CN111947323A - 真空平板集热器及其制作方法与设备 - Google Patents
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Abstract
本发明为真空平板集热器及其制作方法与设备,属太阳能应用领域。真空管集热器的普及使平板集热器处于边缘化,这使人们认识到真空保温在太阳能低温集热应用中的重要性。本发明是将吹账式板心内置于真空玻璃扁盒中间,板芯与玻璃盒之间设有支撑柱,板芯正面制作有吸热涂层,在板心背面的中心线上将进出管嘴相邻一起从同一个玻璃背板的圆孔中垂直引出,较好地解决了热应力与密封问题,将超薄形板芯置于具有同质一体化支撑柱的真空玻璃盒中的集热器,热储量小,起动快,集热效率高,与建筑结合,安装在钢结构上成为既节能又产能的太阳墙,可有效降低建筑能耗;与热泵或中温集热器结合生产蒸汽成为太阳能工业能源,将有更广阔的应用前景。
Description
所属领域
本发明属太阳能应用领域
背景技术
上世纪七、八十平代,在能源危机的背景之下,平板集热器曾有过一度的辉煌,但,由于平板集热器集热板芯的上面只有一层玻璃,保温效果差,冬天不好用,逐渐的被保温更好的真空管集热器取代了,可見,太阳能低温集热器的应用技术关键在于保温,真空管集热器的特点在于真空隔热保温,保温较果好,输出温度高,因而获得广泛的推广应用,它的发展致使平板集热器处于边缘化。但,真空管集热器也存在不足,无论是用水或导热油作介质都使得热储量过大,起动慢,以及太阳阴了以后,储存在管内的大量热能得不到应用,从而降低效率,虽然有多种方案减少热储量,但又大幅增加了制造成本;另一个问题是真空管的集热面积太小,每支真空管获取的热能太少,虽然可以多安装,但每两管之间都要留足安装空隙,一部分太阳从缝隙中陋掉,不能充分利用资源,还有就是真空管集热器难于与建筑一体化,因此,还需创新。
发明内容
本发明的目的是要提供一种保温好,起动快,效率高的真空平板集热器。
其解决方案是,真空平板集热器包括:玻璃面板、吸热板芯、玻璃背板、支撑柱、支承弹簧、吸气剂、进口管孔、出口管孔、管道孔、隔离带、竖直流道、分流橫道、汇流橫道、吸热涂层、金属边框;所述真空平板集热器是将吸热板芯设置在由玻璃面板和玻璃背板构成的一个平板真空玻璃盒中间,吸热板芯与玻璃盒之间设置有支撑柱,吸热板芯正面制作有吸热涂层,所述吸热板芯是用两块薄金属板经压焊后形成了压焊带和管道两部分;所述管道就是介质集热流道;所述管道包括多条竖直流道,竖直流道的下端是分流橫道,上端是汇流橫道;所述竖直流道中有一条中心流道,中心流道在吸热板芯的中心线上,中心线的两边对称;所述中心流道的上部压焊有隔离带,在吸热板芯背面隔离带上边的流道上设置介质出口管孔,隔离带下边的流道上设置进口管孔,使进出管孔相邻靠近;所述进出口管孔是设置在吸热板芯的背面;所述进出口管孔是设置在吸热板芯背面的中心线上;在进口管孔和出口管孔上焊接进口管嘴和出口管嘴,使进出管嘴靠近相鄰设置;所述进口管嘴和出口管嘴与吸热板芯相垂直;所述进口管嘴和出口管嘴在玻璃盒的同一个玻璃孔中引出;所述玻璃孔为管道孔,所述管道孔设置在玻璃背板上面;所述管道孔设置在玻璃背板的中心线上;所述管道孔为进出管嘴的唯一通道,所述管道孔是吸热板芯与真空玻璃盒之间唯一的连接固定装置;所述管嘴的表面有螺纹;所属管嘴与吸热板芯为同一种金属;在吸热板芯的侧边上固定吸气网管;将玻璃面板放置在工作台上,再把吸热板芯叠放在玻璃面板上面,具有吸热涂层的一面向下,再将玻璃背板叠放在吸热板芯上面,用钎料或低熔点玻璃粉将管道孔与吸热板芯之间封接,再用钎焊或火焰将玻璃面板与玻璃背板的四边封结,然后再抽气密封,成为不带边框旳真空平板集热器;装进金属边框成为具有边框的真空平板集热器;这是真空平板集热器的基本结构;根据支撑柱的不同形式和吸热板芯不同的制作工艺,真空平板集热器有几种实施方式。
进一步的,在吸热板芯与玻璃背板上的管道孔之间设置波纹环,所述波纹环是与吸热板芯同质的金属环,波纹环的内圈焊接在进出管口外围的吸热板芯表面,波纹环的外圈用钎枓或低熔点玻璃粉与玻璃背板上的管道孔相焊接。这样,就利用金属波纹的可压缩性,把吸热板芯与玻璃背板之间因巨大的温度变化差異而产生的热应力影响降至最低,
进一步的,将吸气剂颗粒装进金属网管中,名叫吸气网管,以便于在边沿封结之前固定在吸热板芯之侧边上。
进一步的,玻璃面板与玻璃背板均为高硼硅平板玻璃,高硼硅平板玻璃机械强度高,抗热冲击性能好。
进一步的,在所述玻璃背板的正面或背面制作反射涂层,以阻止吸热板芯向后面的红外辐射,进一步提高集热效率。
进一步的,所述玻璃盒的密封,即玻璃面板1与玻璃背板2周边的封结,用远红线加热熔封;用远红外线加热熔封需制作一个熔封排气柜,所述排气柜是一个有门的可密封的柜子3-1,柜子的顶上固定一台排气泵3-2,所述排气泵有管道通往柜子内部;柜内的两侧固定支架3-3,这种支架有十多层甚致几十层,每层放一个组件3-4;在排气柜四边的侧壁上(其中一边在门上),固定有红外线加热槽,加热槽与组件的待封接边相对应,所述红外线加热槽由不锈钢反射槽3-5和红外线石英管3-6构成,红外线石英管3-6设置在不锈钢反射槽3-5中间,利用不锈钢槽形反射镜将红外石英管发射的红外线反射聚焦到组件的玻璃边口上,对玻璃边口加热熔封或用钎料加热封结;组件放置好之后,关闭柜门,启动排气泵排气,观察排气泵上的仪表显示,排气合格后,接通加热器电源,排气柜的柜门为玻璃门,可通过玻璃门观看里面的温度及熔封封接情况,镜面反射槽是为了使红外线集中于组件边口上,以提高熔封质量和能源效率;在真空中熔封,避免热量的对流损失;这种方式使排气密封一次完成,减少工序,节约能源,封结边平整,没有排气嘴,更美观适用,所述红外线为远红外线。
技术效果:
1.吸热板芯在全方位的真空隔热保温状态下,保温效果好,输出温度高,集热效率高;
2.真空隔热,用空气或导热油作介质可使输出温度高于一百度,使真空平板集热器能生产蒸汽成为工业能源,创造了有利条件;
3.吸热板芯很薄,约4毫米,流道中的介质少,热储量小,起动快,集热效率高;
4.具有支撑柱的玻璃面板与吸热板芯成为一体,能承受更大外力,抗冰雹能力强。
5.本方案中最突出的技术特征在于:在吸热板芯的背面中心线上部相鄰的设置进口管孔和出口管孔,使进口管嘴和出口管嘴相鄰设置从一个玻璃孔中引出,使板芯与盒体之间只在一处固定,这就很好地解决了玻璃盒体的密封与热应力影响的问题,使真空平板集热器进入实用阶段。
6.进口管嘴和出口管嘴与板芯垂直,这就使真空平板集热器能夠做成超薄形,厚度低干13毫米,这种超薄形的真空平板集热器便于与建筑结合,安装在钢结构上成为高效集热的太阳墙。超薄形的真空平板集热器,做到用料少,效率高,造价低。
7.用远红外线排气柜,排气密封一次完成更提高功效。
附图说明
图1为真空平板集热器背面局部剖示图。
图中所示:玻璃面板1、吸热板芯2、玻璃背板3、支撑柱4、支承弹簧5、吸气剂6、进口管孔7、出口管孔8、管道孔9、隔离带10、竖直流道11、分流横道12、汇流横道13.
图2为真空平板集热器背面示意图
图中所示:进口管孔2-1、管道孔2-2、出口管孔2-3.
图3是排气柜的示意图。
图中所示:排气柜3-1、排气泵3-2、支架3-3、组件3-4、反射槽3-5、石英管3-6.
图4是具有固定玻璃珠支撑柱圆孔吸热板芯背面的示意图。
图中所示:吸热板芯4-1、压接带4-2、竖直流道4-3、分流横道4-4、汇流横道4-5、出口管孔4-6、进口孔4-7、管道孔4-8、圆孔4-9.
图5是吸热板芯的背面示意图
图中所示:吸热板芯5-1、压接带5-2、竖直流道5-3、分流横建5-4、汇流横道5-5、出口管孔5-6、进口管孔5-7、管道孔5-8、支撑柱5-9、橫向隔离带5-9
具体实施方式
实施方式一,所述支撑柱是附着在玻璃面板和玻璃背板里面;下面结合附图1与附图2加以说明:把从熔窑流出的热熔玻璃液降温进入压延机经压制成型的压延玻璃,所述压延玻璃是在压延机的一个滚筒表面,横顺每间隔14--25毫米打一个小孔,压进小孔的玻璃即成为平板玻璃表面的点状凸起即支撑柱4;从压延机挤出的平板玻璃沿输送带进入切割机,经切断后成为所述的玻璃面板1;所述玻璃背板3是在另一台压延机挤出的玻璃面板的中心线上部压制了管道孔2-2即成为玻璃背板3;所述吸热板芯2为吹胀式金属板芯,它的制作与冰箱蒸发器相近似,所述真空平板集热器是将吸热板芯2设置在由玻璃面板1和玻璃背板3构成的真空玻璃盒中间,吸热板芯2正面制作有吸热涂层,所述吸热板芯2是用两块薄金属板经压焊或钎焊后形成的,吸热板芯2包括压接带和介质流道两部分;所述介质流道包括多条竖直流道11,与竖直流道下端的分流橫道和上端的汇流橫道13;所述竖直流道中有一条在吸热板芯2的中心线上,中心线的两边对称;所述中心线上的流道为中心流道,中心流道的上部圧焊有隔离带10,在吸热板芯2背面隔离带10上边的流道上设置介质出口管孔8,隔离带10的下边的流道上设置进口管孔7,在所述吸热板芯2的上表面制作吸热涂层,成为吸热板芯组件;将玻璃面板1与玻璃背板3具有支撑柱4的一面相对组合在一起,中间留足空隙,将左边,右边与底边熔封成为玻璃扁筒;在扁筒底放置支承弹簧5和吸气剂6,将吸热板2内置于玻璃扁筒中间,在进口管孔7和出口管孔8上焊接进口管嘴和出口管嘴,这就使进出管嘴靠近相鄰设置,所述进口管嘴和出口管嘴与吸热板芯相垂直;所述管嘴的表面有螺纹;所属管嘴与吸热板芯2为同一种金属,进出管嘴在玻璃背板中心线上的同一个玻璃孔即管道孔2-2中引出;玻璃孔2-2与吸热板芯2之间用钎焊或低熔点玻璃粉封接,再将玻璃扁筒的上端熔封成为密闭的玻璃盒,将玻璃盒内抽成真空,密封抽气孔,成为不带边框的真空平板集热器;装进金属边框成为具有边框的真空平板集热器。所述进口管嘴和出口管嘴具有外螺纹,管嘴利用外螺纹经软管与外界管道连接。管嘴及其管道孔封接处先涂覆隔热涂料再用玻璃纤维保温;具有边框的真空平板集热器安装在太阳能支架上作为太阳能热水器,更大的用途是本真空平板集热器用空气或导热油作介质,输出高于100度,与热泵或中温集热器结合生产130度以上的蒸汽,这种蒸汽广泛用于轻工行业,如食品厂、制药厂、医院、酒店等,这样就使太阳能成为一种清洁亷价的工业能源,具有更加广阔的应用前景。不带边框的真空平板集热器是专用于建筑的,为化解过剩产能国家鼓励钢结构建筑,没有边框的真空平板集热器安装在建筑框架或建筑钢结构上将成为没有间隙具有玻璃幕墙视觉效果的太阳墙,太阳墙的结构是钢结外面固定真空平板集热器,里面固定夹丝玻璃板,中间是循环管道,夹丝玻璃板的室内一面贴墙纸,这种墙不到8厘米厚,节省建筑面积,安全美观,隔音隔热,产能节能,减少建筑能耗。建筑的四周,甚致隔墙和天花板都可以安装使用,这样的建筑用材主要为钢材和玻璃,这两种材料都可循环使用,这样的建筑就成为绿色可循环建筑,可循环建筑能更好地保护资源环境,本真空平板集热器与建筑结合,将有广阔的市场前景。
实施方式二:所述支撑柱是附着在吸热板芯表面;下面结合图1与图5加以说明,所述真空平板集热器由真空玻璃盒和吸热板芯构成,所述真空玻璃盒由玻璃面板1与玻璃背板3构成,所述玻璃面板1与玻璃背板3均为两面光滑的平板玻璃,所述平板玻璃是经物理钢化或化学钢化处理的高硼硅平板玻璃;在两片平板玻璃的中间是吸热板芯,所述吸热板芯由压接带5-2和介质流道两部分构成,介质流道包括竖直流道5-3与下端的分流横道5-4和上端的汇流横道5-5;在介质流道的两面即正面和背面的金属板表面都有向外的点状凸起,这些点状突起为真空间的支撑柱5-9,在吸热板芯5-1中心线竖直流道的上部有一条横向压焊(接)隔离带5-10,所述中心线的两边对称,所述隔离带5-10的下边是进口管孔5-7,隔离带5-10的上边是出口管孔5-6,所述隔离带隔离了多条竖直流道,所述进口管孔5-7通过多条竖直流道连接所述分流橫道5-4;所述玻璃背板3中心线上设置管道孔5-8,所述管道孔为进出管嘴的通道;在所述玻璃背板的里面制作银或铝的镜面反射膜;所述吸热板芯是将薄金属板用滚筒挤压机挤压成型的;所述薄金属板有铝板、铝合金板、不锈钢板及其它真空性性能好的金属板;
所述薄金属板一般为卷板,将卷板放入退火炉中退火,将退火后的卷板用打毛机将其一面打毛,打毛后的卷板进入第一滚筒挤压机,打毛的一面向上;
所述滚筒挤压机一共3台;
第一挤压机的上滚筒表面固定有如图5所示带有圆点的空白部分形状的钢带,钢带的厚度为介质流道深度的一半,并间隔20--40毫米有一个凸起,所述凸起是用水泥钉的一段加工后焊接在钢带的小孔中构成的点状凸起;在第一挤压机的下滾筒表面具有与该凸起相应的小孔;在钢带点状凸起与下滚筒表面小孔的相互作用与挤压下,薄金属片形成相应的点状凸起,即真空间的支柱5-9,第一挤压机的下滚筒表面也具有与附图5所示斜线部分形状的钢带,钢带的厚度为介质流道深度的一半;第一挤压机将整卷薄金属板挤压成为吸热板芯正面单片;
第二挤压机的结构与功能与第一挤压机相似,区别1,在于图中所示进口管孔和出口管孔位置的下滚筒的钢带上有压轴刀,上滚筒的对应位置有圆孔,在压轴刀与圆孔的相互挤压下形成进口管孔5-7和出口管孔5-6,区别2,在于下滚筒表面固定有如图5所示带有点的空白部分形状的钢带,上滾筒表面还具有与附图5所示斜线黑色部分形状的钢带,钢带的厚度为介质流道深度的一半;第一挤压机与第二挤压机表面的形状相反,第二挤压机将另一筒卷板连续挤压成为吸热板芯背面单片:
第一挤压机的位置在下面,第二挤压机的位置在上面,上下两台挤压机同时挤压,使正面单片和背面单片面对面,使两个相对的单片叠在一起进入第三挤压机;第三挤压机上下两个滚筒表面均固定有与附图5斜线所示部分形状的钢带,每条钢带的厚度为介质流道深度的一半;两个滚筒间的距离小于两片薄金属片的总厚度;所有三台挤压机压辊的圆周长与板芯长度相同,运转速度相同,正面单片与背面单片相对叠合在一起直接或经加热槽进入第三挤压机,经压焊后直接或沿传送带进入切断机,经切断成为板芯构件,这样,三台挤压机与切断机就构成一条连续的板芯构件生产线;进一步的或在板芯构件的压接带和隔离带上增加点焊;
进一步的将三台挤压机上下滚筒表面剝离贴在平面压焊机的上下压面上,垂直加压后焊接的板芯更平顺;
所述第一挤压机和第二挤压机是成型挤压机,是把薄金属平板挤压成型为波纹板,所述波纹板为方波板;所述第三挤压机为压焊机,所述压焊机为压力焊;
在板心构件的进口管孔5-7上焊接进口管嘴,在板心构件的出口管孔5-6上焊接出口管嘴;进口管嘴和出口管嘴与吸热板芯相垂直,进口管嘴和出口管嘴都具有外螺纹;在板芯构件正面制作吸热涂层并在侧边上固定吸气网管,成为吸热板芯;
集热器的组装:将玻璃面板1放在工作台上,把所述吸热板芯2放在玻璃面板1上面,具有吸热涂层的一面为正面,正面向下;再把玻璃背板3叠放在吸热板芯上面;用低熔点玻璃粉或钎料将玻璃背板3上的管道孔与吸热板芯2之间焊接在一起成为集热组件;其后的工艺有两种;第一种是将组件四边的玻璃用火焰或钎焊同时加以密封封接,再排气密封,成为不带边框的真空平板集热器;装进金属边框成为具有边框的真空平板集热器;第二种是将集热组件放到排气柜3-1里面的支承架3-3上用远红外线加热熔封成为不带边框的真空平板集热器;装进金属边框成为具有边框的真空平板集热器;不带边框的真空平板集热器与建筑结合安装在建筑框架或建筑钢结构上成为太阳墙;具有边框的真空平板集热器用于太阳能集热场生产蒸汽成为太阳能工业能源。
本方案只留足板芯的膨胀距离,不设支承弹簧,可少占集热面;四边同时封结,避免残余应力;用远红外线排气柜,排气密封一次完成更提高功效。
实施方式三,所述支撑柱为玻璃珠;下面结合图1与图4加以说明,所述玻璃面板1与玻璃背板3均为两面光滑的平板玻璃,在两片平板玻璃的中间是吸热板芯4-1,所述吸热板芯为吹胀式,吸热板芯分压接带4-2和介质流道两部分,介质流道包括竖直流道4-3与竖直流道下端的分流橫道4-4及上端的汇流橫道4-5,所述汇流橫道4-5中心下面有隔离带4-10,全部的压接带上较均匀的冲有圆孔,圆孔中设置玻璃珠,所述玻璃珠即为上下两片平板玻璃之间的真空支撑柱4-9;用玻璃珠作支撑柱,玻璃面板与玻璃背板只是平板玻璃,容易制造;玻璃珠能滾动,可减小移动阻力,使集热器更长久运行。
Claims (9)
1.真空平板集热器及其制作方法与设备.其特征在于真空平板集热器包括:玻璃面板(1)、吸热板芯(2、)玻璃背板(3)、支撑柱(4)、支承弹簧(5)、吸气剂(6)、进口管孔(7)、出口管孔(8)、管道孔(9)、隔离带(10)、竖直流道(11)、分流橫道(12)、汇流橫道(13)、吸热涂层、金属边框;所述真空平板集热器是将吸热板芯(2)设置在由玻璃面板(1)和玻璃背板(3)构成的一个平板真空玻璃盒中间,吸热板芯(2)与玻璃盒之间设置有支撑柱,吸热板芯(2)正面制作有吸热涂层,所述吸热板芯(2)是用两块薄金属板经压焊后形成了压焊带和管道两部分;所述管道就是介质集热流道;所述管道包括多条竖直流道(11),竖直流道的下端是分流橫道(12),上端是汇流橫道(13);所述竖直流道中有一条中心流道,中心流道在吸热板芯(2)的中心线上,中心线的两边对称;所述中心流道的上部圧焊有隔离带(10),在吸热板芯背面隔离带上边的流道上设置介质出口管孔(8),隔离带下边的流道上设置进口管孔(7),使进出管孔相邻靠近;所述进出口管孔是设置在吸热板芯(2)的背面;所述进出口管孔是设置在吸热板芯(2)背面的中心线上;在进口管孔和出口管孔上焊接进口管嘴和出口管嘴,使进出管嘴靠近相鄰设置;所述进口管嘴和出口管嘴与吸热板芯相垂直;所述进口管嘴和出口管嘴在玻璃盒的同一个玻璃孔中引出;所述玻璃孔为管道孔(9),所述管道孔(9)设置在玻璃背板(3)上面;所述管道孔(9)设置在玻璃背板的中心线上;所述管道(9)孔为进出管嘴的唯一通道,所述管道孔(9)是吸热板芯与真空玻璃盒之间唯一的连接固定装置;所述管嘴的表面有螺纹;所属管嘴与吸热板芯为同一种金属;在吸热板芯的侧边上固定吸气网管;将玻璃面板(1)放置在工作台上,再把吸热板芯(2)叠放在玻璃面板上面,具有吸热涂层的一面向下,再将玻璃背板(3)叠放在吸热板芯上面,用钎料或低熔点玻璃粉将管道孔(9)与吸热板芯(2)之间封接,再用钎焊或火焰将玻璃面板1与玻璃背板3的四边封结,然后再抽气密封,成为不带边框旳真空平板集热器;装进金属边框成为具有边框的真空平板集热器;这是真空平板集热器的基本结构;根据支撑柱的不同形式和吸热板芯不同的制作工艺,真空平板集热器有多种实施方式。
2.根据权利要求1所述的真空平板集热器及其制作方法与设备.其特征在于:在吸热板芯(2)与玻璃背板(3)上的管道孔(9)之间设置波纹环,所述波纹环是与吸热板芯(2)同质的金属环,波纹环的内圈焊接在进出管口外围的吸热板芯表面,波纹环的外圈用钎料或低熔点玻璃粉与玻璃背板上的管道孔(9)相焊接。
3.根据权利要求1所述的真空平板集热器及其制作方法与设备.其特征在于:将吸气剂颗粒装进金属网管中,名叫吸气网管,以便于在边沿封结之前固定在吸热板芯之侧边上。
4.根据权利要求1所述的真空平板集热器及其制作方法与设备.其特征在于:玻璃面板(1)与玻璃背板(3)均为高硼硅平板玻璃,高硼硅平板玻璃机械强度高,抗热冲击性能好。
5.根据权利要求1所述的真空平板集热器及其制作方法与设备.其特征在于:在所述玻璃背板(3)的正面或背面制作反射涂层,以阻止吸热板芯向后面的红外辐射,进一步提高集热效率。
6.根据权利要求1所述的真空平板集热器及其制作方法与设备.其特征在于:所述玻璃盒的密封,即玻璃面板(1)与玻璃背板(2)周边的封结,用远红线加热熔封;用远红外线加热熔封需制作一个熔封排气柜,所述排气柜是一个有门的可密封的柜子(3-1),柜子的顶上固定一台排气泵(3-2),所述排气泵有管道通往柜子内部;柜内的两侧固定支架(3-3),这种支架有十多层甚致几十层,每层放一个组件(3-4);在排气柜四边的侧壁上(其中一边在门上),固定有红外线加热槽,加热槽与组件的待封接边相对应,所述红外线加热槽由不锈钢反射槽(3-5)和红外线石英管(3-6)构成,红外线石英管(3-6)设置在不锈钢反射槽(3-5)中间,利用不锈钢槽形反射镜将红外石英管发射的红外线反射聚焦到组件的玻璃边口上,对玻璃边口加热熔封或用钎料加热封结;组件放置好之后,关闭柜门,启动排气泵排气,观察排气泵上的仪表显示,排气合格后,接通加热器电源,排气柜的柜门为玻璃门,可通过玻璃门观看里面的温度及熔封封接情况,镜面反射槽是为了使红外线集中于组件边口上,以提高熔封质量和能源效率;在真空中熔封,避免热量的对流损失;这种方式使排气密封一次完成,减少工序,节约能源,封结边平整,没有排气嘴,更美观适用,所述红外线为远红外线。
7.根据权利要求1所述的真空平板集热器及其制作方法与设备.其特征在于:所述支撑柱是附着在玻璃面板和玻璃背板里面;下面结合附图1与附图2加以说明:把从熔窑流出的热熔玻璃液降温进入压延机经压制成型的压延玻璃,所述压延玻璃是在压延机的一个滚筒表面,横顺每间隔14--25毫米打一个小孔,压进小孔的玻璃即成为平板玻璃表面的点状凸起即支撑柱(4);从压延机挤出的平板玻璃沿输送带进入切割机,经切断后成为所述的玻璃面板(1);所述玻璃背板(3)是在另一台压延机挤出的玻璃面板的中心线上部压制了管道孔(2-2)即成为玻璃背板(3);所述吸热板芯(2)为吹胀式金属板芯,它的制作与冰箱蒸发器相近似,所述真空平板集热器是将吸热板芯(2)设置在由玻璃面板(1)和玻璃背板(3)构成的真空玻璃盒中间,吸热板芯(2)正面制作有吸热涂层,所述吸热板芯(2)是用两块薄金属板经压焊或钎焊后形成的,吸热板芯(2)包括压接带和介质流道两部分;所述介质流道包括多条竖直流道(11),与竖直流道下端的分流橫道和上端的汇流橫道(13);所述竖直流道中有一条在吸热板芯(2)的中心线上,中心线的两边对称;所述中心线上的流道为中心流道,中心流道的上部圧焊有隔离带(10),在吸热板芯(2)背面隔离带(10)上边的流道上设置介质出口管孔(8),隔离带(10)的下边的流道上设置进口管孔(7),在所述吸热板芯(2)的上表面制作吸热涂层,成为吸热板芯组件;将玻璃面板(1)与玻璃背板(3)具有支撑柱(4)的一面相对组合在一起,中间留足空隙,将左边,右边与底边熔封成为玻璃扁筒;在扁筒底放置支承弹簧(5)和吸气剂(6),将吸热板(2)内置于玻璃扁筒中间,在进口管孔(7)和出口管孔(8)上焊接进口管嘴和出口管嘴,这就使进出管嘴靠近相鄰设置,所述进口管嘴和出口管嘴与吸热板芯相垂直;所述管嘴的表面有螺纹;所属管嘴与吸热板芯(2)为同一种金属,进出管嘴在玻璃背板中心线上的同一个玻璃孔即管道孔(2-2)中引出,玻璃孔与吸热板芯(2)之间用钎焊或低熔点玻璃粉封接,再将玻璃扁筒的上端熔封成为密闭的玻璃盒,将玻璃盒内抽成真空,密封抽气孔,成为不带边框的真空平板集热器;装进金属边框成为具有边框的真空平板集热器,所述进口管嘴和出口管嘴具有外螺纹,管嘴利用外螺纹经软管与外界管道连接,管嘴及其管道孔封接处先涂覆隔热涂料再用玻璃纤维保温。
8.根据权利要求1所述的真空平板集热器及其制作方法与设备其特征在于:所述支撑柱是附着在吸热板芯表面;下面结合图1与图5加以说明,所述真空平板集热器由真空玻璃盒和吸热板芯构成,所述真空玻璃盒由玻璃面板(1)与玻璃背板(3)构成,所述玻璃面板与玻璃背板均为两面光滑的平板玻璃,所述平板玻璃是经物理钢化或化学钢化处理的高硼硅平板玻璃;在两片平板玻璃的中间是吸热板芯,所述吸热板芯由压接带(5-2)和介质流道两部分构成,介质流道包括竖直流道(5-3)与下端的分流横道(5-4)和上端的汇流横道(5-5);在介质流道的两面即正面和背面的金属板表面都有向外的点状凸起,这些点状突起为真空间的支撑柱(5-9),在吸热板芯(5-1)中心线竖直流道的上部有一条横向压焊(接)隔离带(5-10),所述中心线的两边对称,所述隔离带(5-10)的下边是进口管孔(5-7),隔离带(5-10)的上边是出口管孔(5-6),所述隔离带隔离了多条竖直流道,所述进口管孔(5-7)通过多条竖直流道连接所述分流橫道(5-4);所述玻璃背板中心线上设置管道孔(5-8),所述管道孔为进出管嘴的通道;在所述玻璃背板的里面制作银或铝的镜面反射膜;所述吸热板芯是将薄金属板用滚筒挤压机挤压成型的;所述薄金属板有铝板、铝合金板、不锈钢板及其它真空性性能好的金属板;所述薄金属板一般为卷板,将卷板放入退火炉中退火,将退火后的卷板用打毛机将其一面打毛,打毛后的卷板进入第一滚筒挤压机,打毛的一面向上;所述滚筒挤压机一共3台;
第一挤压机的上滚筒表面固定有如图5所示带有圆点的空白部分形状的钢带,钢带的厚度为介质流道深度的一半,并间隔20--25毫米有一个凸起,所述凸起是用水泥钉的一段加工后焊接在钢带的小孔中构成的点状凸起;在第一挤压机的下滾筒表面具有与该凸起相应的小孔;在钢带点状凸起与下滚筒表面小孔的相互作用与挤压下,薄金属片形成相应的凸起即真空间的支撑柱(5-9),第一挤压机的下滚筒表面也具有与附图5所示斜线部分形状的钢带,钢带的厚度为介质流道深度的一半;第一挤压机将整卷薄金属板挤压成为吸热板芯正面单片;
第二挤压机的结构与功能与第一挤压机相似,区别1,在于图中所示进口管孔和出口管孔位置的下滚筒的钢带上有压轴刀,上滚筒的对应位置有圆孔,在压轴刀与圆孔的相互挤压下形成进口管孔(5-7)和出口管孔(5-6),区别2,在于下滚筒表面固定有如图5所示带有点的空白部分形状的钢带,上滾筒表面还具有与附图5所示斜线黑色部分形状的钢带,钢带的厚度为介质流道深度的一半;第一挤压机与第二挤压机表面的形状相反,第二挤压机将另一筒巻板连续挤压成为吸热板芯背面单片;第一挤压机的位置在下面,第二挤压机的位置在上面,上下两台挤压机同时挤圧,使正面单片和背面单片面对面,使两个相对的单片叠在一起进入第三挤压机;第三挤压机上下两个滚筒表面均固定有与附图5斜线所示部分形状的钢带,毎条钢带的厚度为介质流道深度的一半;两个滚筒间的距离小于两片薄金属片的总厚度;所有三台挤压机压辊的圆周长与板芯长度相同,运转速度相同,正面单片与背面单片相对叠合在一起直接或经加热槽进入第三挤压机,经压焊后直接或沿传送带进入切断机,经切断成为板芯构件,这样,三台挤压机与切断机就构成一条连续的板芯构件生产线
进一步的或在板芯构件的压接带和隔离带上增加点焊;
进一步的将三台挤压机上下滚筒表面剝离贴在平面压焊机的上下压面上,这样,垂直加压焊接的板芯更平顺;
所述第一挤压机和第二挤压机是成型挤压机,是把薄金属平板挤压成型为波纹板,所述波纹板为方波板;
所述第三挤压机为压焊机,所述压焊机为压力焊接;
在板心构件的进口管孔(5-7)上焊接进口管嘴,在板心构件的出口管孔(5-6)上焊接出口管嘴;进口管嘴和出口管嘴与吸热板芯相垂直,进口管嘴和出口管嘴都具有外螺纹;
在板芯构件正面制作吸热涂层并在侧边上固定吸气网管,成为吸热板芯;
集热器的组装:将玻璃面板(1)放在工作台上,把所述吸热板芯(2)放在玻璃面板(1)上面,具有吸热涂层的一面为正面,正面向下;再把玻璃背板(3)叠放在吸热板芯上面;用低熔点玻璃粉或钎料将玻璃背板(3)上的管道孔与吸热板芯(2)之间焊接在一起成为集热组件;其后的工艺有两种;第一种是将组件四边的玻璃用火焰或钎焊同时加以密封封接,再排气密封,成为不带边框的真空平板集热器;装进金属边框成为具有边框的真空平板集热器;第二种是将集热组件放到排气柜(3-1)里面的支承架(3-3)上用远红外线加热熔封成为不带边框的真空平板集热器;装进金属边框成为具有边框的真空平板集热器。
9.根据权利要求1所述的真空平板集热器及其制作方法与设备.其特征在于:所述支撑柱为玻璃珠;下面结合图1与图4加以说明,所述玻璃面板(1)与玻璃背板(3)均为两面光滑的平板玻璃,在两片平板玻璃的中间是吸热板芯(4-1),所述吸热板芯为吹胀式,吸热板芯分压接带(4-2)和介质流道两部分,介质流道包括竖直流道(4-3)与竖直流道下端的分流橫道(4-4)及上端的汇流橫道(4-5),所述汇流橫道(4-5)中心下面有隔离带(4-10),全部的压接带上较均匀的冲有圆孔,圆孔中设置玻璃珠,所述玻璃珠即为上下两片平板玻璃之间的真空支撑柱(4-9);用玻璃珠作支撑柱,玻璃面板与玻璃背板只是平板玻璃,容易制造;玻璃珠能滾动,可减小移动阻力,使集热器更长久运行。
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