[发明专利]高效太阳能集热管镀膜机

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热管镀膜机。

背景技术

近年来，太阳能热水器、太阳能空调系统等太阳能热利用技术正以前所未有的发展态势占据了全球可再生能源利用领域的大部分江山。其中全玻璃太阳能真空集热管成为太阳能热利用设备的核心部件。全玻璃太阳能真空集热管生产的关键设备是太阳能集热管真空镀膜机，尤其是磁控溅射真空镀膜机，其真空室采用立式前开门的圆柱形筒体，从筒体横剖面看，工件(即玻璃毛坯管)在筒体中是等间隔均匀排列在一个与筒体中转盘回转中心同心的一个圆周上的，为了尽可能多地容纳工件数量，这个圆周的直径一般尽可能地大。图1是一个典型的现有技术的太阳能集热管镀膜设备的真空室内工件、靶极布置的示意图，该图为真空室的横剖面图，包括真空室1、靶极2、工件3、转盘5、夹具6，其中真空室1是圆柱形筒体，筒体上开有门(图中未作表示)；靶极2是一圆柱形细长部件，可绕其轴心作旋转运动，图中靶极2有3个，布置在转盘5中央；工件3是太阳能集热管工件，它是一细长圆柱形工件，镀膜时需套在夹具6上，依靠其内表面定位并被紧固在夹具6上；夹具6安装在转盘5上；夹具6通过机械传动链与驱动装置连接，使得夹具6带动工件3绕夹具回转中心(即工件的回转中心)相对于转盘5作旋转运动，其运动称为工件自转；转盘5在驱动装置及机械传动链带动下绕转盘圆心作旋转运动，从而带动其上的夹具6和工件3绕转盘回转中心作旋转运动，其运动称为工件公转。

为了提高镀膜机的生产率，现有技术的做法是加大真空室圆柱形筒体的直径，从早期的直径300mm扩大到现在的850mm，甚至更大，以增加工件装载量；由于真空室空间加大，配用的真空机组规格也需要相应放大。但是这样做所获得的设备产能提高与设备成本的增加和能耗的加大相比较，技术经济显然不可行。因为，图1所述的工件在真空室内的排列方法，决定了真空室空间利用率与工件数量存在如下近似关系：

K≈μπ²N/(N+1.5π)²    (1)

其中K为真空室空间利用率，即工件所占据的空间与真空室内总空间的比值；N为工件沿真空室内圆周排列时真空室装载的工件数量(支)；μ为常数，对于直径为58mm的工件工件可以取μ≈0.77，对于直径为47mm的工件工件可以取μ≈0.73。

现有技术的关键缺陷在于：(1)真空室空间利用率低，以装载直径为58mm的工件工件36支为例(真空室筒体直径需850mm)，根据(1)式计算的空间利用率约为16.5％；(2)通过扩大真空室直径来增加工件装载量的方法，由(1)式可见，会大幅度降低其空间利用率，从而使得设备成本和能耗显著增加。

通过对行业的调研和对公开发表的科技文献、已公开的中国专利和中文网站的检索和搜索，未见有与本发明接近的研究成果、技术、和产品的公开信息和报道。

发明内容

为了克服已有的太阳能集热管镀膜机的真空室空间利用率低，导致设备的产能偏低的不足，本发明提供一种有效提高真空室空间利用率，进而提高设备产能并降低能耗的高效太阳能集热管镀膜机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高效太阳能集热管镀膜机，包括真空室、靶极、转盘和夹具，所述真空室为圆柱形筒体，所述圆柱形筒体上开有门，所述靶极是绕其轴心作旋转运动的圆柱形细长部件，所述靶极位于所述转盘中央，所述转盘位于所述真空室内，太阳能集热管工件套夹在夹具上，所述夹具通过自转运动传动链与驱动装置，所述转盘通过公转运动传动链与驱动装置连接，所述的高效太阳能集热管镀膜机还包括2个以上的转架；部分夹具安装在转架上，其余夹具安装在转架或转盘上；所述转架上有n个夹具，n为2至9之间的自然数；所述转架安装在转盘上，所述转架通过附加公转传动链与驱动装置连接；所述各个转架上的夹具的回转中心布置在以转架回转中心为圆心的圆环带内；所述的各个转架的回转中心和安装在转盘上的夹具的回转中心布置在以转盘回转中心为圆心的圆环带内。

作为优选的一种方案：各个转架的回转中心布置在以转盘回转中心为圆心的的同一个圆周上。

进一步，各个转架的回转中心等间隔均匀布置在以转盘回转中心为圆心的的同一个圆周上。

作为优选的另一种方案：n个夹具的回转中心布置在以转架回转中心为圆心的同一个圆周上。

进一步，n个夹具的回转中心等间隔均匀布置在以转架回转中心为圆心的同一个圆周上，使得n个夹具的回转中心连线构成一正n边形图案。

再进一步，两个相邻转架之间的转向相同或相反。