CN103335425A - 一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法及真空集热管 - Google Patents

一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法及真空集热管 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法及这种真空集热管，（a）在玻璃管的一端焊接上金属环；（b）在金属环上焊接金属管；（c）在靠近热管冷凝段处放置金属片，金属片的内环与外环分别放置焊料，也可以不放置金属片而直接在热管冷凝段放置焊料；（d）把热管插入玻璃管中；（e）玻璃管另一端圆底；（f）金属管和热管不接触作为排气通道，把它们整体插入排气槽中进行抽真空排气；（g）抽真空排气结束后，排气槽中的机械装置推动热管，使金属管和金属片接触，或者是放置焊料的热管冷凝段和金属管接触；（h）在排气槽外，利用高频加热的方式熔化焊料，实现热管式真空集热管的密封。不需要提前焊接排气尾管，因此可以提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法及真空集热管
技术领域
本发明属于太阳能热利用技术领域，尤其是涉及一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法及这种真空集热管。
技术背景
在对太阳能众多的利用方式中，光热利用是将太阳能直接转化成热能，转化效率高，已经得到了普遍的推广应用。目前常见的光热利用技术包括全玻璃真空管技术、平板集热器技术以及热管式真空集热管技术。其中热管式真空集热管是将焊接有选择性吸收翅片的热管采用金属封接技术封接在真空玻璃管中得到，其光热转化效率是上述三种利用形式中最高的。目前的热管式真空集热管一般需要预先焊接排气尾管，通过尾管对玻璃管进行抽真空排气。一般排气尾管有两种，一种为玻璃尾管，预先封接在玻璃管上，这种玻璃尾管即使加了保护帽也非常容易碰坏，导致真空泄露；另外一种是在金属顶盖上焊接铜管进行排气，也存在由于焊接质量不好导致真空泄露。同时，尾管的存在还会影响产品的美观。如何制作没有尾管的热管式真空集热管一直没有得到突破。
为了解决上述问题，我们发明了一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法及真空集热管。
发明内容
本发明的目的是为了得到没有尾管的热管式真空集热管，提供一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法及这种真空集热管。
为实现以上发明目的，本发明采用的技术方案如下：
技术方案一
一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法，包括如下步骤:（a）在玻璃管的一端焊接上金属环；（b）在金属环上焊接金属管；（c）在靠近热管的冷凝段处放置金属片，金属片的内环与外环分别放置焊料，热管的蒸发段带有选择性吸收翅片；（d）将带有选择性吸收翅片的热管插入玻璃管中；（e）玻璃管另一端进行圆底；（f）金属管和热管上的金属片之间保持间隙，作为排气通道，因为要把玻璃管中的空气抽出来，所以要求不接触，让空气顺利的排出来，将它们整体插入排气槽中进行抽真空排气；（g）抽真空排气结束后，排气槽中的机械装置推动热管，使金属管和金属片接触；（h）在排气槽外，利用感应（如高频加热）的方式熔化焊料，金属片的内环和热管焊接，外环和金属管焊接，以实现热管式真空集热管的密封。
在该技术方案中，也可以把金属管扩口处理，排气槽和金属管的扩口端密封进行排气，排气结束后，排气槽中的机械装置推动热管，使金属片和金属管的缩口端接触，接触点位于排气槽之外，排气结束后可以用高频焊接、激光焊或氩弧焊中的任何一种实现热管式真空集热管的密封。当采用激光焊或氩弧焊中的任何一种实现热管式真空集热管的密封时，金属片不用放置焊料，此时需要将金属片提前焊接在热管上。
在该技术方案中，玻璃管上焊接金属环的一端，玻璃管可以是缩口处理、不缩口处理中的任何一种。金属环的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。金属管的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。当金属环和金属管是同一种材料时，可以不用焊接，直接将金属环和金属管加工成一体结构。金属片的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。
一种没有排气尾管的热管式真空集热管，包括玻璃管、热管、翅片、金属环、金属管、金属片，金属片焊接在靠近热管冷凝段的位置，所述翅片焊接在热管的蒸发段，所述金属环与玻璃管封接，金属管与金属环封接，金属片与金属管封接，它们共同构成内部抽真空的密闭的腔体，集热管从外观上看不到排气尾管。
技术方案二：
该方案和方案一的不同在于不需要增加金属片。
一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法，包括如下步骤：
（a）在玻璃管的一端焊接上金属环；（b）在金属环上焊接金属管；（c）在热管的冷凝段直接放置焊料，热管蒸发段提前焊接有选择性吸收翅片；（d）把热管插入玻璃管中；（e）玻璃管另一端进行圆底；（f）金属管和热管的冷凝段之间保持间隙，作为排气通道，把它们整体插入排气槽中进行抽真空排气；（g）抽真空排气结束后，排气槽中的机械装置推动热管，使金属管和热管冷凝段接触；（h）在排气槽外，利用感应（如高频加热）的方式熔化焊料，实现热管式真空集热管的密封。
在该技术方案中，也可以把金属管扩口处理，排气槽和金属管的扩口端密封进行排气，排气结束后，排气槽中的机械装置推动热管，使热管的冷凝段和金属管的缩口端接触，接触点位于排气槽之外，排气结束后可以用高频焊接、激光焊或氩弧焊中的任何一种实现热管式真空集热管的密封。当采用激光焊或氩弧焊中的任何一种实现热管式真空集热管的密封时，热管冷凝段不用放置焊料。
在该技术方案中，玻璃管上焊接金属环的一端，玻璃管可以是缩口处理、不缩口处理中的任何一种。金属环的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。金属管的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。当金属环和金属管是同一种材料时，可以不用焊接，直接将金属环和金属管加工成一体结构。
一种没有排气尾管的热管式真空集热管，包括玻璃管、热管、翅片、金属环、金属管，所述翅片焊接在热管的蒸发段，所述金属环与玻璃管封接，金属管与金属环封接，热管冷凝段与金属管封接，它们共同构成内部抽真空的密闭的腔体，集热管从外观上看不到排气尾管。
采用上述两种方案得到的热管式真空集热管，其特点是热管式真空集热管从外观上看不到排气尾管。
上述的两种方案解决了该行业存在的一个关键问题，必然推动热管式真空集热管从产品外观到加工工艺的突破。
该发明的优点在于：
（1）减少了接尾管的工艺，提高生产效率；
（2）没有尾管，使得产品的安全性得以提高，延长使用寿命；
（3）产品的外观得到改善，易于推广应用。
这种没有排气尾管的热管式真空集热管不需要提前焊接排气尾管，因此可以提高生产效率，降低生产成本，同时增加产品的美观性。
附图说明
图1a是不缩口玻璃管4并且放置金属片3的结构示意图；
图1b是图1a中的放大示意图；
图2是缩口玻璃管9并且放置金属片3的结构示意图；
图3是不缩口玻璃管4并且不放置金属片3的结构示意图；
图4是缩口玻璃管9并且不放置金属片3的结构示意图；
图5是不缩口玻璃管4配备扩口状金属管2并且放置金属片3的结构示意图；
图6是缩口玻璃管9配备扩口状金属管2并且放置金属片3的结构示意图；
图7是不缩口玻璃管4配备扩口状金属管2并且不放置金属片3的结构示意图；
图8是缩口玻璃管9配备扩口状金属管2并且不放置金属片3的结构示意图；
图中各部件的标号表示如下：1-金属环；2-金属管；3-金属片；4-不缩口玻璃管；5-热管；6-翅片；7-机械装置；8-排气槽；9-缩口玻璃管。
具体实施方式
下面结合具体实施例与附图对本发明内容做进一步详细说明，但本发明保护范围不仅限于以下实施例，凡是属于本发明内容等同的技术方案，均属于本专利的保护范围。
实施例一：
请参阅图1a、图1b、图2、图5和图6所示，其共同点都是均设有金属片3，不同之处是每个图中的玻璃管结构不同，一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法，包括如下步骤，（a）在玻璃管4或玻璃管9的一端焊接上金属环1；（b）在金属环1上焊接金属管2；（c）在靠近热管5的冷凝段处放置金属片3，金属片3的内环与外环分别放置焊料，热管5的蒸发段提前焊接有选择性吸收翅片6；（d）把热管5插入玻璃管4或玻璃管9中；（e）玻璃管4或玻璃管9另一端进行圆底；（f）金属管2和热管5上的金属片3不接触保持有间隙，作为排气通道，把它们整体插入排气槽8中进行抽真空排气；（g）抽真空排气结束后，排气槽8中的机械装置7推动热管5，使金属管2和金属片3接触；（h）在排气槽8外，利用高频加热的方式熔化焊料，金属片3的内环和热管5焊接，外环和金属管2焊接，以实现热管式真空集热管的密封。
在该实施例中，也可以把金属管2扩口处理，排气槽8和金属管2的扩口端密封进行排气，排气结束后，排气槽8中的机械装置7推动热管，使金属片3和金属2的缩口端接触，接触点位于排气槽8之外，排气结束后可以用高频焊接、激光焊或氩弧焊中的任何一种实现热管式真空集热管的密封。当采用激光焊或氩弧焊中时，金属片3不用放置焊料，此时需要将金属片3提前焊接在热管上。
在该实施例中，请参阅图5和图6所示，玻璃管4或玻璃管9焊接金属环1的一端，玻璃管可以是缩口处理、不缩口处理中的任何一种。金属环1的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。金属管2的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。当金属环1和金属管2是同一种材料时，可以不用焊接，直接将金属环1和金属管2加工成一体结构。金属片3的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。
实施例二
和实施例一的不同在于不需要增加金属片3。
请参阅图3、图4、图7和图8所示，不同之处是每个图中的玻璃管结构不同，一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法，（a）在玻璃管4或玻璃管9的一端焊接上金属环1；（b）在金属环1上焊接金属管2；（c）在热管5的冷凝段直接放置焊料，热管5的蒸发段提前焊接有选择性吸收翅片6；（d）把热管5插入玻璃管4或玻璃管9中；（e）玻璃管4或玻璃管9另一端进行圆底；（f）金属管2和热管5的冷凝段不接触保持有间隙，作为排气通道，把它们整体插入排气槽8中进行抽真空排气；（g）抽真空排气结束后，排气槽8中的机械装置7推动热管5，使金属管2和热管5的冷凝段接触；（h）在排气槽8外，利用高频加热的方式熔化焊料，实现热管式真空集热管的密封。
在实施例中，也可以把金属管2做成扩口处理，排气槽8和金属管2的扩口端密封进行排气，排气结束后，排气槽8中的机械装置7推动热管，使热管的冷凝段和金属2的缩口端接触，接触点位于排气槽8之外，排气结束后可以用高频焊接、激光焊或氩弧焊中的任何一种实现热管式真空集热管的密封。当采用激光焊或氩弧焊中的任何一种实现热管式真空集热管的密封时，热管冷凝段不用放置焊料。
在该实施例中，请参阅图7和图8所示，玻璃管4或玻璃管9焊接金属环1的一端，玻璃管4或玻璃管9可以是缩口处理、不缩口处理中的任何一种。金属环1的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。金属管2的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。当金属环1和金属管2是同一种材料时，可以不用焊接，直接将金属环1和金属管2加工成一体结构。

Claims (9)

1.一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤： 
（a）在玻璃管的一端焊接上金属环（1）； 
（b）在金属环（1）上焊接金属管（2）； 
（c）在热管（5）的冷凝段放置焊料，或在靠近热管（5）的冷凝段处放置金属片（3），金属片（3）的内环与外环分别放置焊料，热管（5）的蒸发段带有选择性吸收翅片（6）； 
（d）将带有选择性吸收翅片（6）的热管（5）插入玻璃管中； 
（e）玻璃管另一端进行圆底； 
（f）使金属管（2）和热管（5）的冷凝段或热管（5）上的金属片（3）之间保持间隙，并作为排气通道，把它们整体插入排气槽（8）中进行抽真空排气； 
（g）抽真空排气结束后，排气槽（8）中的机械装置（7）推动热管（5）的冷凝段，使金属管（2）和金属片（3）接触，或者是放置焊料的热管（5）的冷凝段和金属管（2）接触； 
（h）在排气槽（8）外，利用感应加热的方式熔化焊料，实现热管式真空集热管的密封。 
2.根据权利要求1所述的一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法，其特征在于：在其制作方法中，也可以把金属管（2）扩口处理，排气槽（8）和金属管（2）的扩口端密封进行排气，排气结束后，排气槽（8）中的机械装置（7）推动热管，使金属片（3）和金属管（2）的缩口端接触，或者不放置金属片（3），直接让热管（5）的冷凝段和金属管（2）的缩口端接触，接触点位于排气槽（8）之外，排气结束后可以用高频焊接、激光焊或氩弧焊中的任何一种实现热管式真空集热管的密封。 
3.根据权利要求2所述的一种没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法，其特征在于：在其制作方法中，当采用激光焊或氩弧焊中的任何一种实现热管式真空集热管的密封时，金属片（3）或热管冷凝段不用放置焊料，金属片（3）提前焊接在热管上。 
4.根据权利要求1或2所述的没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方 法，其特征在于:玻璃管上焊接金属环（1）的一端，玻璃管可以是缩口处理、不缩口处理中的任何一种。 
5.根据权利要求1或2所述的没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法，其特征在于：金属环（1）的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种；金属管（2）的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。 
6.根据权利要求1或2所述的没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法，其特征在于:当金属环（1）和金属管（2）是同一种材料时，可以不用焊接，直接将金属（1）和金属（2）加工成一体结构。 
7.根据权利要求1或2所述的没有排气尾管的热管式真空集热管的制造方法，其特征在于:金属片(3)的材料可以是铝、铜、碳钢、不锈钢、镍、钛、可伐合金中的任何一种。 
8.采用如权利要求1制造方法制成的真空集热管，其特征在于：包括玻璃管、热管（5）、翅片（6）、金属环（1）、金属管（2）、金属片（3），金属片（3）焊接在靠近热管（5）冷凝段的位置，所述翅片（6）焊接在热管（5）的蒸发段，所述金属环（1）与玻璃管封接，金属管（2）与金属环（1）封接，金属片（3）与金属管（2）封接，它们共同构成内部抽真空的密闭的腔体。 
9.采用如权利要求1制造方法制成的真空集热管，其特征在于：包括玻璃管、热管（5）、翅片（6）、金属环（1）、金属管（2），所述翅片（6）焊接在热管（5）的蒸发段，所述金属环（1）与玻璃管封接，金属管（2）与金属环（1）封接，热管（5）冷凝段与金属管（2）封接，它们共同构成内部抽真空的密闭的腔体。 
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