專利名稱：真空玻璃集熱器及太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)一種真空玻璃集熱器及太陽能熱水器，特別指一種平板式 的單層或雙層真空結(jié)構(gòu)的真空玻璃集熱器及太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會科技不斷進(jìn)步，能源的使用需求不斷上升，目前能源的來源 仍以石油為主，但隨著需求量越來越大，而根據(jù)國際能源機構(gòu)的預(yù)測，全世界
的能源消耗，在今后20年至少會增加一倍。有鑒于此，替代性能源的開發(fā)已 經(jīng)快速的在進(jìn)行研發(fā)，諸如太陽能、核能或者像燃料電池等都被-f見為下一代能 源的來源。
但替代能源在開發(fā)上都有其限制及待突破的技術(shù)關(guān)卡，水力和風(fēng)力發(fā)電受 到地形上的限制，火力發(fā)電有環(huán)境污染和溫室效應(yīng)的問題，而太陽能發(fā)電在能 量的轉(zhuǎn)換、應(yīng)用上的效率和技術(shù)層面上都尚待突破。
目前太陽能已逐漸推廣在民生的應(yīng)用領(lǐng)域，例如太陽能熱水器等轉(zhuǎn)換裝 置，將太陽能加熱民生用水，以供應(yīng)熱水給社會大眾。而一般而言，真空管集 熱器較常應(yīng)用于太陽能熱水裝置，此種真空管集熱器由多個真空管并聯(lián)而成， 每一真空管均為內(nèi)外兩玻璃管所組成的同心管，且兩玻璃管之間形成真空狀 態(tài)，且內(nèi)層玻璃管表面更鍍上太陽能吸收膜，以吸收太陽光且將其轉(zhuǎn)換成熱能 來加熱管中的水。
但是上述的真空管集熱器與傳熱介質(zhì)(一般為水)直接接觸，當(dāng)溫差大的 情況下，玻璃管極易破裂，換言之，該玻璃管內(nèi)壁吸收太陽能后所形成的高溫， 再注入低溫的傳熱介質(zhì)與高溫玻璃管直接接觸，易使內(nèi)層玻璃管破裂。另夕卜， 由于陽光照射角度的因素，玻璃管的擺設(shè)必須形成一定的仰角，當(dāng)玻璃管當(dāng)傳 熱介質(zhì)流入玻璃管后，其中的淤沙等雜質(zhì)會沈淀于玻璃管的底部而降低其集熱 效能。再一方面，上述真空玻璃管與外接的儲水槽以管體相連接，而在玻璃管間必須留有空隙以設(shè)置出水開口，因此，玻璃管可用以接收陽光的有效面積無
法完全利用，造成集熱效率的損失；且該真空玻璃管與外接的儲水槽的所占體 積龐大，并不利于空間利用。
本發(fā)明人有鑒于上述現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)裝置于實際施用時的缺失，且積累個人從 事相關(guān)產(chǎn)業(yè)開發(fā)實務(wù)上多年的經(jīng)驗，精心研究，終于提出一種設(shè)計合理且有效 改善上述問題的結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的主要目的，旨在提供一種真空玻璃集熱器及太陽能熱水器， 其具有平板形式的設(shè)計，可以有效解決傳統(tǒng)真空管形式的集熱器所產(chǎn)生的雜 質(zhì)、水垢的堆積問題，且該真空玻璃集熱器利用高熱阻的真空結(jié)構(gòu)，可以大幅 提高太陽能熱水器的熱供應(yīng)效能。
本實用新型的另一目的，旨在提供一種真空玻璃集熱器及太陽能熱水器， 該真空玻璃集熱器之玻璃基板上設(shè)有各種涂布態(tài)樣的選擇性吸收膜，可以有效 提高該真空玻璃集熱器的集熱面積。
為了達(dá)到上述目的，本實用新型提供一種真空玻璃集熱器，包含至少兩 個相對設(shè)置的玻璃基板，每兩玻璃基板的周緣密封固定以形成一個真空空間， 且位于最下層的玻璃基板上涂布有 一選擇性吸收膜。
本實用新型更進(jìn)一步提供一種太陽能熱水器，包括 一隔熱箱體； 一儲存 槽，其設(shè)置于該隔熱箱體中；以及一真空玻璃集熱器，其設(shè)置于該隔熱箱體中 且位于該儲存槽上方，該真空玻璃集熱器包含至少兩個相對設(shè)置的玻璃基板， 每兩玻璃基板的周緣密封固定以形成一個真空空間，且位于最下層的玻璃基板 上涂布有一選擇性吸收膜。
如上述構(gòu)造，本實用新型的真空玻璃集熱器為一平板形式的單層或多層的
真空玻璃集熱器，該真空玻璃集熱器的最下層的玻璃基板上涂布有選擇性吸收 膜，以達(dá)成最大單位面積的熱轉(zhuǎn)換效率；再者，本實用新型更可以解決淤沙堆 積造成集熱器效率降低的問題。
為使能更進(jìn)一步了解本實用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本實 用新型的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制者。

圖1為本實用新型的真空玻璃集熱器的立體圖； 圖2為本實用新型第一實施例的真空玻璃集熱器的側(cè)視圖； 圖2A為本實用新型第二實施例的真空玻璃集熱器的側(cè)視圖; 圖2B為本實用新型第三實施例的真空玻璃集熱器的側(cè)視圖； 圖2C為本實用新型第四實施例的真空玻璃集熱器的側(cè)視圖； 圖3為本實用新型第一實施例的太陽能熱水器的示意圖； 圖3A為本實用新型第二實施例的太陽能熱水器的示意圖； 圖3B為本實用新型第三實施例的太陽能熱水器的示意圖； 圖3C為本實用新型第四實施例的太陽能熱水器的示意圖； 圖4為本實用新型第五實施例的太陽能熱水器的示意圖。
主要組件符號說明
1真空玻璃集熱器
r真空玻璃結(jié)構(gòu)
10玻璃基板
101真空空間
102隔熱膠
ii選擇性吸收膜
iii第一區(qū)選擇性吸收膜
112第二區(qū)選擇性吸收膜
12支撐柱體
2太陽能熱水器
21隔熱箱體
22儲存槽
221出水口
222進(jìn)水口23 間隙具體實施方式
請參閱圖1及圖2，本實用新型提供一種真空玻璃集熱器1,該真空玻璃 集熱器1可應(yīng)用于太陽熱集熱或太陽能熱水裝置等領(lǐng)域，以提升集熱器的集熱 功效，進(jìn)而達(dá)到良好的加熱及保溫效果。該真空玻璃集熱器1包括至少兩個相 對設(shè)置的玻璃基板IO，相鄰的該玻璃基板IO之間會形成一真空空間101，且 位于最下層的玻璃基板10上涂布有一選擇性吸收膜11,而該真空空間101的 熱阻為無窮大(遠(yuǎn)大于氣體的熱阻)，故利用該真空空間101的高熱阻特性可 以防止熱量散失的效果。
請再參閱圖1及圖2，其為該真空玻璃集熱器1的第一實施例。在本具體 實施例中，該真空玻璃集熱器1為一平板形式的單層的真空玻璃集熱器1 (即 由兩玻璃基板IO所組成)。其中，該真空玻璃集熱器1為兩相對設(shè)置的玻璃基 板10組合而成，上述玻璃基板10的周緣以隔熱膠102密合燒結(jié)，并進(jìn)行真空 抽氣以形成該真空空間101。另一方面，該真空空間101中設(shè)有多個支撐柱體 12,每一支撐柱體12的兩端分別頂?shù)钟谠搩刹ＡЩ?0的內(nèi)側(cè)面，以提供上 述真空玻璃集熱器l在成型時的支撐力量，以避免因壓力作用而變形，另外， 該些支撐柱體12由隔熱性材料所制成。再者，該兩玻璃基板IO之一涂布有選 擇性吸收膜ll，在本具體實施例中，該選擇性吸收膜11涂布于下方玻璃基板 10的上表面(即接近該真空空間101的一側(cè)面)。
而在第二實施例中，請參考圖2A,該選擇性吸收膜11涂布于下方玻璃基 板10的下表面(即遠(yuǎn)離該真空空間101的一側(cè)面)；或是在第三實施例中，請 參考圖2B,該選擇性吸收膜11可包含一第一區(qū)選擇性吸收膜111及一第二區(qū) 選擇性吸收膜112,而該第一區(qū)選擇性吸收膜111及該第二區(qū)選擇性吸收膜112 則分別涂布于下方玻璃基板10的上、下表面，且該第一區(qū)選擇性吸收膜111 及該第二區(qū)選擇性吸收膜112并無重迭的區(qū)域(以入射的太陽光而言)，故在 上述的具體實施例中，該下方的玻璃基板10的上下側(cè)面會選擇性地涂布有該 選擇性吸收膜ll，該選擇性吸收膜ll可吸收太陽的熱能，且吸收面積為整片 的真空玻璃集熱器1的面積，因此可以提高集熱的有效面積，提高集熱效能；同時，該真空空間101所造成的高熱阻效應(yīng)，使得該選擇性吸收膜11所吸收 的熱量不會經(jīng)由另一該玻璃基板10散逸至環(huán)境中，且由于該些支撐柱體12 與玻璃基板10的周緣分別以隔熱性材料或隔熱膠102所制成、密封，故也可 減少選擇性吸收膜11所吸收的熱量由支撐柱體12及玻璃基板10的周緣所形 成的熱傳導(dǎo)路徑而散失的可能。
該真空玻璃集熱器1更可為一平板形式的多層的真空玻璃集熱器1。請參 考圖2C,其為該真空玻璃集熱器1的第四實施例，在本具體實施例中，該真 空玻璃集熱器1由三片玻璃基板10所組成的雙層的真空玻璃集熱器1,與前 述實施例不同之處在于，該真空玻璃集熱器1由三塊玻璃基板IO所堆棧組成 的，而相鄰的玻璃基板10之間均形成一真空空間101,且兩相鄰的玻璃基板 IO之間同樣設(shè)有多個支撐柱體12,以防止真空玻璃集熱器1發(fā)生變形的情況。 再者，該真空玻璃集熱器1的最下層的玻璃基板10上涂布有一選擇性吸收膜 ll以吸收太陽能；且在本實施例中，該選擇性吸收膜11同樣可以具有不同的 涂布態(tài)樣，例如涂布于最下層的該玻璃基板10的上表面、下表面或是上下兩 表面。
請配合圖1與圖3，本案提出的真空玻璃集熱器1，主要應(yīng)用于太陽能熱 水器2，以達(dá)成較佳的吸熱效果，進(jìn)而提供質(zhì)量較佳的熱水供應(yīng)于使用者。該 太陽能熱水器2包括 一隔熱箱體21;以及一設(shè)置于該隔熱箱體21中的儲存 槽22。該儲存槽22用于儲存用熱媒(例如水)，而該儲存槽22裝設(shè)于隔熱 箱體21中以防止熱量的散逸，該儲存槽22可包括儲存本體及管道等構(gòu)件；再 者，該真空玻璃集熱器1則裝設(shè)于該隔熱箱體21中且位于該儲存槽22的上方， 該真空玻璃集熱器1的最下層(亦即最接近儲存槽22 )的玻璃基板10上涂布 有一選擇性吸收膜11以吸收太陽能，而被該選擇性吸收膜11所吸收的熱量則 可通過傳導(dǎo)等路徑傳遞至該儲存槽22中，以加熱儲存槽22中所儲放的用水， 且該真空玻璃集熱器1上所形成的真空空間101可以避免熱量散失到環(huán)境中， 因此該真空玻璃集熱器1可以提高太陽能的加熱效率。再者，該儲存槽22更 包括有一出水口 221及一進(jìn)水口 222,以提供用水的流入及流出態(tài)樣。
圖3A顯示該真空玻璃集熱器1應(yīng)用于太陽能熱水器2的第二實施例，其 中與圖3不同之處在于，該選擇性吸收膜11涂布于該真空玻璃集熱器1的最下層(亦即最接近儲存槽22)的玻璃基板10的下表面，即該選擇性吸收膜11 的位置在于該真空玻璃集熱器1與該儲存槽22之間。
圖3B則顯示該真空玻璃集熱器l應(yīng)用于太陽能熱水器2的第三實施例， 其中該真空玻璃集熱器1與儲存槽22之間形成有一間隙23，換言之，該真空 玻璃集熱器1并非直接接觸該儲存槽22。
因此，根據(jù)圖3B與圖3的比較，該真空玻璃集熱器1為選擇性地接觸該 儲存槽22。而圖3C則為太陽能熱水器2的第四實施例，與第三實施例不同之 處在于，該選擇性吸收膜11對應(yīng)該真空玻璃集熱器1而涂布于該儲存槽22的 外側(cè)，該真空玻璃集熱器1設(shè)置于該儲存槽22上，且該真空玻璃集熱器1與 該儲存槽22之間設(shè)有間隙23。
另一方面，同于第一至第四實施例所述的真空玻璃集熱器1的特征，該真 空玻璃集熱器l應(yīng)用于太陽能熱水器2時，位于最下層的該玻璃基板IO上的 選擇性吸收膜11也可有同樣的變化，以應(yīng)用于各種環(huán)境，換言之，該選擇性 吸收膜11可以選擇性地涂布于最下層的該玻璃基板10的上表面、下表面或是 上下兩表面。因此，在上述的具體應(yīng)用實施例中，最下方的該玻璃基板10的 上下側(cè)面會選擇性地涂布有該選擇性吸收膜11,該選擇性吸收膜11可吸收太 m^r熱能，J^W^為整片的真空玻璃集熱器1的面積，因此可以提高集熱 的有效面積，提高集熱效能，以有效率地將熱量使用于加熱儲存槽22中的用 水，進(jìn)而供應(yīng)高質(zhì)量的熱水；同時，該真空玻璃集熱器1的該真空空間101 所造成的高熱阻效應(yīng)，使得該選擇性吸收膜11所吸收的熱量不會經(jīng)由其它的 玻璃基板10散逸至環(huán)境中，且由于該些支撐柱體12與玻璃基板10的周緣分 別以隔熱性材料或隔熱膠102所制成，故也可減少選擇性吸收膜11所吸收的 熱量由支撐柱體12及玻璃基板10的周緣所形成的熱傳導(dǎo)路徑而散失的可能。 再者，該真空玻璃集熱器1最佳地密合于該隔熱箱體21的開口處，以避免空 氣對流等造成熱量的損失。
另外，請參考圖4，其為本實用新型的太陽能熱水器2的第五實施例，與 圖3所示的實施例不同之處在于，該儲存槽22與該隔熱箱體21之間更進(jìn)一步 包括至少一真空玻璃結(jié)構(gòu)T ,例如該儲存槽22的兩外側(cè)面及底面均設(shè)有上 述的真空玻璃結(jié)構(gòu)r ,該真空玻璃結(jié)構(gòu)l'裝設(shè)于該儲存槽22與該隔熱箱體21之間，以進(jìn)一步隔絕熱量從該儲存槽22與該隔熱箱體21的殼體散逸至環(huán) 境中的傳導(dǎo)路徑；而該真空玻璃結(jié)構(gòu)T的結(jié)構(gòu)同于該真空玻璃集熱器1,例
如該真空玻璃結(jié)構(gòu)r同樣具有至少兩個相對設(shè)置的玻璃基板io,相鄰的該玻 璃基板基板io之間會形成一真空空間101,且相鄰的該玻璃基板基板io之間
具有多個支撐柱體12,該些支撐柱體12與玻璃基板10的周緣分別以隔熱性
材料或隔熱膠io2所制成、密封，而兩者的差異在于，該真空玻璃結(jié)構(gòu)r的
玻璃基板基板10并不設(shè)有選擇性吸收膜11。簡言之，該真空玻璃結(jié)構(gòu)1'的 功能僅在于防止儲存槽22中的熱水熱量經(jīng)由儲存槽22與該隔熱箱體21的殼 體散逸至環(huán)境中，而不提供吸收太陽能的功能。 綜上所述，本實用新型具有下列諸項優(yōu)點
1、 本實用新型的真空玻璃集熱器為一平板形式的單層或多層的真空玻璃 集熱器，該真空玻璃集熱器的最下層的玻璃基板上涂布有選擇性吸收膜，且該 選擇性吸收膜可以各種態(tài)樣涂布于該玻璃基板的上、下表面，以達(dá)成最大熱吸 收面積，且相鄰玻璃基板間的真空空間、以隔熱性材料所制成的支撐柱體及以 隔熱膠密封的玻璃基板周緣均可以減少熱量散逸的路徑，以達(dá)成最佳的熱吸收 效能。
2、 本實用新型的真空玻璃集熱器，可以應(yīng)用于各種吸收熱能的領(lǐng)域，例 如太陽能熱水器或大樓吸熱玻璃等應(yīng)用，利用該真空玻璃集熱器的高熱吸收效 率，進(jìn)而提高各種熱能應(yīng)用產(chǎn)品的功效。
以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改 進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)^L為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種真空玻璃集熱器，其特征在于，包含至少兩個相對設(shè)置的玻璃基板，每兩玻璃基板的周緣密封固定以形成一個真空空間，且位于最下層的玻璃基板上涂布有一選擇性吸收膜。
2、 如權(quán)利要求1所述的真空玻璃集熱器，其特征在于，更進(jìn)一步包括多 個設(shè)置于該真空空間中的支撐柱體，該多個支撐柱體的兩側(cè)端分別頂?shù)钟谙噜?的兩玻璃基板，該多個支撐柱體由隔熱性材料所制成，且該至少兩玻璃基板的 周緣通過隔熱膠燒結(jié)密合。
3、 如權(quán)利要求2所述的真空玻璃集熱器，其特征在于，該選擇性吸收膜 涂布于最下層的該玻璃基板的上表面或最下層的該玻璃基板的下表面。
4、 如權(quán)利要求2所述的真空玻璃集熱器，其特征在于，該選擇性吸收膜 包含一第 一 區(qū)選擇性吸收膜及一第二區(qū)選擇性吸收膜，且該第 一 區(qū)選擇性吸收 膜及該第二區(qū)選擇性吸收膜分別涂布于最下層的該玻璃基板的上表面及下表面。
5、 一種太陽能熱水器，其特征在于，包括 一隔熱箱體；一儲存槽，其設(shè)置于該隔熱箱體中；以及一真空玻璃集熱器，其設(shè)置于該隔熱箱體中且位于該儲存槽上方，該真空 玻璃集熱器為選擇性地接觸該儲存槽，該真空玻璃集熱器包含至少兩個相對設(shè)置的玻璃基板，每兩玻璃基板的周緣密封固定以形成一個 真空空間，且位于最下層的玻璃基板上涂布有一選擇性吸收膜。
6、 如權(quán)利要求5所述的太陽能熱水器，其特征在于，更進(jìn)一步包括多個 設(shè)置于該真空空間中的支撐柱體，其中該多個支撐柱體的兩側(cè)端分別頂?shù)钟谙?鄰的兩玻璃基板，該多個支撐柱體由隔熱性材料所制成，且該至少兩玻璃基板 的周緣通過隔熱膠燒結(jié)密合。
7、 如權(quán)利要求6所述的太陽能熱水器，其特征在于，該選擇性吸收膜涂 布于最下層的該玻璃基板的上表面或最下層的該玻璃基板的下表面。
8、 如權(quán)利要求5所述的太陽能熱水器，其特征在于，該選擇性吸收膜包含一第 一 區(qū)選擇性吸收膜及一第二區(qū)選擇性吸收膜，且該第 一 區(qū)選擇性吸收膜 及該第二區(qū)選擇性吸收膜分別涂布于最下層的該玻璃基板的上表面及下表面。
9、 如權(quán)利要求5所述的太陽能熱水器，其特征在于，該儲存槽與該隔熱 箱體之間更進(jìn)一步包括至少一真空玻璃結(jié)構(gòu)，且該儲存槽更進(jìn)一步包括有一進(jìn) 水口及一出水口。
10、 一種太陽能熱水器，其特征在于，包括 一隔熱箱體；一儲存槽，其設(shè)置于該隔熱箱體中；一選擇性吸收膜，其設(shè)置于該儲存槽的上方；以及一真空玻璃集熱器，其設(shè)置于該隔熱箱體中且位于該儲存槽上方，且該真 空玻璃集熱器與該儲存槽之間具有一間隙，該真空玻璃集熱器包含至少兩個相對設(shè)置的玻璃基板，且每兩玻璃基板的周緣密封固定以形成一 個真空空間。
專利摘要本實用新型提供了一種真空玻璃集熱器，包含至少兩個相對設(shè)置的玻璃基板，每兩玻璃基板的周緣密封固定以形成一個真空空間，且位于最下層的玻璃基板上涂布有一選擇性吸收膜；該真空玻璃集熱器具有平板式的真空結(jié)構(gòu)，以有效提高單位面積的熱轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號F24J2/50GK201434537SQ20092014997
公開日2010年3月31日 申請日期2009年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者郭志徹, 高正杰, 黃忠賢 申請人:東元奈米應(yīng)材股份有限公司