一种太阳能真空玻璃集热管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种太阳能真空玻璃集热管，它包括内管、外管，内外管之间形成真空，内管涂层由基层、吸收层、减反射层组成，基层由金属层构成，减反射层由介电质层构成，其特点是吸收层由介电质层和附着在其外面的金属富集层组成。本实用新型专利技术实现后与现有技术相比具有可减少热能损失，提高热效率以及明显缩短内管涂层的形成时间，从而提高集热管的生产效率节省镀膜设备投资等优点。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能集热器，确切地说是一种太阳能真空玻璃集热管。太阳能真空玻璃集热管是太阳能集热器的核心部件。这种集热管主要由内管、外管组成，内外管之间形成真空。外管均由玻璃管构成；内管则分别由内管本体和附着在其外表面上的太阳选择性吸收涂层，简称内管涂层构成。该内管本体可以是玻璃管，也可以是金属管；该内管涂层分别由自内向外依次分布、相互附着在一起的基层、吸收层、减反射层构成。基层通常由一个附着在内管本体外表面上的红外反射金属层构成。但是，当内管本体采用对红外光具有高反射、低辐射物理特性的金属材料制成时，它也可以由内管本体的外表面直接构成；吸收层由金属粒子与非金属粒子组成的介电质层构成；减反射层由非金属层或者由金属与非金属粒子组成的介电质层构成。现有的内管涂层的具体结构形式若用通式—减反射层/吸收层/基层表示时，主要有以下几种碳/不锈钢-碳/铜；铝-氮/铝；碳/铝-氮/铝。其中，各内管涂层的吸收层均由多层渐变层构成，现有的太阳能真空玻璃集热管存在的主要缺点是1、使用温度升高过程中发射率升高速度较快，因而在高温状态下其热效率较低。2、内管涂层形成时间长，因而集热管生产效率较低。本技术的目的是为人们提供一种生产效率高以及在使用温度升高过程中，发射率升高速度较慢的太阳能真空玻璃吸热管。本技术的目的是这样实现的，它包括内管、外管，内外管之间形成真空，内管涂层由基层、吸收层、减反射层组成，基层由金属层构成，减反射层由介电质层构成，其特点是吸收层由介电质层和附着在其外面的金属富集层组成。上述基层、金属富集层均由铝层构成；组成吸收层的介电质层由一层或多层各向同性的铝氮层构成；减反射层由一层各向同性的铝氮层、位于该铝氮层最外面的一层各向同性的铝氧层构成。上述基层、金属富集层均由铝合金层构成；组成吸收层的介电质层由一层或多层各向同性的铝合金氮层构成；减反射层由一层各向同性的铝合金氮层、位于该铝合金氮层最外面的一层各向同性的铝合金氧层构成。上述基层、金属富集层均由铝层构成，所述介电质层均由一层或多层各向同性的铝氮层构成。上述基层、金属富集层均由铝层构成，所述介电质层均由一层各向同性的铝氧层构成。上述基层、金属富集层均由铝层构成；所述介电质层均由一层或多层各向同性的铝氮氧层构成。上述基层、金属富集层均由铝合金层构成，所述介电质层均由一层或多层各向同性的铝合金氮层构成。上述基层、金属富集层均由铝合金层构成；所述介电质层均由一层各向同性的铝合金氧层构成。上述基层、金属富集层均由铝合金层构成；所述介电质层均由一层或多层各向同性的铝合金氮氧层构成。本技术实现后，由于其内管涂层中设置了金属富集层，因而，它与现有技术相比具有如下优点1、内管涂层能够产生很强的干涉膜效应，因而使用温度升高时对集热管的发射率影响较小，从而可减少热能损失，进而提高热效率；2、能够明显缩短内管涂层的形成时间，从而提高集热管的生产效率，降低制造成本。由于本技术内管涂层的金属基层、金属富集层以及组成吸收层、减反射层的金属成分可以采用同一种金属制做。因此，它与以碳/不锈钢一碳/铜为内管涂层的现有技术相比可避免同时使用两种金属即不锈钢、铜，从而简化制做工艺；由于本技术的内管涂层在制做过程中不使用乙炔气体，因而它与以碳/铝-氮/铝为内管涂层的现有技术相比，可减少设备污染。下面给合附图对本技术的实施例做进一步详细地说明。附图说明图1是本技术结构示意图。图2是附着在内管本体上的内管涂层的结构示意图。由图可见，本技术与现有技术的共同之处在于它也是由内管4，外管1以及设置在内外管之间的支架9组成的，并使内外管之间的空腔2形成真空。外管由玻璃管构成；内管则由内管本体和附着在其外面的内管涂层3组成，该内管涂层又分别由自内向外依次分布、相互附着在一起的基层、吸收层、减反射层组成。其中，内管本体可以是玻璃管，也可以是金属管；基层5由附着在内管本体外面的对红外光谱具有高反射、低辐射物理特性的金属层构成，而当内管本体采用金属管、并且其外表面具有基层的上述物理特性时，则该基层也可以由内管本体的外表面直接构成；减反射层8由金属粒子和非金属粒子组成的介电质层构成；本技术与现有技术的主要区别在于其吸收层分别由金属粒子与非金属粒子组成的介电质层6和位于其外面的金属富集层7组成。当本技术的内管涂层采用以下四种具体结构形式时，其实施效果十分理想。其中，前两种具体结构形式分别为实施例1基层、金属富集层均由铝层构成；组成吸收层的介电质层由一层或多层各向同性的铝氮层构成；减反射层由一层各向同性的铝氮层、位于该铝氮层最外面的一层各向同性的铝氧层构成。实施例2基层、金属富集层均由铝合金层构成；组成吸收层的介电质层由一层或多层各向同性的铝合金氮层构成；减反射层由一层各向同性的铝合金氮层、位于该铝合金氮层最外面的一层各向同性的铝合金氧层构成。后两种具体结构形式可以概括地表述为内管涂层的金属基层、金属富集层、各介电质层中所含金属成分由同名金属制成，而各介电质层中所含非金属成分则为同一种非金属物质。现列举如下实施方式3基层、金属富集层均由铝层构成，而各介电质层则同由铝-氮层或者铝-氧层构成。实施方式4基层、金属富集层均由铝合金层构成，而各介电质层则同由铝合金-氮层或者铝合金-氧层构成。当本技术内管涂层的金属基层、金属富集层、各介电质层中所含金属成分由同名金属制成，而各介电质层中所含非金属成分则同为两种非金属物质时，其实施效果也比较理想，现列举如下实施方式5基层、金属富集层均由铝层构成，而各介电质层则均由铝-氮-氧层构成。实施方式6基层、金属富集层均由铝合金层构成，而各介电质层则均由铝合金-氮-氧层构成。当本技术的内管本体采用金属管，该金属管与内管涂层的金属富集层的材质不同，而各介电质层中所含金属成分则与金属富集层的材质相同，同时各介电质层中所含的非金属成分为一种或者是两种非金属物质时，本技术也可以实现，举例如下实施方式7基层由铝质或铜质的内管本体外表面直接构成，金属富集层由铝合金层构成，各介电质层同由铝合金-氮层或者铝合金-氧层或铝合金-氮-氧层构成。实施方式8基层由铝合金或铜质的内管本体外表面直接构成，金属富集层由铝层构成，各介电质层同由铝-氮-氧层或铝-氮层或铝-氧层构成。在实施例3-8中，除所述铝氧层、铝合金氧层必须由一个层体构成外，其余各介电质层即可以由一个层体构成，也可以由多个分层体组成。无论采用何种结构形式，都使每个层体为各向同性体，即各层体中的金属粒子、非金属粒子分布均匀。然而，当各介电质层由渐变层构成时，本技术也可以使用。本技术的制做工艺过程与现有技术基本相同，举例说明如下1、制做内管以直流磁控溅射镀膜机为生产设备，首先按非反应溅射沉积工艺在玻璃内管本体外表面上溅射沉积一层厚度为2～3×10-4mm的铝层5，该铝层构成内管的基层；按反应溅射沉积工艺在基层5的外表面上溅射沉积一层厚度为4～6×10-5mm的铝-氮层6，按非反应溅射沉积工艺在铝-氮层6的外表面上溅射沉积一层厚度为4～9×10-6mm的铝层7，该铝层构成金属富集层，该富集层与铝-氮层6组合构成内管的吸收层；按反应溅射沉积工艺在吸收层的外表面上沉积一层厚度为5～本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能真空玻璃集热管，它包括内管、外管，内外管之间形成真空，内管涂层由基层、吸收层、减反射层组成，基层由金属层构成，减反射层由介电质层构成，其特征在于吸收层由介电质层和附着在其外面的金属富集层组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：战余英，
申请(专利权)人：战余英，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]