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】本發明公開了一種可重復抽真空的平板集熱器，其包括腔室、設置在該腔室內的換熱模塊、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側緣設有內密封膠結構，外側緣設有外密封膠結構，腔室的側壁上至少設有一真空接頭；本發明的結構設計巧妙、合理，采用雙重密封結構，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；另外整體結構配合緊密，且內、外密封膠結構具有一定的彈性，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象，配合穩定性好，可靠性高。
【專利說明】可重復抽真空的平板集熱器及其應用
【技術領域】
[0001]本發明屬于平板集熱器【技術領域】，具體涉及一種可重復抽真空的平板集熱器。
【背景技術】
[0002]在公知的【技術領域】，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，如果能夠將平板集熱器抽真空，將大大提高平板集熱器的集熱效率。這種真空型平板集熱器結合了平板集熱器與真空管的優勢，既有優秀的集熱效率，又能與建筑有效結合，滿足了城鎮化發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，采用常規的密封膠結構設計，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，協調該兩種方案優勢與劣勢，開發出一種易施工、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。
【發明內容】
[0005]針對上述的不足，本發明目的在于，提供一種易施工、成本低，且氣密性好，結構穩定性高，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]為實現上述目的，本發明所提供的技術方案是:
[0007]—種可重復抽真空的平板集熱器，其包括腔室、設置在該腔室內的換熱模塊、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側緣設有內密封膠結構，外側緣設有外密封膠結構，所述腔室的側壁上至少設有一真空接頭。
[0008]作為本發明的一種改進，將結構密封膠涂覆在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的外側緣，待固化后形成所述的外密封膠結構，所述結構密封膠為硅酮膠、環氧樹脂膠、聚氨酯結構膠、UV膠和丙烯酸酯結構膠中之一。
[0009]作為本發明的一種改進，將復合膠條設置在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的內側緣，形成所述的內密封膠結構。
[0010]作為本發明的一種改進，將橡膠圈設置在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的內側緣，形成所述的內密封膠結構，所述橡膠圈為0型、C型中的一種。
[0011]作為本發明的一種改進，所述內密封膠結構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構一側位置的上側面、下側面和內側面包覆有金屬箔，上側面、下側面和內側面上的金屬箔依次連接，其中上側面和下側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、環氧樹脂膠、UV膠中的一種。
[0012]作為本發明的一種改進，所述內密封膠結構包括密封金屬架，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置，所述彈力片上端連接在上端面的一側邊，下端連接在下端面的另一側邊，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、環氧樹脂膠、UV膠中的一種。
[0013]作為本發明的一種改進，所述真空接頭的數量為兩個，其對稱設置在所述腔室的兩側。
[0014]作為本發明的一種改進，所述真空接頭的一端焊接在所述腔室，且與該腔室的內部空氣相連通，另一端設有法蘭盤，該法蘭盤的端面上設有用來設置在橡膠圈的凹槽。
[0015]作為本發明的一種改進，所述真空接頭的兩端均設有法蘭盤，該法蘭盤的端面上設有用來設置在橡膠圈的凹槽，該真空接頭一端上的法蘭盤通過螺紋固定在所述腔室上，且與該腔室的內部空氣相連通。
[0016]作為本發明的一種改進，所述真空接頭上設有真空計。
[0017]作為本發明的一種改進，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，所述吸熱板水平設置在所述腔室內，且該吸熱板上設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]本發明的有益效果為:本發明的結構設計巧妙、合理，于腔室與透明蓋板相連接處設有內、外密封膠結構，形成雙重密封結構，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；而且創新性結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，當通過真空計發現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；另外整體結構配合緊密，且內、外密封膠結構具有一定的彈性，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象，配合穩定性好，可靠性高。
[0020]下面結合附圖和實施例，對本發明作進一步說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明實施例1的結構示意圖。
[0022]圖2是圖1的分解結構示意圖。
[0023]圖3是圖1中內密封膠結構的結構示意圖。
[0024]圖4是本發明實施例2中內密封膠結構的一種結構示意圖。
[0025]圖5是本發明實施例2中內密封膠結構的另一種結構示意圖。
[0026]圖6是本發明實施例3中內密封膠結構的結構示意圖。
[0027]圖7是本發明實施例4中內密封膠結構的結構示意圖。
[0028]圖8是對多個本發明平板集熱器并排連接抽真空時的結構示意圖。
[0029]圖9是圖8中真空接頭的連接結構示意圖一。
[0030]圖10是圖8中真空接頭的連接結構示意圖二。
[0031]圖11是圖8中真空接頭的連接結構示意圖三。
[0032]圖12是圖8中真空接頭的連接結構示意圖四。【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、設置在該腔室I內的換熱模塊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相連接處的內側緣設有內密封膠結構4，外側緣設有外密封膠結構5，所述腔室I的側壁上至少設有一真空接頭6。
[0034]將結構密封膠涂覆在所述腔室I與所述透明蓋板3相連接處的外側緣，待固化后形成所述的外密封膠結構5，所述結構密封膠優選為硅酮膠、環氧樹脂膠、聚氨酯結構膠、UV膠和丙烯酸酯結構膠中之一。
[0035]將復合膠條設置在所述腔室I與所述透明蓋板3相連接處的內側緣，形成所述的內密封膠結構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的內部空氣相連通，另一端設有法蘭盤61，該法蘭盤61的端面上設有用來設置在橡膠圈62的凹槽63。
[0037]本實施例中，所述真空接頭6的數量優選為兩個，其對稱設置在所述腔室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上設有真空計9。方便隨查看腔室I內的真空度。
[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水平設置在所述腔室I內，且該吸熱板21上設有多個供支撐柱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密封膠結構4和外密封膠結構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優選為厚度為3.2-8mm的鋼化玻璃。強度高，穩定性好，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，區別點在于，所述內密封膠結構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構5 —側位置的上側面、下側面和內側面包覆有金屬箔42，上側面、下側面和內側面上的金屬箔42依次連接，其中上側面和下側面上的金屬箔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優選采用不銹鋼、鋁、銅中的一種材料制成，所述密封膠43優選為丁基膠、環氧樹脂膠、UV膠中的一種。僅對橡膠條41的三個側面包覆有金屬箔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，區別點在于，所述內密封膠結構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相平行且間隔設置，所述彈力片46上端連接在上端面44的一側邊，下端連接在下端面45的另一側邊，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優選為丁基膠、環氧樹脂膠、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，區別點在于，將橡膠圈設置在所述腔室I與所述透明蓋板3相連接處的內側緣，形成所述的內密封膠結構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明較好的實施方式和應用，本發明不能--列舉出全部的實
施方式，凡采用上述實施例之一的技術方案，或根據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構設計，內密封膠結構4采用其它類型的結構密封膠來形成，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]本發明的結構設計巧妙、合理，于腔室I與透明蓋板3相連接處設有內密封膠結構4和外密封膠結構5，形成雙重密封結構，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；而且創新性結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，當通過真空計發現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；另外整體結構配合緊密，且內密封膠結構4和外密封膠結構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損壞或脫落的現象，配合穩定性好，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的一端設有卡凸，另一端從腔室I穿出，且設有外螺紋，連接套件67 —端設有與該外螺紋相配合的內螺紋，另一端設有所述的法蘭盤61，然后通過內螺紋將連接套件67旋設在卡頭套件66的外螺紋上，并抵壓在腔室I的外側面，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的兩端均設有法蘭盤，該法蘭盤的端面上設有用來設置在橡膠圈的凹槽，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，且與該腔室的內部空氣相連通，同樣可實現增強氣密性的效果。當然，還可以采用其它能增強氣密性效果的結構。
[0050]本發明可重復抽真空的平板集熱器針對太陽能采暖制冷、太陽能工業用熱等大型太陽能工程具有明顯的優勢。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]根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發明并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發明構成任何限制。如本發明上述實施例所述，采用與其相同或相似結構，均在本發明保護范圍內。
【權利要求】
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、設置在該腔室內的換熱模塊、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側緣設有內密封膠結構，外側緣設有外密封膠結構，所述腔室的側壁上至少設有一真空接頭。
2.根據權利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，將結構密封膠涂覆在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的外側緣，待固化后形成所述的外密封膠結構，所述結構密封膠為硅酮膠、環氧樹脂膠、聚氨酯結構膠、UV膠和丙烯酸酯結構膠中之一。
3.根據權利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，將復合膠條設置在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的內側緣，形成所述的內密封膠結構。
4.根據權利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，將橡膠圈設置在所述腔室與所述透明蓋板相連接處的內側緣，形成所述的內密封膠結構，所述橡膠圈為O型、C型中的一種。
5.根據權利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，所述內密封膠結構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構一側位置的上側面、下側面和內側面包覆有金屬箔，上側面、下側面和內側面上的金屬箔依次連接，其中上側面和下側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、環氧樹脂膠、UV膠中的一種。
6.根據權利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，所述內密封膠結構包括密封金屬架，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置，所述彈力片上端連接在上端面的一側邊，下端連接在下端面的另一側邊，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、環氧樹脂膠、UV膠中的一種。
7.根據權利要求1所述的可重復抽真空的平板集熱器，其特征在于，所述真空接頭的數量為兩個，其對稱設置在所述腔室的兩側。
8.根據權利要求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，且與該腔室的內部空氣相連通，另一端設有法蘭盤，該法蘭盤的端面上設有用來設置在橡膠圈的凹槽。
9.根據權利要求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有法蘭盤，該法蘭盤的端面上設有用來設置在橡膠圈的凹槽，該真空接頭一端上的法蘭盤通過螺紋固定在所述腔室上，且與該腔室的內部空氣相連通。
10.根據權利要求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，所述吸熱板水平設置在所述腔室內，且該吸熱板上設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 優先權日:2013年12月6日
【發明者】張曹 申請人:張曹