[發(fā)明專利]平板太陽能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)方法及生產(chǎn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010147165.3
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN102220559A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 甘國工
• 申請（專利權(quán)）人: 甘國工
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 成都立信專利事務(wù)所有限公司 51100
• 代理人: 江曉萍

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及太陽能光熱利用領(lǐng)域，特別涉及的是平板太陽能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)方法及生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)：

太陽能資源是21世紀(jì)的新能源，太陽能制冷、太陽能熱水器、太陽能發(fā)電、海水凈化等都是重要的應(yīng)用領(lǐng)域。選擇性吸熱薄膜具有可見光-近紅外光區(qū)高吸收率、紅外光區(qū)高反射率的性能優(yōu)點，其生產(chǎn)方法及裝置成為太陽能利用技術(shù)的重要研究方向。目前所采用太陽能選擇性吸熱薄膜的生產(chǎn)方法有以下幾種類型，且都具有相應(yīng)的局限性：

玻璃管真空管型：將直徑不同的兩個玻璃管的兩端封接在一起，兩管之間的空間形成封接時抽成真空，內(nèi)管的外壁沉積有太陽能吸熱涂層，吸收太能輻射能而使溫度升高，內(nèi)部通水帶走熱能，完成光熱轉(zhuǎn)換過程。其不足之處在于：碰撞易碎，斷水時干燒易炸管，同時在建筑節(jié)能一體化時不宜作為建筑外壁、房頂。

普通平板吸熱涂層：采用電鍍、刷涂等方式在金屬基片上形成吸熱涂層，其不足之處在于外紅光發(fā)射率高，太陽能吸收率低，太陽能利用效率低，同時這種生產(chǎn)方式對環(huán)境有一定污染。

電子槍蒸發(fā)和離子源輔助的方式沉積太陽能吸熱涂層，這種方式具有沉積速率高的優(yōu)勢。其缺點是單個電子槍所獲得的鍍材的蒸發(fā)云不足以覆蓋基片的幅寬，需兩支電子槍合并使用才能滿足寬度上的均勻性，同時由于沉積速率高，膜層厚度控制困難，對于沉積金屬層厚度僅為10nm左右的介質(zhì)-金屬干涉膜組類型的太陽吸熱膜層，光學(xué)厚度精度在2至3nm左右時的控制更難實現(xiàn)。

已有的連續(xù)鍍膜裝置如中國專利200420077693.6所述，是一種對圓形玻璃管鍍膜，整個生產(chǎn)線從出口到進口到連續(xù)鍍膜室如其權(quán)利要求1所述“構(gòu)成閉環(huán)”，工件還要自轉(zhuǎn)，無法生產(chǎn)大面積(單張鍍膜板的長度方向大于600毫米、寬度方向大于300毫米)的平板太陽能吸熱鍍膜板。

發(fā)明內(nèi)容：

鑒于以上原因，本發(fā)明的目的是為了克服以上不足，提供生產(chǎn)效率高的、膜層厚度控制方便、工藝實現(xiàn)靈活、生產(chǎn)大面積(單張鍍膜板的長度方向大于600毫米、寬度方向大于300毫米)的平板太陽能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種對環(huán)境污染程度小的生產(chǎn)平板太陽能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置。

本發(fā)明的目的是這樣來實現(xiàn)的：

本發(fā)明平板太陽能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)方法，以大面積金屬片作為太陽能鍍膜板的基片，一片或多片基片放置在由玻璃板或金屬板制成的載片板上，載片板以斷續(xù)方式被轉(zhuǎn)動輥軸傳送快速進入和通過臥式鍍膜裝置中的前真空鎖定室、前保持室后，載片板一塊接一塊的、連續(xù)勻速依次進入到至少有3組磁控濺射靶與相應(yīng)的濺射腔室的連續(xù)鍍膜室中，載片板在連續(xù)鍍膜室內(nèi)由減速機拖動的水平布置轉(zhuǎn)動輥軸一塊接一塊的、連續(xù)勻速的傳送，基片經(jīng)過磁控濺射靶與相應(yīng)的濺射腔室，在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層/至少一組由金屬膜或金屬介質(zhì)復(fù)合膜與介質(zhì)膜組成的干涉膜堆/減反射層，或者在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層/吸熱半導(dǎo)體材料膜或金屬介質(zhì)復(fù)合材料膜/減反射層，從而在基片上形成太陽能吸收功能膜，連續(xù)鍍膜室后有后保持室和后真空鎖定室，基片的出片與進片方式相同，也是以斷續(xù)方式被轉(zhuǎn)動輥軸傳送快速退出和通過后保持室和后真空鎖定室，進片、鍍膜和出片的具體方法為：外界大氣與前真空鎖定室之間、前真空鎖定室與前保持室之間、前保持室與連續(xù)鍍膜室之間、連續(xù)鍍膜室與后保持室之間、后保持室與后真空鎖定室之間、后真空鎖定室與外界大氣之間設(shè)有真空閥門，當(dāng)前、后真空鎖定室和前、后保持室的真空度達到連續(xù)鍍膜室的鍍膜工作真空度1-9×10^-1Pa，各室與室之間的真空閥門開啟讓載片板分批次按生產(chǎn)節(jié)奏進入連續(xù)鍍膜室或退出連續(xù)鍍膜室，前、后真空鎖定室與大氣之間的真空閥門開閉一次進出載片板一塊或幾塊為一批為一個生產(chǎn)節(jié)奏，是斷續(xù)進出片方式，而在連續(xù)鍍膜室中載片板一塊或幾塊為一批均為連續(xù)走片方式，基片上形成太陽能吸收功能膜后，被轉(zhuǎn)動輥軸傳送快速依次從后保持室和后真空鎖定室以斷續(xù)方式快速出片，生產(chǎn)出平板太陽能吸熱鍍膜板。采用長度方向大于600毫米、寬度方向大于300毫米的大面積、單張片金屬作為作為鍍膜基片，在水平布置的臥式鍍膜裝置上由減速機經(jīng)過齒型帶或鏈條拖動的轉(zhuǎn)動輥軸系統(tǒng)來傳送能放置一片或多片金屬基片的由玻璃板或金屬板制成的載片板，隨著鍍膜裝置真空閥門的開啟，載片板一塊或幾塊為一批為一個生產(chǎn)節(jié)奏進入臥式鍍膜裝置，鍍膜裝置由真空閥相連依次有前真空鎖定室、前保持室、連續(xù)鍍膜室、后保持室和后真空鎖定室，在連續(xù)鍍膜室，基片經(jīng)過按照膜系配置的多個濺射模塊，各濺射模塊配備獨立的充氣系統(tǒng)，相鄰濺射模塊之間設(shè)置隔腔室，基片從靶位下經(jīng)過時沉積的太陽能吸收功能膜層從基片向外依次為紅外光波反射層(金屬膜)/至少一組由金屬膜或金屬介質(zhì)復(fù)合膜與介質(zhì)膜組成的干涉膜堆/減反射層(介質(zhì)膜)，或者從基片向外依次為紅外光波反射層(金屬膜)/吸熱半導(dǎo)體材料膜或金屬介質(zhì)復(fù)合材料膜/減反射層(介質(zhì)膜)，連續(xù)鍍膜室至少有3組磁控濺射靶與相應(yīng)的濺射腔室，基片進入連續(xù)鍍膜室由減速機拖動的水平布置轉(zhuǎn)動輥軸(減速機與輥軸經(jīng)過齒型帶或鏈條連接)傳送，一片接一片的、連續(xù)勻速的經(jīng)過磁控濺射靶與相應(yīng)的濺射腔室，沉積太陽能吸收功能膜層，生產(chǎn)的吸熱鍍膜板具有吸收率高，發(fā)射率低優(yōu)點，且生產(chǎn)效率高，成本低。