專利名稱：太陽能真空管高頻電封離裝置及其封離方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能真空管加工設備及方法，特別是對排氣后太陽能真空管的 排氣管進行自動封離的太陽能真空管高頻電封離裝置及其封離方法。
背景技術：
在生產太陽能真空管加工裝置中，太陽能真空管在排氣臺上的排氣工作都是通過 固定在真空管上的排氣管進行的，經加熱、抽氣、保溫處理后的真空管需要對排氣管進行封 離操作。這種真空管排氣管封離技術廣泛應用于全玻璃真空集熱管的生產中，加熱方式主 要有燃氣加熱和電加熱兩種。燃氣加熱方式對太陽能真空管排氣管封離需要操作者手工將 太陽能真空管排氣管在高溫火焰中預熱加溫，將需要封離的部位熔化，進而進行分離操作。 這種加工方法的缺點一、該方法要求真空管排氣管封離處直徑較小，這將影響真空管的排 氣速度和真空質量；二、用工人數較多，人工成本相應較高；三、由于操作頻繁、單調，所以 勞動強度較大，太陽能真空管排氣管封離質量、一致性較難控制，容易產生漏氣、表面不光 滑、凹凸不平等現象；四、由于該道工序屬于高溫作業，操作人員長期處于這種環境下，其身 心健康受到一定的傷害。電熱絲加熱封離技術是近期新興的一種封離方式，該方法通過環繞在排氣管周圍 的電阻絲對玻璃排氣管進行加熱，排氣管受熱均勻，封離質量較好，但是該方法存在缺點， 一方面技術不夠成熟，成品率較低，另一方面，成本較高且難于操作，不適于大批量自動化生產。
發明內容
本發明專利目的在于設計一種克服上述缺陷，節約生產用工、減少人工成本、改善工作 環境、降低勞動強度、提高產品質量的太陽能真空管高頻電封離裝置及其分離方法。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案
一種太陽能真空管高頻電封離裝置，它包括封離臺面板，在封離臺面板上安裝有若干 個高頻封離爐，各高頻封離爐與高頻電源裝置連接；所述各高頻封離爐均有一個支架，在支 架內從上到下依次為屏蔽板、上保溫板、感應加熱體和下保溫板；在感應加熱體的周圍設有 高頻感應發生器。所述高頻電源裝置包括變壓器，變壓器與高頻電源主機連接；，所述高頻電源主 機內設有冷卻水系統；高頻封離爐和變壓器則公用單獨的另一套冷卻系統；兩水冷系統分 別有各自的水冷機和相配套的水路。所述變壓器通過快速接頭與高頻電源主機連接。所述封離臺面板上設有固定高頻封離爐的圓形固定孔座。所述高頻封離爐整體結構為圓環體形。所述感應加熱體為環體形。所述封離臺面板為絕緣絕磁耐高溫材料制成。一種太陽能真空管高頻電封離裝置的封離方法，它的步驟為(1)將待排氣的真空管排氣管穿過封離爐與真空設備相連接，然后啟動真空設備，對真 空管進行排氣；
(2 )當真空管內真空度達到規定值后，啟動高頻設備，通過高頻感應器對感應加熱體進 行加熱；感應加熱體則對真空管排氣管封離處進行加熱；
(3)真空管排氣管封離處溫度升高到玻璃的軟化溫度時，該處玻璃變軟，由于管內為真 空，在管外大氣壓力作用下，軟化的玻璃管向內收縮，直至封離處熔為一體，完成真空管真 空的封閉，排氣管封離處熔斷為兩節；在感應加熱體持續加熱的作用下，排氣管熔斷處不斷 收縮成型，形成標準的封離產品；
(4)隨之關閉高頻設備，停止加熱，感應加熱體溫度自然降低，即對封離處起到緩慢退 火作用；
(5 )當輔助加熱體冷卻后，將真空管取下，完成一個封離程序。本發明包括高頻封離爐、封離臺面板、變壓器、高頻電源主機。高頻封離爐采用不 導電、不導磁且耐高溫的材料制作而成，整體結構呈圓筒形，其內部從上到下依次排布屏蔽 板、上保溫板、高頻感應發生器、感應加熱體和下保溫板，其中感應加熱體、上保溫板和下保 溫板內徑略大于屏蔽板內徑，總體構成一個圓柱形腔體；高頻感應發生器接電后，在其周圍 形成交變的磁場，感應發熱體在磁場內引起集膚效應，引起自身發熱，通過熱輻射在封離爐 內腔形成溫度均勻的溫度場，當太陽能真空管排氣管處于這個溫度場中時，排氣管四周受 熱均勻，逐漸軟化，加上外在大氣壓力作用，排氣管收縮熔斷，將太陽能真空管內真空密封， 實現封離操作。在高頻加熱過程中，屏蔽板能有效屏蔽高頻磁場，阻止太陽能真空管卡子和 吸氣劑被加熱，防止卡子強度降低和吸氣劑污染。封離臺面板采用不導電不導磁耐高溫材 料制成，高溫變形量小，在其上面設置固定工裝，將高頻封離爐固定到表面。變壓器與封離 臺面板固定在一起，高頻感應發生器與變壓器公用一套水路，與冷卻機相連接。變壓器通過 電源軟線與高頻電源主機相接，軟線中間設置快速接頭，滿足快速鏈接與拆分的需求。通過 這種主機與感應器分離的方式，實現電源主機一臺多用的目的，有效降低生產設備資金投 入，提高設備利用率，降低生產成本。本發明的方法采用高頻進行加熱，高頻加熱具有加熱速度快、可控性好、便于進行 自動化控制的特點，加熱設備與感應加熱體不直接接觸，從而降低了加熱設備的故障率，提 高了生產效率。感應加熱體為環形結構，排氣管所處溫度場溫度均勻，排氣管受熱均勻，無 需進行收腰處理，大大提高封離效果。高頻加熱溫度高，使得輔助加熱體內徑尺寸可放寬， 真空管排氣管的活動范圍更大，從而降低了炸管幾率。本發明的有益效果是采用高頻進行加熱，高頻加熱速度快、可控性好、便于進行自動化控制，且加熱設備與輔助加熱體不直接接觸，從而降低了加熱設備的故障率，提高了 生產效率。輔助加熱體為環形結構，排氣管所處溫度場溫度均勻，排氣管受熱均勻，無需進 行收腰處理，大大提高封離效果。高頻加熱溫度高，使得輔助加熱體內徑尺寸可放寬，真空 管排氣管的活動范圍更大，從而降低了炸管幾率。該項技術填補了國內空白，可廣泛應用于 不同規格的全玻璃真空管的機械化生產。
圖1是本發明的一種結構示意圖； 圖2是高頻封離爐結構示意圖3是太陽能真空管使用本發明進行封離操作的示意圖； 圖4為太陽能真空管使用本發明所述工藝方法進行封離時排氣管的變化示意圖。圖中1高頻封離爐、2封離臺面板、3感應器冷卻裝置、4變壓器、5高頻電源主機、 6電源快速接頭、7支架、8屏蔽板、9上保溫板、10感應加熱體、11高頻感應發生器、12下保 溫板、13太陽能真空管、14支撐卡子、15吸氣劑、16排氣管、17真空設備、18尾尖。
具體實施例下面結合附圖與實施例對本發明做進一步說明。實施例1
如圖1所示的太陽能真空管高頻電封離裝置，設備包括高頻封離爐1、封離臺面板2、感 應器冷卻裝置3、變壓器4、高頻電源主機5。封離臺面板2采用不導電不導磁耐高溫材料 (例如莫來石)制作而成，在其表面設置有圓形固定孔座，用來固定高頻封離爐1。每個高頻 封離爐1的高頻感應發生器11通過串聯或并聯的形式連接到變壓器4，高頻感應發生器11 與變壓器4采用一套冷卻裝置，即感應器冷卻裝置3。變壓器4與高頻電源主機5之間采用 軟線相連，線的中間有電源快速接頭6，可實現高頻電源主機5與變壓器4間的快速連接與 拆分。如圖2所示的高頻封離爐1，包括支架7、屏蔽板8、上保溫板9、感應加熱體10、高 頻感應發生器11和下保溫板12。其中支架7采用不導電不導磁耐高溫材料制作而成(例 如耐火磚材料)，整體呈圓筒形結構，支架7安裝到封離臺面板2的固定孔座中，支架7最下 部裝配下保溫板12，下保溫板12上部裝配感應加熱體10，感應加熱體10的外圍安裝高頻 感應發生器11，感應加熱體10上部裝配上保溫板9，感應加熱體10、上保溫板9和下保溫 板12的內徑尺寸較排氣管16尺寸略大。屏蔽板8位于高頻封離爐1的最上部，在高頻加 熱過程中，屏蔽板8能有效屏蔽高頻磁場，阻止太陽能真空管支撐卡子14和吸氣劑15被加 熱，防止支撐卡子14強度降低和吸氣劑15被污染。圖3是太陽能真空管13使用本發明進行封離操作的示意圖。太陽能真空管13通 過排氣管16與真空設備17相連，通過真空設備17對太陽能真空管13進行排氣。太陽能 真空管16真空度達到規定要求時，即進行封離。首先將高頻電源主機5移動至變壓器4位 置，通過電源快速接頭6與變壓器4連接。將感應器冷卻裝置3打開，開啟高頻電源主機5， 高頻感應發生器11中通交變電流后在其周圍產生交變的磁場，感應加熱體10在強大的交 變磁場的感應下產生較大的渦流損失和磁滯損失，使自身達到很高的溫度。通過感應加熱 體10的輻射作用，在由上保溫板9、下保溫板12、支架7和感應加熱體10組成的空腔內形 成溫度穩定的溫度場；當太陽能真空管13排氣管16處于這個溫度場中時，排氣管16四周 受熱均勻，自身溫度逐漸升高、軟化，加上外在大氣壓力作用，排氣管16封離處收縮熔斷， 將太陽能真空管13內真空密封，實現封離操作。最后高頻電源主機5停止加熱，隨后將感 應器冷卻裝置3關閉，感應加熱體10溫度逐漸降低，同時完成對封離處玻璃的退火。以上所述的實施例，只是本發明較優選的具體實施方式
的一種，本領域的技術人員在本發明技術方案范圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護范圍內。實施例2
以加工太陽能真空管13為例具體說明工藝過程，其排氣管16直徑為10-20mm、壁厚為l-3mm,高頻感應發生器11和真空設備17共對30根太陽能真空管13進行封離操作，感應 加熱體10高度為10-15mm，內徑為12_22mm外徑為40-50mm，上保溫板9厚度為10_18mm。本發明并不局限于加工此類規格的玻璃排氣管，本發明所述封離工藝適用于所有 玻璃真空管排氣管的封離操作且工位數可調。本發明真空管排氣管高頻封離工藝，具體操作步驟如下
(1)將要抽真空的太陽能真空管13，穿過高頻封離爐1，裝配到真空設備17上，太陽能 真空管13通過排氣管16與真空設備17連接。(2)開啟真空設備17，對太陽能真空管13進行排氣處理，太陽能真空管13內的氣 體通過排氣管16被真空設備17抽走。(3)待太陽能真空管13內真空度達到要求時，進行封離操作。(4)啟動高頻設備，同時對30根太陽能真空管2進行高頻封離操作，高頻設備通過 高頻感應器11對感應加熱體10進行加熱，加熱溫度為1400-1500°c，上保溫板9和下保溫 板12對感應加熱體10起到隔熱保溫的作用。(5)加熱時間為4-5min，在加熱過程中，太陽能真空管13的排氣管16靠近感應加 熱體10的部位被加熱熔封，排氣管16熔斷為兩節，其上面的部分在感應加熱體10持續的 加熱作用下，依靠自身的表面張力使尾尖18形成筆直的前端收尖的形狀，實現排氣管16的 完全熔封，如圖4所示。(6)加熱完成后，關閉高頻設備，感應加熱體10溫度緩慢的降低，降溫時間為 3-6min,降溫時逐漸對封離后的尾尖進行退火處理。(7)降溫完成后，將太陽能真空管13從設備上取下來。本發明實施例的通用條件 封離操作時間4_5分鐘 真空管排氣管狀態垂直向下
排氣管基部與輔助加熱體距離8-14mm 排氣管與真空設備固定方式硬鏈接和軟連接皆可 封離結果
尾尖12長度16-24mm 尾尖形狀細長錐形，內部實心
此外，本發明并不局限于對該種規格的排氣管16進行封離操作，當排氣管16規格發生 變化時，可通過調節感應加熱體10內孔直徑、輔助加熱體相對于高頻感應器11的位置、上 保溫板9的厚度、加熱時間和溫度這幾個參數，實現不同規格的排氣管的封離操作。以上所述的實施例，只是本發明較優選的具體實施方式
的一種，本領域的技術人 員在本發明技術方案范圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護范圍內。
權利要求
一種太陽能真空管高頻電封離裝置，其特征是，它包括封離臺面板，在封離臺面板上安裝有若干個高頻封離爐，各高頻封離爐與高頻電源裝置連接；所述各高頻封離爐均有一個支架，在支架內從上到下依次為屏蔽板、上保溫板、感應加熱體和下保溫板；在感應加熱體的周圍設有高頻感應發生器。
2.如權利要求1的太陽能真空管高頻電封離裝置，其特征是，所述高頻電源裝置包括 變壓器，變壓器與高頻電源主機連接；，所述高頻電源主機內設有冷卻水系統；高頻封離爐 和變壓器則公用單獨的另一套冷卻系統；兩水冷系統分別有各自的水冷機和相配套的水 路。
3.如權利要求2所述的太陽能真空管高頻電封離裝置，其特征是，所述變壓器通過快 速接頭與高頻電源主機連接。
4.如權利要求1所述的太陽能真空管高頻電封離裝置，其特征是，所述封離臺面板上 設有固定高頻封離爐的圓形固定孔座。
5.如權利要求1所述的太陽能真空管高頻電封離裝置，其特征是，所述高頻封離爐整 體結構為圓環體形。
6.如權利要求1所述的太陽能真空管高頻電封離裝置，其特征是，所述感應加熱體為 環體形。
7.如權利要求1所述的太陽能真空管高頻電封離裝置，其特征是，所述封離臺面板為 絕緣絕磁耐高溫材料制成。
8.一種采用權利要求1所述的太陽能真空管高頻電封離裝置的封離方法，其特征是， 它的步驟為(1)將待排氣的真空管排氣管穿過封離爐與真空設備相連接，然后啟動真空設備，對真 空管進行排氣；(2 )當真空管內真空度達到規定值后，啟動高頻設備，通過高頻感應器對感應加熱體進 行加熱；感應加熱體則對真空管排氣管封離處進行加熱；(3)真空管排氣管封離處溫度升高到玻璃的軟化溫度時，該處玻璃變軟，由于管內為真 空，在管外大氣壓力作用下，軟化的玻璃管向內收縮，直至封離處熔為一體，完成真空管真 空的封閉，排氣管封離處熔斷為兩節；在感應加熱體持續加熱的作用下，排氣管熔斷處不斷 收縮成型，形成標準的封離產品；(4)隨之關閉高頻設備，停止加熱，感應加熱體溫度自然降低，即對封離處起到緩慢退 火作用；(5)當輔助加熱體冷卻后，將真空管取下，完成一個封離程序。
全文摘要
本發明涉及一種太陽能真空管高頻電封離裝置及其封離方法。它具有節約生產用工、減少人工成本、改善工作環境、降低勞動強度、提高產品質量等優點，其結構為它包括封離臺面板，在封離臺面板上安裝有若干個高頻封離爐，各高頻封離爐與高頻電源裝置連接；所述各高頻封離爐均有一個支架，在支架內從上到下依次為屏蔽板、上保溫板、感應加熱體和下保溫板；在感應加熱體的周圍設有高頻感應發生器。
文檔編號C03B23/057GK101830634SQ20101019037
公開日2010年9月15日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者孔祥秋, 王孝星, 肖成珍 申請人:皇明太陽能股份有限公司