专利名称：一种沸腾排气工艺生产热管式全玻璃真空管的方法
技术领域：
本发明涉及太阳能热利用技术领域，尤其是一种沸腾排气工艺制备热管式全玻璃
真空管的方法。
背景技术：
根据全玻璃真空管的工作原理，真空管可分为从下到上依次可分为蒸发段，冷凝段。目前，常用的热管式全玻璃真空管有两种结构一种是在普通的全玻璃真空管内管端口处熔接冷凝管，只需在普通全玻璃真空管上二次熔接真空管即可，加工简单。但一旦熔接不合格，将导致整根真空管的报废。并且，真空管熔接端口附近的选择性涂层容易被损伤；熔接端缝处的内壁不平整，从而影响全玻璃真空管内工质的回流。另一种结构是冷凝段和蒸发段为一体的，如图I所示。该结构有多种加工工艺一是将内外管已封接好的真空管的内管抽真空，当真空度达到技术要求时，再向真空管内管灌装定量的工质，最后封接。一是首先向已封接好的真空管的内管灌装定量的工质，然后再抽真空，当真空镀达到技术要求时封接。虽然，能够克服冷凝管与普通的全玻璃真空管熔接处不平整的缺陷，但是其加工工艺仍然不能实现真空管内管较高的真空度，解决玻璃管壁和工质不凝气体排放的技术问题。并且其加工工艺又引入了新的技术问题前者需要精密的工质灌装设备，对工质的充装量阀门的密封性要求十分严格，设备投资高，产品成本较高；且生产效率较低。后者生产出的产品真空度达不到技术要求，产品热性能较低，生产效率低。同时，在抽真空时，真空泵容易进水，增加了设备的维护量。
发明内容
为了解决热管式全玻璃真空管的现有生产技术生产成本高、产品热性能较低、生产效率低，设备投资大等问题，本发明提供了一种沸腾排气工艺制备热管式全玻璃真空管的方法，以弥补上述不足之处，从而提高产品质量、降低生产成本，减少设备投入，有利于节能减排为热管式全玻璃真空管的产业化生产提出可行性实施方案。为了解决上述技术问题，本发明提供一种沸腾排气工艺生产热管式全玻璃真空管的方法，包括以下步骤(a)下料及清洗将玻璃管切割成段，并清洗干净；(b)熔接加工将干净的玻璃管做成一端密封，一端设置有灌液封接口的玻璃内管，在蒸发段和冷凝段的交界处熔接玻璃环；(C)灌装工质将玻璃内管竖立排放在传送台上，位于传送台上方的工质注入器将工质通过灌液封接口分别注入到每个玻璃内管内；(d)预热将玻璃内管送入排气台预热；(e)沸腾排气将预热的玻璃内管传送到排气台下方火口处将玻璃内管内的工质加热至沸腾，工质的蒸汽将玻璃内管内的空气从灌液封接管口处排出；
(f)封口 当玻璃内管内剩余的工质的量达到生产标准后，封接灌液封接口 ；(g)检验检测玻璃内管，合格的玻璃内管进入步骤(h)继续加工；(h)封装清洗玻璃内管外壁，对玻璃内管的外壁通过磁控溅射选择性涂层，在真空玻璃内管上装配消气剂后装入玻璃外管，将真空玻璃内管和真空玻璃外管通过玻璃环熔接，并将玻璃内管与玻璃外管的管壁间抽真空，最后封接、烤销。优选地，所述步骤(a)中所述的玻璃管的规格为o47mmX I. 6 2. Omm或
O37mm X I. 6 2. Omm,切割的长度为 1800mm 2000mm。优选地，所述步骤(c)中注入玻璃内管中的工质为水、0 30%的丙二醇水溶液或0 20%的无机酸、盐水溶液，所述无机酸、盐水溶液是重铬酸钾、硫酸钾、硫酸和磷酸的水溶液或重铬酸钾、硫酸钾、硫酸铵和磷酸铵的水溶液或重铬酸钾、硫酸钾、硫酸、磷酸、硫酸铵和磷酸铵的水溶液。优选地，所述步骤(C)中放置在传送台上的玻璃管为IOXN根，每10根为一组，N为正整数。优选地,所述步骤(C)中灌装的工质的量为玻璃内管容量的1%。 2%。。优选地，所述步骤(C)中灌装的工质为6 12g。优选地，所述步骤(C)中注入玻璃内管中的工质为水，所述步骤(d)预热的温度为90 105 °C。优选地，所述步骤⑷中剩余工质为3 6g时，封接灌液封接口。优选地，所述步骤(f)中将玻璃内管的灌液封接口通过火焰封接。本发明采用沸腾排气工艺生产热管式全玻璃真空管的生产方法与现有生产方法的不同之处主要为以下4方面I、本发明提供的沸腾排气工艺生产热管式全玻璃真空管的方法中，所述玻璃内管的加工是独立完成的，经过检验后，只有合格的玻璃内管才进入下一道工序。而现有技术中是将完成玻璃真空管的内外管熔接时，管端熔接冷凝管来制作热管。而衡量全玻璃真空管是否合格的主要技术指标为玻璃内管的密封性以及内管内工质的量，故现有技术对生产设备的要求较高，生产投入大，而本发明所提供的生产方法对工质灌装设备无特别高的要求,故生产设备的投资低，间接地降低了生产成本。2、本发明与现有上产方法区别的核心是排气过程是采用沸腾排气工艺，即将工质加热至沸腾，工质蒸发的气体能够将玻璃管内的气体和工质中蒸发的不凝气体排出。玻璃内管封接后，可凝结的工质的蒸汽又重新凝结为液态，使玻璃内管具有较高的真空度。3、本发明采用的生产方法中，由于真空排气时温度高于玻璃热管的使用温度，在生产过程中不出问题，该产品应用时就没有玻璃管爆破问题。大大提高了产品在高温工作时的可靠性和安全性。4、本发明的方法所生产的全玻璃真空管的内管的蒸发段、冷凝段是一体的，从而避免了两段式结构中熔接处内壁不平整而影响工质回流的问题。另外，本发明采用的生产方法适用于流动自动化生产线，也适用于固定排气台装备。现有生产技术中每支全玻璃真空管抽真空排气大约需要lOmin，而本发明的生产方法中每支全玻璃真空管沸腾排气仅需要Imin左右，其生产效率远远高于现有生产方法。 综上所述，本发明所提供的沸腾排气工艺生产热管式全玻璃真空管的方法所生产的全玻璃真空管的可靠性及安全性好，提高了产品质量；同时，还降低了生产成本，提高了生产效率。
图I为所述的热管式全玻璃真空管结构图。图2为本发明所述沸腾排气工艺生产热管式全玻璃真空管的方法的工艺流程图。
图3为所述的玻璃内管灌装工质状态图。图4为所述的玻璃内管沸腾排气状态图。附图标记说明如下I-工质，2-蒸发段，3-冷凝段，4-消气剂，5-玻璃外管，6_玻璃内管，7_选择性涂层，8-真空层，9-玻璃环，11-灌液封接口，12-工质注入器，13-排气台，14-火焰。
具体实施例方式下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。如图2所示，本发明所述的沸腾排气工艺生产热管式全玻璃真空管的方法，包括以下步骤(a)下料及清洗将玻璃管切割成段，并清洗干净。(b)熔接加工将干净的玻璃管做成一端密封，一端设置有灌液封接口 11的玻璃内管6，在蒸发段2和冷凝段3的交界处熔接玻璃环9。(c)灌装工质I :将玻璃内管6竖立排放在传送台上，位于传送台上方的工质注入器12将工质I通过灌液封接口 11分别注入到每个玻璃内管6内。进一步地，本步骤中向玻璃内管6内所灌装的工质I可以为水、质量浓度小于30%的丙二醇水溶液或质量浓度小于20%的无机酸、盐水溶液，所述无机酸、盐水溶液是重铬酸钾、硫酸钾、硫酸和磷酸的水溶液或重铬酸钾、硫酸钾、硫酸铵和磷酸铵的水溶液或重铬酸钾、硫酸钾、硫酸、磷酸、硫酸铵和磷酸铵的水溶液。所灌装的工质I的量为玻璃内管6容量的1%。 2%0，为生产标准的工质I的量的2 3倍。(d)预热将玻璃内管6送入排气台13预热，如图4所示。(e)沸腾排气将预热的玻璃内管6传送到排气台13下方火口处将玻璃内管6内的工质I加热至沸腾，工质I的蒸汽将玻璃管内的空气从灌液封接管口处排出；(f)封口 当玻璃内管6内剩余的工质I的量达到生产标准后，封接灌液封接口11 ;(g)检验检测玻璃内管6，合格的玻璃内管6进入步骤(h)继续加工；(h)封装清洗玻璃内管6的外壁，对玻璃内管6的外壁通过磁控溅射喷镀选择性涂层7，在真空玻璃内管6上装配消气剂4后装入玻璃外管5，将真空玻璃内管6和真空玻璃外管通过玻璃环9熔接，并将玻璃内管6与玻璃外管5管壁间抽真空，最后封接、烤销。本发明的排气工艺是在加热状态进行的，玻璃内管6真空度容易保证，玻璃内管6中的不凝气体容易排出。制作的玻璃热管的热性能较好，使用寿命较长。并且，本发明采用的生产方法适用于流动自动化生产线，也适用于固定排气台13装备。现有生产技术中每支全玻璃真空管抽真空排气大约需要lOmin，而本发明的生产方法中每支全玻璃真空管沸腾排气仅需要Imin左右，其生产效率远远高于现有生产方法。
在具体的操作过程中，考虑到现有太阳能热水器的规格，将规格为047mmX I. 6
2.Omm或C>37mmX I. 6 2. Omm的玻璃管，经过清洗后，切割成的长度为1800mm 2000mm的玻璃管。然后将已切割好的干净的玻璃管进行熔接加工，做成一端密封，一端设置有灌液封接口 11的玻璃内管6，在蒸发段2和冷凝段3的交界处熔接玻璃环9。为了提高生产效率、便于管理，将IOXN根玻璃内管6竖立放置在传送台上，每10根为一组，如图3所示。位于传送台上方的工质I注入器将6 12克工质I从灌液封接口 11处分别注入到每个玻璃内管6内。然后，对灌有工质I的玻璃内管6进行预热及沸腾排气处理。首先将玻璃内管6送上排气台13，进行预热，预热的温度应在所灌装的工质I的沸点附近，当所灌装的工质I为水时，此时预热的温度不应超过105°C。预热后将玻璃内管6传送到排气台13下方火口处将玻璃内管6内的工质I加热至沸腾，工质I的蒸汽将玻璃管内的空气从灌液封接管口处排出；当玻璃内管6内所剩余的工质I达到设计指标，即为3 6g时，火焰封接灌液封接P 11。检测玻璃内管6内的工质I的量以及玻璃内管6的热性能，将符合生产标准的合格的产品流入下一道工序，将玻璃内管6与玻璃外管5进行封装。在封装前首先清洗玻璃内管6外壁，对玻璃内管6的外壁通过磁控溅射选择性涂层7。然后，在真空玻璃内管6上装配消气剂4后装入玻璃外管。最后，将玻璃内管6和玻璃外管5通过玻璃环9熔接，并将玻璃内管6与玻璃外管5管壁间抽真空，最后封接、烤销。以上具体实施方式
仅为本发明的个别实施例，本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。
权利要求
1.一种沸腾排气工艺生产热管式全玻璃真空管的方法，其特征在于，包括以下步骤 (a)下料及清洗将玻璃管切割成段，并清洗干净； (b)熔接加工将干净的玻璃管做成一端密封，一端设置有灌液封接口(11)的玻璃内管(6)，在蒸发段(2)和冷凝段(3)的交界处熔接玻璃环(9)； (c)灌装工质(I):将玻璃内管(6)竖立排放在传送台上，将工质(I)通过灌液封接口(11)分别注入到每个玻璃内管(6)内； (d)预热将玻璃内管(6)送入排气台(13)预热； (e)沸腾排气将预热的玻璃内管(6)传送到排气台(13)下方火口处，将玻璃内管(6)内的工质(I)加热至沸腾，工质(I)的蒸汽将玻璃内管￠)内的空气从灌液封接口(11)处排出； (f)封口当管内剩余的工质(I)的量达到生产标准后，封接灌液封接口(11)； (g)检验检测玻璃内管￠)，合格的玻璃内管(6)进入步骤(h)继续加工； (h)封装清洗玻璃内管(6)外壁，对玻璃内管￠)的外壁通过磁控溅射选择性涂层(7)，在玻璃内管(6)上装配消气剂(4)后装入玻璃外管(5)，将玻璃内管(6)和玻璃外管(5)通过玻璃环(9)熔接，并将玻璃内管(6)和玻璃外管(5)管壁间抽真空，最后封接、烤销。
2.根据权利要求I所述的生产方法，其特征在于，所述步骤(a)中所述的玻璃管的规格为 C147mmX I. 6 2. Omm 或 C137mmX I. 6 2. Omm,切割的长度为 1800mm 2000mm。
3.根据权利要求I所述的生产方法，其特征在于，所述步骤(c)中注入玻璃内管(6)中的工质(I)为水、质量浓度小于30%的丙二醇水溶液或质量浓度小于20%的无机酸、盐水溶液，所述无机酸、盐水溶液是重铬酸钾、硫酸钾、硫酸和磷酸的水溶液或重铬酸钾、硫酸钾、硫酸铵和磷酸铵的水溶液或重铬酸钾、硫酸钾、硫酸、磷酸、硫酸铵和磷酸铵的水溶液。
4.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述步骤(c)中放置在传送台上的玻璃管为IOXN根，每10根为一组，N为正整数。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述步骤(c)中灌装的工质(I)的量为玻璃内管(6)容量的1%。 2%0。
6.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述步骤(c)中灌装的工质(I)为6 12g0
7.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述步骤(c)中注入玻璃内管(6)中的工质(I)为水，所述步骤(d)预热的温度为90 105°C。
8.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于，所述步骤(d)中剩余工质(I)为3 6g时，封接灌液封接口(11)。
9.根据权利要求1-8任一项权利要求所述的生产方法，其特征在于，所述步骤(f)中将玻璃内管出)的灌液封接口(11)通过火焰封接。
全文摘要
本发明公开了一种沸腾排气工艺生产热管式全玻璃真空管的方法，包括以下步骤将玻璃管切割成段，清洗干净后熔接加工成一端密封，一端设置有灌液封接口的玻璃内管；将工质灌装玻璃内管后，预热并沸腾排气将玻璃管内的空气从灌液封接管口处排出；当管内剩余的工质达到设计指标后，封接灌液封接口；经检验合格的玻璃内管与玻璃外管封装，抽真空、最后封接、烤销。本发明所提供的沸腾排气工艺生产热管式全玻璃真空管的方法所生产的全玻璃真空管的可靠性及安全性好，提高了产品质量；同时，还降低了生产成本，提高了生产效率。
文档编号F24J2/46GK102620451SQ20121008895
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者程翠英, 许新中 申请人:北京天普太阳能工业有限公司