[发明专利]太阳能集热管外玻璃管内壁连续镀膜装置及其镀膜工艺

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热管技术，尤其是一种太阳能集热管外玻璃管内壁连续镀膜装置及其镀膜工艺。

背景技术

太阳能集热管是太阳能热水器集热的关键部件。在实际应用中，传统的太阳能集热管的内管外表面所镀制的吸收膜层仅朝阳的部分能够起到集热作用，而背阳的部分几乎起不到集热作用，白白浪费了。如何能使集热管的吸收膜层在360°方向上都能接受阳光辐射而集热，是关键问题所在。

如果在太阳能集热管背阳的外面安置一个平面性反射镜，或许能稍微改善一下集热效果，但因没有聚焦作用，集热效果无法达到最佳状态；而且太阳能集热管长期处于室外，外露的反射镜上容易积尘，人们通常不会去打扫，所以反射镜也起不到应有的作用，即外置的平面性反射镜没有起到太大的作用。

传统的太阳能集热管外管是无色透明的玻璃管，它与外表面上镀有吸收膜层的内管处于同心位置，内外管之间的空间密封，且抽成真空状态。真空不仅起到了保护内管便面吸收膜层的作用，也起到了内管集热后，其热量不易外传的隔热作用。如果将太阳能集热管的外玻璃管内壁下部的一部分（例如180°）镀有反射膜层由于该反射膜是处于圆弧凹面上，因此具有反射聚焦作用，聚焦处位于外管中心向下，靠近反射膜层的一面，如果同时将内管偏心装配到聚焦位置，太阳光经弧面的反射镜面聚焦后对太阳能集热管内管背阳的一面辐射加热，即可解决原先集热管背面不起作用的弊病，从总体上可实现对集热管全面集热的效果，大大提高集热效率。如何在外管狭小的空间内镀制一定角度的反射膜层是整个问题的关键所在。

膜层镀制工艺有许多种，但是受太阳能集热管外管直径的限制，所以可供选择的镀制方法就非常有限，而要求所镀制膜层边缘要齐整，反射率要高，抗老化性能好，角度可控等，要求镀制工艺连续性好，可操控性强，便于大规模批量化生产。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种能够根据玻璃管反射镜面圆心角大小直接镀制出设计弧度的反射膜，适用于大规模机械化生产，能够提高镀膜速率、保证镀膜质量；节省生产成本，使抽真空时间大大降低，提高生产效率的太阳能集热管外玻璃管内壁连续镀膜装置及其镀膜工艺。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种太阳能集热管外玻璃管内壁连续镀膜装置，包括抽真空装置，抽真空装置与外玻璃管的管口端相连，外玻璃管的圆头端设有玻璃管支撑装置，外玻璃管的下部设有与其相连的可移动高频装置，外玻璃管内设有与高频装置相对应的镀膜装置。

所述抽真空装置通过其上的玻璃管锁紧装置与外玻璃管的管口端相连。

所述高频装置设置于其下部的移动拖车上，移动拖车通过线路与控制系统相连，高频装置的上表面固定有永磁体固定托架和至少一个感应线圈，永磁体固定托架上面设有至少一个永磁体，永磁体紧贴于外玻璃管外壁下部，感应线圈套在外玻璃管外壁上，且永磁体的上表面、玻璃管的外壁下部最低点和感应线圈内圈水平最低点在同一水平面上。

所述感应线圈为圆形或半圆形结构。

所述镀膜装置包括蒸发舟，蒸发舟与高频装置上的感应线圈相对应，蒸发舟的开口与需要镀膜的外玻璃管内壁区域相对应，蒸发舟设置于槽型体中，槽型体的两端设有圆形挡板，槽型体的底部成圆弧形，其中一挡板外侧与一拖动杆焊接，拖动杆的另一端设有磁力牵引模块，磁力牵引模块与高频装置上的永磁体相对应。

所述玻璃管支撑装置为一倒L形支撑杆。

一种利用太阳能集热管的玻璃管内壁连续镀膜装置的镀膜工艺，包括以下步骤：

1）将所要蒸镀的材料放进镀膜装置的蒸发舟内；

2）将洗净的外玻璃管圆头端放置到玻璃管支撑装置上面，将装配好材料的镀膜装置装进外玻璃管内，使镀膜装置的磁力牵引模块与高频装置的永磁体上下位置一致，外玻璃管的管口端插入抽真空装置的玻璃管锁紧装置锁紧；

3）打开抽真空装置，对外玻璃管的内腔进行排气处理，真空度达到5×10^-3pa；

4）当真空度达到设计要求时，开启高频装置，通过感应线圈对蒸发舟加热，同时开启移动拖车控制系统，拖动高频装置和镀膜装置沿外玻璃管的轴向做往复运动；

5）镀膜装置和高频装置同步运动，感应线圈产生的高频磁场使蒸发舟内的蒸镀物料产生强大的涡流损失和磁滞损失升温，直至气化蒸发，蒸镀物料被蒸镀到挡板未遮挡的外玻璃管需要镀膜区域的内壁上，冷却后黏附于外玻璃管需要镀膜区域的内壁上，沉积形成反射膜层；

6）待整支外玻璃管需要镀膜区域内壁反射膜层镀制完毕后，关闭高频装置停止加热，移动移动拖车将镀膜装置拖动至非镀膜区冷却；