喷射蒸汽式热刀.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911149188.5 (22)申请日 2019.11.21 (71)申请人 保定市卓远液压机电设备制造有限 公司 地址 071000 河北省保定市长城南大街 1655号 (72)发明人 郭策宋志军 (74)专利代理机构 北京汇信合知识产权代理有 限公司 11335 代理人 张焕响 (51)Int.Cl. B09B 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种喷射蒸汽式热刀 (57)摘要 本发明公开一种喷射蒸汽式热刀， 包括刀 头、 刀体和加热线圈， 刀体的顶端开设有。

2、凹槽， 刀 头的下端通过紧固螺钉固定在凹槽内； 加热线圈 环绕设置在刀体的外围并靠近刀头； 在凹槽正下 方， 刀体内部开设有蒸汽通道， 蒸汽通道的两端 为蒸汽入口， 沿刀体顶端的凹槽两侧内壁的长度 方向开设有多个上蒸汽喷口， 蒸汽喷口与蒸汽通 道连通。 本申请采用喷射蒸汽式热刀， 将晶体硅 太阳能电池中的玻璃与其它组件进行精细分离， 并且不破坏玻璃板的结构， 分离速率高， 玻璃的 完整率高、 EVA胶膜残留率低， 可对太阳能玻璃板 进行二次利用， 对太阳电池产业、 环境和经济效 益有着的巨大贡献。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 110918601 A 2020.03.27 CN 。

3、110918601 A 1.一种喷射蒸汽式热刀， 其特征在于， 其包括刀头(111)、 刀体(112)和加热线圈(116)， 所述刀体(112)的顶端开设有凹槽， 所述刀头(111)的下端通过紧固螺钉(117)固定在所述 凹槽内； 所述加热线圈(116)环绕设置在所述刀体(112)的外围并靠近所述刀头(111)； 在所述凹槽下方， 所述刀体(112)内部开设有蒸汽通道(114)， 所述蒸汽通道(114)的两 端为蒸汽入口(113)， 沿所述刀体(112)顶端的凹槽两侧内壁的长度方向开设有多个上蒸汽 喷口(115)， 所述蒸汽喷口(115)与所述蒸汽通道(114)连通。 2.根据权利要求1所述的。

4、一种喷射蒸汽式热刀， 其特征在于： 所述蒸汽通道(114)为由 两端向中间直径逐渐缩小的通道。 3.根据权利要求1所述的一种喷射蒸汽式热刀， 其特征在于： 所述刀体(112)下端开设 有螺纹孔， 通过相匹配的螺栓对所述刀体(112)进行固定安装。 4.根据权利要求1所述的一种喷射蒸汽式热刀， 其特征在于： 所述加热线圈(116)为高 频电磁感应线圈。 5.根据权利要求1所述的一种喷射蒸汽式热刀， 其特征在于： 所述蒸汽喷口(115)为喇 叭状， 其上端宽度大于其下端宽度。 6.根据权利要求1所述的一种喷射蒸汽式热刀， 其特征在于： 所述蒸汽通道沿所述刀体 长度方向平行设置， 所述蒸汽喷口(11。

5、5)的方向与所述蒸汽通道(114)的方向垂直。 7.根据权利要求1所述的一种喷射蒸汽式热刀， 其特征在于： 相邻所述蒸汽喷口(115) 之间的距离为50-150mm。 8.根据权利要求1所述的一种喷射蒸汽式热刀， 其特征在于： 所述刀头(111)的刀刃角 为40 -45 。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110918601 A 2 一种喷射蒸汽式热刀 技术领域 0001 本发明涉及太阳能电池板回收领域， 特别是涉及一种喷射蒸汽式热刀。 背景技术 0002 太阳能电池板的使用寿命一般可以达到25年， 随着时间的增长和环境的影响， 电 池板的材料会逐步老化， 太阳能电池板工作到20年时功率会衰。

6、减30， 到25年时功率会衰 减70， 几乎丧失了利用价值。 0003 根据资料显示， 组成电池板的各组分及含量大约为： 玻璃70、 铝10， 粘合封胶 10、 硅5， 其它5。 到2030年， 我国废弃的光伏组件能够产生110万吨玻璃、 54万吨塑料、 17万吨铜、 26万吨铝、 5万吨硅及0.055万吨银。 从这些数据中可以看出， 未来报废的晶体硅 太阳能电池中蕴藏着不可小觑的资源价值， 对废弃的电池板进行回收再利用， 具有实际意 义。 0004 目前， 拆解处理电池板的技术很多， 主要有： 物理处理方法(机械处理法、 热处理 法)、 化学处理方法(有机溶剂溶解法、 无机酸碱溶解法)和物理。

7、与化学方法相结合的处理 法， 但均很不成熟， 容易对玻璃板等造成伤害， 不能充分实现资源的二次利用。 而实现组件 各部分的有效分离以及无害化处理是亟待解决的问题。 0005 电池板主要由玻璃、 EVA、 硅片、 背板组成， 生产时按照玻璃-EVA-晶体硅电池片- EVA-背板的结构顺序敷设好， 放入层压机内， 通过抽真空将组件内的空气抽出， 然后加热 150左右使EVA熔化将电池、 玻璃和背板粘接在一起， 固化一段时间， 冷却后即可得到太阳 能组件。 0006 而为了保证电池板的效率与寿命， 研发人员对钢化玻璃透光率和反射率进行反复 优化， 目前采用的玻璃是低铁含量、 超白绒面的钢化玻璃， 也。

8、叫压延玻璃， 这种玻璃与EVA接 触的面呈 “布纹状” 麻面， 不但减少了光线的反射， 也增加了与EVA膜粘接强度； EVA是用来粘 结固定钢化玻璃和电池片的， 人们为了提高粘接强度， 通过添加黏附力促进剂、 对EVA胶膜 改性等方法， 使得耐热耐湿、 耐老化性及粘接强度得到极大的提高。 0007 而太阳能电池板的回收再利用， 实际上是电池板生产的 “逆” 过程， 而上述， 恰恰增 加了这一 “逆” 过程中分离玻璃的难度， 普通的刀具无法将电池板上的EVA膜完整的剥离下 来， 严重影响了太阳能电池板回收效果。 发明内容 0008 本发明的目的是提供一种喷射蒸汽式热刀， 以解决上述现有技术存在的。

9、问题， 将 晶体硅太阳能电池板中的玻璃与其它组件进行精细分离， 实现玻璃的二次利用。 0009 为实现上述目的， 本发明提供了如下方案： 0010 本发明提供一种喷射蒸汽式热刀， 其包括刀头、 刀体和加热线圈， 所述刀体的顶端 开设有凹槽， 所述刀头的下端通过紧固螺钉固定在所述凹槽内； 所述加热线圈环绕设置在 所述刀体的外围并靠近所述刀头； 说明书 1/4 页 3 CN 110918601 A 3 0011 在所述凹槽下方， 所述刀体内部开设有蒸汽通道， 所述蒸汽通道的两端为蒸汽入 口， 沿所述刀体顶端的凹槽两侧内壁的长度方向开设有多个上蒸汽喷口， 所述蒸汽喷口与 所述蒸汽通道连通。 0012。

10、 优选的， 所述蒸汽通道为由两端向中间直径逐渐缩小的通道。 0013 优选的， 所述刀体下端开设有螺纹孔， 通过相匹配的螺栓对所述刀体进行固定安 装。 0014 优选的， 所述加热线圈为高频电磁感应线圈。 0015 优选的， 所述蒸汽喷口为喇叭状， 其上端宽度大于其下端宽度。 0016 优选的， 所述蒸汽通道沿所述刀体长度方向平行设置， 所述蒸汽喷口的方向与所 述蒸汽通道的方向垂直。 0017 优选的， 相邻所述蒸汽喷口之间的距离为50-150mm。 0018 优选的， 所述刀头的刀刃角为40 到45 。 0019 本发明公开了以下技术效果： 针对晶体硅太阳能电池板的界面形态， 本申请采用 物。

11、理的机械处理法， 利用热刀将其分离， 分离过程中结合高频电磁感应线圈对热刀进行加 热， 同时刀头部位喷射蒸汽， 将玻璃板与EVA膜之间界面充满水蒸汽， 形成了三相界面， 改变 了界面性质， 在起到分离润滑的同时， 又防止其发生粘结， 且具有一定的动能协助刀头进行 分离工作， 促进玻璃板与EVA胶膜的分离； 水蒸汽作为一种绿色润滑剂， 与油性润滑物质相 比， 减少了刀具的磨损， 提高刀具寿命， 且环保节能； 本发明能将晶体硅太阳能电池中的玻 璃与其它组件进行精细分离， 并且不破坏玻璃板的结构， 分离速率高， 玻璃的完美率高、 EVA 胶膜残留率低， 可对太阳能玻璃板进行二次利用， 对太阳电池产业。

12、、 环境和经济效益的巨大 贡献。 附图说明 0020 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍， 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性的前提下， 还可以根据这些附图 获得其他的附图。 0021 图1为本发明结构示意图； 0022 图2为图1中A部分局部放大图； 0023 图3为本发明刀体剖视结构示意图； 0024 图4为本发明刀体右视结构示意图； 0025 图5为本发明剖视结构示意图； 0026 图6为本发明刀头角度结构示意图； 0027 图7为本发明模拟实验速。

13、度矢量图； 0028 图8为本发明模拟实验速度云图。 0029 其中， 111为刀头， 112为刀体， 113为蒸汽入口， 114为蒸汽通道， 115为蒸汽喷口， 116为加热线圈， 117为紧固螺钉。 说明书 2/4 页 4 CN 110918601 A 4 具体实施方式 0030 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明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发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0031 为使本发明的上述目的。

14、、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附图和具体实 施方式对本发明作进一步详细的说明。 0032 本发明提供一种喷射蒸汽式热刀， 其包括刀头111、 刀体112和加热线圈116， 刀体 112的顶端开设有凹槽， 刀头111的下端通过紧固螺钉117固定在凹槽内； 加热线圈116环绕 设置在刀体112的外围并靠近刀头111； 加热线圈116为高频电磁感应线圈， 将热刀11的温度 加热到1305。 刀体112下端开设有螺纹孔， 通过相匹配的螺栓对刀体112进行固定安 装。 刀头111的刀刃角为40 -45 。 0033 在凹槽正下方， 刀体112内部开设有蒸汽通道114， 蒸汽通道114的两端为。

15、蒸汽入口 113， 沿刀体112顶端的凹槽两侧内壁的长度方向开设有多个上蒸汽喷口115， 蒸汽喷口115 与蒸汽通道114连通， 所述蒸汽通道沿所述刀体长度方向平行设置， 蒸汽喷口115的方向与 蒸汽通道114的方向垂直， 相邻蒸汽喷口115之间的距离为50-150mm， 最优取值为100mm,在 保证水蒸汽可以很好完成分离任务的同时， 减少了蒸汽喷口的数量。 蒸汽通道114为由两端 向中间直径逐渐缩小的通道， 即蒸汽通道114存在一定锥度， 锥度 取1.5 0.5 ， 保证了各 个蒸汽喷口115喷出的水蒸汽的压强相同。 0034 蒸汽喷口115为喇叭状， 其上端宽度大于其下端宽度； 蒸汽喷口。

16、115下端直径取3- 6mm,蒸汽喷口115喇叭状的喷口为一个90 的扩散口， 保证了水蒸汽可以更大范围的喷射到 刀头与EVA胶膜之间。 0035 以常规尺寸19701099010(mm2)的电池板为例， 刀体112的主要参数： 长度L 为1100mm， 两侧留有余量； 蒸汽通道114的锥度 取1.0 ， 其直径1为6mm； 蒸汽喷口的孔径 2为4mm； 相邻蒸汽喷口之间的距离为100mm； 喷射的水蒸汽温度控制在1355， 饱和 蒸汽压控制在0.320.02MPa。 0036 刀头111的主要参数： 0037 如图6所示， 本发明将玻璃板底面定义为X面， 垂直玻璃板底面的方向定义为Y面， 以。

17、下角度是以X面、 Y面为基准确定的。 0038 后角 为1 ； 刀刃角 为45 ； 前角为44 。 0039 加热线圈116， 为6紫铜管绕制， 用高频电磁感应将电能转化成热能加热热刀， 并 将热能传导在刀尖上， 实现将玻璃与EVA胶膜的分离。 热刀的温度控制1305左右， 此 时分离效果最佳。 0040 当电池板运动到热刀位置时， 加热线圈116对热刀进行加热， 热刀的温度控制130 5左右， 热刀刀头111向电池板移动与开边后的玻璃面接触并施加压力， 热刀正上方 的分离定位辊的反作用力保持电池板的基准平面不变， 热刀刀头111在玻璃的下方保持不 动， 与匀速运动的玻璃板做切割分离的相对运动。

18、， 将废料层切割掉， 同时刀头部位喷射蒸 汽， 将玻璃板与EVA膜之间界面充满水蒸汽， 形成了三相界面， 改变了界面性质， 在起到分离 润滑的同时， 又防止其发生粘结， 且具有一定的动能协助刀头进行分离工作， 促进玻璃板与 说明书 3/4 页 5 CN 110918601 A 5 EVA胶膜的分离； 水蒸汽作为一种绿色润滑剂， 与油性润滑物质相比， 减少了刀具的磨损， 提 高刀具寿命， 且环保节能。 0041 利用Fluent CFD软件， 对所述热刀的主要结构进行验证和可视化数据分析， 通过 模拟热刀的结构布局， 得到了水蒸汽从蒸汽喷口喷出后， 水蒸汽气流喷出和扩散的形态， 可 以看出在蒸汽。

19、喷口至150mm处的气流比较均匀， 并且具有一定的动能协助刀头进行分离工 作， 减小了分离时所需要的力。 0042 在本发明的描述中， 需要理解的是， 术语 “纵向” 、“横向” 、“上” 、“下” 、“前” 、“后” 、 “左” 、“右” 、“竖直” 、“水平” 、“顶” 、“底” 、“内” 、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明， 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。 0043 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述， 并非对本发明的范围进行 限定， 在不脱离本发明设计精神的前提下， 本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出 的各种变形和改进， 均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。 说明书 4/4 页 6 CN 110918601 A 6 图1 图2 说明书附图 1/4 页 7 CN 110918601 A 7 图3 图4 图5 说明书附图 2/4 页 8 CN 110918601 A 8 图6 图7 说明书附图 3/4 页 9 CN 110918601 A 9 图8 说明书附图 4/4 页 10 CN 110918601 A 10 。