第二存放位置之间还设置了隔离结构，隔离结构将腔体内的第一存放位置和加热部与第二存放位置和冷却部隔开。

进一步地，输送架包括驱动机构，驱动机构用于驱动第一存放位置、第二存放位置和隔离结构在加热部和冷却部之间移动。

进一步地，输送架为u形支架，u形支架包括开口端和闭合端，u形支架的闭合端设置在腔体外并与驱动机构连接，u形支架的开口端设置在腔体内，第一存放位置、第二存放位置和隔离结构设置在u形支架的开口端。

进一步地，壳体包括通孔，输送架通过通孔穿设在壳体上，输送架的开口端穿过通孔位于壳体内。

进一步地，换热装置还包括波纹管，波纹管套设在输送架上，且波纹管的一端与输送架密封连接，波纹管的另一端与通孔密封连接。

进一步地，输送架具有沿竖直方向顺次设置的第一隔架和第二隔架，第一隔架包括两个间隔设置的第一放置板，两个第一放置板处于同一水平面上，两个第一放置板配合形成第一存放位置，第二隔架包括两个间隔设置的第二放置板，两个第二放置板处于同一水平面上，两个第二放置板配合形成第二存放位置，隔离结构位于第一隔架和第二隔架之间。

进一步地，隔离结构包括第三隔架和隔板，第三隔架包括两个间隔设置的第三放置板，两个第三放置板处于同一水平面上，隔板设置在两个第三放置板上。

进一步地，隔板的两侧对应搭接在两个第三放置板上。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种薄膜产品生产装置，包括加载模块，用于将衬底加载至载具；换热装置，包括用于对加载完衬底的载具进行预加热，换热装置为上述提供的换热装置；工艺加工模块，工艺加工模块用于对载具及设置在载具上的衬底进行镀膜工艺，换热装置设置在加载模块和工艺加工模块之间；换热装置，还包括用于对完成镀膜工艺的载具和设置在载具上的薄膜产品进行冷却，薄膜产品包括衬底和生长在衬底上的薄膜。

进一步地，薄膜产品生产装置还包括：传送组件，传送组件设置在加载模块和工艺加工模块之间，传送组件用于传送工件，传送组件与换热装置的搁架组件对应设置，以使传送组件将工件从换热装置传入或传出。

应用本实用新型的技术方案，该换热装置包括壳体、加热部、冷却部和搁架组件，其中，加热部和冷却部均设置在壳体的腔体内，通过搁架组件结合加热部和冷却部对工件进行换热处理。采用上述结构，相比于现有技术中设置预热腔与冷却腔两个腔体的结构，减小了设备设计难度和控制复杂性，有助于降低设备成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型提供的换热装置的结构示意图；

图2示出了换热装置处于接收预加热工件的状态图；

图3示出了换热装置处于加热工件的状态图；

图4示出了换热装置处于接收预冷却工件的状态图；

图5示出了换热装置处于冷却工件的状态图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；20、加热部；30、冷却部；40、搁架组件；41、输送架；411、第一存放位置；412、第二存放位置；413、第三隔架；42、驱动机构；50、隔离结构；60、波纹管；100、加载模块；200、工艺加工模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种换热装置，该换热装置包括壳体10、加热部20、冷却部30和搁架组件40。其中，壳体10内具有腔体，且加热部20和冷却部30分别设置在腔体内，加热部20用于对工件进行预加热，冷却部30用于对工件进行冷却。搁架组件40包括部分设置在腔体内的输送架41，腔体内的输送架41具有第一存放位置411和第二存放位置412，通过输送架41上的第一存放位置411和第二存放位置412可单独放置工件。在第一存放位置411和第二存放位置412之间还设置了隔离结构50，利用隔离结构50将腔体内的第一存放位置411和加热部20与第二存放位置412和冷却部30隔开，在本实施例中，第一存放位置411和加热部20位于隔离结构50的一侧，第二存放位置412和冷却部30位于隔离结构50的另一侧。采用上述结构，使工件在同一腔室内完成预加热和冷却两个工艺，可以减小设备设计难度和控制复杂性，同时减低设备的成本。通过设置隔离结构50能够将加热部20与冷却部30有效地进行隔离，保证对工件的加热和冷却的效率及效果。

应用本实施例提供的换热装置，在该换热装置中只设有一个腔体，并将加热部20和冷却部30均设置在腔体内，利用搁架组件40结合加热部20和冷却部30对工件进行换热处理。这样设置相比于现有技术中设置预热腔与冷却腔两个腔体的结构，减小了设备设计难度和控制复杂性，有助于降低设备成本，并且能够提高装置的集成度。

具体的，输送架41包括驱动机构42，驱动机构42用于驱动第一存放位置411、第二存放位置412和隔离结构50在加热部20和冷却部30之间移动。其中，驱动机构42可以包括丝杆和滑块，滑块与丝杆螺纹连接，输送架41固定设置在滑块上，通过丝杆和滑块配合带动输送架41升降。通过上述结构可以实现工件在加热部20和冷却部30之间移动，便于工件在后续进行加热或冷却处理时的运送，使工件更快的达到所需要的加热或冷却效果。

具体的，输送架41为u形支架，u形支架包括开口端和闭合端，其中，u形支架的闭合端设置在腔体外并与驱动机构42连接，u形支架的开口端设置在腔体内，且第一存放位置411、第二存放位置412和隔离结构50设置在u形支架的开口端。如此设置可以进一步简化装置结构，将冷却部30设置在u形支架内侧可以在保证冷却效果的同时减少装置整体的占用面积。

具体的，壳体10包括通孔，输送架41通过通孔穿设在壳体10上，输送架41的开口端穿过通孔位于壳体10内。

在本实施例中，工件的加热和冷却均在真空环境下进行，将驱动机构42和输送架41底端设置在壳体10外侧可以保证腔体内的真空度。并且，换热装置还包括波纹管60，波纹管60套设在输送架41上，且波纹管60的一端与输送架41密封连接，波纹管60的另一端与通孔密封连接。通过设置波纹管60能够使壳体10内形成密闭空间，给腔体提供真空环境，便于缩短工件加热或冷却的时间，提升换热效率。

具体的，输送架41具有沿竖直方向顺次设置的第一隔架和第二隔架。其中，第一隔架包括两个间隔设置的第一放置板，两个第一放置板处于同一水平面上，两个第一放置板配合形成第一存放位置411。第二隔架包括两个间隔设置的第二放置板，两个第二放置板处于同一水平面上，两个第二放置板配合形成第二存放位置412。具体的，隔离结构50位于第一隔架和第二隔架之间。其中，输送架41包括间隔设置的第一支架和第二支架，且第一支架和第二支架通过设置在二者之间的横梁进行连接，以u形结构。其中，两个间隔设置的第一放置板中的一个设置在第一支架上，另一个设置在第二支架上。同样的，两个间隔设置的第二放置板中的一个设置在第一支架上，另一个设置在第二支架上。衬底可以放置在两个间隔设置的第一放置板上或第二放置板上。具体的，当需要对衬底进行预热时，将衬底传送至两个间隔设置的第一放置板上，利用加热部20对衬底进行预热；当需要对衬底进行冷却时，将衬底传送至两个间隔设置的第二放置板上，利用冷却部30对衬底进行冷却。

具体的，隔离结构50包括第三隔架413和隔板，第三隔架413包括两个间隔设置的第三放置板，两个第三放置板处于同一水平面上，隔板设置在两个第三放置板上。其中，第三隔架413与隔板可以为一体成型结构，隔板也可通过紧固件等其它结构固定在第三隔架413上。

具体的，在本实施例中，隔板的两侧对应搭接在两个第三放置板上，如此设置便于对隔板进行安装，且便于后期对隔板进行维修更换。

如图2至图5所示，本实用新型又一实施例提供一种薄膜产品生产装置，该薄膜产品生产装置包括加载模块100、换热装置以及工艺加工模块200。其中，加载模块100用于将衬底加载至载具，换热装置包括用于对加载完衬底的载具进行预加热，且换热装置为上述提供的换热装置。工艺加工模块200用于对载具及设置在载具上的衬底进行镀膜工艺，换热装置设置在加载模块100和工艺加工模块200之间。其中，换热装置还包括用于对完成镀膜工艺的载具和设置在载具上的薄膜产品进行冷却，薄膜产品包括衬底和生长在衬底上的薄膜。

在本实施例中，为了便于将工件在加载模块100、工艺加工模块200以及换热装置之间移动，以对工件进行加热、工艺处理以及冷却，该装置还包括传送组件，传送组件设置在加载模块100和工艺加工模块200之间，传送组件用于传送工件，且传送组件与换热装置的搁架组件对应设置，以使传送组件将工件从换热装置传入或传出。

为了便于理解本装置，下面结合图2至图5介绍本装置的加工、运送过程：

(1)传送组件将工件从加载模块100传送至换热装置。

如图2所示，利用传送组件将工件从加载模块100传送至换热装置内部之前，先通过驱动机构42控制输送架41使第一隔架对应外部的传送组件设置，即传送位置，如此设置便于将工件放置在第一隔架上。

(2)驱动机构42上升至加热部20下端，以对工件进行加热。

如图3所示，通过提升输送架41，使工件上升至加热部20下端并进行加热，待加热完成后，驱动机构42向下移动到传送位置，搁架组件40将工件传输到传送位置，利用传送组件将工件传送到工艺加工模块200进行加工。

(3)工艺结束后，传送组件将工件传送至换热装置。

如图4所示，利用传送组件将工件从工艺加工模块200传送至换热装置之前，先利用驱动机构42控制输送架41使第二隔架先对应外部的传送组件设置，即移动至传送位置，如此便于将工件放置在第二隔架上。

(4)驱动机构42下降至冷却部30上端，以对工件进行冷却。

如图5所示，当工件传送到第二隔架上之后，使输送架41下降至冷却部30的上端，以对工件进行温度冷却，待冷却完成后，驱动机构42向上移动到传送位置，输送架41将工件传回到传送组件上，并利用传送组件将工件传回加载模块100。

通过本实施例提供的装置，可以实现工件在同一腔室内完成预加热和冷却两个工艺，减小了设备设计难度和控制复杂性，同时减低了设备成本。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。