一种非均匀加热炉体的制作方法

本实用新型涉及光伏电池片的生产设备，尤其涉及一种非均匀加热炉体。

背景技术：

太阳能是取之不尽用之不竭的清洁能源，太阳能电池片可以将太阳能转化为电能，因此光伏行业前景广阔。光伏电池片生产过程中，需要经过约9道工序，其中扩散、退火和表面镀膜工序分别要用到扩散炉、退火炉、pecvd等设备，炉体内插入石英管构成反应室，作为电池片发生化学反应的场所，是pecvd、扩散炉和退火炉设备的关键核心部件。现有的技术采用一整根炉体，每根炉体一个石英管，构成一个反应室，炉丝均匀绕丝，炉体同一个横截面加热功率相同。针对pecvd、扩散炉和退火炉大产能的需求，石墨舟、石英舟随产能不断增加体积不断加大加长。对炉体的需求也越来越高，炉体越来越大，越来越长。炉体伸长后存在一个问题，过长炉体加工困难成本高，而且搬运不方便，容易出现碰撞等损坏，一整根炉丝不够长，定制超长炉丝成本会提高，而且炉丝质量不难保证，卷炉丝的难度也将加大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种炉体同一个横截面上具有不同温区，各温区的加热功率可不同，以便满足更高工艺的需求的非均匀加热炉体。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种非均匀加热炉体，包括炉壳、保温棉、加热单元和石英管，所述保温棉、加热单元和石英管依次套在炉壳内，所述石英管的内腔构成反应室，所述反应室沿圆周方向包括至少两个温区，所述加热单元包括第一环形加热片，所述第一环形加热片由加热炉丝沿石英管圆周方向蛇形绕设形成，相邻两个温区内的加热炉丝的分布密度不同。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一环形加热片由多段蛇形绕设的加热炉丝拼接形成，相邻两段加热炉丝的端部分别连接炉体上的不同的引线排。

同一温区内，相邻的加热炉丝之间间距相同，通过同一规格的绝缘子隔开。

加热炉丝分布密的温区内的绝缘子规格小于加热炉丝分布稀的温区内的绝缘子。

所述加热单元还包括第二环形加热片，所述第二环形加热片与第一环形加热片相互独立，所述第二环形加热片靠近炉体的炉门，且轴向宽度小于第一环形加热片。

所述第二环形加热片由加热炉丝沿石英管圆周方向蛇形绕设形成，所述加热炉丝的分布密度是均匀的。

包在第二环形加热片外的保温棉和炉壳与包在第一环形加热片外的保温棉与炉壳是独立的。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型的非均匀加热炉体，将炉体横截面分为多个温区，一部分温区内加热炉丝分布比较密，加热功率更高，有利于提升镀膜效果，另一部分温区内的加热炉丝比较疏，加热功率较低，之所以能够实现不均匀加热，设置蛇形绕设在石英管上的加热炉丝，可以通过改变绕设的稀疏程度来改变，而传统的螺旋绕在石英管上的炉丝是无法实现炉体横截面内的；该新的非均匀加热炉体，通过改变炉丝的绕丝方式，实现同一个横截面上具有不同温区，各温区的加热功率可不同，以便满足更高工艺的需求。

(2)本实用新型的非均匀加热炉体，将加热炉丝单元分为两段单独制作，在轴向上，一部分长，一部分短，这样保证了炉丝在合理的范围内，实现降低炉丝制造和卷炉丝成本，其次实现两个加热片部分单独加热，对于炉体经常打开的炉门的采用一段较短的第二环形加热片，因为炉门经常打开，所以炉门处相同长度炉体段需要的功率更大，采用更高的功率，实现炉门打开散热后尽快恢复到原温度，从而保证了炉体内部温度的稳定性，同时也避免了过高的长炉丝加工成本和搬运困难的问题。

附图说明

图1是本实用新型非均匀加热炉体的横截面示意图。

图2是本实用新型中加热炉丝的结构示意图。

图3是本实用新型中第一环形加热片和第二环形加热片的布局图。

图中各标号表示：

1、炉壳；2、保温棉；3、石英管；4、反应室；501、加热炉丝；51、第一环形加热片；52、第二环形加热片；6、温区；7、引线排。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本实施例的非均匀加热炉体，包括炉壳1、保温棉2、加热单元和石英管3，保温棉2、加热单元和石英管3依次套在炉壳1内，石英管3的内腔构成反应室4(炉体的两端有法兰端盖进行密封，实际上是反应室4由石英管3的内腔和两端的法兰端盖构成)，反应室4沿圆周方向包括至少两个温区6，加热单元包括第一环形加热片51，第一环形加热片51由加热炉丝501沿石英管3圆周方向蛇形绕设形成，相邻两个温区6内的加热炉丝501的分布密度不同。

本实施例以四个各温区6为例，四个温区6分别为第一温区61、第二温区62、第三温区63和第四温区64，其中第一温区61和第三温区63内的温度基本一致，第二温区62和第三温区63内温度基本一致，如图1所示，第一温区61和第三温区63内的加热炉丝501分布密度大，属于炉丝分布密集区，第二温区62和第四温区64内的加热炉丝501分布密度小，属于炉丝分布稀疏区。将炉体横截面分为4个区域，上下部分加热炉丝501比较密，加热功率更高，有利于提升镀膜效果，而左右两边加热炉丝501比较疏，加热功率较低，之所以能够实现不均匀加热，设置蛇形绕设在石英管3上的加热炉丝501，可以通过改变绕设的稀疏程度来改变，而传统的螺旋绕在石英管3上的炉丝是无法实现炉体横截面内的。该新的非均匀加热炉体，通过改变炉丝的绕丝方式，实现同一个横截面上具有不同温区6，各温区6的加热功率可不同，以便满足更高工艺的需求。

需要说明的是，本实施例错开的第一温区61和第三温区63温度一致，错开的第二温区62和第四温区64温度一致，但是第一温区61(第三温区63)、第二温区62(第四温区64)温度不一致，除本实施里外，在其他实施例中，也可以是第一温区61、第二温区62、第三温区63和第四温区64温度要求都不一样，或者部分一样，部分不一样，只需要保证相邻来个那个温区6的温度也不一样即可，也可以设置少于四个温区6或者多于四个温区6。在其他的实施例中，温区6也可以设置多于四个或者少于四个。

本实施例中，第一环形加热片51由两段段蛇形绕设的加热炉丝501拼接形成，相邻两段加热炉丝501的端部分别连接炉体上的不同的引线排7。每段加热炉丝501的端部焊接在一个引线排7上，两段加热炉丝501有四个端部，对应有四个引线排7。需要说明的是，在其他实施例中，第一环形加热片51也可以仅由一段蛇形绕设的加热炉丝501，或者由三段以上的蛇形绕设的加热炉丝501拼接形成。在轴向上，也可以根据炉体的唱歌呢度设置多个第一环形加热片51。

本实施例中，同一温区6内，相邻的加热炉丝501之间间距相同，通过同一规格的绝缘子隔开。加热炉丝501分布密的第一温区61和第三温区63内的绝缘子规格小，这样炉丝间距小，分布密；加热炉丝501分布稀的第二温区62和第四温区64内的绝缘子规格大，炉丝间距大，分布稀。

本实施例中，如图3所示，加热单元还包括第二环形加热片52，第二环形加热片52与第一环形加热片51相互独立，第二环形加热片52靠近炉体的炉门，且轴向宽度小于第一环形加热片51。第二环形加热片52由加热炉丝501沿石英管3圆周方向蛇形绕设形成。将加热炉丝单元分为两段单独制作，在轴向上，一部分长，一部分短，这样保证了炉丝在合理的范围内，实现降低炉丝制造和卷炉丝成本，其次实现两个加热片部分单独加热，对于炉体经常打开的炉门的采用一段较短的第二环形加热片52，因为炉门经常打开，所以炉门处相同长度炉体段需要的功率更大，采用更高的功率，实现炉门打开散热后尽快恢复到原温度，从而保证了炉体内部温度的稳定性，同时也避免了过高的长炉丝加工成本和搬运困难的问题。

本实施例中，第二环形加热片52的加热炉丝501的分布密度是均匀的。不需要像第一环形加热片51那样分成疏密区域。

本实施例中，由于第二环形加热片52与第一环形加热片51的结构不同，为了便于安装和装配，将炉体除石英管3之外的部分分成两段，a段和b段，即包在第二环形加热片52外的保温棉2和炉壳1与包在第一环形加热片51外的保温棉2与炉壳1是独立的，一根石英管3贯穿两段炉体，各段的炉体主体结构(炉壳1和保温棉2)相同，两段加热片结构不同。需要说明的是，a段炉体靠近炉门，对反应室4的加热影响程度小，因此，可以不用将a段炉体的第二环形加热片52布置成b段这种疏密不同。本实施例以a段炉体加热炉丝501的分布密度是均匀的为例，在其他实施例中，a段炉体加热炉丝501也可以采用现有的螺旋缠绕方式。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。