CN102967069B - 太阳能集热直通真空管及其消气剂环及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能集热直通真空管及其消气剂环及其制造方法，其中该消气剂环包括环本体以及支架，环本体由分体成形的至少两弧形段连接而成，所述支架连接所述环本体。

Description

太阳能集热直通真空管及其消气剂环及其制造方法

技术领域

本发明涉及太阳能集热直通真空管及其消气剂环及其制造方法。

背景技术

太阳能集热真空管内为长期保障内管和外管间真空夹层的真空度需要布置消气剂，也可被称为吸气剂。通常消气剂需要加热激活后产生消气作用保障真空度。在真空管中的消气剂通常通过感应加热的方式使得消气剂附着的金属环受热，并激活消气剂。图2为传统的消气剂环的结构，其包括焊尾901，冲压的金属槽形环902，通常为直径15-25毫米的小环，以及槽形环内填充的消气剂903。消气剂环在真空管内通常的安装结构如图1所示，消气剂环906通常安装在支撑内管和外管的弹簧支架905上。

如图1所示的消气剂环的生产工艺为：环形冲压下料；环形槽冲压；消气剂填料；消气剂压紧；消气剂烘烤排气；消气剂焊尾；消气剂密封包装等工序。还需要将消气剂的焊尾和弹簧支撑架进行连接，再装配到真空管内。而弹簧支架905通常为“十”字形不锈钢支架，通过点焊成型。

由于如图1所示的传统的真空集热管为单侧盲管，盲端尾部空间较大。所以对支架905紧凑性要求不高。同时，由于传统的消气剂环906直径小，所以环中部冲压损失的废料不多。在以上工序的冲压过程中，需要特殊的模具保障在“环形槽冲压”和“消气剂压紧”工序中消气环和上部冲压模具套紧时被取下。否则生产效率将大大降低，人工成本大大增加。

然而，以上部件结构和工艺在应用到太阳能集热真空直通管时就会遇到新的困难，存在制造难度大，成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能集热直通真空管，其成本可以降低。

本发明的另一目的在于提供一种太阳能集热直通真空管的消气剂环，其制造难度低，成本也可以降低。

本发明的再一目的在于提供一种一种太阳能集热直通真空管的消气剂环的制造方法，以使消气剂环的制造成本低。

为实现所述目的的太阳能集热直通真空管的消气剂环，其特点是，该消气剂环包括环本体以及支架，环本体由分体成形的至少两弧形段连接而成，所述支架连接所述环本体。

所述的消气剂环的较佳实施例中，所述支架成波浪状，沿环本体的轴向延伸。

所述的消气剂环的较佳实施例中，在该环本体的至少两个间隔位置连接有所述支架。

所述的消气剂环的较佳实施例中，所述弧形段之间的连接为焊接或粘接或搭接。

所述的消气剂环的较佳实施例中，所述弧形段之间通过接片搭接。

所述的消气剂环的较佳实施例中，各所述弧形段的两端为薄片，该薄片的厚度小于环本体的厚度，该薄片用于所述弧形段之间的连接。

所述的消气剂环的较佳实施例中，各所述弧形段的两端有薄片，该薄片的厚度小于环本体的厚度，该薄片为各所述弧形段冲压成形时的被固定部。

所述的消气剂环的较佳实施例中，至少部分所述弧形段之间由长度可弹性收缩的弹性体连接。

为实现所述目的的太阳能集热直通真空管，包括两端开放的管本体，该管本体包括内管和外管，内管和外管之间由真空间隙间隔开，内管和外管之间设置有消气剂环，消气剂环上搭载有消气剂，其特征在于，该消气剂环为所述的消气剂环，所述支架将所述环本体支撑在所述内、外管之间，并将所述环本体与所述内、外管间隔开，以起到隔热作用。

为实现所述目的的太阳能集热直通真空管的消气剂环的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

从坯料上分别冲压出多个弧形段；

在所述弧形段上冲压出搭载消气剂的填料槽；

连接该多个环形段以构成环本体；以及

连接支架到所述环本体，该支架能支撑所述环本体在直通真空管的内、外管之间。

所述的方法的较佳实施例中所述弧形段的两端具有薄片，在冲压所述填料槽的过程中，利用所述弧形段两端的薄片作为被固定部将弧形段固定在冲压模具的下模具上。

由于环本体由分体成形的弧形段构成，因此材料利用率高，加工容易。

附图说明

图1是传统的阳能集热管中消气剂环的布置方式的示意图。

图2是传统的消气剂环的示意性立体图。

图3是本发明实施例中太阳能集热直通真空管的示意性立体图。

图4是图3中消气剂环的示意性立体图。

图5是图3中消气剂环的局部放大视图。

图6是本发明另一实施例中消气剂环的示意性立体图。

图7是图6中II处的消气剂环的局部放大视图。

图8是本发明又一实施例中消气剂环的弧形段的示意性平面图。

图9是沿图8中A-A线的剖面图。

图10是图9中I处的局部放大视图。

图11是图9中II处的局部放大视图。

图12是本发明再一实施例中消气剂环的示意性立体图。

图13是图12中I处的消气剂环的局部放大视图。

图14是本发明又一实施例中消气剂环的示意性立体图。

图15是图14中I处的消气剂环的局部放大视图。

图16是本发明又一实施例中消气剂环的示意性立体图。

图17是图16中III处的消气剂环的局部放大视图。

具体实施方式

如图4和图5所示，消气剂环包括环本体1和支架2，环本体1由三段分体成形的圆弧段11拼接而成，支架21为片体，呈波浪状，具有弹性，三个支架21在环本体1上等间隔布置。如图5所示，支架21在两圆弧段11的连接处连接，这样在连接两圆弧段11时，可同时将支架21、两圆弧段11连接。如图3所示，太阳能集热直通真空管3包括内管32和外管31，内管32和外管31之间由真空间隙（真空夹层）隔开，消气剂环就安装在内管31和外管32之间。各支架21的最外侧的局部（波峰处）相对于环本体1的径向位于更外侧，因此支架21能局部接触到外管31的内侧，而环本体1不能与外管31的内侧接触，并且各支架21的径向内侧的局部（波谷处）相对于环本体1的径向位于更内侧，因此支架21能局部接触到内管32的外侧，而环本体1不能与内管32的内侧接触。这样，支架21就将消气剂环支撑在内管32和外管31的真空间隙之间，并且将消气剂环与内管32、外管31隔离开。支架21是由弹性材料支撑，并且传热性能不佳，以将环本体1上的高温与内、外管32、31之间隔离。

由于支架21呈波浪形状，沿环本体1的轴向延伸，因此仅需要将消气剂环本推入到内、外管32、31之间，即就将消气剂环安装好了。

各圆弧段11上有填料槽12，填料槽12中填充消气剂，通过感应加热对环本体1进行加热，从而使得其中的消气剂受热，进而激发消气剂，以达到吸收真空管内的气体的目的。

由于环本体1是由三段分体成形的圆弧段11拼接而成，因此，圆弧段11的尺寸不必大型化，可以由小吨位的冲压机冲压成形，并且由于不是整体冲压出环本体1，因此就没有环本体1内侧的余料产生的问题。

圆弧段11之间可以是焊接或者粘接或者压接。最好是焊接，避免连接处在高温环境中产生气体。

如图6和图7所示，在本发明的另一实施例中，环本体1是由三段圆弧段13拼接而成，而支架22为双尾波浪形，即在环本体1的径向内、外侧各由一波浪形弹性片体，支架22可以是一体件，其内侧的弹性片体接触真空管的内管的外侧，而其外侧的弹性片体接触真空管的外管的内侧，这样更能将环本体1与内、外管之间隔离开。圆弧段13的端部具有薄片130，薄片130的厚度要小于环本体1的厚度，两圆弧段13连接时，通过薄片130来搭扣，从而连接在一起。支架22与两薄片130同时连接。

如图16和图17所示，在本发明的另一实施例中，环本体1是由三段圆弧17拼接。至少部分相邻圆弧间布置有弹性片70（或者长度可弹性收缩的弹性体）。弹性片70使得消气剂环的安装过程更方便。同时弹性片70还可结合支架25的形状来布置辅助消气剂环的支撑。

如图8至图11所示，在本发明的另一实施例中，构成环本体1的圆弧段14的两端具有薄片140，该薄片140的厚度小于环本体1的厚度，其可以在两圆弧段14连接时起到连接作用，并且还可以在圆弧段14冲压成形时起到作为被固定部起到固定作用。根据本发明的消气剂环的制造方法，包括以下步骤：

从坯料上分别冲压出多个圆弧段，圆弧段的两端为薄片；

将薄片固定在冲压模具的下模具上，沿圆弧段的轴向侧上冲压出搭载消气剂的填料槽；

焊接、搭接、粘接或者铆接多个圆弧段以构成环本体；或者同时连接支架到所述环本体。

薄片140的厚度方向为其轴向，宽度方向为其径向。利用薄片140起到的固定作用，可避免冲压件和冲压上模具套紧的问题。这样使得产品生产的生产效率大大提高。

如图12和图13所示，在本发明的另一实施例中，构成环本体1的圆弧段15的两端具有薄片150，该薄片150的厚度小于环本体1的厚度，其可以在两圆弧段15连接时起到连接作用，并且还可以在圆弧段15冲压成形时起到作为被固定部起到固定作用。支架23的端部和两圆弧段15的薄片150搭接在一起，再通过铆接结构35进行铆接，同样可以将圆弧段15拼接成环本体1。

如图14和图15所示，在本发明的另一实施例中，构成环本体1的圆弧段16的两端具有薄片160，该薄片160的厚度小于环本体1的厚度，其可以在两圆弧段16连接时起到连接作用，并且还可以在圆弧段16冲压成形时起到作为被固定部起到固定作用。支架24的端部和两圆弧段16的薄片160搭接在一起，再搭接片6进行搭接，同样可以将圆弧段16拼接成环本体1。其中，填料槽141内填充有消气剂4。

若将图2所示的消气剂环结构用于直通真空管中，唯一可能布置消气剂环3的位置在内管和外管的环状间隙中，其间距只有几毫米。所以消气剂环的槽需要比传统的环窄，并且需要通过支架避免环和内管以及外管接触，否则激活消气剂时候的高温可能对玻璃造成局部热应力。此外，直通真空管的消气剂环直径大，可以到200毫米。按传统冲环下料工艺，80-90％的材料均被浪费。更为麻烦的是，在冲压机冲大直径，窄槽的环时，需要大吨位的冲压设备。同时，消气环和上部冲压模具套紧需要复杂的辅助模具自动取环，并导致冲压环的模具设计容易导致磨损和损坏加大，因而难以实现大批量自动化生产，导致成本与传统的小环相比急剧上升。以至对集热真空直通管的产业化带来成本障碍。

此外，图1所示的传统的“十”字形支架也无法在直通真空管内使用。需要新的结构保障内管和外管间距的均匀。

在前述实施例中，本发明采用圆弧冲压下料在制造集热真空直通管消气剂环时与传统工艺比较可以避免中心废料，提高材料利用率8-9倍。同时，采用圆弧冲槽，并利用“耳搭”（薄片）可以避免消气环和上部冲压模具套紧的问题。圆弧冲槽在小吨位的冲压设备上即可实现。这些特点使得产品生产的生产效率大大提高，材料利用率大大提高。不仅如此，支架和消气剂环的一体布置使得太阳能集热直通真空管的组装变得简单方便。安装人员只需将结构推入内管和外管间隙一定距离就可完成该工序。

此外，圆弧槽间通过焊接、压接、采用过渡环片搭接等方式并与支架连接成一体可以方便设计者优化消气剂填充量，优化支架材料消耗。在针对集热真空直通管的应用上，本发明的结构能使消气剂环和支架的总成本与传统工艺比较降低90％。

Claims (8)

1.一种太阳能集热直通真空管的消气剂环，其特征在于，该消气剂环包括环本体以及支架，环本体由分体成形的至少两弧形段连接而成，所述支架连接所述环本体，各弧形段上有填料槽，填料槽中填充消气剂，各所述弧形段的两端为薄片，该薄片的厚度小于环本体的厚度，该薄片用于所述弧形段之间的连接，该薄片为各所述弧形段冲压成形时的被固定部。

2.如权利要求1所述的消气剂环，其特征在于，在该环本体的至少两个间隔位置连接有所述支架。

3.如权利要求1所述的消气剂环，其特征在于，所述弧形段之间的连接为焊接或粘接或搭接。

4.如权利要求1所述的消气剂环，其特征在于，所述弧形段之间通过接片搭接。

5.如权利要求1所述的消气剂环，其特征在于，至少部分所述弧形段之间由长度可弹性收缩的弹性体连接。

6.太阳能集热直通真空管，包括两端开放的管本体，该管本体包括内管和外管，内管和外管之间由真空间隙间隔开，内管和外管之间设置有消气剂环，消气剂环上搭载有消气剂，其特征在于，该消气剂环为权利要求1至权利要求5中任一项权利要求所述的消气剂环，所述支架将所述环本体支撑在所述内、外管之间，并将所述环本体与所述内、外管间隔开，以起到隔热作用。

7.一种太阳能集热直通真空管的消气剂环的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

从坯料上分别冲压出多个弧形段；

在所述弧形段上冲压出搭载消气剂的填料槽；

连接该多个弧形段以构成环本体；以及

连接支架到所述环本体，该支架能支撑所述环本体在直通真空管的内、外管之间。

8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述弧形段的两端具有薄片，在冲压所述填料槽的过程中，利用所述弧形段两端的薄片作为被固定部将弧形段固定在冲压模具的下模具上。

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