專利名稱：直通型玻璃真空集熱管的密封工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能技術(shù)，尤其涉及一種太陽能直通型玻璃真空集熱管的密封工 藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的太陽能真空集熱管多為盲管，這種真空集熱管內(nèi)的導(dǎo)熱流體從同一個(gè)端口 進(jìn)出，這導(dǎo)致真空集熱管內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重，性能衰減嚴(yán)重。同時(shí)，由于冷熱水混合，熱量損失大， 效率降低。為了改進(jìn)以上缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外廠家開發(fā)了超導(dǎo)熱管、U型管、套管式真空集熱器等產(chǎn) 品。這些改進(jìn)產(chǎn)品均需要使用銅、鋁等貴金屬幫助提高導(dǎo)熱性能，有的還需要考慮成本和 工藝要求高的玻璃與金屬釬焊，因此，這些改進(jìn)方案導(dǎo)致集熱管成本大幅增加，普及應(yīng)用困 難。完全由玻璃組成的直通型真空集熱管在成本上具備顯著優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可以解決集熱 管結(jié)垢、除垢以及冷熱水混合的問題。但是，直通型真空集熱管的生產(chǎn)制造比盲管式真空集 熱管具有更高的難度，其制造難點(diǎn)關(guān)鍵在于直通管的抽氣密封工藝。傳統(tǒng)的盲管式真空集 熱管如圖1所示，其密封制造工藝為先將玻璃內(nèi)管2的一端轉(zhuǎn)動(dòng)加熱密封，然后再將玻璃外 管1的一端轉(zhuǎn)動(dòng)加熱縮口并留下尾管4作最后抽真空用。然后將位于該真空集熱管另一端 的玻璃內(nèi)管2和玻璃外管1融合連接密封，再將尾管4和抽真空裝置密封連接，對(duì)玻璃內(nèi)管 和玻璃外管加熱排氣后熔斷尾管4，實(shí)現(xiàn)真空密封。這一加工過程由于尾管側(cè)的玻璃內(nèi)管和 玻璃外管并沒有熔接，且玻璃內(nèi)管有一端為自由端，所以加熱并抽真空排氣時(shí)真空集熱管 也不會(huì)炸裂。但全玻璃直通型真空集熱管的兩端均有玻璃熔接，加熱過程需考慮內(nèi)外管炸 裂的因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種直通型玻璃真空集熱管的密封工藝，其 能夠?qū)崿F(xiàn)直通型玻璃真空集熱管的玻璃外管與玻璃內(nèi)管的可靠密封連接，減少炸管現(xiàn)象。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種直通型玻璃真空集熱管的密封工藝，包括以下 步驟步驟1，將真空集熱管一端的玻璃外管和玻璃內(nèi)管進(jìn)行熔接密封連接，其中，玻璃 內(nèi)管的外壁上鍍有吸熱膜；步驟2，將該真空集熱管尚未密封的另一端密封連通于一接口部件，該接口部件與 抽真空裝置密封連通；步驟3，加熱該真空集熱管到200。C至500。C，啟動(dòng)抽真空裝置抽氣，并使真空集熱 管內(nèi)的排氣真空度至少達(dá)到切10_2!^ ；步驟4，轉(zhuǎn)動(dòng)真空集熱管，將位于真空集熱管管身上一預(yù)定位置處的玻璃外管和玻 璃內(nèi)管或真空集熱管尚未密封的另一端的玻璃外管和玻璃內(nèi)管熔接密封連接，在該熔接密封連接的過程中，利用抽真空裝置持續(xù)對(duì)真空集熱管的玻璃外管與玻璃內(nèi)管之間的夾層抽 真空，直至熔接密封連接完成。本發(fā)明采用一次熔封真空密封，使得真空集熱管的真空度得到更好保障，玻璃材 料浪費(fèi)減少，工藝步驟簡(jiǎn)化。另外，本發(fā)明還可在真空腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)玻璃外管和玻璃內(nèi)管熔接密 封連接，杜絕空氣進(jìn)入的可能，使得產(chǎn)品產(chǎn)成率得以大大提高。


為進(jìn)一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行詳細(xì)的描述。圖1是現(xiàn)有的盲管式玻璃真空集熱管的制造示意圖。圖2是本發(fā)明的第一種實(shí)施方式的示意圖。圖3是本發(fā)明的第二種實(shí)施方式的示意圖。圖4是本發(fā)明的第三種實(shí)施方式的示意圖。圖5是本發(fā)明的第四種實(shí)施方式的示意圖。圖6是本發(fā)明的第五種實(shí)施方式的示意圖。圖7是本發(fā)明的第六種實(shí)施方式的示意圖。圖8是本發(fā)明的第七種實(shí)施方式的示意圖。圖9是本發(fā)明的第八種實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的直通型玻璃真空集熱管的密封工藝，包括以下步驟步驟1，將該真空集熱管一端的玻璃外管和玻璃內(nèi)管進(jìn)行熔接密封連接，其中，玻 璃內(nèi)管的外壁上鍍有吸熱膜；步驟2，將該真空集熱管尚未密封的另一端密封連通于一接口部件，該接口部件與 抽真空裝置連通；步驟3，加熱該真空集熱管到200。C至500。C，啟動(dòng)該抽真空裝置抽氣，并使該真空 集熱管的排氣真空度至少達(dá)到切10_2!^ ；步驟4，轉(zhuǎn)動(dòng)真空集熱管，將位于真空集熱管管身上一預(yù)定位置處的玻璃外管和玻 璃內(nèi)管或真空集熱管尚未密封的另一端的玻璃外管和玻璃內(nèi)管熔接密封連接，在該熔接密 封連接的過程中，利用該抽真空裝置持續(xù)對(duì)真空集熱管的玻璃外管與玻璃內(nèi)管之間的夾層 抽真空，直至熔接密封連接完成。圖2示出了本發(fā)明的第一種實(shí)施方式，其具體包括如下步驟步驟1，將該真空集熱管一端的玻璃外管1和玻璃內(nèi)管2進(jìn)行熔接密封連接，然后 可把吸氣劑放入到玻璃外管1與玻璃內(nèi)管2之間的夾層4內(nèi)；其中，玻璃內(nèi)管2的外壁上鍍 有吸熱膜；步驟2，將該真空集熱管尚未密封的另一端北可轉(zhuǎn)動(dòng)地密封連通于一作為接口部 件的管件6，該管件6與抽真空裝置連通；其中，該管件6的中心通孔61的孔壁與真空集熱 管之間通過套設(shè)在玻璃外管1上的密封圈8實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封；在該真空集熱管尚未密封的另一 端北的通孔的口部嵌設(shè)有密封塞7，該密封塞7與真空集熱管的通孔的孔壁之間通過套設(shè)在密封塞上的密封圈9實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封；步驟3，加熱該真空集熱管到200°C至500°C，優(yōu)選為400°C到450°C，啟動(dòng)該抽真空 裝置抽氣，并使真空集熱管的排氣真空度至少達(dá)到&10_2Pa，優(yōu)選為hlO_3Pa ；步驟4，轉(zhuǎn)動(dòng)真空集熱管，并在真空集熱管管身上一預(yù)定位置5處加熱使得玻璃軟 化，玻璃外管1和玻璃內(nèi)管2在預(yù)定位置5處熔接密封連接，在該熔接密封連接的過程中， 持續(xù)對(duì)真空集熱管的玻璃外管與玻璃內(nèi)管之間的夾層4抽真空，直至熔接密封連接完成。 上述真空集熱管管身上的預(yù)定位置5處可加工出凹槽，以提高密封性能。另外，采用動(dòng)密封 結(jié)構(gòu)也能夠使得真空集熱管在旋轉(zhuǎn)中加熱均勻。圖3示出了本實(shí)用新型的第二種實(shí)施方式，該實(shí)施方式的步驟1、步驟3和步驟4 與第一種實(shí)施方式相同，不同之處在于在步驟2中，將該真空集熱管尚未密封的另一端: 可轉(zhuǎn)動(dòng)地密封連通于一作為接口部件的管件6，該管件6與抽真空裝置連通；其中，該管件6 的中心通孔61的孔壁與真空集熱管之間通過套設(shè)在玻璃外管1上的密封圈8實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封； 在該真空集熱管已熔接密封的一端3a的通孔的口部嵌設(shè)有密封塞7，該密封塞7與真空集 熱管的通孔的孔壁之間通過套設(shè)在密封塞7上的密封圈實(shí)現(xiàn)靜密封。圖4示出了本實(shí)用新型的第三種實(shí)施方式，該實(shí)施方式的實(shí)施步驟與第一種實(shí)施
方式相同，不同之處僅僅在于真空集熱管的玻璃外管1或玻璃內(nèi)管2為波紋管。采用波紋
管結(jié)構(gòu)能夠避免在加熱過程中由于玻璃內(nèi)管和玻璃外管的膨脹程度不同，產(chǎn)生過大應(yīng)力炸 m農(nóng)。圖5示出了本實(shí)用新型的第四種實(shí)施方式。其具體包括以下步驟步驟1，將該真空集熱管一端的玻璃外管1和玻璃內(nèi)管2進(jìn)行熔接密封連接，然后 可把吸氣劑放入到玻璃外管1與玻璃內(nèi)管2之間的夾層4內(nèi)；其中，玻璃內(nèi)管2的外壁上鍍 有吸熱膜；步驟2，將該真空集熱管尚未密封的另一端北可轉(zhuǎn)動(dòng)地密封連通于一作為接口部 件的真空室11，真空室11與抽真空裝置連通；該真空室11包括真空室壁111，在真空室壁 111上開設(shè)有一供真空集熱管穿入的通孔112，真空室壁111限定有一真空腔113，真空腔 113內(nèi)設(shè)有一激光源12 ；將該真空集熱管尚未密封的另一端北插入到真空室壁111上的通 孔112內(nèi)，該真空室壁111上的通孔112的孔壁與真空集熱管之間通過套設(shè)在玻璃外管1 上的密封圈8實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封；在該真空集熱管尚未密封的另一端北的通孔的口部嵌設(shè)有密封 塞7，該密封塞7與真空集熱管的通孔的孔壁之間通過套設(shè)在密封塞上7的密封圈9實(shí)現(xiàn)動(dòng) 密封；步驟3，加熱該真空集熱管到200°C至500°C，優(yōu)選為400°C到450°C，啟動(dòng)該抽真空 裝置抽氣，并使該真空集熱管的排氣真空度至少達(dá)到hlO_2Pa，優(yōu)選為^cKT3Pa ；步驟4，轉(zhuǎn)動(dòng)真空集熱管，用激光源12加熱伸入到真空腔113內(nèi)的真空集熱管尚未 密封的另一端的玻璃外管1和玻璃內(nèi)管2，使該真空集熱管尚未密封的另一端北的玻璃外 管1和玻璃內(nèi)管2熔接密封連接，在該熔接密封連接的過程中，持續(xù)對(duì)真空集熱管的玻璃外 管與玻璃內(nèi)管之間的夾層抽真空，直至熔接密封連接完成。在該驟4中，如果真空集熱管尚未密封的另一端北的玻璃外管1和玻璃內(nèi)管2之 間的間隙3c較大，可使激光源12加熱與玻璃內(nèi)管和玻璃外管相同材質(zhì)的玻璃料13，玻璃料 13熔化后滴流到玻璃外管1和玻璃內(nèi)管2之間的間隙3c內(nèi)，通過填充該間隙3c使真空集熱管尚未密封的另一端北的玻璃外管1和玻璃內(nèi)管2熔接密封連接。真空集熱管尚未密 封的另一端北置于真空腔113內(nèi)的好處在于在焊接過程中，完全避免空氣進(jìn)入夾層4。同 時(shí)，動(dòng)密封結(jié)構(gòu)使得真空集熱管可在旋轉(zhuǎn)中加熱均勻。圖6示出了本實(shí)用新型的第五種實(shí)施方式。其與第四種實(shí)施方式的不同之處在 于，激光源12設(shè)置在真空室11外，在真空室壁111上設(shè)有可穿透激光的窗口 114。在步驟 4中，利用激光源12發(fā)射的激光穿過窗口 114，加熱伸入到真空腔113內(nèi)的真空集熱管尚未 密封的另一端北的玻璃外管1和玻璃內(nèi)管2，使該真空集熱管尚未密封的另一端北的玻璃 外管1和玻璃內(nèi)管2熔接密封連接。圖7示出了本實(shí)用新型的第六種實(shí)施方式。其與第四種實(shí)施方式的不同之處在 于，在步驟4中，是利用激光源12發(fā)射的激光加熱伸入到真空腔113內(nèi)的真空集熱管管身 一預(yù)定位置5，玻璃外管1和玻璃內(nèi)管2在預(yù)定位置5處熔接密封連接。另外，上述真空集 熱管管身上的預(yù)定位置5處可加工出凹槽，以提高密封性能。圖8示出了本實(shí)用新型的第七種實(shí)施方式，其與第六種實(shí)施方式的不同之處在 于，熔封真空加熱管的加熱源不同。在第六種實(shí)施方式中，是采用激光作為加熱源；而在本 實(shí)施方式中，在真空室11外設(shè)有感應(yīng)線圈15。在靠近該真空集熱管尚未密封的另一端北 的真空集熱管管身上設(shè)有金屬環(huán)16，該金屬環(huán)16的熔點(diǎn)高于玻璃的熔點(diǎn)。金屬環(huán)16也可 設(shè)置在真空集熱管的通孔內(nèi)。本實(shí)施方式是利用感應(yīng)線圈15，感應(yīng)加熱伸入到真空腔內(nèi)的 金屬環(huán)16，使位于該金屬環(huán)16處的玻璃外管1和玻璃內(nèi)管2熔接密封連接。圖9示出了本實(shí)用新型的第八種實(shí)施方式，其與第七種實(shí)施方式的不同之處在 于，在第八種實(shí)施方式中，是將真空集熱管尚未密封的另一端北可轉(zhuǎn)動(dòng)地密封連通于真空 室11，而真空室11是與抽真空裝置靜密封連通。而在本實(shí)施方式中，是將真空集熱管尚未 密封的另一端: 靜密封連通于真空室11，而真空室11與抽真空裝置可轉(zhuǎn)動(dòng)地密封連通。 這樣，當(dāng)真空室11相對(duì)于抽真空裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)真空集熱管一起轉(zhuǎn)動(dòng)。圖9中，示出了 抽真空裝置的管道17，該管道17外套有密封圈18，實(shí)現(xiàn)了真空室11的管壁111與管道17 之間的動(dòng)密封。雖然本發(fā)明已參照當(dāng)前的具體實(shí)施例來描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，在沒有脫離本發(fā)明的情況下還可做出各 種等效的變化或替換，因此，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)對(duì)上述實(shí)施例的變化、變型都 將落在本申請(qǐng)的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直通型玻璃真空集熱管的密封工藝，其特征在于，包括以下步驟步驟1，將所述真空集熱管一端的玻璃外管和玻璃內(nèi)管進(jìn)行熔接密封連接，其中，所述 玻璃內(nèi)管的外壁上鍍有吸熱膜；步驟2，將該真空集熱管尚未密封的另一端密封連通于一接口部件，該接口部件與抽真 空裝置密封連通；步驟3，加熱該真空集熱管到200。C至500。C，啟動(dòng)所述抽真空裝置抽氣，并使真空集熱 管內(nèi)的排氣真空度至少達(dá)到5 X IO-2Pa ；步驟4，轉(zhuǎn)動(dòng)真空集熱管，將位于真空集熱管管身上一預(yù)定位置處的玻璃外管和玻璃內(nèi) 管或真空集熱管尚未密封的另一端的玻璃外管和玻璃內(nèi)管熔接密封連接，在該熔接密封連 接的過程中，利用所述抽真空裝置持續(xù)對(duì)真空集熱管的玻璃外管與玻璃內(nèi)管之間的夾層抽 真空，直至熔接密封連接完成。
2.如權(quán)利要求1所述的密封工藝，其特征在于，在所述的步驟1中，在將所述真空集熱 管一端的玻璃外管和玻璃內(nèi)管進(jìn)行熔接密封連接后，把吸氣劑放入到玻璃外管與玻璃內(nèi)管 之間的夾層內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的密封工藝，其特征在于，所述真空集熱管的玻璃外管或玻璃內(nèi) 管為波紋管。
4.如權(quán)利要求1或3所述的密封工藝，其特征在于，在所述的步驟2中，是將該真空集熱管尚未密封的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地密封連通于一接口 部件，所述接口部件與所述抽真空裝置靜密封連通。
5.如權(quán)利要求1或3所述的密封工藝，其特征在于，在所述的步驟2中，是將該真空集 熱管尚未密封的另一端靜密封連通于一接口部件，該接口部件與抽真空裝置可轉(zhuǎn)動(dòng)地密封 連通。
6.如權(quán)利要求1所述的密封工藝，其特征在于，步驟2中的接口部件為真空室，該真空室包括真空室壁，所述真空室壁限定有一真空 腔，真空腔內(nèi)設(shè)有激光源；在步驟4中，是利用所述激光源將伸入到真空腔內(nèi)的真空集熱管管身上一預(yù)定位置處 的玻璃外管和玻璃內(nèi)管或真空集熱管尚未密封的另一端的玻璃外管和玻璃內(nèi)管熔接密封 連接。
7.如權(quán)利要求1所述的密封工藝，其特征在于，步驟2中的接口部件為真空室，該真空室包括真空室壁，所述真空室壁限定有一真空 腔；在真空室外設(shè)有激光源，在真空室壁上設(shè)有可穿透激光的窗口 ；在步驟4中，利用所述激光源發(fā)射的激光穿過所述窗口，將伸入到真空腔內(nèi)的真空集 熱管管身上一預(yù)定位置處的玻璃外管和玻璃內(nèi)管或真空集熱管尚未密封的另一端的玻璃 外管和玻璃內(nèi)管熔接密封連接。
8.如權(quán)利要求1所述的密封工藝，其特征在于，步驟2中的接口部件為真空室，該真空室包括真空室壁，所述真空室壁限定有一真空 腔；在真空室外設(shè)有感應(yīng)線圈；在靠近該真空集熱管尚未密封的另一端的真空集熱管管身 上或真空集熱管的通孔內(nèi)設(shè)有金屬環(huán)，該金屬環(huán)的熔點(diǎn)高于玻璃的熔點(diǎn)；在步驟4中，利用所述感應(yīng)線圈，感應(yīng)加熱置于所述真空腔內(nèi)的金屬環(huán)，使位于該金屬環(huán)處的玻璃外管和玻璃內(nèi)管熔接密封連接。
9.如權(quán)利要求6或7或8所述的密封工藝，其特征在于，在步驟4中，真空集熱管尚未密封的另一端的玻璃外管和玻璃內(nèi)管的熔接密封連接， 是通過熔化與玻璃內(nèi)管和玻璃外管相同材質(zhì)的添加玻璃并滴流到玻璃內(nèi)管和玻璃外管的 間隙處，填充該間隙而實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
一種直通型玻璃真空集熱管的密封工藝，包括步驟1，將真空集熱管一端的玻璃外管和玻璃內(nèi)管熔接密封連接；步驟2，將該真空集熱管尚未密封的另一端密封連通于接口部件，該接口部件與抽真空裝置密封連通；步驟3，加熱該真空集熱管到200℃至500℃，啟動(dòng)抽真空裝置抽氣，并使排氣真空度至少達(dá)到5×10-2Pa；步驟4，轉(zhuǎn)動(dòng)真空集熱管，將位于真空集熱管管身上預(yù)定位置處的玻璃外管和玻璃內(nèi)管或真空集熱管尚未密封的另一端的玻璃外管和玻璃內(nèi)管熔接密封連接，在該熔封的過程中，利用抽真空裝置持續(xù)對(duì)玻璃外管與玻璃內(nèi)管之間的夾層抽真空，直至熔封完成。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)直通型玻璃真空集熱管的玻璃外管與玻璃內(nèi)管的可靠熔封，減少炸管現(xiàn)象。
文檔編號(hào)C03B23/207GK102145976SQ20101010793
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者徐陽 申請(qǐng)人:徐陽