[实用新型]一种大面积镀制太阳能整板集热器芯片的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于真空镀膜技术领域，特别涉及一种大面积镀制太阳能整板集热器芯片的装置。

背景技术

太阳能集热板(芯片)是平板太阳能热水器的核心部件，而平板太阳能热水器的热效率是由集热板表面薄膜的光谱选择性吸收性能(α_s-吸收率，ε-发射率)决定。目前国内太阳能集热器上的选择性吸收涂层材料的制备方法主要有：喷涂法、电化学法(阳极氧化)、电镀法(电镀黑铬)、磁控溅射法。其中喷涂法是采用喷枪装置，在常压条件下使用喷枪喷涂吸收涂层，这种生产结构方式的优点是：操作简单、生产成本低，但所形成的吸收薄膜性能不高，α_s-吸收率在85％左右，ε-发射率在0.25-0.3，膜层的耐侯性差，使用寿命短；电化学法(阳极氧化)、电镀法(电镀黑铬)均是采用电镀槽的生产方式，在常压条件下通过电化学反应来获得集热板表面的吸收涂层，这种结构生产方式的优点是：所形成吸收涂层的均匀性较好，吸收率和发射率均较高，α_s-吸收率在91％左右，ε-发射率在0.13左右，但该结构装置的生产方式会造成产品生产过程的环境污染，膜层的耐侯性差，且不适合大规模生产；磁控溅射法是在真空条件下，在真空镀膜装置内在太阳能整板集热器表面上沉积高性能的光谱选择性吸收膜层，薄膜性能可达到α_s-吸收率在96％左右，ε-发射率在0.08，该结构生产方式的优点是：采用的是真空溅射镀膜装置来沉积光谱选择性吸收薄膜；能生产出集热效率更高的光谱选择性吸收薄膜；由于是在真空镀膜室中生产，所以生产过程没有任何污染。目前生产圆形玻璃真空集热管表面涂层，大部份均采用真空镀制生产方式，但这种玻璃真空集热管的镀膜装置，由于受结构形式的限制，无法应用在整板集热芯片上制备选择性涂层，因此我国在平板式集热器吸收涂层的制备中，仍然大量采用喷枪喷涂或电镀槽方式的阳极氧化或电镀方法。目前国内外市场仍没有能在整体集热板芯片表面真空镀制具有光谱选择性吸收涂层的装置报导。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题提供一种大面积镀制太阳能整板集热器芯片的装置，该装置采用磁控溅射方法在整板太阳能芯片上制备光谱选择性涂层，本装置具有溅射速度快、基体温度低、膜层与基体结合牢固并可在大面积得到均匀薄膜，膜层理化性能好、无污染、并具有良好的光谱选择性吸收特性；经本装置真空沉积光谱选择性吸收涂层后，可以直接成为一个整体的集热芯片，而不需要再进行任何组合、焊接或剪裁等处理过程。上述装置可使平板太阳能集热器生产实现工业化和产品热效率得到极大地提高。

本实用新型所采用的技术方案是：它包括由真空系统与真空室及其立式阀门串联组成。其中装置底面上设有装夹车，车体底平面上等距设有装夹机具，并成纵列式安装，可将太阳能集热器整体芯片(整体芯片是指由多条铜、铜铝翼片或者金属条带与循环水管焊接组成的集热板芯片)或由整体芯片拼凑组合构成一个大的平面，其特征在于将其装夹在一个装夹车上，并垂直而立，相对壳体或静止，或做往复运动。其移动速度可依靶极数量设定，一般在：(10-200)mm/s。装置顶部上设有吊车，在吊车上横向均匀分布磁控溅射阴极，将其绝缘刚性组合固联在吊车上。溅射阴极靶分布在相临两列相向两组太阳能集热器芯片构成的空间的中间，相对于太阳能集热器芯片做或静止或往复运动，其移动速度在：(10-200)mm/s。磁控溅射阴极纵向设有充气单元，该单元与供气系统相连接，并采用绝缘立式固定在吊车上，与磁控溅射阴极同步运动。

如上所说由真空系统和真空室及立式阀门构成的装置，可是一个单元或多个单元串联，所说的装夹具纵列间距200～400mm，磁控射阴极与充气管间距为30～150mm。

本实用新型的益处效果是：可在整板太阳能集热芯片上获得理想的光谱选择性涂层，使平板太阳能热水器的生产效率和热效率得到了极大地提高。使平板太阳能热水器即使在寒冷的地区也可以应用，也可以放在屋顶，阳台，墙壁上，满足了目前节能建筑中太阳能利用与建筑一体化的要求，有更强的国内外市场竞争力和生命力。可实现大批量工业化生产，提高生产效率，进一步降低成本，且生产过程中不会产生任何环境污染，是目前新一代太阳能集热板产品。

附图说明

图1是本实用新型太阳能集热芯片单节镀膜室俯视图；

图2是本实用新型太阳能集热芯片单节镀膜室主视图；

图3是本实用新型太阳能集热芯片多节镀膜室俯视图；

图4是本实用新型太阳能集热芯片多节镀膜室主视图；