高效真空玻璃集熱管及其製造工藝的製作方法

2023-05-14 06:15:51

專利名稱：高效真空玻璃集熱管及其製造工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光能轉換元件及製造方法，即一種高效真空玻璃集熱管及 其製造工藝。
背景技術：
真空玻璃集熱管是一種光能收集轉換元件，主要用來製做太陽能的集熱部 件。這種集熱管是由兩個粗細不同的玻璃管套裝而成，內外兩層玻璃管之間的 空腔是一個真空腔，內層玻璃管的裡面是一個導熱介質腔。當光線透過兩層玻 璃管，其能量被內層玻璃管中的介質吸收，轉化成熱能，由於真空腔的絕熱作 用，熱量不能散出，而只能向玻璃管的一端傳遞，即可實現光熱轉換。為了提 高光線的吸收率，在內層玻璃管的外壁上塗鍍一層色膜。可是由於玻璃管表面 光滑，色膜容易脫落。此外，即使塗鍍色膜，光滑表面的光線折射率仍然很高， 光線吸收率和轉化率仍比較低。

發明內容
本發明的目的是提供一種色膜附著牢固，不易脫落，光線吸收率和轉化率比 較高的真空玻璃集熱管，以及製造這種集熱管的生產工藝。
上述目的是由以下技術方案實現的研製一種高效真空玻璃集熱管，也是 由內外兩個玻璃管套裝而成，內外玻璃管之間是一個真空腔，內玻璃管的裡面 是一個導熱介質腔，在內玻璃管的外壁上塗鍍有色膜層。所不同的是所說的 內玻璃管的外面有一層由許多微小的凸臺或凹坑構成的毛砂層。
所說的高效真空玻璃集熱管的製造工藝是在容器裡用蒙砂粉和酸液配成 浸蝕液，將玻璃管兩頭密閉，放入浸蝕液中，待表面浸蝕出毛砂面即可取出。
所說的高效真空玻璃集熱管的製造工藝是按重量份取HL—108號蒙砂粉
8—10份，放入容器中，再取濃度大於31%的鹽酸2.4~~3份，熟化反應24小時 以上配成浸蝕液；再將玻璃管兩端密封，放入浸蝕液中，浸蝕2—20分鐘，取 出玻璃管用清水洗淨，表面出現不規則的微小凸凹所形成的毛砂面即可。
所說的高效真空玻璃集熱管的製造工藝是採用噴砂機將堅硬的砂粒噴濺 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。
所說的玻璃管的毛砂面上再塗鍍色膜層。
本發明的有益效果是由於在內玻璃管的外面設置了毛砂層，使色膜附著
牢固，不易脫落。同時，粗糙的表面降低了光線的折射率，光能吸收轉化效率 顯著提高，用其裝配的太陽能集熱器性能明顯優化，避免了原有玻璃管因表面 光滑而造成的多種弊端，產生了意想不到的積極效果。


圖l是一種實施例的主視圖2是這種實施例的左視圖3是這種實施例的工藝示意圖4是這種實施例的部件主視圖5是這種實施例的裝配主視圖6是一種實施例的使用狀態主視圖7是這種實施例的使用狀態左視圖。
圖中可見集熱管l，外玻璃管2，內玻璃管3，真空腔4，介質腔5，色膜 層6，毛砂層7，酸浸槽8，浸蝕液9，水箱IO。
具體實施例方式
第一種實施例如圖l、 2所示，這種玻璃集熱管1也是由外玻璃管2和內 玻璃管3套裝而成，內外玻璃管之間是密閉的真空腔4，內玻璃管3的裡面是介 質腔5，介質腔下端密閉，上端開口與熱循環迴路相通。在內玻璃管3的外面， 也塗鍍有色膜層6。其改進是內玻璃管3的外面有一個由無數個微小的凸臺或
凹坑構成的毛砂層7。所說的色膜層6就塗鍍在這個毛砂層7的外面。
內玻璃管3外面的毛砂層7的製造方法很多。本例介紹一種蒙砂浸蝕法。 如圖3所示，按重量份取HL—108號高硼矽玻璃蒙砂粉100kg，放入酸浸槽8 裡面，再取濃度為32"/。的鹽酸3kg，攪動熟化反應28小時，即配成了浸蝕液； 再將玻璃管3兩端密封，放入浸蝕液9中，攪搖均勻，防止沉澱，浸蝕10分鐘， 取出玻璃管回滴片刻，再用清水洗淨，表面出現無數不規則的微小凸凹，就形 成了圖4所示的毛砂層7。然後，再用常規工藝進行色膜塗鍍，形成色膜層6。 顯然，這個色膜層6與毛砂層7咬合得非常緊密，不易脫落。再如圖5所示， 把這種毛面玻璃管3下端密閉，套裝入另一支下端密閉的外玻璃管2裡面，就 製成了雙層管，再抽去兩管間的空氣，同時將兩層管的上口連接並密閉，兩管 間即形成了真空腔4，就製成了這種真空玻璃集熱管l。
這裡的毛砂層7的厚薄尺寸由所形成的凹坑深度來確定，而凹坑的深度則 由酸液的濃度、蒙砂的粒度以及浸蝕的時間等指標來確定，其具體工藝方式是 難以窮舉的，用戶經過少量實驗觀察即可得到如意的方法。
當然，這種集熱管1的形式也不限於圖示的一種，也可以是內玻璃管3兩 端開口，分別接循環管路的兩頭，也可以工作。或者裡面配裝熱管及吸熱片等， 都應屬於本例的範圍。
這種集熱管l的用途很多，最常見的就是圖6、 7表示的太陽能熱水器，把 多支集熱管1的上端插在水箱10裡，就可以工作了。
大量實驗表明，這種集熱管1的光線吸收性能非常優越，在同等條件下， 熱能轉化率可提高5—8%,市場前景十分可觀。
第二種實施例採用噴砂法，由專用設備把堅硬的砂粒噴射到玻璃管的外 面，即可出現毛砂層7。
權利要求
1. 一種高效真空玻璃集熱管，是由內外兩個玻璃管套裝而成，內外玻璃管之間是一個真空腔(4)，內玻璃管(3)的裡面是一個導熱介質腔(5)，在內玻璃管(3)的外壁上塗鍍一個色膜層(6)，其特徵在於所說的內玻璃管(3)的外面有一個布滿微小凸臺或凹坑的毛砂層(7)。
2. 根據權利要求1所述的高效真空玻璃集熱管，其特徵在於所說的高效 真空玻璃集熱管(1)的製造工藝是在容器裡採用蒙砂粉和酸液配成浸蝕液(9)， 將內玻璃管(3)兩頭密閉，放入浸蝕液(9)中，待表面浸蝕出毛砂層(7)即 可取出。
3. 根據權利要求2所述的高效真空玻璃集熱管，其特徵在於所說的製造 工藝是按重量份取HL—108號蒙砂粉8—10份，放入酸浸槽(8)中，再取濃 度大於31%的鹽酸2.4—3份，熟化反應24小時以上配成浸蝕液(9);再將內 玻璃管(3)兩端密封，放入浸蝕液(9)中，浸蝕2—20分鐘，內玻璃管(3) 表面出現許多微小凸凹形成的毛砂層(7)即可取出。
4. 根據權利要求1所述的高效真空玻璃集熱管，其特徵在於所說的高效 真空玻璃集熱管(1)的製造工藝是採用噴砂機將堅硬的砂粒噴濺到玻璃管的 表面，使玻璃管表面形成若干凹坑而形成毛砂層(7)。
5. 根據權利要求1所述的高效真空玻璃集熱管，其特徵在於所說的色膜 層(6)塗鍍在內玻璃管(3)的毛砂層(7)上。
全文摘要
本發明涉及一種光能轉換元件及製造方法，即一種高效真空玻璃集熱管及其製造工藝。這種高效真空玻璃集熱管，由內外兩個玻璃管套裝而成，內外玻璃管之間是一個真空腔4，內玻璃管3的裡面是一個導熱介質腔5，在內玻璃管3的外壁上塗鍍一個色膜層6，其特點是所說的內玻璃管3的外面有一個布滿微小凸臺或凹坑的毛砂層7。這個毛砂層7是用蒙砂酸液浸蝕或噴砂衝擊工藝製成。由於在內玻璃管的外面設置了毛砂層7，使色膜附著牢固，不易脫落。同時，粗糙的表面降低了光線的折射率，光能吸收轉化效率顯著提高，用其裝配的太陽能集熱器性能明顯優化，避免了原有內玻璃管3因表面光滑而造成的多種弊端，產生了意想不到的積極效果。
文檔編號F24J2/24GK101387445SQ200810167520
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月9日 優先權日2008年10月9日
發明者姜振友 申請人:姜振友