專利名稱：黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板聯(lián)通方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷產(chǎn)品使用技術(shù)領(lǐng)域，具體說是關(guān)于黑瓷復(fù)合陶瓷中空太陽能集熱 板-陶瓷太陽板用于太陽能集熱系統(tǒng)時(shí)的連接、聯(lián)通方法。
背景技術(shù)：
太陽能是煤、石油、天然氣等常規(guī)化石能源以及風(fēng)能、水能、海洋能、生物質(zhì)能的根 本來源，輻射到地球陸地表面的太陽能是全球人類同期消耗總能量的數(shù)萬倍，是全球風(fēng)能 總量的一萬倍，水能的十萬倍。太陽能的優(yōu)點(diǎn)是普遍、巨大、無害，缺點(diǎn)是分散、隨機(jī)、間歇，太陽能利用的研究主 要是對(duì)太陽能收集、轉(zhuǎn)換及其裝置的研究，由于太陽能是低密度能源，巨大的能量散布在廣 闊的區(qū)域，所以對(duì)太陽能利用的研究更重要的是對(duì)太陽能收集器的研究，是對(duì)太陽能收集 器的成本、壽命、效率的研究。目前太陽能收集器主要包括玻璃真空管型、金屬平板型、聚光型收集器和太陽能 電池等，太陽能利用裝置主要包括太陽能熱水器、太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能熱風(fēng)系統(tǒng)、太陽 灶、太陽房，太陽能干燥裝置、太陽能溫室、太陽能制冷與空調(diào)系統(tǒng)、太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)、 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等。目前已工業(yè)化、市場(chǎng)化、規(guī)?；玫奶柲苁占髦饕遣Ａд婵展苄?、金屬平 板型收集器和太陽能電池。新能源的核心是使用成本，包括貨幣成本、能源成本、環(huán)境成本，只有使用成本低 于常規(guī)能源的新能源才可能成為大規(guī)模替代能源。只有得到的新能源多于為制造和使用新 能源裝置消耗的常規(guī)能源，這種新能源裝置才能使新能源成為大規(guī)模替代能源。太陽能利 用應(yīng)該采用人類可能掌握的成本最低、壽命最長(zhǎng)、效率盡可能高、結(jié)構(gòu)合理的材料、方法、裝置。本發(fā)明人在1985年4月1日申報(bào)并取得的中國(guó)發(fā)明專利CN85102464 “黑色陶 瓷制品原料的生產(chǎn)方法及其制品”和美、日、英、法、德等九國(guó)外國(guó)發(fā)明專利證書，該專利是 以工業(yè)廢棄物-提釩尾渣為主要原料生產(chǎn)黑色陶瓷制品的方法，這種黑色陶瓷稱作釩鈦黑 瓷，當(dāng)時(shí)主要用于制造黑色陶瓷墻地磚和整體黑色中空陶瓷太陽板。所述的提釩尾渣是釩鈦磁鐵礦經(jīng)熔煉得到含釩鐵水，含釩鐵水經(jīng)吹煉得到釩渣， 釩渣加入輔料進(jìn)行焙燒，將焙燒料進(jìn)行濕法浸取提釩鹽，提取釩鹽后所剩余的作為廢棄物 的殘?jiān)礊樘徕C尾渣。釩鈦黑瓷中非塑性原料過多影響其成型性能，使單板尺寸和使用受到限制，當(dāng)年 單板尺寸為300X300毫米，提釩尾渣有限的產(chǎn)量也使所能生產(chǎn)的純釩鈦黑瓷太陽板的數(shù) 量受到限制。為此，本發(fā)明人在2006年5月25日開始申報(bào)了“復(fù)合陶瓷中空太陽能集熱板 的制造方法”等國(guó)內(nèi)外系列發(fā)明專利，復(fù)合陶瓷中空太陽能集熱板以普通陶瓷為基體，釩鈦 黑瓷為表面層，大幅度提高了成型性能、提高了單板尺寸，降低了生產(chǎn)成本，擴(kuò)大了應(yīng)用范 圍，并使可能的陶瓷太陽板的產(chǎn)量擴(kuò)大數(shù)百倍以上。
黑瓷復(fù)合陶瓷中空太陽能集熱板，以下簡(jiǎn)稱陶瓷太陽板，是一種陶瓷質(zhì)太陽能吸 熱體，由普通陶瓷和釩鈦黑瓷組成，沒有白度要求的普通陶瓷是目前已知的成本最低、壽命 最長(zhǎng)、性能最穩(wěn)定的工程材料之一，以工業(yè)廢棄物-提釩尾渣為主要原料的釩鈦黑瓷是成 本最低、壽命最長(zhǎng)、性能最穩(wěn)定的太陽能吸收材料；大規(guī)模生產(chǎn)一平方米陶瓷太陽板的成 本、能耗是同面積常規(guī)太陽能集熱體的幾分之一到十分之一，使用壽命是幾倍到十幾倍，使 用成本可以是幾分之一到十幾分之一；經(jīng)國(guó)家太陽能熱水器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，陶瓷 太陽能房頂?shù)娜盏脽崃渴?. 6MJ，遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的7. 0MJ。陶瓷太陽板基本制造方法是用普通陶瓷原料成型為中空或通孔陶瓷太陽板素 坯，素坯干燥后，在向陽面的表面噴涂釩鈦黑瓷泥漿層，經(jīng)過燒成即成為基體是普通陶瓷， 向陽面是立體網(wǎng)狀釩鈦黑瓷陽光吸收層的黑瓷復(fù)合陶瓷中空太陽能集熱板，簡(jiǎn)稱陶瓷太陽 板。立體網(wǎng)狀釩鈦黑瓷層有無數(shù)小孔，陽光進(jìn)入小孔后難以逃逸，具有較高的集熱效率。陶瓷太陽板素坯有兩種成型方法，一種是采用普通陶瓷泥漿用石膏模注漿成型方 法，一種是采用普通陶瓷塑性泥料用真空擠出機(jī)擠出成型方法。石膏模注漿成型方法生產(chǎn)的是上下面都是波浪形的兩端有進(jìn)出管口的中空的陶 瓷太陽板，板與板之間、板與匯集管之間采用硅橡膠管聯(lián)通，連接比較直觀、方便，硅橡膠可 以承受-40°C -150°C，使用壽命40年左右，建筑業(yè)使用硅橡膠的歷史比較長(zhǎng)，建筑市場(chǎng)比較 容易接受。但是石膏模注漿成型方法成型效率比較低，需要消耗大量石膏，單板尺寸比較 小，目前工業(yè)化生產(chǎn)的單板尺寸為615X615毫米，每平方米生產(chǎn)成本可以達(dá)到30元左右。真空擠出機(jī)擠出成型方法生產(chǎn)的是多孔板，板中間是多個(gè)直通并排的孔，沒有將 多孔匯集的進(jìn)出管口。真空擠出機(jī)擠出成型方法成型效率很高，不消耗石膏或其他材料，目 前單板尺寸可以達(dá)到620 X 1500毫米，總厚26毫米，壁厚3毫米左右，每平方米生產(chǎn)成本可 以達(dá)到15元左右。為解決多孔板之間、板與匯集管之間的聯(lián)通，本發(fā)明人此前提出了兩種 解決方案，其一是名稱為“陶瓷中空板膠結(jié)成型方法及其應(yīng)用”專利申請(qǐng)，其二是名稱為“一 種多孔陶瓷板縱列的密封連接方法”專利申請(qǐng)。經(jīng)過初步實(shí)踐和使用“陶瓷中空板膠結(jié)成型方法及其應(yīng)用”的不足之處在于，1.多 孔板之間采用柔性連接時(shí)，接口處柔性材料耐壓強(qiáng)度比較低，柔性材料容易破裂，或者需要 采取比較昂貴的材料和措施；2.大管口陶瓷端頭板、大管口套接端頭板匯集多孔板中流體 時(shí)，需要對(duì)多孔板進(jìn)行二次加工，使其成為通孔板，降低了生產(chǎn)效率?！耙环N多孔陶瓷板縱列 的密封連接方法”的不足之處在于，需要采用U型承插接口、U型過渡承插接口，增加了連 接件、降低了施工效率，提高了制造成本和施工成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的增加多孔板之間接口的耐壓強(qiáng)度和結(jié)合強(qiáng)度，取消對(duì)多孔板的加工，取消承插接 口，使多孔板之間、多孔板與匯集管之間實(shí)現(xiàn)可靠、方便的連接、聯(lián)通。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的黑瓷復(fù)合陶瓷中空太陽能集熱板，可稱作黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板、簡(jiǎn)稱陶瓷太陽板； 真空擠出機(jī)擠出成型方法生產(chǎn)的陶瓷太陽板中間有多個(gè)直通并排的孔，可稱作陶瓷多孔 板，簡(jiǎn)稱多孔板，如

圖1所示。
陶瓷大管口匯集端口采用普通陶瓷材料制造，由大管口、匯集腔構(gòu)成，匯集腔的長(zhǎng) 度和寬度大于多孔板橫斷面的長(zhǎng)度和寬度即大于多孔板的寬度和厚度，匯集腔內(nèi)有凸臺(tái)， 凸臺(tái)之間的距離即兩面凸臺(tái)頂端之間的空隙小于多孔板橫斷面的寬度即小于多孔板的厚 度，如圖2所示。黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板聯(lián)通方法是在陶瓷多孔板與陶瓷多孔板之間的結(jié)合部位和 結(jié)合部位周圍涂復(fù)膠粘劑，在薄金屬帶的一面涂復(fù)膠粘劑，以薄金屬帶涂復(fù)膠粘劑的一面 作為內(nèi)表面，將薄金屬帶裹復(fù)在陶瓷多孔板與陶瓷多孔板之間的結(jié)合部位上，并使其密切 貼合固化，如圖3所示；在陶瓷多孔板端頭及其周圍涂復(fù)膠粘劑，在陶瓷大管口匯集端口的 匯集腔內(nèi)涂復(fù)膠粘劑，將涂復(fù)膠粘劑的陶瓷多孔板端頭插入陶瓷大管口匯集端口的匯集腔 內(nèi)，頂住凸臺(tái)，并向兩者的縫隙中填充膠粘劑，使膠粘劑充滿縫隙并固化，如圖3所示。所述的膠粘劑是有機(jī)硅類、環(huán)氧類、酚醛類、含氮雜環(huán)類、硅酸鹽類、磷酸鹽類等各 種有機(jī)、無機(jī)膠粘劑。所述的薄金屬帶是厚0. 1-1毫米、寬度10-50毫米的不銹鋼帶、銅帶、鋁帶、鍍鋅鐵 皮、彩鋼板等。由于在陶瓷多孔板之間的結(jié)合部位裹復(fù)和膠結(jié)了薄金屬帶，使多孔板之間接口處 的耐壓強(qiáng)度和結(jié)合強(qiáng)度大幅度提高，擴(kuò)大了黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板的應(yīng)用范圍，尤其為大型 太陽能房頂和大規(guī)?；哪l(fā)電提供一種簡(jiǎn)單可行的結(jié)合方法；由于采用具有凸臺(tái)的陶瓷大 管口匯集端口，使膠粘劑不會(huì)進(jìn)入到多孔板內(nèi)和大管口，從而不必采用U型過渡承插接口， 降低了制造成本和施工成本，減少了結(jié)合面，增加了結(jié)合的可靠性。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的特點(diǎn)圖1表示真空擠出機(jī)擠出成型方法生產(chǎn)的陶瓷多孔板圖2表示具有凸臺(tái)的陶瓷大管口匯集端口圖3表示陶瓷多孔板、具有凸臺(tái)的陶瓷大管口匯集端口、膠粘劑、薄金屬帶各自的 位置、連接和聯(lián)通方法圖中1-陶瓷多孔板1. 1-陶瓷多孔板外壁1. 2-陶瓷多孔板間壁1. 3-流體通道2-具有凸臺(tái)的陶瓷大管口匯集端口 2.1-匯集腔2.2-大管口、2.3-凸臺(tái)3-膠粘劑4-薄金屬帶
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板聯(lián)通方法之一，陶瓷多孔板與陶瓷多孔板之間的結(jié)合部位 和結(jié)合部位周圍涂復(fù)硅橡膠，在厚0. 3毫米寬20毫米的不銹鋼薄金屬帶的一面涂復(fù)硅橡 膠，以不銹鋼薄金屬帶涂復(fù)硅橡膠的一面作為內(nèi)表面，將不銹鋼薄金屬帶裹復(fù)在陶瓷多孔 板與陶瓷多孔板之間的結(jié)合部位上，并使其密切貼合固化；在陶瓷多孔板端頭及其周圍涂 復(fù)硅橡膠，在陶瓷大管口匯集端口的匯集腔內(nèi)涂復(fù)硅橡膠，將涂復(fù)硅橡膠的陶瓷多孔板端 頭插入陶瓷大管口匯集端口的匯集腔內(nèi)，頂住凸臺(tái)，并向兩者的縫隙中填充硅橡膠，使硅橡
5膠充滿縫隙并固化，如圖3所示。2、如實(shí)施例1所述的黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板聯(lián)通方法，所述的硅橡膠膠粘劑改為采 用環(huán)氧樹脂。3、如實(shí)施例1所述的黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板聯(lián)通方法，所述的不銹鋼薄金屬帶改為 彩鋼板薄金屬帶。
權(quán)利要求
一種黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板聯(lián)通方法，其特征在于，陶瓷多孔板中間有多個(gè)直通并排的孔，陶瓷大管口匯集端口由大管口、匯集腔構(gòu)成，匯集腔內(nèi)有凸臺(tái)，凸臺(tái)頂端之間的空隙小于多孔板的厚度，在陶瓷多孔板與陶瓷多孔板之間的結(jié)合部位和結(jié)合部位周圍涂復(fù)膠粘劑，在薄金屬帶的一面涂復(fù)膠粘劑，以薄金屬帶涂復(fù)膠粘劑的一面作為內(nèi)表面，將薄金屬帶裹復(fù)在陶瓷多孔板與陶瓷多孔板之間的結(jié)合部位上，并使其密切貼合固化，在陶瓷多孔板端頭及其周圍涂復(fù)膠粘劑，在陶瓷大管口匯集端口的匯集腔內(nèi)涂復(fù)膠粘劑，將涂復(fù)膠粘劑的陶瓷多孔板端頭插入陶瓷大管口匯集端口的匯集腔內(nèi)，頂住凸臺(tái)，并向兩者的縫隙中填充膠粘劑，使膠粘劑充滿縫隙并固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板聯(lián)通方法，其特征在于，所述的膠 粘劑是有機(jī)硅類、環(huán)氧類、酚醛類、含氮雜環(huán)類、硅酸鹽類、磷酸鹽類有機(jī)、無機(jī)膠粘劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板聯(lián)通方法，其特征在于，所述的薄 金屬帶是厚0. 1-1毫米、寬度10-50毫米的不銹鋼帶、銅帶、鋁帶、鍍鋅鐵皮、彩鋼板。
全文摘要
“黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板聯(lián)通方法”涉及陶瓷產(chǎn)品使用技術(shù)領(lǐng)域，在陶瓷多孔板與陶瓷多孔板之間的結(jié)合部位和結(jié)合部位周圍涂復(fù)膠粘劑，在薄金屬帶的一面涂復(fù)膠粘劑，以薄金屬帶涂復(fù)膠粘劑的一面作為內(nèi)表面，將薄金屬帶裹復(fù)在陶瓷多孔板與陶瓷多孔板之間的結(jié)合部位上，并使其密切貼合固化，在陶瓷多孔板端頭及其周圍涂復(fù)膠粘劑，在陶瓷大管口匯集端口的匯集腔內(nèi)涂復(fù)膠粘劑，將涂復(fù)膠粘劑的陶瓷多孔板端頭插入陶瓷大管口匯集端口的匯集腔內(nèi)，并向兩者的縫隙中填充膠粘劑，使膠粘劑充滿縫隙并固化，從而使黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板聯(lián)通成為陶瓷太陽能集熱系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F24J2/46GK101893336SQ20101020399
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者修大鵬, 孫啟正, 曹樹梁, 楊玉國(guó), 王啟春, 石延嶺, 蔡濱, 許建麗, 許建華, 谷勝利, 趙之彬 申請(qǐng)人:曹樹梁