專利名稱：一種沸騰排氣工藝生產熱管式全玻璃真空管的方法
技術領域：
本發明涉及太陽能熱利用技術領域，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：
根據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段，冷凝段。目前，常用的熱管式全玻璃真空管有兩種結構一種是在普通的全玻璃真空管內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，加工簡單。但一旦熔接不合格，將導致整根真空管的報廢。并且，真空管熔接端口附近的選擇性涂層容易被損傷；熔接端縫處的內壁不平整，從而影響全玻璃真空管內工質的回流。另一種結構是冷凝段和蒸發段為一體的，如圖I所示。該結構有多種加工工藝一是將內外管已封接好的真空管的內管抽真空，當真空度達到技術要求時，再向真空管內管灌裝定量的工質，最后封接。一是首先向已封接好的真空管的內管灌裝定量的工質，然后再抽真空，當真空鍍達到技術要求時封接。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現真空管內管較高的真空度，解決玻璃管壁和工質不凝氣體排放的技術問題。并且其加工工藝又引入了新的技術問題前者需要精密的工質灌裝設備，對工質的充裝量閥門的密封性要求十分嚴格，設備投資高，產品成本較高；且生產效率較低。后者生產出的產品真空度達不到技術要求，產品熱性能較低，生產效率低。同時，在抽真空時，真空泵容易進水，增加了設備的維護量。
發明內容
為了解決熱管式全玻璃真空管的現有生產技術生產成本高、產品熱性能較低、生產效率低，設備投資大等問題，本發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，以彌補上述不足之處，從而提高產品質量、降低生產成本，減少設備投入，有利于節能減排為熱管式全玻璃真空管的產業化生產提出可行性實施方案。為了解決上述技術問題，本發明提供一種沸騰排氣工藝生產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，一端設置有灌液封接口的玻璃內管，在蒸發段和冷凝段的交界處熔接玻璃環；(C)灌裝工質將玻璃內管豎立排放在傳送臺上，位于傳送臺上方的工質注入器將工質通過灌液封接口分別注入到每個玻璃內管內；(d)預熱將玻璃內管送入排氣臺預熱；(e)沸騰排氣將預熱的玻璃內管傳送到排氣臺下方火口處將玻璃內管內的工質加熱至沸騰，工質的蒸汽將玻璃內管內的空氣從灌液封接管口處排出；
(f)封口 當玻璃內管內剩余的工質的量達到生產標準后，封接灌液封接口 ；(g)檢驗檢測玻璃內管，合格的玻璃內管進入步驟(h)繼續加工；(h)封裝清洗玻璃內管外壁，對玻璃內管的外壁通過磁控濺射選擇性涂層，在真空玻璃內管上裝配消氣劑后裝入玻璃外管，將真空玻璃內管和真空玻璃外管通過玻璃環熔接，并將玻璃內管與玻璃外管的管壁間抽真空，最后封接、烤銷。優選地，所述步驟(a)中所述的玻璃管的規格為o47mmX I. 6 2. Omm或
O37mm X I. 6 2. Omm,切割的長度為 1800mm 2000mm。優選地，所述步驟(c)中注入玻璃內管中的工質為水、0 30%的丙二醇水溶液或0 20%的無機酸、鹽水溶液，所述無機酸、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。優選地，所述步驟(C)中放置在傳送臺上的玻璃管為IOXN根，每10根為一組，N為正整數。優選地,所述步驟(C)中灌裝的工質的量為玻璃內管容量的1%。 2%。。優選地，所述步驟(C)中灌裝的工質為6 12g。優選地，所述步驟(C)中注入玻璃內管中的工質為水，所述步驟(d)預熱的溫度為90 105 °C。優選地，所述步驟⑷中剩余工質為3 6g時，封接灌液封接口。優選地，所述步驟(f)中將玻璃內管的灌液封接口通過火焰封接。本發明采用沸騰排氣工藝生產熱管式全玻璃真空管的生產方法與現有生產方法的不同之處主要為以下4方面I、本發明提供的沸騰排氣工藝生產熱管式全玻璃真空管的方法中，所述玻璃內管的加工是獨立完成的，經過檢驗后，只有合格的玻璃內管才進入下一道工序。而現有技術中是將完成玻璃真空管的內外管熔接時，管端熔接冷凝管來制作熱管。而衡量全玻璃真空管是否合格的主要技術指標為玻璃內管的密封性以及內管內工質的量，故現有技術對生產設備的要求較高，生產投入大，而本發明所提供的生產方法對工質灌裝設備無特別高的要求,故生產設備的投資低，間接地降低了生產成本。2、本發明與現有上產方法區別的核心是排氣過程是采用沸騰排氣工藝，即將工質加熱至沸騰，工質蒸發的氣體能夠將玻璃管內的氣體和工質中蒸發的不凝氣體排出。玻璃內管封接后，可凝結的工質的蒸汽又重新凝結為液態，使玻璃內管具有較高的真空度。3、本發明采用的生產方法中，由于真空排氣時溫度高于玻璃熱管的使用溫度，在生產過程中不出問題，該產品應用時就沒有玻璃管爆破問題。大大提高了產品在高溫工作時的可靠性和安全性。4、本發明的方法所生產的全玻璃真空管的內管的蒸發段、冷凝段是一體的，從而避免了兩段式結構中熔接處內壁不平整而影響工質回流的問題。另外，本發明采用的生產方法適用于流動自動化生產線，也適用于固定排氣臺裝備。現有生產技術中每支全玻璃真空管抽真空排氣大約需要lOmin，而本發明的生產方法中每支全玻璃真空管沸騰排氣僅需要Imin左右，其生產效率遠遠高于現有生產方法。 綜上所述，本發明所提供的沸騰排氣工藝生產熱管式全玻璃真空管的方法所生產的全玻璃真空管的可靠性及安全性好，提高了產品質量；同時，還降低了生產成本，提高了生產效率。
圖I為所述的熱管式全玻璃真空管結構圖。圖2為本發明所述沸騰排氣工藝生產熱管式全玻璃真空管的方法的工藝流程圖。
圖3為所述的玻璃內管灌裝工質狀態圖。圖4為所述的玻璃內管沸騰排氣狀態圖。附圖標記說明如下I-工質，2-蒸發段，3-冷凝段，4-消氣劑，5-玻璃外管，6_玻璃內管，7_選擇性涂層，8-真空層，9-玻璃環，11-灌液封接口，12-工質注入器，13-排氣臺，14-火焰。
具體實施例方式下面結合附圖以及具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不限于此。如圖2所示，本發明所述的沸騰排氣工藝生產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，一端設置有灌液封接口 11的玻璃內管6，在蒸發段2和冷凝段3的交界處熔接玻璃環9。(c)灌裝工質I :將玻璃內管6豎立排放在傳送臺上，位于傳送臺上方的工質注入器12將工質I通過灌液封接口 11分別注入到每個玻璃內管6內。進一步地，本步驟中向玻璃內管6內所灌裝的工質I可以為水、質量濃度小于30%的丙二醇水溶液或質量濃度小于20%的無機酸、鹽水溶液，所述無機酸、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I的量為玻璃內管6容量的1%。 2%0，為生產標準的工質I的量的2 3倍。(d)預熱將玻璃內管6送入排氣臺13預熱，如圖4所示。(e)沸騰排氣將預熱的玻璃內管6傳送到排氣臺13下方火口處將玻璃內管6內的工質I加熱至沸騰，工質I的蒸汽將玻璃管內的空氣從灌液封接管口處排出；(f)封口 當玻璃內管6內剩余的工質I的量達到生產標準后，封接灌液封接口11 ;(g)檢驗檢測玻璃內管6，合格的玻璃內管6進入步驟(h)繼續加工；(h)封裝清洗玻璃內管6的外壁，對玻璃內管6的外壁通過磁控濺射噴鍍選擇性涂層7，在真空玻璃內管6上裝配消氣劑4后裝入玻璃外管5，將真空玻璃內管6和真空玻璃外管通過玻璃環9熔接，并將玻璃內管6與玻璃外管5管壁間抽真空，最后封接、烤銷。本發明的排氣工藝是在加熱狀態進行的，玻璃內管6真空度容易保證，玻璃內管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。并且，本發明采用的生產方法適用于流動自動化生產線，也適用于固定排氣臺13裝備。現有生產技術中每支全玻璃真空管抽真空排氣大約需要lOmin，而本發明的生產方法中每支全玻璃真空管沸騰排氣僅需要Imin左右，其生產效率遠遠高于現有生產方法。
在具體的操作過程中，考慮到現有太陽能熱水器的規格，將規格為047mmX I. 6
2.Omm或C>37mmX I. 6 2. Omm的玻璃管，經過清洗后，切割成的長度為1800mm 2000mm的玻璃管。然后將已切割好的干凈的玻璃管進行熔接加工，做成一端密封，一端設置有灌液封接口 11的玻璃內管6，在蒸發段2和冷凝段3的交界處熔接玻璃環9。為了提高生產效率、便于管理，將IOXN根玻璃內管6豎立放置在傳送臺上，每10根為一組，如圖3所示。位于傳送臺上方的工質I注入器將6 12克工質I從灌液封接口 11處分別注入到每個玻璃內管6內。然后，對灌有工質I的玻璃內管6進行預熱及沸騰排氣處理。首先將玻璃內管6送上排氣臺13，進行預熱，預熱的溫度應在所灌裝的工質I的沸點附近，當所灌裝的工質I為水時，此時預熱的溫度不應超過105°C。預熱后將玻璃內管6傳送到排氣臺13下方火口處將玻璃內管6內的工質I加熱至沸騰，工質I的蒸汽將玻璃管內的空氣從灌液封接管口處排出；當玻璃內管6內所剩余的工質I達到設計指標，即為3 6g時，火焰封接灌液封接P 11。檢測玻璃內管6內的工質I的量以及玻璃內管6的熱性能，將符合生產標準的合格的產品流入下一道工序，將玻璃內管6與玻璃外管5進行封裝。在封裝前首先清洗玻璃內管6外壁，對玻璃內管6的外壁通過磁控濺射選擇性涂層7。然后，在真空玻璃內管6上裝配消氣劑4后裝入玻璃外管。最后，將玻璃內管6和玻璃外管5通過玻璃環9熔接，并將玻璃內管6與玻璃外管5管壁間抽真空，最后封接、烤銷。以上具體實施方式
僅為本發明的個別實施例，本發明并不限于上述實施方式，在不背離本發明的實質內容的情況下，本領域技術人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本發明的范圍。
權利要求
1.一種沸騰排氣工藝生產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，一端設置有灌液封接口(11)的玻璃內管(6)，在蒸發段(2)和冷凝段(3)的交界處熔接玻璃環(9)； (c)灌裝工質(I):將玻璃內管(6)豎立排放在傳送臺上，將工質(I)通過灌液封接口(11)分別注入到每個玻璃內管(6)內； (d)預熱將玻璃內管(6)送入排氣臺(13)預熱； (e)沸騰排氣將預熱的玻璃內管(6)傳送到排氣臺(13)下方火口處，將玻璃內管(6)內的工質(I)加熱至沸騰，工質(I)的蒸汽將玻璃內管￠)內的空氣從灌液封接口(11)處排出； (f)封口當管內剩余的工質(I)的量達到生產標準后，封接灌液封接口(11)； (g)檢驗檢測玻璃內管￠)，合格的玻璃內管(6)進入步驟(h)繼續加工； (h)封裝清洗玻璃內管(6)外壁，對玻璃內管￠)的外壁通過磁控濺射選擇性涂層(7)，在玻璃內管(6)上裝配消氣劑(4)后裝入玻璃外管(5)，將玻璃內管(6)和玻璃外管(5)通過玻璃環(9)熔接，并將玻璃內管(6)和玻璃外管(5)管壁間抽真空，最后封接、烤銷。
2.根據權利要求I所述的生產方法，其特征在于，所述步驟(a)中所述的玻璃管的規格為 C147mmX I. 6 2. Omm 或 C137mmX I. 6 2. Omm,切割的長度為 1800mm 2000mm。
3.根據權利要求I所述的生產方法，其特征在于，所述步驟(c)中注入玻璃內管(6)中的工質(I)為水、質量濃度小于30%的丙二醇水溶液或質量濃度小于20%的無機酸、鹽水溶液，所述無機酸、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.根據權利要求2所述的生產方法，其特征在于，所述步驟(c)中放置在傳送臺上的玻璃管為IOXN根，每10根為一組，N為正整數。
5.根據權利要求4所述的生產方法，其特征在于，所述步驟(c)中灌裝的工質(I)的量為玻璃內管(6)容量的1%。 2%0。
6.根據權利要求3所述的生產方法，其特征在于，所述步驟(c)中灌裝的工質(I)為6 12g0
7.根據權利要求5所述的生產方法，其特征在于，所述步驟(c)中注入玻璃內管(6)中的工質(I)為水，所述步驟(d)預熱的溫度為90 105°C。
8.根據權利要求7所述的生產方法，其特征在于，所述步驟(d)中剩余工質(I)為3 6g時，封接灌液封接口(11)。
9.根據權利要求1-8任一項權利要求所述的生產方法，其特征在于，所述步驟(f)中將玻璃內管出)的灌液封接口(11)通過火焰封接。
全文摘要
本發明公開了一種沸騰排氣工藝生產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，一端設置有灌液封接口的玻璃內管；將工質灌裝玻璃內管后，預熱并沸騰排氣將玻璃管內的空氣從灌液封接管口處排出；當管內剩余的工質達到設計指標后，封接灌液封接口；經檢驗合格的玻璃內管與玻璃外管封裝，抽真空、最后封接、烤銷。本發明所提供的沸騰排氣工藝生產熱管式全玻璃真空管的方法所生產的全玻璃真空管的可靠性及安全性好，提高了產品質量；同時，還降低了生產成本，提高了生產效率。
文檔編號F24J2/46GK102620451SQ20121008895
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月29日 優先權日2012年3月29日
發明者程翠英, 許新中 申請人:北京天普太陽能工業有限公司