CN103077999A - 热处理设备及过温保护监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种热处理设备及过温保护监控方法。热处理设备包含进气单元、加热单元、烘烤单元、热交换单元、温度测量单元以及排气单元。其中，本发明是透过温度测量单元测量热交换单元与烘烤单元之间的温度来确定排气单元的管路是否被杂质堵塞。另外，本发明的过温保护监控方法具有两段警报信号输出，一段是提醒操作人员排气单元的排气效率已经较低，另一段是使热处理设备停止运作。

Description

热处理设备及过温保护监控方法

技术领域

本发明是有关于一种热处理设备及过温保护监控方法，特别是一种用于烘烤的热处理设备及过温保护监控方法。

背景技术

由于地球的资源并非取之不尽用之不竭，目前已经有产业及学者积极地研究太阳能电池。其中太阳能转换为电能的效应又称为光电转换效应，主要是透过太阳光中的光子提供能量给原子外层的电子，电子接收到能量就会脱离原子的束缚，此电子移动时就会产生电子流的移动。换言之，太阳光的能量就被转换为电能了。

其中，太阳能板或太阳能电池虽然有许多种制作方式。然而，其构造基本上是运用P型与N型半导体接合而成的。在其中一种制作方法中，太阳能板的向光面可以涂有抗反射层，主要是降低太阳光的反射率，接着再涂布银胶做为电极。而太阳能板的背光面则先设有铝胶，接着再涂布另一银胶做为电极。

其中，银胶中通常会有溶剂或其它的杂质，所以当在制作太阳能板或太阳能电池中，进行涂布银胶做为电极的制程时，还需要透过烘烤的步骤，将银胶中的溶剂或其它的杂质赶出，因此需要额外的烘烤设备辅助此项制程。

然而，在使用烘烤设备辅助此项制程时，由于银胶中的溶剂或其它杂质会混入烘烤设备的热气中，而当热气透过排气设备排出时，前述的溶剂或其它杂质往往会堵塞住排气设备的管路，使得排气设备的排气效率降低。当排气设备的排气效率降低时，就会使得整个烘烤设备的温度上升。温度上升很容易导致烘烤设备无法承受这样的高温，而有火灾的情形发生。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种热处理设备及过温保护监控方法，以解决热处理设备在烘烤时产生的管路堵塞，使得热处理设备温度上升而造成火灾的问题。

于是，为达上述目的，依本发明的热处理设备包含进气单元、加热单元、烘烤单元、热交换单元、温度测量单元以及排气单元。

首先，进气单元会先导入气流，例如自外部导入空气或其它气体，可以导入的气流应视制作流程而定。

接着，导入的气流会进入与进气单元导通的加热单元。加热单元主要是用来加热气流，加热单元可以是烤箱或是其它可用来加热气流的设备，藉以将气流加热到所需的温度。其中，加热气流所需的温度需视银胶的不同而定，因为不同厂牌的银胶所使用的溶剂与不纯物可能会不同。一般而言，气流大约加热至摄氏150至180度。

当气流被加热之后，即可进行烘烤。其中，烘烤单元与加热单元导通，所以加热后的气流可以流通至烘烤单元内。在烘烤单元中，可以有一个置放待烘烤物的区域，所以气流可以烘烤前述的待烘烤物。另外，烘烤单元中也可以与输送单元结合，而输送单元是用来放置待烘烤物，用以进行连续自动化烘烤的流程。

续言之，当气流烘烤完待烘烤物后，气流则进入至与烘烤单元导通的热交换单元。此处所言的热交换单元可以是一个热交换器。其主要功效在于，将气流尚未利用的余热，与另一气流进行热交换，藉此妥善利用热能。详言之，进气单元在导入气流时，气流可以先与热交换单元中已经经过烘烤步骤的气流先进行热交换，接着再透过加热单元加热，藉此节省加热所需的成本支出。其中，热交换单元可以透过间接的方式使气流进行热交换，例如先将已经经过烘烤步骤的气流的热能转换为其它力学能或能量，再将前述的力学能或能量转换给刚导入的气流，以避免刚导入的气流被污染。

另外，排气单元与热交换单元导通，因此经过热交换的气流就可以被排到外界或厂务端。

此外，前述的热交换单元与烘烤单元之间设有温度测量单元，藉以测量热交换单元与烘烤单元之间的温度。详言之，当进行烘烤时，银胶的溶剂或不纯物可能会逸散于气流中，前述的溶剂或不纯物通常会堵塞住排气设备的管路，因此排气设备的排气效率就开始降低。其中，当排气效率降低，烘烤单元或整个热处理设备的整体温度就会提高。在此情况下，很有可能会造成烘烤单元或整个热处理设备因过热而产生火灾的情形发生。当火灾发生时，由于热处理设备在持续运作的状态下，所以火苗可能会被吸往热交换单元或通过排气单元而往外界或厂务端窜烧。

换言之，本发明的热处理设备在热交换单元与烘烤单元之间设有温度测量单元用来监测温度的变化。举例来说，本发明的热处理设备还可以包括警报单元，警报单元电连接温度测量单元，其中可以采用单段式、两段式或多段式警报设定。以两段警报设定为例，首先先分别设定第一预设温度及第二预设温度。当温度测量单元测量到的温度超过第一预设温度时，就发出警报信号，其中，警报信号可以是警报单元发出声音、灯号或是其它可以提醒操作人员的方式。而当温度测量单元测量到的温度超过第二预设温度时，就发出另一警报信号，使热处理设备停止运作。

另外，第一、第二预设温度可用以下方式估算，先将排气单元的管路清洁使其无堵塞物，此时排气单元可以以正常排气效率工作，再将排气单元的排气效率降低至第一排气效率，例如该正常排气效率的50％，此时温度测量单元所测量到温度值，例如为摄氏205度，则第一预设温度就是摄氏205度，同样的，将排气单元的排气效率设定于低于该第一排气效率的第二排气效率，例如该正常排气效率的0％，此时温度测量单元所测量到温度值，例如为摄氏215度，则第二预设温度就是摄氏215度。根据申请人的实务经验，第一预设温度以将排气单元设定在介于正常排气效率的40％～50％时、第二预设温度以将排气单元设定在介于正常排气效率的20％～30％时温度测量单元所测量到的温度值为最佳。

又，本发明的热处理设备也可以在其它部份设有温度测量单元。举例来说，温度测量单元可以设在热交换单元与排气单元之间，或设于排气单元与厂务端之间。藉由监测各单元之间的温度变化，可以了解排气单元的管路是否已被堵塞。而温度测量单元所测量到的温度与排气单元的排气效率的相关性已在前段详述，故不再赘述。

另外，本发明的热处理设备中，可以在温度测量单元与热交换单元之间设有过滤单元。过滤单元可以是过滤器或过滤网，用来过滤烘烤后的气流中的杂质。换言之，过滤单元可以先行过滤气流中的杂质，使后续进入热交换单元及排气单元的气流含有较少的杂质，以进一步减少排气单元的管路被堵基的机会。

又，本发明还提出一种过温保护监控方法，适用于前述的热处理设备，前述的过温保护监控方法包含下列步骤。首先用温度测量单元测量温度，然后提供第一预设温度及第二预设温度，当温度超过第一预设温度或第二预设温度时，警报单元产生对应于第一预设温度或第二预设温度的警报信号或另一警报信号。换言之，本发明的过温保护监控方法至少具有两段式监控。其设定方式以及运作原理已在前段述明，故不再赘述。

承上所述，依本发明的热处理设备及过温保护监控方法，其可具下述优点：

1.本发明的热处理设备仅需透过监控温度就可以预测排气单元的管路是否被堵塞。

2.具有两段式监测模式，当温度超过第一预设温度或第二预设温度时，警报单元会发出相对应的警报信号。

兹为使审查员对本发明的技术特征及所达到的功效有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明如后。

附图说明

图1是显示根据本发明的一种热处理设备的外观示意图。

图2是显示根据本发明的一种热处理设备的电路设计示意图。

图3是显示根据本发明的另一种热处理设备的电路设计示意图。

图4是显示根据本发明的过温保护监控方法的步骤图。

【主要组件符号说明】

100、110：步骤

200：进气单元

300：加热单元

400：烘烤单元

500：输送单元

600：热交换单元

610：热交换器

700：排气单元

710：鼓风机

720：其它排气单元

800、810、820、830、840：温度测量单元

900：蜂鸣器

910、920：警报信号

950：厂务端

960：过滤单元

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明的热处理设备及过温保护监控方法，为使便于理解，下述实施例中的相同组件是以相同的符号标示来说明。

首先，图1是显示根据本发明的实施例的一种热处理设备的外观示意图。图2是显示根据本发明的实施例的一种热处理设备的电路设计示意图。图3是显示根据本发明的实施例的另一种热处理设备的电路设计示意图。如图1至图3所示，当在太阳能板或太阳能电池的制程中，涂布上银胶时，为了驱赶在银胶中的溶剂、不纯物或杂质，在进行烘烤步骤时，必须使用热处理设备。然而，本发明的热处理设备亦可以使用于其它烘烤制程中。

本发明的热处理设备包含进气单元200、加热单元300、烘烤单元400、热交换单元600以及排气单元700。其中，由于进气单元200、加热单元300、烘烤单元400、热交换单元600以及排气单元700的各个构件间是相互导通换言的，气流可以依序自进气单元200、加热单元300、烘烤单元400、热交换单元600以及排气单元700移动，而被导出到外界。

首先，进气单元200会先导入气流，此气流主要是用来烘烤待烘烤物(未示出)。例如，待烘烤物(未示出)可以是已涂布上银胶的太阳能板或太阳能电池。气流的选用可以自外部导入空气，或是依据实际的需求而使用特定的气体。

接着，前述被导入的气流会进入与进气单元200导通的加热单元300。加热单元300是用来加热气流，因为从外部引进的气体或特定气体可能本身并不具备足够的温度可进行后续的烘烤步骤。因此，需要透过加热单元300给气流提供热能，使气流的温度上升到达足以烘烤待烘烤物(未示出)的温度。加热单元300可以是烤箱或是其它可用来加热气流的设备。其中，气流所需的加热温度与银胶本身的所含物质有关，主要是因为不同厂牌的银胶所使用的溶剂及所含有的不纯物可能有所不同，因此烘烤银胶所需要的温度自然不相同。不过一般而言，气流大约加热至摄氏150至180度。

续言之，当气流被加热到所需的温度后，就可以进行烘烤制程。由于烘烤单元400与加热单元300导通，所以加热后的气流可以流通到烘烤单元400。烘烤单元400主要是让被烘烤物(未示出)有一个容置空间。以被烘烤物(未示出)为涂布银胶的太阳能电池或太阳能板为例，被烘烤物可以被放置在烘烤单元400中，并不断地通入加热后的气流得以进行烘烤制程。此外，烘烤单元400亦可以与输送单元500结合，而输送单元500的用途主要是让被烘烤物(未示出)能进行连续自动化烘烤的流程。简言之，输送单元500可以让被烘烤物(未示出)不断地移动，例如被烘烤物是透过输送单元500在各个作业站移动，所以输送单元500经过烘烤单元400时，自然可以进行连续自动化的烘烤流程。

接下来，当前述加热后的气流烘烤完待烘烤物(未示出)后，此加热后的气流则进入至与烘烤单元400导通的热交换单元600。换言之，气流可以自烘烤单元400的一侧导通至热交换单元600，而前述的输送单元500则是自另一侧通往其它作业站。前述的热交换单元600可以是热交换器610。而热交换单元600的主要功效在于，将加热后的气流尚未利用的余热妥善利用。其运作方式如后所示。

首先声明，为避免文字上的混淆，申请人将进行完烘烤步骤的气流定义为第一气流。而刚导入尚未经过加热的气流为第二气流。申言之，由于热处理设备是源源不断的将外界的空气或特定气体导入，经过加热、烘烤的步骤最后再将使用完的气体导出。进行完烘烤步骤的前述加热后的第一气流，往往还残留有部分的余热。因此，热交换单元600就是将前述的余热转换给刚导入的尚未加热的第二气流。为了避免第一气流与第二气流的相互混合造成污染，例如热交换单元600有两道气流路径，一道气流路径导通于进气单元200和加热单元300之间，亦即让第二气流流通。另一道气流路径导通于烘烤单元400和排气单元700之间，亦即让第一气流流通。并且热交换单元600的两道气流路径之间具有换热器(未示出)，而前述的余热透过换热器(未示出)的转换来加热第二气流。此优点在于可以减少加热单元300加热第二气流所需的热能消耗，藉此减少支出成本。其中，热交换单元600可以透过间接的方式使第一气流及第二气流进行热交换，例如先将已经经过烘烤步骤的第一气流的热能转换为其它力学能或能量，再将前述的力学能或能量转换给刚导入的第二气流，以避免刚导入的第二气流被污染。

另外，排气单元700与热交换单元600导通，因此使用完余热的加热气流就可以被排到外界或厂务端。其中，排气单元700可以是鼓风机710。

此外，本发明的热处理设备还在热交换单元600与烘烤单元400之间设有温度测量单元800，用来测量热交换单元600与烘烤单元400之间的温度。此温度测量单元800亦为本发明的特点之一，其理由详述如后。

当进行烘烤时，银胶的溶剂或不纯物可能会逸散于气流中，前述的溶剂或不纯物通常会堵塞住排气单元700的管路，因此排气单元700的排气效率就开始降低。其中，当排气效率降低时，烘烤单元400或整个热处理设备的整体温度就会提高。在此情况下，很有可能会造成烘烤单元400或整个热处理设备因过热而产生火灾的情形发生。当火灾发生时，由于热处理设备在持续运作的状态下，所以火苗可能会被吸往热交换单元600或通过排气单元700而往外界或厂务端窜烧。

更言之，本发明的热处理设备在热交换单元600与烘烤单元400之间设有温度测量单元800的目的，就是用来监测温度的变化。举例来说，本发明的热处理设备还可以包括警报单元(如蜂鸣器900)，警报单元(如蜂鸣器900)电连接温度测量单元800，其中可以采用单段式、两段式式多段式警报设定。以两段式警报设定为例，首先分别设定第一预设温度及第二预设温度。当温度测量单元800测量到的温度超过第一预设温度时，就发出警报信号910，其中，警报信号910可以是警报单元(如蜂鸣器900)发出声音、灯号或是其它可以提醒操作人员的方式。而当温度测量单元800测量到的温度持续上升而超过第二预设温度时，就发出另一警报信号920，使热处理设备停止运作而单段式或多段式警报设定则与两段式的设定方式类似，故不再赘述。

另外，假设将排气单元700的管路清洁使其无堵塞物时，视为排气单元700以正常排气效率工作，则前述的第一预设温度可以是以排气单元700的排气效率为该正常排气效率的50％时温度测量单元800所测量到温度的值设定，例如所测量的值为摄氏205度，所以第一预设温度就是摄氏205度。第二预设温度可以是以排气单元700的排气效率为该正常排气效率的0％时温度测量单元800所测量到温度的值设定，例如所测量的值为摄氏215度，所以第二预设温度就是摄氏215度。根据申请人的实务经验，第一预设温度与第二预设温度是分别以排气单元700的排气效率设定为正常排气效率的40％～50％与20％～30％时，温度测量单元所测量得的温度值为最佳。温度测量单元800所测量到的温度与排气单元700的排气效率的关联性已在前述段落述明，故不再赘述。然而，具体而言，由于排气效率越低，而所测量到的温度就会越高，所以第二预设温度一般会比第一预设温度高。

再者，本发明的热处理设备也可以在其它部份设有温度测量单元。举例来说，温度测量单元810可以例如设在过滤单元960之前，而温度测量单元820设在热交换器610与排气单元700(或鼓风机710)之间，或温度测量单元830、840设于排气单元700(或鼓风机710)与厂务端950之间。其中，鼓风机710与厂务端950可能还会透过其它排气单元720输送气流，所以可以在各个排气单元连接点均设有温度测量单元。藉由监测各单元之间的温度变化，可以了解热处理设备的排气单元700的管路是否已被堵塞。而前述警报单元(未示出)亦可以同时与这些温度测量单元800、810、820、830、840电连接，并各别设定不同或相同的第一预设温度及第二预设温度。而温度测量单元800、810、820、830、840所测量到的温度与排气单元的排气效率的相关性已在前段详述，故不再赘述。

又，在本发明的热处理设备中，温度测量单元800与热交换单元600(热交换器610)之间可以设有过滤单元960。举例来说，过滤单元960可以是过滤器或是过滤网，用来过滤烘烤后的气流中的杂质。此处所言的杂质，主要指待烘烤物(未示出)因烘烤所产生的杂质。进一步来说，过滤单元960可以先行过滤气流中的杂质，使后续进入热交换单元600及排气单元700的气流含有较少的杂质，以减少排气单元700的管路被堵塞的机会。此外，在本发明的热处理设备中，由于杂质集中在过滤单元960，所以清理较方便。

此外，本发明还提出一种过温保护监控方法，适用于前述的热处理设备。请参阅图4，本发明的过温保护监控方法包含下列步骤。首先将透过前述的温度测量单元测量温度(步骤100)。接着提供第一预设温度及第二预设温度，当温度超过第一预设温度或第二预设温度时，警报单元产生对应第一预设温度或第二预设温度的警报信号或另一警报信号(步骤110)。换言之，本发明的过温保护监控方法至少具有两段式监控。其设定方式以及运作原理已在前段述明，故不再赘述。

总言之，在本发明的热处理设备及过温保护监控方法中，主要是透过温度测量单元800所测得的温度与排气单元700的排气效率的相关性，以预测排气单元700的管路是否被堵塞。此外，本发明的热处理设备及过温保护监控方法更可以有两段式监测模式，当温度超过第一预设温度或第二预设温度时，警报单元(未示出)会发出相对应的警报信号910、920。除了可以提醒操作人员需要检查本发明的热处理设备之外，还可以避免火灾扩大的情形发生。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims (10)

1.一种热处理设备，其特征在于，该热处理设备包含：

进气单元，用以导入气流；

加热单元，该加热单元与该进气单元导通，用以加热该气流；

烘烤单元，该烘烤单元与该加热单元导通，藉以使该气流烘烤待烘烤物；

热交换单元，该热交换单元与该烘烤单元导通，藉以使该气流进行热交换；

温度测量单元，该温度测量单元设于该热交换单元与该烘烤单元之间，藉以测量该热交换单元与该烘烤单元之间的温度；以及

排气单元，该排气单元与该热交换单元导通，藉以排出该气流。

2.如权利要求1所述的热处理设备，其特征在于：还包括警报单元，该警报单元与该温度测量单元电连接，当该温度超过第一预设温度时，发出警报信号，而当该温度超过第二预设温度时，发出另一警报信号使该热处理设备停止运作。

3.如权利要求2所述的热处理设备，其特征在于：该第一预设温度是该排气单元的排气效率为一第一排气效率时，该温度测量单元所测量到的温度的值，该第二预设温度是该排气单元的排气效率为低于该第一排气效率的第二排气效率时，该温度测量单元所测量到的该温度的值。

4.如权利要求1所述的热处理设备，其特征在于：该第一排气效率介于正常排气效率的40％～50％，该第二排气效率介于该正常排气效率的20％～30％，其中，该正常排气效率为该排气单元中无堵塞物的排气效率。

5.如权利要求1所述的热处理设备，其特征在于：还包含过滤单元，该过滤单元设于该温度测量单元与该热交换单元之间，用以过滤该气流的杂质。

6.如权利要求1所述的热处理设备，其特征在于：还包含另一温度测量单元，其中该另一温度测量单元设于该热交换单元与该排气单元之间，或设于该排气单元与厂务端之间。

7.一种过温保护监控方法，适用于如权利要求1所述的热处理设备，其特征在于，该过温保护监控方法包含下列步骤：

用温度测量单元测量温度；以及

提供第一预设温度及第二预设温度，当该温度超过该第一预设温度或该第二预设温度时，警报单元产生对应于该第一预设温度或该第二预设温度的一警报信号或另一警报信号。

8.如权利要求7所述的过温保护监控方法，其特征在于：该第一预设温度是该排气单元的排气效率介于正常排气效率的40～50％时，该温度测量单元所测量到的温度的值，该第二预设温度是该排气单元的排气效率介于该正常排气效率的20～30％时，该温度测量单元所测量到的温度的值，其中，该正常排气效率为该排气单元中无堵塞物的排气效率。

9.如权利要求7所述的过温保护监控方法，其特征在于：该警报信号是该警报单元发出的声音，藉以提醒该温度超过该第一预设温度。

10.如权利要求7所述的过温保护监控方法，其特征在于：该另一警报信号使该热处理设备停止运作。

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