可重復抽真空的平板集熱器及其應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可重復抽真空的平板集熱器，其包括腔室、設(shè)置在該腔室內(nèi)的換熱模塊、與該腔室的開口相適配的透明蓋板，透明蓋板蓋合在腔室的開口上，且于該腔室與透明蓋板相連接處的內(nèi)側(cè)緣設(shè)有內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)，外側(cè)緣設(shè)有外密封膠結(jié)構(gòu)，腔室的側(cè)壁上至少設(shè)有一真空接頭；本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙、合理，采用雙重密封結(jié)構(gòu)，氣密性好，降低空氣滲透率，能較好長時間地維持集熱器的真空度；而且當真空度不足時，可以通過真空接頭再次抽真空，使之始終符合真空度要求，無需更換，有效降低維護成本；另外整體結(jié)構(gòu)配合緊密，且內(nèi)、外密封膠結(jié)構(gòu)具有一定的彈性，有效避免在震動、晃動的過程中導致透明蓋板損壞或脫落的現(xiàn)象，配合穩(wěn)定性好，可靠性高。
【專利說明】可重復抽真空的平板集熱器及其應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于平板集熱器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可重復抽真空的平板集熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]在公知的【技術(shù)領(lǐng)域】，平板集熱器目前在中高溫方面缺乏應用，因為其在中高溫的集熱效率遠低于真空管，如果能夠?qū)⑵桨寮療崞鞒檎婵眨瑢⒋蟠筇岣咂桨寮療崞鞯募療嵝?。這種真空型平板集熱器結(jié)合了平板集熱器與真空管的優(yōu)勢，既有優(yōu)秀的集熱效率，又能與建筑有效結(jié)合，滿足了城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中充分利用太陽能，減少二氧化碳排放的要求，對于我國的低碳與環(huán)保有著重要意義。
[0003]目前，真空型平板集熱器的一個主要障礙就是玻璃與金屬邊框的密封技術(shù)，采用常規(guī)的密封膠結(jié)構(gòu)設(shè)計，其的方案雖然成本低、施工難度小，但無法滿足長期密封要求；而焊接方案雖能滿足長期密封要求，但存在工藝難度高、成本高的問題。
[0004]因此，協(xié)調(diào)該兩種方案優(yōu)勢與劣勢，開發(fā)出一種易施工、成本低，且氣密性好，可重復抽真空的平板集熱器，對于太陽能市場有著重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述的不足，本發(fā)明目的在于，提供一種易施工、成本低，且氣密性好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，可以重復進行抽真空，以提高集熱效率的可重復抽真空的平板集熱器。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是:
[0007]—種可重復抽真空的平板集熱器，其包括腔室、設(shè)置在該腔室內(nèi)的換熱模塊、與該腔室的開口相適配的透明蓋板，所述透明蓋板蓋合在所述腔室的開口上，且于該腔室與所述透明蓋板相連接處的內(nèi)側(cè)緣設(shè)有內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)，外側(cè)緣設(shè)有外密封膠結(jié)構(gòu)，所述腔室的側(cè)壁上至少設(shè)有一真空接頭。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進，將結(jié)構(gòu)密封膠涂覆在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的外側(cè)緣，待固化后形成所述的外密封膠結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)密封膠為硅酮膠、環(huán)氧樹脂膠、聚氨酯結(jié)構(gòu)膠、UV膠和丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠中之一。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進，將復合膠條設(shè)置在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的內(nèi)側(cè)緣，形成所述的內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進，將橡膠圈設(shè)置在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的內(nèi)側(cè)緣，形成所述的內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)，所述橡膠圈為0型、C型中的一種。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進，所述內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)包括橫截面呈方形的橡膠條，該橡膠條遠離所述外密封膠結(jié)構(gòu)一側(cè)位置的上側(cè)面、下側(cè)面和內(nèi)側(cè)面包覆有金屬箔，上側(cè)面、下側(cè)面和內(nèi)側(cè)面上的金屬箔依次連接，其中上側(cè)面和下側(cè)面上的金屬箔通過密封膠對應與所述透明蓋板或腔室相貼接，所述金屬箔采用不銹鋼、鋁、銅中的一種材料制成，所述密封膠為丁基膠、環(huán)氧樹脂膠、UV膠中的一種。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進，所述內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)包括密封金屬架，該密封金屬架包括上端面、下端面和彈力片，所述上端面和下端面相平行且間隔設(shè)置，所述彈力片上端連接在上端面的一側(cè)邊，下端連接在下端面的另一側(cè)邊，其中上端面和下端面通過密封膠對應與所述透明蓋板或腔室相貼接，所述密封膠為丁基膠、環(huán)氧樹脂膠、UV膠中的一種。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進，所述真空接頭的數(shù)量為兩個，其對稱設(shè)置在所述腔室的兩側(cè)。
[0014]作為本發(fā)明的一種改進，所述真空接頭的一端焊接在所述腔室，且與該腔室的內(nèi)部空氣相連通，另一端設(shè)有法蘭盤，該法蘭盤的端面上設(shè)有用來設(shè)置在橡膠圈的凹槽。
[0015]作為本發(fā)明的一種改進，所述真空接頭的兩端均設(shè)有法蘭盤，該法蘭盤的端面上設(shè)有用來設(shè)置在橡膠圈的凹槽，該真空接頭一端上的法蘭盤通過螺紋固定在所述腔室上，且與該腔室的內(nèi)部空氣相連通。
[0016]作為本發(fā)明的一種改進，所述真空接頭上設(shè)有真空計。
[0017]作為本發(fā)明的一種改進，所述換熱模塊包括吸熱板、布置在該吸熱板上的金屬流道和若干支撐柱，所述吸熱板水平設(shè)置在所述腔室內(nèi)，且該吸熱板上設(shè)有多個供支撐柱穿過的通孔，該通孔的直徑大于所述支撐柱的直徑，支撐柱的下端固定在所述腔室的底板上，上端貫穿所述吸熱板的通孔，且抵觸在所述透明蓋板上。
[0018]作為本發(fā)明的一種改進，所述透明蓋板為厚度為3.2-8mm的鋼化玻璃。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙、合理，于腔室與透明蓋板相連接處設(shè)有內(nèi)、外密封膠結(jié)構(gòu)，形成雙重密封結(jié)構(gòu)，氣密性好，降低空氣滲透率，能較好長時間地維持集熱器的真空度；而且創(chuàng)新性結(jié)合可重復抽真空的概念，在集熱器上建立了重復抽真空的真空接頭，當通過真空計發(fā)現(xiàn)集熱器的真空度不足時，可以再次抽真空，使之始終符合真空度要求，無需更換，有效降低維護成本；另外整體結(jié)構(gòu)配合緊密，且內(nèi)、外密封膠結(jié)構(gòu)具有一定的彈性，有效避免在震動、晃動的過程中導致透明蓋板損壞或脫落的現(xiàn)象，配合穩(wěn)定性好，可靠性高。
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明作進一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是圖1的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是圖1中內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明實施例2中內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5是本發(fā)明實施例2中內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6是本發(fā)明實施例3中內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7是本發(fā)明實施例4中內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8是對多個本發(fā)明平板集熱器并排連接抽真空時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖9是圖8中真空接頭的連接結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0030]圖10是圖8中真空接頭的連接結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0031]圖11是圖8中真空接頭的連接結(jié)構(gòu)示意圖三。
[0032]圖12是圖8中真空接頭的連接結(jié)構(gòu)示意圖四。【具體實施方式】
[0033]實施例1:參見圖1、圖2和圖3，本實施例提供的一種可重復抽真空的平板集熱器，其包括腔室1、設(shè)置在該腔室I內(nèi)的換熱模塊2、與該腔室I的開口相適配的透明蓋板3，所述透明蓋板3蓋合在所述腔室I的開口上，且于該腔室I與所述透明蓋板3相連接處的內(nèi)側(cè)緣設(shè)有內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)4，外側(cè)緣設(shè)有外密封膠結(jié)構(gòu)5，所述腔室I的側(cè)壁上至少設(shè)有一真空接頭6。
[0034]將結(jié)構(gòu)密封膠涂覆在所述腔室I與所述透明蓋板3相連接處的外側(cè)緣，待固化后形成所述的外密封膠結(jié)構(gòu)5，所述結(jié)構(gòu)密封膠優(yōu)選為硅酮膠、環(huán)氧樹脂膠、聚氨酯結(jié)構(gòu)膠、UV膠和丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠中之一。
[0035]將復合膠條設(shè)置在所述腔室I與所述透明蓋板3相連接處的內(nèi)側(cè)緣，形成所述的內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)4。
[0036]所述真空接頭6的一端焊接64在所述腔室1，且與該腔室I的內(nèi)部空氣相連通，另一端設(shè)有法蘭盤61，該法蘭盤61的端面上設(shè)有用來設(shè)置在橡膠圈62的凹槽63。
[0037]本實施例中，所述真空接頭6的數(shù)量優(yōu)選為兩個，其對稱設(shè)置在所述腔室I的兩偵U。方便將多個腔室I并排并通過真空接頭6連接起來，形成多個腔室I組成的真空腔，從而實現(xiàn)多個腔室I組成的一排平板集熱器，只需一個真空計與抽真空口，大大減輕了維護壓力，無需一個個平板集熱器依次抽。所述真空接頭6上設(shè)有真空計9。方便隨查看腔室I內(nèi)的真空度。
[0038]所述換熱模塊2包括吸熱板21、布置在該吸熱板21上的金屬流道22和若干支撐柱23，所述吸熱板21水平設(shè)置在所述腔室I內(nèi)，且該吸熱板21上設(shè)有多個供支撐柱23穿過的通孔24，該通孔24的直徑大于所述支撐柱23的直徑，避免接觸，減少能源流失，支撐柱23的下端固定在所述腔室I的底板11上，上端貫穿所述吸熱板21的通孔24，且抵觸在所述透明蓋板3上，支撐柱23的上端面的高度略低于內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)4和外密封膠結(jié)構(gòu)5的上表面高度。抽真空時，透明蓋板3會往下壓住，從而實現(xiàn)較好的密封連接，并相應抵壓在所述支撐柱23上。
[0039]本實施例中，所述透明蓋板3優(yōu)選為厚度為3.2-8mm的鋼化玻璃。強度高，穩(wěn)定性好，有效延長使用壽命。
[0040]實施例2:參見圖4，本實施例提供的一種可重復抽真空的平板集熱器，其與實施例I基本相同，區(qū)別點在于，所述內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)4包括橫截面呈方形的橡膠條41，該橡膠條41遠離所述外密封膠結(jié)構(gòu)5 —側(cè)位置的上側(cè)面、下側(cè)面和內(nèi)側(cè)面包覆有金屬箔42，上側(cè)面、下側(cè)面和內(nèi)側(cè)面上的金屬箔42依次連接，其中上側(cè)面和下側(cè)面上的金屬箔42通過密封膠43對應與所述透明蓋板3或腔室I相貼接，所述金屬箔42優(yōu)選采用不銹鋼、鋁、銅中的一種材料制成，所述密封膠43優(yōu)選為丁基膠、環(huán)氧樹脂膠、UV膠中的一種。僅對橡膠條41的三個側(cè)面包覆有金屬箔42，有效降低成本，當然也可以對橡膠條41的四個側(cè)面均包覆有金屬箔42，參見圖5。
[0041]實施例3:參見圖6，本實施例提供的一種可重復抽真空的平板集熱器，其與實施例I基本相同，區(qū)別點在于，所述內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)4包括密封金屬架，該密封金屬架包括上端面44、下端面45和彈力片46，所述上端面44和下端面45相平行且間隔設(shè)置，所述彈力片46上端連接在上端面44的一側(cè)邊，下端連接在下端面45的另一側(cè)邊，其中上端面44和下端面45通過密封膠43對應與所述透明蓋板3或腔室I相貼接，所述密封膠43優(yōu)選為丁基膠、環(huán)氧樹脂膠、UV膠中的一種。
[0042]實施例4:參見圖7，本實施例提供的一種可重復抽真空的平板集熱器，其與實施例I基本相同，區(qū)別點在于，將橡膠圈設(shè)置在所述腔室I與所述透明蓋板3相連接處的內(nèi)側(cè)緣，形成所述的內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)5，所述橡膠圈為O型，其它實施例中，該橡膠圈還可以為C型。
[0043]上述實施例僅為本發(fā)明較好的實施方式和應用，本發(fā)明不能--列舉出全部的實
施方式，凡采用上述實施例之一的技術(shù)方案，或根據(jù)上述實施例所做的等同變化，如密封金屬架采用S字形、Z字形或其它具有相同功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計，內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)4采用其它類型的結(jié)構(gòu)密封膠來形成，以達到具有密封效果以及有一定的彈性，具有緩沖效果的作用。[0044]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙、合理，于腔室I與透明蓋板3相連接處設(shè)有內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)4和外密封膠結(jié)構(gòu)5，形成雙重密封結(jié)構(gòu)，氣密性好，降低空氣滲透率，能較好長時間地維持集熱器的真空度；而且創(chuàng)新性結(jié)合可重復抽真空的概念，在集熱器上建立了重復抽真空的真空接頭6，當通過真空計發(fā)現(xiàn)集熱器的真空度不足時，可以再次抽真空，使之始終符合真空度要求，無需更換，有效降低維護成本；另外整體結(jié)構(gòu)配合緊密，且內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)4和外密封膠結(jié)構(gòu)5具有一定的彈性，有效避免在震動、晃動的過程中導致透明蓋板3損壞或脫落的現(xiàn)象，配合穩(wěn)定性好，可靠性高。
[0045]當平板集熱器的真空度不足，需要抽真空時，若僅是需要對一個平板集熱器進行真空時，可通過真空盲板8將該平板集熱器上的一個真空接頭6封閉，而另一真空接頭6與抽真空裝置相連接，啟動抽真空裝置實現(xiàn)抽真空，使之始終符合真空度要求，無需更換新的平板集熱器，避免不必要的浪費，有效降低維護成本。
[0046]若僅是需要對多個平板集熱器進行抽真空時，參見圖8，不需要對一個個對平板集熱器依次抽真空，可以將多個平板集熱器并排并通過真空接頭6連接起來，形成多個平板集熱器組成一個總的真空腔，從而實現(xiàn)多個平板集熱器組成的一排平板集熱器只需一個真空計與抽真空口，大大減輕了維護壓力。
[0047]參見圖9，真空接頭6與真空接頭6相連接時，可以通過卡箍7進行固定連接。參見10，當然真空接頭6也可以采用KF真空接頭，同樣可以通過卡箍7進行固定連接，橡膠圈62上設(shè)有橡膠圈支架65。
[0048]同樣，參見圖11，真空接頭6包括卡頭套件66和連接套件67，卡頭套件66的一端設(shè)有卡凸，另一端從腔室I穿出，且設(shè)有外螺紋，連接套件67 —端設(shè)有與該外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，另一端設(shè)有所述的法蘭盤61，然后通過內(nèi)螺紋將連接套件67旋設(shè)在卡頭套件66的外螺紋上，并抵壓在腔室I的外側(cè)面，然后通過焊接64使連接套件67與腔室I相連接。
[0049]為實現(xiàn)氣密性，也可以不用焊接64 ;參見圖12，所述真空接頭的連接套件67的兩端均設(shè)有法蘭盤，該法蘭盤的端面上設(shè)有用來設(shè)置在橡膠圈的凹槽，該真空接頭一端上的法蘭盤通過螺紋與卡頭套件66的外螺紋相適配，進而固定在所述腔室上，且與該腔室的內(nèi)部空氣相連通，同樣可實現(xiàn)增強氣密性的效果。當然，還可以采用其它能增強氣密性效果的結(jié)構(gòu)。
[0050]本發(fā)明可重復抽真空的平板集熱器針對太陽能采暖制冷、太陽能工業(yè)用熱等大型太陽能工程具有明顯的優(yōu)勢。由于大型太陽能工程一般配備維護人員，可巡查集熱器的真空度情況并決定是否再次抽真空。同時，抽真空也無需一個個平板集熱器依次抽，可以將多個平板集熱器并排并通過真空接頭6連接起來，形成多個平板集熱器組成的一個總的真空腔，從而實現(xiàn)多個平板集熱器組成的一排平板集熱器只需一個真空表與抽真空口，大大減輕了維護壓力。
[0051]根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。如本發(fā)明上述實施例所述，采用與其相同或相似結(jié)構(gòu)，均在本發(fā)明保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，其包括腔室、設(shè)置在該腔室內(nèi)的換熱模塊、與該腔室的開口相適配的透明蓋板，所述透明蓋板蓋合在所述腔室的開口上，且于該腔室與所述透明蓋板相連接處的內(nèi)側(cè)緣設(shè)有內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)，外側(cè)緣設(shè)有外密封膠結(jié)構(gòu)，所述腔室的側(cè)壁上至少設(shè)有一真空接頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，將結(jié)構(gòu)密封膠涂覆在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的外側(cè)緣，待固化后形成所述的外密封膠結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)密封膠為硅酮膠、環(huán)氧樹脂膠、聚氨酯結(jié)構(gòu)膠、UV膠和丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠中之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，將復合膠條設(shè)置在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的內(nèi)側(cè)緣，形成所述的內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，將橡膠圈設(shè)置在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的內(nèi)側(cè)緣，形成所述的內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)，所述橡膠圈為O型、C型中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，所述內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)包括橫截面呈方形的橡膠條，該橡膠條遠離所述外密封膠結(jié)構(gòu)一側(cè)位置的上側(cè)面、下側(cè)面和內(nèi)側(cè)面包覆有金屬箔，上側(cè)面、下側(cè)面和內(nèi)側(cè)面上的金屬箔依次連接，其中上側(cè)面和下側(cè)面上的金屬箔通過密封膠對應與所述透明蓋板或腔室相貼接，所述金屬箔采用不銹鋼、鋁、銅中的一種材料制成，所述密封膠為丁基膠、環(huán)氧樹脂膠、UV膠中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，所述內(nèi)密封膠結(jié)構(gòu)包括密封金屬架，該密封金屬架包括上端面、下端面和彈力片，所述上端面和下端面相平行且間隔設(shè)置，所述彈力片上端連接在上端面的一側(cè)邊，下端連接在下端面的另一側(cè)邊，其中上端面和下端面通過密封膠對應與所述透明蓋板或腔室相貼接，所述密封膠為丁基膠、環(huán)氧樹脂膠、UV膠中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，所述真空接頭的數(shù)量為兩個，其對稱設(shè)置在所述腔室的兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，所述真空接頭的一端焊接在所述腔室，且與該腔室的內(nèi)部空氣相連通，另一端設(shè)有法蘭盤，該法蘭盤的端面上設(shè)有用來設(shè)置在橡膠圈的凹槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，所述真空接頭的兩端均設(shè)有法蘭盤，該法蘭盤的端面上設(shè)有用來設(shè)置在橡膠圈的凹槽，該真空接頭一端上的法蘭盤通過螺紋固定在所述腔室上，且與該腔室的內(nèi)部空氣相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，所述換熱模塊包括吸熱板、布置在該吸熱板上的金屬流道和若干支撐柱，所述吸熱板水平設(shè)置在所述腔室內(nèi)，且該吸熱板上設(shè)有多個供支撐柱穿過的通孔，該通孔的直徑大于所述支撐柱的直徑，支撐柱的下端固定在所述腔室的底板上，上端貫穿所述吸熱板的通孔，且抵觸在所述透明蓋板上。
【文檔編號】F24J2/05GK103644656SQ201310648808
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】張曹 申請人:張曹