专利名称：全玻璃热管式真空太阳集热管抗爆性在线检测方法
技术领域：
本发明涉及一种全玻璃热管式真空太阳集热管抗爆性在线检测工艺，属于太阳能 热利用技术领域。
背景技术：
双层同轴全玻璃真空太阳集热管作为太阳能热水系统的关键元器件，在生产工艺 上已经成熟，并得到了大面积的推广。以双层同轴全玻璃真空太阳集热管为基础，在专利 号为98246355. 3,200420050936. 7,200510007327. 2等中国专利申请中，提出了全玻璃热 管式真空太阳集热管(以下简称热管式集热管)。热管式集热管由于采用采用相变换热原 理，集热管内装有少量的液体工质，且在常温条件下，工质一般处于真空状态，因此，与普通 双层同轴全玻璃真空太阳集热管相比较，具有启动速度快，冬季防冻，管内无水等优点。随着热管式集热管生产技术的发展，市场上开始出现以热管式集热管为集热元件 的太阳能热水系统。但是，对于热管式集热管而言，由于其恰恰采用了全玻璃结构，且集热 管内管为封闭腔体，管内存储有少量液体工质，由于玻璃内管本身可能存在固有质量缺陷， 如结石、节瘤等，或在加工中产生的划伤、应力等，为以后在热水系统上使用时产生了隐患。 这主要是因为，对于普通双层同轴全玻璃真空太阳集热管，其腔体内的空晒温度可以达到 250°C以上，当热水系统在安装初期等特定条件下，热管式集热管可能处于强辐照空晒状态 下，其装有工质的玻璃腔体内的温度也可能达到200°C以上，集热管内的工质可能全部或部 分汽化，变为气体，此时管内压力会随着温度的增加而增加，可能会造成玻璃热管内管玻璃 不能承受压力而突然爆炸，造成正在使用的热水系统损坏，影响正常使用，甚至出现损坏物 品或伤害人员的问题。对于成品热管式集热管，一般很难在出厂前全部检出有玻璃缺陷的问题集热管， 且若集热管内工质类型和总量选用不合理，可能会使热管式集热管出现故障的概率大幅度 增加。目前，尚没有关于全玻璃热管式真空太阳集热管的国标。因此，为提高热管式集热管 出厂后的产品安全性和可靠性，应在热管式集热管生产过程中增加在线检测工艺，将存在 缺陷的问题集热管在生产过程中检测出来，确保出厂的产品合格、可靠。目前全玻璃热管式真空太阳集热管生产流程，如图1所示，包括拉封-清洗-内 管镀膜_外管和内管环封_排气_烤消_检验_装箱等工步，然而，上述工艺流程不对热管 式集热管玻璃抗爆性进行检验，就有可能导致有缺陷的问题热管式集热管成为正品，从而 造成隐患。
发明内容
本发明的目的则是克服上述工艺流程的缺点，提供一种全玻璃热管式真空太阳集 热管抗爆性在线检测方法，实现玻璃热管抗爆性能的在线检测，将有缺陷的问题集热管最 大限度的检测出来，使出厂的热管式集热管安全、可靠。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是
一种全玻璃热管式真空太阳集热管抗爆性在线检测方法，其特征在于集热管的生产过程中，在环封工步完成后，先进行灌注工步，在集热管内灌注工 质，再实施排气工步；在实施排气工步的过程中，利用排气过程中的高温环境，使灌注在集热管内的工 质产生部分汽化或者全部汽化，以检验集热管的抗暴性。在较佳的技术方案中所述的环封工步是将集热管内管和外管熔封为全玻璃热 管式真空太阳集热管结构，所述的内管内部形成工质腔体，且所述的内管保留有一个冷凝 段注液口，所述的内管和外管之间的夹层则保留有一个吸气剂镜面端排气口。在较佳的技术方案中所述的灌注工步是通过所述的注液口向集热管内注入所 述的工质，并封离注液口，保持所述的工质腔体处于真空封闭状态。在较佳的技术方案中所述的排气工步是在所述的高温环境下，将内外管之间 的夹层抽成高真空状态后，然后将排气口封离下来，保持真空夹层处于真空封闭状态。在较佳的技术方案中所述的高温环境是指400°C 500°C的环境。与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是1、可在线检测热管式集热管抗爆性能，检测出存在缺陷的问题集热管，使出厂的 热管式集热管不会因非正常工作导致空晒的条件下出现爆破现象，使热管式集热管更加安
全、可靠。2、不必为压力检测提供额外的操作平台，在排气台上就可以进行检验工作，而且， 压力检测与排气同时进行，不会对生产周期产生较大影响。
图1是常规热管式集热管生产工艺流程；图2是可在线检测抗爆性的热管式集热管生产工艺流程；图3是集热管在环封工步完成后的结构示意图。图4是集热管在排气过程中进行压力检测的示意具体实施例方式为了清楚体现本申请的特点，请参阅图2所示，是一种可在线检测抗爆性的热管 式集热管生产工艺流程，其包括拉封、清洗、内管镀膜、外管和内管环封、灌注、排气与压力 检验、烤消、检验以及装箱工步。此方法的主要特点在于在外管和内管环封工步完成后，先进行灌注工步，再实施 排气工步，并在排气工步的同时，完成抗暴性检验。本发明的具体生产工艺流程如下拉封是将集热管内管、外管加工成需要的长度、形状。清洗是对集热管内管、外管及冷凝段进行清洗。内管镀膜是在集热管内管外表面制备选择性吸收涂层。环封是将集热管内管1和外管2(请参见图3)熔封为全玻璃热管式真空太阳集 热管结构，所述的内管1内部形成工质腔体，且所述的内管1保留有一个冷凝段注液口 11， 所述的内管1和外管2之间的夹层则保留有一个吸气剂镜面端排气口 21。
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灌注是通过所述的注液口 11向集热管内注入适量工质3，并封离注液口 11，保持 工质腔体处于真空封闭状态。排气与压力检验排气，是在高温环境下，将内外管之间的夹层抽成高真空状态 后，将排气口 21封离下来。如图4所示，是集热管在排气过程中所经常采用的一种排气台 的结构示意图，所述的排气台4上间隔设置有数个加热装置41，使集热管处于高温环境(例 如400°C 500°C )中，然后连通到负压(如排气管5)至所述的吸气剂镜面端排气口 21， 并将排气口 21封离下来，保持真空夹层处于真空封闭状态。在排气过程中，由于集热管排 气温度在高温环境中有充足的保温时间，所述的内管1以及其内部的工质3的温度与外部 温度基本平衡，工质3部分或全部汽化，产生较大压力。由于排气温度远高于热管式集热管 使用过程中的最高空晒温度，因此，在排气后未出现损坏的热管式集热管抗爆性完全满足 使用要求，而存在缺陷的问题集热管则在排气过程中因不能承受高温造成的工质腔体压力 过大而破碎。烤消是将真空夹层内的蒸散型吸气剂蒸散、激活。在集热管圆头端玻璃管表面形 成吸气剂镜面，用于维持真空夹层的真空度。检验是检验集热管品质。装箱是将集热管打包然后封装，形成正品。经过上述检验后，可以大大提高集热管的使用可靠性，应当可以认为，集热管能能 够满足排气温度下的压力要求，则在正常使用过程中不会因为腔体内压力过大而破碎。与现有技术相对比，可以看出本发明的优点所在1、可在线检测热管式集热管抗爆性能，检测出存在缺陷的问题集热管，使出厂的 热管式集热管不会因非正常工作导致空晒的条件下出现爆破现象，使热管式集热管更加安
全、可靠。2、不必为压力检测提供额外的操作平台，在排气台上就可以进行检验工作，而且， 压力检测与排气同时进行，不会对生产周期产生较大影响。当然，图4所示的排气台也仅仅是一个能够实现集热管抗爆性在线检测方法的一 个简单实施例而已，对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理 解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都 将落入本发明的保护范围之内。
权利要求
一种全玻璃热管式真空太阳集热管抗爆性在线检测方法，其特征在于集热管的生产过程中，在环封工步完成后，先进行灌注工步，在集热管内灌注工质，再实施排气工步；在实施排气工步的过程中，利用排气过程中的高温环境，使灌注在集热管内的工质产生部分汽化或者全部汽化，以检验集热管的抗暴性。
2.根据权利要求1所述的全玻璃热管式真空太阳集热管抗爆性在线检测方法，其特 征在于所述的环封工步是将集热管内管和外管熔封为全玻璃热管式真空太阳集热管结 构，所述的内管内部形成工质腔体，且所述的内管保留有一个冷凝段注液口，所述的内管和 外管之间的夹层则保留有一个吸气剂镜面端排气口。
3.根据权利要求2所述的全玻璃热管式真空太阳集热管抗爆性在线检测方法，其特征 在于所述的灌注工步是通过所述的注液口向集热管内注入所述的工质，并封离注液口， 保持所述的工质腔体处于真空封闭状态。
4.根据权利要求3所述的全玻璃热管式真空太阳集热管抗爆性在线检测方法，其特征 在于所述的排气工步是在所述的高温环境下，将内外管之间的夹层抽成高真空状态后， 然后将排气口封离下来，保持真空夹层处于真空封闭状态。
5.根据权利要求1或4所述的全玻璃热管式真空太阳集热管抗爆性在线检测方法，其 特征在于所述的高温环境是指400°C 500°C的环境。
全文摘要
本发明是一种全玻璃热管式真空太阳集热管抗爆性在线检测方法，是在集热管的生产过程中，在环封工步完成后，先进行灌注工步，在集热管内灌注工质，再实施排气工步；在实施排气工步的过程中，利用排气过程中的高温环境，使灌注在集热管内的工质产生部分汽化或者全部汽化，以检验集热管的抗暴性。本发明可在线检测热管式集热管抗爆性能，检测出存在缺陷的问题集热管，使出厂的热管式集热管不会因非正常工作导致空晒的条件下出现爆破现象，使热管式集热管更加安全、可靠。而且，本发明不必为压力检测提供额外的操作平台，在排气台上就可以进行检验工作，而且，压力检测与排气同时进行，不会对生产周期产生较大影响。
文档编号G01N3/10GK101871865SQ20091008261
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者吴振一, 李旭光, 王青山, 赵娟, 陈华林, 韩成明, 黄哲林 申请人:北京清华阳光能源开发有限责任公司