CN103644668B - 一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构 - Google Patents

一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构，包括上、下分别设置的透明盖板和腔体，透明盖板盖合在腔体的开口上并密封连接而组成真空腔室，透明盖板与腔体相连接处设有弹性金属条，在弹性金属条的上密封端部和下密封端部之间设有具有弹性且可上下、左右自由延展及收缩的伸缩条，上密封端部与透明盖板通过低温钎料层焊接形成密封，在焊接处填充有结构密封胶体。本发明结构简单，设计合理，提供了一种弹性密封方式，实现了透明盖板与边框的弹性连接，在满足气密性密封的前提下，具备一定的柔性主动调整能力，能够对外部冲击力具有较好的抵抗能力，同时也使得真空型平板集热器的应用变得具有实用性。

Description

一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构
技术领域
本实用新型涉及平板集热器的技术领域，尤其是一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构。
背景技术
在公知的技术领域，平板集热器目前在中高温方面缺乏应用，因为其在中高温的集热效率远低于真空管，如果能够将平板集热器抽真空，将大大提高平板集热器的集热效率，而要维持平板集热器的真空度，必须要提供一种可靠的密封结构与方法，降低空气渗透率。如图1所示，真空型的平板集热器一般由透明盖板1、吸热膜2、金属流道3、支撑柱4、腔体5组成，吸热膜2上有通孔21用于支撑柱的穿过且相互不接触，腔体可用金属焊接或整体冲压而成，也可用透明板与沿透明板四周设置的边框密封而成。要实现真空，透明盖板与腔体之间必须要实现良好的气密性密封，同时必须在气密性密封的基础上要能够实现一定的弹性密封，以能够对外部冲击力具有较好的抵抗能力，如强风、冰雹、暴雨等情况，防止透明盖板或边框小幅度移位时破坏密封。
现有的非真空型的平板集热器，一般采用橡胶条或胶黏剂进行密封，该密封方法却无法应用于真空型的平板集热器，因为橡胶或胶黏剂无法长期保持真空腔室内的真空度，即使是氟橡胶，也无法让平板集热器在15年左右的使用寿命中一直保持真空度。要实现这一目标，一般需要焊接，而如果透明盖板1与腔体5直接焊接，则无法实现弹性密封。同时透明盖板一般为低铁钢化透明，如果焊接温度过高，将影响玻璃的强度，无法满足安全要求。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服上述问题，提供一种具备一定柔性且密封性能优异的用于真空型平板集热器的柔性密封结构。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构，包括上、下分别设置的透明盖板和腔体，所述透明盖板与腔体密封连接而形成真空腔室，在所述透明盖板和腔体相连接处设有弹性金属条，所述弹性金属条具有上密封端部和下密封端部，在所述上密封端部和下密封端部之间设有具有弹性且可上下、左右自由伸展及收缩的伸缩条，所述上密封端部与透明盖板通过锡层焊接密封，在所述锡层远离真空腔室一侧的弹性金属条与透明盖板之间填充有结构密封胶体，所述下密封端部与支撑板焊接固定。
一方面，弹性金属条分别与透明盖板和腔体焊接，实现有效的密封；另一方面，结构密封胶体也能提高密封效果、增加弹性，且能加强透明盖板与弹性金属条的连接强度，避免在震动、晃动中焊点脱落，影响密封。
作为优选的，本实用新型中所述伸缩条的横截面呈字母“U”型、“M”型、“S”型、“Z”型或向外拉伸状字母“Z”型中任一一种。
作为优选的，本实用新型中所述腔体边缘部设有垂直的侧板，所述上密封端部密封固定在透明盖板的一侧，所述下密封端部密封固定在侧板的一侧，且所述伸缩条位于透明盖板和侧板之间。
作为优选的，本实用新型中所述腔体边缘部设有L型侧板，所述上密封端部密封固定在透明盖板的一侧，所述下密封端部密封固定在侧壁L型伸出端部，且所述伸缩条位于透明盖板和腔体之间。
作为优选的，本实用新型中所述的透明盖板与腔体之间设有弹性体，所述弹性体为胶黏剂的凝固物或橡胶条。
作为优选的，本实用新型中所述的弹性金属条是整体的，但也可以是分体结构，由两个金属条焊接而成。
作为优选的，本实用新型中所述腔体包括底板与围绕底板四周设置的边框，所述底板为透明或金属板。
作为优选的，本实用新型中所述锡层为锡铅合金或无铅锡合金。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，设计合理，提供了一种弹性密封方式，实现了透明盖板与腔体的弹性密封连接，在满足气密性密封的前提下，具备一定的柔性主动调整能力，能够对外部冲击力具有较好的抵抗能力，同时也使得真空型平板集热器的应用变得具有实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是真空型平板集热器的结构示意图；
图2是本实用新型的实施例一的结构示意图；
图2a是本实用新型的实施例一的一种变形结构的结构示意图；
图3是本实用新型的实施例二的结构示意图；
图4是本实用新型的实施例三的结构示意图；
图5是本实用新型的实施例四的结构示意图；
图6是本实用新型的实施案例五的结构示意图
图中：1.透明盖板，2.吸热板，21.通孔，3.金属流道，4.支撑柱，5.腔体，51.底板，52.边框，53.侧板，6.弹性金属条，61.上密封端部，62.下密封端部，63.伸缩条，7.结构密封胶体，8.弹性体，9.锡层。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图2所示的本实用新型一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构的实施例一，包括上、下分别设置的透明盖板1和腔体5，所述透明盖板1通过与腔体5的密封连接而形成真空腔室，在所述透明盖板1和腔体5之间设有弹性金属条6，所述弹性金属条6具有上密封端部61和下密封端部62，在所述上密封端部61和下密封端部62之间设有具有弹性且可上下、左右自由伸展及收缩的伸缩条63，所述上密封端部61与透明盖板1通过锡层9焊接固定，在所述锡层9远离真空腔室一侧的弹性金属条6与透明盖板1之间填充有结构密封胶体7，所述下密封端部62与腔体焊接固定。所述伸缩条63的横截面呈字母“U”型，所述上密封端部61密封固定在透明盖板1的下侧，所述下密封端部62密封固定在腔体5的上侧。再或者如图2a所示的一种“U”型结构，所述上密封端部61密封固定在透明盖板1的上侧，所述下密封端部62密封固定在腔体5的下侧，所述弹性体8在透明盖板与腔体之间。
如图3所示的本实用新型一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构的实施例二，所述伸缩条63的横截面呈向外拉伸状字母“Z”型，所述上密封端部61密封固定在透明盖板1的下侧，所述下密封端部62密封固定在腔体5的上侧。
如图4所示的本实用新型一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构的实施例三，所述腔体5边缘部设有垂直的侧板53，所述伸缩条63的横截面呈字母“U”型，所述上密封端部61密封固定在透明盖板1的上侧，所述下密封端部62密封固定在侧壁53的外侧，所述伸缩条63位于透明盖板1和边框5之间，且所述弹性体8在透明盖板与腔体之间。
如图5所示的本实用新型一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构的实施例四，所述腔体5边缘部设有“L”型侧板53，所述伸缩条63的横截面呈字母“U”型，所述上密封端部61密封固定在透明盖板1的上侧，所述下密封端部62密封固定在侧板53的伸出端部，所述伸缩条63位于透明盖板1和腔体5之间，所述弹性体8在透明盖板与腔体之间。
如图6所示的本实用新型一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构的实施例五，所述弹性金属条6由两个单独的金属条密封焊接而成，所述上密封端部61密封固定在透明盖板1的下侧，所述下密封端部62密封固定在腔体的上侧，且所述弹性体8在透明盖板与腔体之间。
上述五个实施例中：
弹性金属条6：由不锈钢、铜或铝制成，厚度0.01～0.5mm；
金属一金属焊接(即下密封端部62与边框5之间的焊接)：通过焊接使金属与金属间形成致密性的结合。可采用氩弧焊、激光焊、超声波焊、电阻焊、气体焊等多种方式进行焊接或钎焊；
透明盖板1：优选厚度为3mm-8mm的太阳能专用的低铁高透钢化玻璃；
结构密封胶体7：优选高强度、耐热耐老化结构胶，如硅酮胶、环氧树脂胶、聚氨酯结构胶、UV胶、丙烯酸酯结构胶等；
锡层9：选择熔点在130℃-350℃之间的锡铅合金或无铅锡合金，焊接可使用：烙铁、热压、超声波、激光、感应加热等多种方法。
本实用新型结构简单，设计合理，提供了一种弹性密封方式，实现了透明盖板与边框的弹性连接，在满足气密性密封的前提下，具备一定的柔性主动调整能力，能够对外部冲击力具有较好的抵抗能力，同时也使得真空型平板集热器的应用变得具有实用性。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构，包括分别设置在上边和下边的透明盖板(1)和腔体(5)，所述透明盖板(1)盖合在腔体(5)的开口上并密封连接组成真空腔室，其特征在于：透明盖板(1)与腔体(5)相连接处设有弹性金属条(6)，所述弹性金属条(6)具有上密封端部(61)和下密封端部(62)，在所述上密封端部(61)和下密封端部(62)之间设有具有弹性且可上下、左右自由伸展及收缩的伸缩条(63)，所述上密封端部(61)与透明盖板(1)通过锡层(9)焊接密封，在所述锡层(9)远离真空腔室一侧的弹性金属条(6)与透明盖板(1)之间填充有结构密封胶体(7)，所述下密封端部(62)与腔体(5)焊接密封。
2.如权利要求1所述的一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构，其特征在于：所述伸缩条(63)的横截面呈字母“U”型、“M”型、“S”型、“Z”型或向外拉伸状字母“Z”型中任一一种。
3.如权利要求1所述的一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构，其特征在于：所述腔体(5)边缘部设有垂直的侧板(53)，所述上密封端部(61)密封固定在透明盖板(1)的一侧，所述下密封端部(62)密封固定在侧板(53)上，且所述伸缩条(63)位于透明盖板(1)和侧板(53)之间。
4.如权利要求1所述的一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构，其特征在于：所述腔体(5)边缘部设有呈L型结构的侧板(53)，所述上密封端部(61)密封固定在透明盖板(1)的一侧，所述下密封端部(62)密封固定在侧板(53)伸出端部，且所述伸缩条(63)位于透明盖板(1)和侧板(53)之间。
5.如权利要求1所述的一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构，其特征在于：所述的透明盖板(1)与腔体(5)之间设有弹性体(8)，所述弹性体为胶黏剂的凝固物或橡胶条。
6.如权利要求1所述的一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构，其特征在于：所述弹性金属条(6)由两个单独的金属条密封焊接而成。
7.如权利要求1所述的一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构，其特征在于：所述腔体(5)包括底板(51)与围绕底板四周设置的边框(52)，所述底板为透明或金属板。
8.如权利要求1所述的一种用于真空型平板集热器的柔性密封结构，其特征在于：所述锡层(9)为锡铅合金或无铅锡合金。
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