專(zhuān)利名稱(chēng)：一種沸騰排氣工藝生產(chǎn)熱管式全玻璃真空管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種沸騰排氣工藝制備熱管式全玻璃
真空管的方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)全玻璃真空管的工作原理，真空管可分為從下到上依次可分為蒸發(fā)段，冷凝段。目前，常用的熱管式全玻璃真空管有兩種結(jié)構(gòu)一種是在普通的全玻璃真空管內(nèi)管端口處熔接冷凝管，只需在普通全玻璃真空管上二次熔接真空管即可，加工簡(jiǎn)單。但一旦熔接不合格，將導(dǎo)致整根真空管的報(bào)廢。并且，真空管熔接端口附近的選擇性涂層容易被損傷；熔接端縫處的內(nèi)壁不平整，從而影響全玻璃真空管內(nèi)工質(zhì)的回流。另一種結(jié)構(gòu)是冷凝段和蒸發(fā)段為一體的，如圖I所示。該結(jié)構(gòu)有多種加工工藝一是將內(nèi)外管已封接好的真空管的內(nèi)管抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到技術(shù)要求時(shí)，再向真空管內(nèi)管灌裝定量的工質(zhì)，最后封接。一是首先向已封接好的真空管的內(nèi)管灌裝定量的工質(zhì)，然后再抽真空，當(dāng)真空鍍達(dá)到技術(shù)要求時(shí)封接。雖然，能夠克服冷凝管與普通的全玻璃真空管熔接處不平整的缺陷，但是其加工工藝仍然不能實(shí)現(xiàn)真空管內(nèi)管較高的真空度，解決玻璃管壁和工質(zhì)不凝氣體排放的技術(shù)問(wèn)題。并且其加工工藝又引入了新的技術(shù)問(wèn)題前者需要精密的工質(zhì)灌裝設(shè)備，對(duì)工質(zhì)的充裝量閥門(mén)的密封性要求十分嚴(yán)格，設(shè)備投資高，產(chǎn)品成本較高；且生產(chǎn)效率較低。后者生產(chǎn)出的產(chǎn)品真空度達(dá)不到技術(shù)要求，產(chǎn)品熱性能較低，生產(chǎn)效率低。同時(shí)，在抽真空時(shí)，真空泵容易進(jìn)水，增加了設(shè)備的維護(hù)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決熱管式全玻璃真空管的現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品熱性能較低、生產(chǎn)效率低，設(shè)備投資大等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種沸騰排氣工藝制備熱管式全玻璃真空管的方法，以彌補(bǔ)上述不足之處，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，減少設(shè)備投入，有利于節(jié)能減排為熱管式全玻璃真空管的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提出可行性實(shí)施方案。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種沸騰排氣工藝生產(chǎn)熱管式全玻璃真空管的方法，包括以下步驟(a)下料及清洗將玻璃管切割成段，并清洗干凈；(b)熔接加工將干凈的玻璃管做成一端密封，一端設(shè)置有灌液封接口的玻璃內(nèi)管，在蒸發(fā)段和冷凝段的交界處熔接玻璃環(huán)；(C)灌裝工質(zhì)將玻璃內(nèi)管豎立排放在傳送臺(tái)上，位于傳送臺(tái)上方的工質(zhì)注入器將工質(zhì)通過(guò)灌液封接口分別注入到每個(gè)玻璃內(nèi)管內(nèi)；(d)預(yù)熱將玻璃內(nèi)管送入排氣臺(tái)預(yù)熱；(e)沸騰排氣將預(yù)熱的玻璃內(nèi)管傳送到排氣臺(tái)下方火口處將玻璃內(nèi)管內(nèi)的工質(zhì)加熱至沸騰，工質(zhì)的蒸汽將玻璃內(nèi)管內(nèi)的空氣從灌液封接管口處排出；
(f)封口 當(dāng)玻璃內(nèi)管內(nèi)剩余的工質(zhì)的量達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)后，封接灌液封接口 ；(g)檢驗(yàn)檢測(cè)玻璃內(nèi)管，合格的玻璃內(nèi)管進(jìn)入步驟(h)繼續(xù)加工；(h)封裝清洗玻璃內(nèi)管外壁，對(duì)玻璃內(nèi)管的外壁通過(guò)磁控濺射選擇性涂層，在真空玻璃內(nèi)管上裝配消氣劑后裝入玻璃外管，將真空玻璃內(nèi)管和真空玻璃外管通過(guò)玻璃環(huán)熔接，并將玻璃內(nèi)管與玻璃外管的管壁間抽真空，最后封接、烤銷(xiāo)。優(yōu)選地，所述步驟(a)中所述的玻璃管的規(guī)格為o47mmX I. 6 2. Omm或
O37mm X I. 6 2. Omm,切割的長(zhǎng)度為 1800mm 2000mm。優(yōu)選地，所述步驟(c)中注入玻璃內(nèi)管中的工質(zhì)為水、0 30%的丙二醇水溶液或0 20%的無(wú)機(jī)酸、鹽水溶液，所述無(wú)機(jī)酸、鹽水溶液是重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸和磷酸的水溶液或重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸銨和磷酸銨的水溶液或重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸、磷酸、硫酸銨和磷酸銨的水溶液。優(yōu)選地，所述步驟(C)中放置在傳送臺(tái)上的玻璃管為IOXN根，每10根為一組，N為正整數(shù)。優(yōu)選地,所述步驟(C)中灌裝的工質(zhì)的量為玻璃內(nèi)管容量的1%。 2%。。優(yōu)選地，所述步驟(C)中灌裝的工質(zhì)為6 12g。優(yōu)選地，所述步驟(C)中注入玻璃內(nèi)管中的工質(zhì)為水，所述步驟(d)預(yù)熱的溫度為90 105 °C。優(yōu)選地，所述步驟⑷中剩余工質(zhì)為3 6g時(shí)，封接灌液封接口。優(yōu)選地，所述步驟(f)中將玻璃內(nèi)管的灌液封接口通過(guò)火焰封接。本發(fā)明采用沸騰排氣工藝生產(chǎn)熱管式全玻璃真空管的生產(chǎn)方法與現(xiàn)有生產(chǎn)方法的不同之處主要為以下4方面I、本發(fā)明提供的沸騰排氣工藝生產(chǎn)熱管式全玻璃真空管的方法中，所述玻璃內(nèi)管的加工是獨(dú)立完成的，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)后，只有合格的玻璃內(nèi)管才進(jìn)入下一道工序。而現(xiàn)有技術(shù)中是將完成玻璃真空管的內(nèi)外管熔接時(shí)，管端熔接冷凝管來(lái)制作熱管。而衡量全玻璃真空管是否合格的主要技術(shù)指標(biāo)為玻璃內(nèi)管的密封性以及內(nèi)管內(nèi)工質(zhì)的量，故現(xiàn)有技術(shù)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的要求較高，生產(chǎn)投入大，而本發(fā)明所提供的生產(chǎn)方法對(duì)工質(zhì)灌裝設(shè)備無(wú)特別高的要求,故生產(chǎn)設(shè)備的投資低，間接地降低了生產(chǎn)成本。2、本發(fā)明與現(xiàn)有上產(chǎn)方法區(qū)別的核心是排氣過(guò)程是采用沸騰排氣工藝，即將工質(zhì)加熱至沸騰，工質(zhì)蒸發(fā)的氣體能夠?qū)⒉ＡЧ軆?nèi)的氣體和工質(zhì)中蒸發(fā)的不凝氣體排出。玻璃內(nèi)管封接后，可凝結(jié)的工質(zhì)的蒸汽又重新凝結(jié)為液態(tài)，使玻璃內(nèi)管具有較高的真空度。3、本發(fā)明采用的生產(chǎn)方法中，由于真空排氣時(shí)溫度高于玻璃熱管的使用溫度，在生產(chǎn)過(guò)程中不出問(wèn)題，該產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)就沒(méi)有玻璃管爆破問(wèn)題。大大提高了產(chǎn)品在高溫工作時(shí)的可靠性和安全性。4、本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的全玻璃真空管的內(nèi)管的蒸發(fā)段、冷凝段是一體的，從而避免了兩段式結(jié)構(gòu)中熔接處內(nèi)壁不平整而影響工質(zhì)回流的問(wèn)題。另外，本發(fā)明采用的生產(chǎn)方法適用于流動(dòng)自動(dòng)化生產(chǎn)線，也適用于固定排氣臺(tái)裝備?，F(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中每支全玻璃真空管抽真空排氣大約需要lOmin，而本發(fā)明的生產(chǎn)方法中每支全玻璃真空管沸騰排氣僅需要Imin左右，其生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有生產(chǎn)方法。 綜上所述，本發(fā)明所提供的沸騰排氣工藝生產(chǎn)熱管式全玻璃真空管的方法所生產(chǎn)的全玻璃真空管的可靠性及安全性好，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)，還降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。


圖I為所述的熱管式全玻璃真空管結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明所述沸騰排氣工藝生產(chǎn)熱管式全玻璃真空管的方法的工藝流程圖。
圖3為所述的玻璃內(nèi)管灌裝工質(zhì)狀態(tài)圖。圖4為所述的玻璃內(nèi)管沸騰排氣狀態(tài)圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明如下I-工質(zhì)，2-蒸發(fā)段，3-冷凝段，4-消氣劑，5-玻璃外管，6_玻璃內(nèi)管，7_選擇性涂層，8-真空層，9-玻璃環(huán)，11-灌液封接口，12-工質(zhì)注入器，13-排氣臺(tái)，14-火焰。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。如圖2所示，本發(fā)明所述的沸騰排氣工藝生產(chǎn)熱管式全玻璃真空管的方法，包括以下步驟(a)下料及清洗將玻璃管切割成段，并清洗干凈。(b)熔接加工將干凈的玻璃管做成一端密封，一端設(shè)置有灌液封接口 11的玻璃內(nèi)管6，在蒸發(fā)段2和冷凝段3的交界處熔接玻璃環(huán)9。(c)灌裝工質(zhì)I :將玻璃內(nèi)管6豎立排放在傳送臺(tái)上，位于傳送臺(tái)上方的工質(zhì)注入器12將工質(zhì)I通過(guò)灌液封接口 11分別注入到每個(gè)玻璃內(nèi)管6內(nèi)。進(jìn)一步地，本步驟中向玻璃內(nèi)管6內(nèi)所灌裝的工質(zhì)I可以為水、質(zhì)量濃度小于30%的丙二醇水溶液或質(zhì)量濃度小于20%的無(wú)機(jī)酸、鹽水溶液，所述無(wú)機(jī)酸、鹽水溶液是重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸和磷酸的水溶液或重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸銨和磷酸銨的水溶液或重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸、磷酸、硫酸銨和磷酸銨的水溶液。所灌裝的工質(zhì)I的量為玻璃內(nèi)管6容量的1%。 2%0，為生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的工質(zhì)I的量的2 3倍。(d)預(yù)熱將玻璃內(nèi)管6送入排氣臺(tái)13預(yù)熱，如圖4所示。(e)沸騰排氣將預(yù)熱的玻璃內(nèi)管6傳送到排氣臺(tái)13下方火口處將玻璃內(nèi)管6內(nèi)的工質(zhì)I加熱至沸騰，工質(zhì)I的蒸汽將玻璃管內(nèi)的空氣從灌液封接管口處排出；(f)封口 當(dāng)玻璃內(nèi)管6內(nèi)剩余的工質(zhì)I的量達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)后，封接灌液封接口11 ;(g)檢驗(yàn)檢測(cè)玻璃內(nèi)管6，合格的玻璃內(nèi)管6進(jìn)入步驟(h)繼續(xù)加工；(h)封裝清洗玻璃內(nèi)管6的外壁，對(duì)玻璃內(nèi)管6的外壁通過(guò)磁控濺射噴鍍選擇性涂層7，在真空玻璃內(nèi)管6上裝配消氣劑4后裝入玻璃外管5，將真空玻璃內(nèi)管6和真空玻璃外管通過(guò)玻璃環(huán)9熔接，并將玻璃內(nèi)管6與玻璃外管5管壁間抽真空，最后封接、烤銷(xiāo)。本發(fā)明的排氣工藝是在加熱狀態(tài)進(jìn)行的，玻璃內(nèi)管6真空度容易保證，玻璃內(nèi)管6中的不凝氣體容易排出。制作的玻璃熱管的熱性能較好，使用壽命較長(zhǎng)。并且，本發(fā)明采用的生產(chǎn)方法適用于流動(dòng)自動(dòng)化生產(chǎn)線，也適用于固定排氣臺(tái)13裝備?，F(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中每支全玻璃真空管抽真空排氣大約需要lOmin，而本發(fā)明的生產(chǎn)方法中每支全玻璃真空管沸騰排氣僅需要Imin左右，其生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有生產(chǎn)方法。
在具體的操作過(guò)程中，考慮到現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器的規(guī)格，將規(guī)格為047mmX I. 6
2.Omm或C>37mmX I. 6 2. Omm的玻璃管，經(jīng)過(guò)清洗后，切割成的長(zhǎng)度為1800mm 2000mm的玻璃管。然后將已切割好的干凈的玻璃管進(jìn)行熔接加工，做成一端密封，一端設(shè)置有灌液封接口 11的玻璃內(nèi)管6，在蒸發(fā)段2和冷凝段3的交界處熔接玻璃環(huán)9。為了提高生產(chǎn)效率、便于管理，將IOXN根玻璃內(nèi)管6豎立放置在傳送臺(tái)上，每10根為一組，如圖3所示。位于傳送臺(tái)上方的工質(zhì)I注入器將6 12克工質(zhì)I從灌液封接口 11處分別注入到每個(gè)玻璃內(nèi)管6內(nèi)。然后，對(duì)灌有工質(zhì)I的玻璃內(nèi)管6進(jìn)行預(yù)熱及沸騰排氣處理。首先將玻璃內(nèi)管6送上排氣臺(tái)13，進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的溫度應(yīng)在所灌裝的工質(zhì)I的沸點(diǎn)附近，當(dāng)所灌裝的工質(zhì)I為水時(shí)，此時(shí)預(yù)熱的溫度不應(yīng)超過(guò)105°C。預(yù)熱后將玻璃內(nèi)管6傳送到排氣臺(tái)13下方火口處將玻璃內(nèi)管6內(nèi)的工質(zhì)I加熱至沸騰，工質(zhì)I的蒸汽將玻璃管內(nèi)的空氣從灌液封接管口處排出；當(dāng)玻璃內(nèi)管6內(nèi)所剩余的工質(zhì)I達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，即為3 6g時(shí)，火焰封接灌液封接P 11。檢測(cè)玻璃內(nèi)管6內(nèi)的工質(zhì)I的量以及玻璃內(nèi)管6的熱性能，將符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的合格的產(chǎn)品流入下一道工序，將玻璃內(nèi)管6與玻璃外管5進(jìn)行封裝。在封裝前首先清洗玻璃內(nèi)管6外壁，對(duì)玻璃內(nèi)管6的外壁通過(guò)磁控濺射選擇性涂層7。然后，在真空玻璃內(nèi)管6上裝配消氣劑4后裝入玻璃外管。最后，將玻璃內(nèi)管6和玻璃外管5通過(guò)玻璃環(huán)9熔接，并將玻璃內(nèi)管6與玻璃外管5管壁間抽真空，最后封接、烤銷(xiāo)。以上具體實(shí)施方式
僅為本發(fā)明的個(gè)別實(shí)施例，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種沸騰排氣工藝生產(chǎn)熱管式全玻璃真空管的方法，其特征在于，包括以下步驟 (a)下料及清洗將玻璃管切割成段，并清洗干凈； (b)熔接加工將干凈的玻璃管做成一端密封，一端設(shè)置有灌液封接口(11)的玻璃內(nèi)管(6)，在蒸發(fā)段(2)和冷凝段(3)的交界處熔接玻璃環(huán)(9)； (c)灌裝工質(zhì)(I):將玻璃內(nèi)管(6)豎立排放在傳送臺(tái)上，將工質(zhì)(I)通過(guò)灌液封接口(11)分別注入到每個(gè)玻璃內(nèi)管(6)內(nèi)； (d)預(yù)熱將玻璃內(nèi)管(6)送入排氣臺(tái)(13)預(yù)熱； (e)沸騰排氣將預(yù)熱的玻璃內(nèi)管(6)傳送到排氣臺(tái)(13)下方火口處，將玻璃內(nèi)管(6)內(nèi)的工質(zhì)(I)加熱至沸騰，工質(zhì)(I)的蒸汽將玻璃內(nèi)管￠)內(nèi)的空氣從灌液封接口(11)處排出； (f)封口當(dāng)管內(nèi)剩余的工質(zhì)(I)的量達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)后，封接灌液封接口(11)； (g)檢驗(yàn)檢測(cè)玻璃內(nèi)管￠)，合格的玻璃內(nèi)管(6)進(jìn)入步驟(h)繼續(xù)加工； (h)封裝清洗玻璃內(nèi)管(6)外壁，對(duì)玻璃內(nèi)管￠)的外壁通過(guò)磁控濺射選擇性涂層(7)，在玻璃內(nèi)管(6)上裝配消氣劑(4)后裝入玻璃外管(5)，將玻璃內(nèi)管(6)和玻璃外管(5)通過(guò)玻璃環(huán)(9)熔接，并將玻璃內(nèi)管(6)和玻璃外管(5)管壁間抽真空，最后封接、烤銷(xiāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(a)中所述的玻璃管的規(guī)格為 C147mmX I. 6 2. Omm 或 C137mmX I. 6 2. Omm,切割的長(zhǎng)度為 1800mm 2000mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(c)中注入玻璃內(nèi)管(6)中的工質(zhì)(I)為水、質(zhì)量濃度小于30%的丙二醇水溶液或質(zhì)量濃度小于20%的無(wú)機(jī)酸、鹽水溶液，所述無(wú)機(jī)酸、鹽水溶液是重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸和磷酸的水溶液或重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸銨和磷酸銨的水溶液或重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸、磷酸、硫酸銨和磷酸銨的水溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(c)中放置在傳送臺(tái)上的玻璃管為IOXN根，每10根為一組，N為正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(c)中灌裝的工質(zhì)(I)的量為玻璃內(nèi)管(6)容量的1%。 2%0。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(c)中灌裝的工質(zhì)(I)為6 12g0
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(c)中注入玻璃內(nèi)管(6)中的工質(zhì)(I)為水，所述步驟(d)預(yù)熱的溫度為90 105°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(d)中剩余工質(zhì)(I)為3 6g時(shí)，封接灌液封接口(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(f)中將玻璃內(nèi)管出)的灌液封接口(11)通過(guò)火焰封接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種沸騰排氣工藝生產(chǎn)熱管式全玻璃真空管的方法，包括以下步驟將玻璃管切割成段，清洗干凈后熔接加工成一端密封，一端設(shè)置有灌液封接口的玻璃內(nèi)管；將工質(zhì)灌裝玻璃內(nèi)管后，預(yù)熱并沸騰排氣將玻璃管內(nèi)的空氣從灌液封接管口處排出；當(dāng)管內(nèi)剩余的工質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)后，封接灌液封接口；經(jīng)檢驗(yàn)合格的玻璃內(nèi)管與玻璃外管封裝，抽真空、最后封接、烤銷(xiāo)。本發(fā)明所提供的沸騰排氣工藝生產(chǎn)熱管式全玻璃真空管的方法所生產(chǎn)的全玻璃真空管的可靠性及安全性好，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)，還降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)F24J2/46GK102620451SQ20121008895
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者程翠英, 許新中 申請(qǐng)人:北京天普太陽(yáng)能工業(yè)有限公司