一种真空泵前端过滤装置

摘要

本发明涉及光伏镀膜设备技术领域，公开一种真空泵前端过滤装置。该真空泵前端过滤装置包括过滤箱，以及设置于过滤箱内的加热组件、冷却组件和过滤组件。过滤箱上设置有互相连通的进水口、进气口和出气口，进水口设置于过滤箱的底部，用于连通水源，进气口设置于过滤箱的侧壁，出气口设置于过滤箱的上部，用于连通真空泵；在进气口和出气口之间由下到上依次设置有加热组件、冷却组件和过滤组件；加热组件能够加热水使其雾化；冷却组件内部设置有冷却液；尾气能够依次由加热组件进行水雾热反应，由冷却组件冷凝去杂质并由过滤组件过滤和完成气液分离后输入真空泵。该真空泵前端过滤装置能保证真空泵的有效运行环境，降低真空泵的维护成本。

说明书

技术领域

本发明涉及光伏镀膜设备技术领域，尤其涉及一种真空泵前端过滤装置。

背景技术

管式PECVD设备是现在光伏行业镀膜设备的主要设备之一。随着镀氧化铝工艺的出现，太阳能电池片转换效率有所提升，对氧化铝设备的需求也越来越大，但是氧化铝设备在使用过程中，由于工艺后剩余的TMA气体由真空泵抽出时，会在真空管道内产生大量粉尘，多次重复工艺后会堵塞真空泵，导致真空泵堵塞较为严重，而真空泵的维修成本较高。因此需在真空泵的前端加设粉尘捕捉器，但是现有的粉尘捕捉器的对尾气的处理效果不理想，进入真空泵的气体依然含有较多杂质，卡泵周期不长，产能损失依然较为严重。

因此，亟需一种真空泵前端过滤装置来解决上述问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种真空泵前端过滤装置，能将氧化铝工艺阶段剩余气体和反应生成物更加有效的过滤，保证真空泵的有效运行环境、提高真空泵的有效运行时间，降低真空泵的维护成本。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种真空泵前端过滤装置，包括包括过滤箱，以及设置于所述过滤箱内的加热组件、冷却组件和过滤组件；

所述过滤箱上设置有互相连通的进水口、进气口和出气口，所述进水口设置于所述过滤箱的底部，用于连通水源，所述进气口设置于所述过滤箱的侧壁，所述出气口设置于所述过滤箱的上部，用于连通真空泵；

在所述进气口和所述出气口之间由下到上依次设置有所述加热组件、所述冷却组件和所述过滤组件；

所述加热组件能够加热水使其雾化；

所述冷却组件内部设置有冷却液；

尾气能够依次由所述加热组件进行水雾热反应，由所述冷却组件冷凝去杂质并由所述过滤组件过滤和完成气液分离后输入所述真空泵。

作为一种真空泵前端过滤装置的优选方案，所述加热组件包括：

若干加热盘管，沿X轴方向间隔设置，所述加热盘管沿Z轴方向呈螺旋分布于所述过滤箱的底部。

作为一种真空泵前端过滤装置的优选方案，所述加热组件还包括：

若干导热翅片，沿Y轴方向和Z轴方向呈陈列设置在若干所述加热盘管上。

作为一种真空泵前端过滤装置的优选方案，所述导热翅片与所述加热盘管的延伸方向呈夹角设置。

作为一种真空泵前端过滤装置的优选方案，所述冷却组件包括：

冷却隔板，设置于所述加热组件和所述过滤组件之间，所述冷却隔板上开设有第一通孔；

冷却管道，盘设于所述冷却隔板上，所述冷却管道中设置有所述冷却液。

作为一种真空泵前端过滤装置的优选方案，所述过滤组件包括过滤支架和过滤网筒，所述过滤支架设置于所述过滤箱内，所述过滤网筒设置于所述过滤支架中。

作为一种真空泵前端过滤装置的优选方案，还包括：

若干过滤孔板，沿Z轴方向依次间隔设置于所述冷却组件和所述过滤组件之间，每个所述过滤孔板上均开设有第二通孔。

作为一种真空泵前端过滤装置的优选方案，每个所述过滤孔板的下表面均设置有扰流板，所述扰流板与所述过滤孔板之间呈夹角设置。

作为一种真空泵前端过滤装置的优选方案，每个所述过滤孔板上的所述扰流板均设置有多个，多个所述扰流孔板沿所述过滤孔板间隔设置，至少两个所述扰流板相对于所述过滤孔板的倾斜方向不同。

作为一种真空泵前端过滤装置的优选方案，还包括阀门和控制器，所述阀门与所述控制器连接，所述控制器能够控制所述阀门的启停和启停时长。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种真空泵前端过滤装置，该真空泵前端过滤装置包括过滤箱，以及设置于所述过滤箱内的加热组件、冷却组件和过滤组件。由于真空泵与过滤箱连通，过滤箱内气压接近真空，且由于加热组件位于过滤箱的底部，则从进水口进入箱体的水会雾化。同时，氧化铝工艺阶段剩余的尾气从进气口进入过滤箱内并沿过滤箱向上由出气口输入真空泵中，在此过程中，尾气先经过加热组件，并与雾化的水雾在高温下反应。雾化的水雾能够完全接触尾气，且高温环境有助于尾气中杂质与水雾的反应结合，然后经过冷却组件，使得反应后的水雾快速凝结，即将尾气中的杂质凝结脱离尾气气体，还能够避免尾气中含过多水份进入真空泵对其造成损坏。最后经过水雾热反应和冷凝去杂质的尾气经过过滤组件，过滤组件将尾气中残留的较大颗粒的杂质过滤出来，同时还能够阻挡下方的水雾通过出气口进入真空泵中对其造成损坏。在上述结构下，尾气经过多道过滤工序后才输入至真空泵中，能将氧化铝工艺阶段剩余气体和反应生成物更加有效的过滤，保证真空泵的有效运行环境、提高真空泵的有效运行时间，降低真空泵的维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的真空泵前端过滤装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的真空泵前端过滤装置的内部结构示意图。

图中：

1、过滤箱；11、底座；12、下箱体；13、上箱体；14、支撑腿；15、滚轮；10、进气口；20、出气口；

2、加热组件；21、加热盘管；22、导热翅片；

3、冷却组件；31、冷却隔板；32、冷却管道；

4、过滤组件；41、过滤支架；42、过滤网筒；

5、过滤孔板；51、扰流板；

6、水瓶；7、第一支撑柱；8、第二支撑柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1和图2所示，本实施例提供一种真空泵前端过滤装置，该真空泵前端过滤装置包括过滤箱1，以及设置于过滤箱1内的加热组件2、冷却组件3和过滤组件4；过滤箱1上设置有互相连通的进水口、进气口10和出气口20，进水口设置于过滤箱1的底部，用于连通水源，进气口10设置于过滤箱1的侧壁，出气口20设置于过滤箱1的上部，用于连通真空泵；在进气口10和出气口20之间由下到上依次设置有加热组件2、冷却组件3和过滤组件4；加热组件2能够加热水使其雾化；冷却组件3内部设置有冷却液；尾气能够依次由加热组件2进行水雾热反应，由冷却组件3冷凝去杂质并由过滤组件4过滤和完成气液分离后输入真空泵。由于真空泵与过滤箱1连通，过滤箱1内气压接近真空，且由于加热组件2位于过滤箱1的底部，则从进水口进入箱体的水会雾化。同时，氧化铝工艺阶段剩余的尾气从进气口10进入过滤箱1内并沿过滤箱1向上由出气口20输入真空泵中，在此过程中，尾气先经过加热组件2，并与雾化的水雾在高温下反应。雾化的水雾能够完全接触尾气，且高温环境有助于尾气中杂质与水雾的反应结合，然后经过冷却组件3，使得反应后的水雾快速凝结，即将尾气中的杂质凝结脱离尾气气体，还能够避免尾气中含过多水份进入真空泵对其造成损坏。最后经过水雾热反应和冷凝去杂质的尾气经过过滤组件4，过滤组件4将尾气中残留的较大颗粒的杂质过滤出来，同时还能够阻挡下方的水雾通过出气口20进入真空泵中对其造成损坏。在上述结构下，尾气经过多道过滤工序后才输入至真空泵中，能将氧化铝工艺阶段剩余气体和反应生成物更加有效的过滤，保证真空泵的有效运行环境、提高真空泵的有效运行时间，降低真空泵的维护成本。

本实施例中，如图1所示，过滤箱1包括底座11、下箱体12和上箱体13，下箱体12可拆卸连接在底座11上，上箱体13可拆卸连接于下箱体12的上端口，上箱体13和下箱体12连通，过滤组件4设置于上箱体13中，加热组件2和冷却组件3设置于底座11上。优选地，底座11下端由若干支撑腿14支撑，支撑腿14底部设置有滚轮15，使得该真空泵前端过滤装置离地设置，便于进水口的设置，以及便于移动和搬运。底座11、上箱体13和下箱体12分体设置，便于过滤箱1内部零部件的拆装和检修更换等。示例性地，底座11、上箱体13和下箱体12分别通过螺栓可拆卸连接，且底座11和下箱体12之间、上箱体13和下箱体12之间均设置有密封圈，保证过滤箱1的密封性，避免漏气漏温。当然，在其它实施例中，底座11和下箱体12之间、上箱体13和下箱体12之间的连接方式可以根据实际需求设置，例如通过抱箍连接等。优选地，过滤箱1呈圆筒状。呈圆筒状的过滤箱1便于加热组件2、冷却组件3和过滤组件4的布置安装，同时便于气流的流动，提高其流动性，从而提高尾气过滤效率。当然，在其它实施例中，过滤箱1的形状可以根据实际需求设计。

优选地，如图1和图2所示，进水口通过管道连通于外部的水瓶6，水瓶6的作用是在工艺残留三甲基铝进入腔体时提供一个可以相互反应的水介质。通过压力差让水瓶6的水进入过滤箱1，通过过滤箱1内的高真空和高温直接在底部进行雾化进水。更为优选地，在进水口或水瓶6的出水口处设置阀门，通过阀门控制进入过滤箱1内的水量。阀门优选为电控阀门，电控阀门连接控制器，由控制器控制阀门的启停和启停时长；同时，水瓶6和过滤箱1内均设置有压力传感器，压力传感器与信号接收器连接，信号接收器和控制器连接，根据水瓶6和过滤箱1内的压力，控制电控阀门的启停和启停时长，从而精准控制水量，有效防止过多水汽进入真空泵，导致真空泵二次反应和真空泵温度骤升。示例性地，控制电控阀门0.2s开启时间，1.8s停止时间交替启停。

具体地，加热组件2包括若干加热盘管21，若干加热盘管21沿X轴方向间隔设置，加热盘管21沿Z轴方向呈螺旋分布在过滤箱1的底部。在上述结构下，若干加热盘管21加热范围较大，且能够使得温度分布均匀，有利于气流的分布和水雾的分布，从而提高尾气的水雾热反应效率。更具体地，加热盘管21内流通有加热介质，加热盘管21的两端分别伸出过滤箱1并与外部的加热装置连通。优选地，过滤箱1内底部设置有温度传感器，根据温度传感器感应的温度控制加热组件2的加热温度，保证水雾热反应在最佳温度下进行。可选地，加热组件2可以包括加热丝或加热棒，加热丝或加热棒的布置方式与加热盘管21的布置放置可以相同，也可以不相同，示例性地，加热丝或加热棒盘设在过滤箱1的底部。当然，在其它实施例中，本实施例中，加热组件2的加热温度范围为360℃-400℃。需要说明的是，Z轴方向为过滤箱1的高度方向。

优选地，加热盘管21上设置有导热翅片22。导热翅片22能够有效将加热盘管21的热量导热至周围环境中，提高换热效率；同时，导热翅片22还能够对气流进行扰流，进一步提高水雾和尾气的反应速度和反应完成度。具体地，导热翅片22设置有多个，多个导热翅片22沿Y轴方向和Z轴方向呈陈列设置在若干加热盘管21上。更为优选地，导热翅片22与加热盘管21的延伸方向呈夹角设置。即导热翅片22斜向设置，能够节省空间，占用过滤箱1的空间较少，且能够起到一定的挡流效果，使得尾气和水雾能够充分混合，有利于反应完全。

进一步地，冷却组件3包括冷却隔板31和冷却管道32，冷却隔板31设置于加热组件2和过滤组件4之间，冷却隔板31上开设有第一通孔，冷却管道32盘设于冷却隔板31上，冷却管道32中设置有冷却液。冷却隔板31对冷却管道32起到支撑固定作用，同时能够增加换热面积，以及提高冷却效率。水雾和尾气进行热反应后沿过滤箱1上升，在冷却管道32和冷却隔板31的冷却作用下凝结，且凝结水能够附着在冷却隔板31上。在此过程中，水雾将尾气中的部分杂质去除。优选地，冷却管道32设置在冷却隔板31的上表面，以避免冷却组件3和加热组件2互相影响，提高冷却组件3上方的冷却效果，尾气在上升过程中能够持续凝结，从而提高杂质去除效果。

本实施例中，冷却隔板31通过若干第一支撑柱7固定在过滤箱1内，第一支撑柱7垂直连接在过滤箱1的底座11。便于下箱体12的拆卸，且拆卸下箱体12后，便于对加热组件2和冷却组件3进行检修和更换等。当然，在其它实施例中，冷却隔板31可以连接在过滤箱1的侧壁上。优选地，第一支撑柱7上设置设置有扰流片，提高气流扰动，从而提高水雾和尾气的反应完成度。

为了使得水雾和尾气反应后充分凝结，该真空泵前端过滤装置还包括若干过滤孔板5，若干过滤孔板5沿Z轴方向依次间隔设置在冷却组件3和过滤组件4之间，每个过滤孔板5上均开设有第二通孔，气流从第二通孔通过过滤孔板5，第二通孔数量和分布位置根据实际需求设计。过滤孔板5的设置能够延长水雾和尾气的上升时间，使其反应更完全；且过滤孔板5能够提高冷却效率，使得尾气和水雾上升过程中逐渐凝结，去除杂质效果更好。本实施例中，过滤孔板5设置有三层，三层过滤孔板5间隔且均匀分布。当然，在其它实施例中，过滤孔板5的数量可以根据实际情况设置。优选地，多层过滤孔板5通过若干第二支撑柱8固定，第二支撑柱8垂直连接在底座11上或垂直连接在冷却隔板31上。

优选地，每个过滤孔板5的下表面均设置有扰流板51，扰流板51与过滤孔板5之间呈夹角设置。与过滤孔板5之间呈夹角设置的扰流板51能够避免气流无阻碍上升，能够延长水雾和尾气在每层过滤孔板5下方停留时间，以及水雾和尾气在上升时间会撞击扰流板51，使其混合更加均匀，提高反应完成度和反应效率。更为优选地，每个过滤孔板5上的扰流板51均设置有多个，多个扰流孔板间隔设置，至少两个扰流板51相对于过滤孔板5的倾斜方向不同。不同倾斜方向布置的扰流板51能够增加气流扰动，进一步延长水雾和尾气在每层过滤孔板5下方停留时间，从而提高反应完成度和反应效率。可选地，位于过滤孔板5一侧的扰流板51与位于另一侧的扰流板51朝向相反，或相邻两个扰流板51的朝向相反，即不同朝向的扰流板51交替设置，极大提高扰流程度，从而提高去除杂质的效果。当然，在其它实施例中，扰流板51的布置方式可以根据实际情况设计。

更进一步地，过滤组件4包括过滤支架41和过滤网筒42，过滤支架41设置在过滤箱1内，过滤网筒42设置在过滤支架41中。具体地，上箱体13的下端口设置有台阶部，过滤支架41能够从上端装入上箱体13内并支撑在上箱体13的台阶部上，便于过滤组件4的拆装和更换。进一步具体地，过滤网筒42由多层过滤钢丝网卷绕包裹而成，优选为2层。优选地，过滤钢丝网孔径为0.5cm。当然，过滤钢丝网的层数和孔径可以根据实际需求设计。通过网孔密集的过滤组件4能够对氧化铝和二次生成物进行二次过滤，阻挡掉大部分细密颗粒，极大地保护了真空泵，防止工艺剩余气体在真空泵内部进行二次反应，造成卡顿。

本实施例提供的真空泵前端过滤装置具备内部加热、完整的面板冷却区域、多层隔板过滤以及网孔密集的过滤网。不仅能将氧化铝工艺阶段剩余气体和反应生成物更加有效的过滤，而且能够让真空泵得到一个长期有效的运行环境，极大地降低了真空泵维护成本，有效解决真空泵维护周期短的问题，有效地控制卡泵造成的产能损失。根据实际测试结果，卡泵周期能够有效延长到6-8个月。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。