CN101387445A - 高效真空玻璃集热管及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光能转换元件及制造方法，即一种高效真空玻璃集热管及其制造工艺。这种高效真空玻璃集热管，由内外两个玻璃管套装而成，内外玻璃管之间是一个真空腔4，内玻璃管3的里面是一个导热介质腔5，在内玻璃管3的外壁上涂镀一个色膜层6，其特点是：所说的内玻璃管3的外面有一个布满微小凸台或凹坑的毛砂层7。这个毛砂层7是用蒙砂酸液浸蚀或喷砂冲击工艺制成。由于在内玻璃管的外面设置了毛砂层7，使色膜附着牢固，不易脱落。同时，粗糙的表面降低了光线的折射率，光能吸收转化效率显著提高，用其装配的太阳能集热器性能明显优化，避免了原有内玻璃管3因表面光滑而造成的多种弊端，产生了意想不到的积极效果。

Description

高效真空玻璃集热管及其制造工艺
技术领域
本发明涉及一种光能转换元件及制造方法，即一种高效真空玻璃集热管及其制造工艺。
背景技术
真空玻璃集热管是一种光能收集转换元件，主要用来制做太阳能的集热部件。这种集热管是由两个粗细不同的玻璃管套装而成，内外两层玻璃管之间的空腔是一个真空腔，内层玻璃管的里面是一个导热介质腔。当光线透过两层玻璃管，其能量被内层玻璃管中的介质吸收，转化成热能，由于真空腔的绝热作用，热量不能散出，而只能向玻璃管的一端传递，即可实现光热转换。为了提高光线的吸收率，在内层玻璃管的外壁上涂镀一层色膜。可是由于玻璃管表面光滑，色膜容易脱落。此外，即使涂镀色膜，光滑表面的光线折射率仍然很高，光线吸收率和转化率仍比较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种色膜附着牢固，不易脱落，光线吸收率和转化率比较高的真空玻璃集热管，以及制造这种集热管的生产工艺。
上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种高效真空玻璃集热管，也是由内外两个玻璃管套装而成，内外玻璃管之间是一个真空腔，内玻璃管的里面是一个导热介质腔，在内玻璃管的外壁上涂镀有色膜层。所不同的是：所说的内玻璃管的外面有一层由许多微小的凸台或凹坑构成的毛砂层。
所说的高效真空玻璃集热管的制造工艺是：在容器里用蒙砂粉和酸液配成浸蚀液，将玻璃管两头密闭，放入浸蚀液中，待表面浸蚀出毛砂面即可取出。
所说的高效真空玻璃集热管的制造工艺是：按重量份取HL—108号蒙砂粉8—10份，放入容器中，再取浓度大于31％的盐酸2.4—3份，熟化反应24小时以上配成浸蚀液；再将玻璃管两端密封，放入浸蚀液中，浸蚀2—20分钟，取出玻璃管用清水洗净，表面出现不规则的微小凸凹所形成的毛砂面即可。
所说的高效真空玻璃集热管的制造工艺是：采用喷砂机将坚硬的砂粒喷溅到玻璃管的表面，使玻璃管表面形成若干凹坑而形成毛砂面。
所说的玻璃管的毛砂面上再涂镀色膜层。
本发明的有益效果是：由于在内玻璃管的外面设置了毛砂层，使色膜附着牢固，不易脱落。同时，粗糙的表面降低了光线的折射率，光能吸收转化效率显著提高，用其装配的太阳能集热器性能明显优化，避免了原有玻璃管因表面光滑而造成的多种弊端，产生了意想不到的积极效果。
附图说明
图1是一种实施例的主视图；
图2是这种实施例的左视图；
图3是这种实施例的工艺示意图；
图4是这种实施例的部件主视图；
图5是这种实施例的装配主视图；
图6是一种实施例的使用状态主视图；
图7是这种实施例的使用状态左视图。
图中可见：集热管1，外玻璃管2，内玻璃管3，真空腔4，介质腔5，色膜层6，毛砂层7，酸浸槽8，浸蚀液9，水箱10。
具体实施方式
第一种实施例：如图1、2所示，这种玻璃集热管1也是由外玻璃管2和内玻璃管3套装而成，内外玻璃管之间是密闭的真空腔4，内玻璃管3的里面是介质腔5，介质腔下端密闭，上端开口与热循环回路相通。在内玻璃管3的外面，也涂镀有色膜层6。其改进是：内玻璃管3的外面有一个由无数个微小的凸台或凹坑构成的毛砂层7。所说的色膜层6就涂镀在这个毛砂层7的外面。
内玻璃管3外面的毛砂层7的制造方法很多。本例介绍一种蒙砂浸蚀法。如图3所示，按重量份取HL—108号高硼硅玻璃蒙砂粉100kg，放入酸浸槽8里面，再取浓度为32％的盐酸3kg，搅动熟化反应28小时，即配成了浸蚀液；再将玻璃管3两端密封，放入浸蚀液9中，搅摇均匀，防止沉淀，浸蚀10分钟，取出玻璃管回滴片刻，再用清水洗净，表面出现无数不规则的微小凸凹，就形成了图4所示的毛砂层7。然后，再用常规工艺进行色膜涂镀，形成色膜层6。显然，这个色膜层6与毛砂层7咬合得非常紧密，不易脱落。再如图5所示，把这种毛面玻璃管3下端密闭，套装入另一支下端密闭的外玻璃管2里面，就制成了双层管，再抽去两管间的空气，同时将两层管的上口连接并密闭，两管间即形成了真空腔4，就制成了这种真空玻璃集热管1。
这里的毛砂层7的厚薄尺寸由所形成的凹坑深度来确定，而凹坑的深度则由酸液的浓度、蒙砂的粒度以及浸蚀的时间等指标来确定，其具体工艺方式是难以穷举的，用户经过少量实验观察即可得到如意的方法。
当然，这种集热管1的形式也不限于图示的一种，也可以是内玻璃管3两端开口，分别接循环管路的两头，也可以工作。或者里面配装热管及吸热片等，都应属于本例的范围。
这种集热管1的用途很多，最常见的就是图6、7表示的太阳能热水器，把多支集热管1的上端插在水箱10里，就可以工作了。
大量实验表明，这种集热管1的光线吸收性能非常优越，在同等条件下，热能转化率可提高5—8％，市场前景十分可观。
第二种实施例：采用喷砂法，由专用设备把坚硬的砂粒喷射到玻璃管的外面，即可出现毛砂层7。

Claims (5)

1.一种高效真空玻璃集热管，是由内外两个玻璃管套装而成，内外玻璃管之间是一个真空腔(4)，内玻璃管(3)的里面是一个导热介质腔(5)，在内玻璃管(3)的外壁上涂镀一个色膜层(6)，其特征在于：所说的内玻璃管(3)的外面有一个布满微小凸台或凹坑的毛砂层(7)。
2.根据权利要求1所述的高效真空玻璃集热管，其特征在于：所说的高效真空玻璃集热管(1)的制造工艺是：在容器里采用蒙砂粉和酸液配成浸蚀液(9)，将内玻璃管(3)两头密闭，放入浸蚀液(9)中，待表面浸蚀出毛砂层(7)即可取出。
3.根据权利要求2所述的高效真空玻璃集热管，其特征在于：所说的制造工艺是：按重量份取HL—108号蒙砂粉8—10份，放入酸浸槽(8)中，再取浓度大于31％的盐酸2.4—3份，熟化反应24小时以上配成浸蚀液(9)；再将内玻璃管(3)两端密封，放入浸蚀液(9)中，浸蚀2—20分钟，内玻璃管(3)表面出现许多微小凸凹形成的毛砂层(7)即可取出。
4.根据权利要求1所述的高效真空玻璃集热管，其特征在于：所说的高效真空玻璃集热管(1)的制造工艺是：采用喷砂机将坚硬的砂粒喷溅到玻璃管的表面，使玻璃管表面形成若干凹坑而形成毛砂层(7)。
5.根据权利要求1所述的高效真空玻璃集热管，其特征在于：所说的色膜层(6)涂镀在内玻璃管(3)的毛砂层(7)上。
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