CN104633971A - 太阳能集热管玻璃金属熔封接头及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能集热管玻璃金属熔封接头，包括可伐合金法兰、过渡玻璃管、熔封玻璃管和罩玻璃管；可伐合金法兰位于熔封玻璃管内并且可伐合金法兰的外周面与熔封玻璃管的内周面通过熔封融合在一起；过渡玻璃管一端与罩玻璃管通过熔封对接融合在一起，过渡玻璃管另一端与熔封玻璃管通过熔封对接融合在一起；过渡玻璃管右端面与罩玻璃管的左端面采用端面熔封对接的方式融合在一起；过渡玻璃管左端与熔封玻璃管通过端面熔封对接或者周面熔封对接的方式融合在一起。本发明还公开了一种太阳能集热管玻璃金属熔封接头的制作方法。本发明结构简单、性能可靠、容易生产、成本低廉，有利于实现玻璃金属熔封结构集热管的低成本、高可靠、批量化生产。

Description

太阳能集热管玻璃金属熔封接头及其制作方法

技术领域

本发明设计一种太阳能热利用领域的太阳能集热管玻璃金属熔封结构及加工工艺，尤其涉及一种太阳能集热管玻璃金属熔封接头及其制作方法。

背景技术

目前，太阳能热利用市场中，太阳能真空集热管产品占近90％的市场份额，其绝大部分产品为全玻璃真空太阳集热管。该产品因其结构简单，成本低廉，生产工艺和装备成熟度高而被广泛利用。全玻璃真空太阳集热管因其结构限制，存在着换热效率低，容易结垢、冻坏，破损，使用温度低等诸多问题，且其技术水平和性能的提高也已经达到极限。

为了解决全玻璃真空太阳集热管存在的诸多问题，提升太阳能真空集热管产品质量、可靠性和使用问题，使其向中温太阳能技术方向发展，提出了玻璃-金属封接结构的太阳能集热管。

玻璃-金属封接结构集热管主要分为两种结构：玻璃-金属压封结构和玻璃金属熔封结构。如专利200420047974.7所述玻璃金属封接结构，则是采用在玻璃管凸缘和金属端盖之间设置低熔点金属，在近低熔点金属熔点温度时，依靠高温高压将金属端盖和玻璃凸缘粘接在一起，实现了金属和玻璃的非匹配封接。一般金属端盖采用不锈钢或镍合金材质，集热管罩玻璃管可以采用硼硅玻璃3.3等。该种集热管的封接结构技术比较成熟，现有成熟化产品采用的金属端盖外径和集热管罩玻璃管外径相近或相同。该结构封接强度较低，耐高温性能较差，成本较高，在长期使用和高温条件下，容易出现漏气问题，因此未能实现规模化产业推广。

如专利200610112005.9和专利200910243911.6所述集热管玻璃金属封接结构，则是采用环形可伐合金环和玻璃管依靠端面熔封封接实现，并通过数次玻璃过渡，实现可伐合金环和集热管罩玻璃管的封接。所采用的可伐合金环和罩玻璃管的外径相近或相同。由于采用依靠端面熔封模式，封接强度差，成品率低，故障率高，技术水平要求较高，适合用于高端的高温发电太阳能集热管。而对于用于中低温的太阳能集热管，因其成本问题而无法产业化推广。专利00103482.0提出了小直径可伐合金环和大直径罩玻璃封接技术和结构。其采用的封接方式与专利200610112005.9和专利200910243911.6基本相同，因此，同样存在依靠端面熔封模式，封接强度差，成品率低，故障率高，技术水平要求较高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能集热管玻璃金属熔封接头及其制作方法，本太阳能集热管玻璃金属熔封接头及其制作方法解决了现有玻璃金属压封或熔封结构及其集热管存在的诸多问题，使玻璃金属熔封接头的结构简单、性能可靠、容易生产、成本低廉，有利于实现玻璃金属熔封结构集热管的低成本、高可靠、批量化生产。

为实现上述技术目的本发明采取的技术方案是：太阳能集热管玻璃金属熔封接头，包括可伐合金法兰、过渡玻璃管、熔封玻璃管和罩玻璃管；其特征在于：所述可伐合金法兰位于熔封玻璃管内并且可伐合金法兰的外周面与熔封玻璃管的内周面通过熔封融合在一起，形成熔封面；

所述过渡玻璃管一端与罩玻璃管通过熔封对接融合在一起，过渡玻璃管另一端与熔封玻璃管通过熔封对接融合在一起。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述过渡玻璃管右端面与罩玻璃管的左端面采用端面熔封对接的方式融合在一起；所述过渡玻璃管左端与熔封玻璃管通过端面熔封对接或者周面熔封对接的方式融合在一起。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述过渡玻璃管由内管、外管以及连接在内管和外管之间的圆弧段组成；过渡玻璃管的内管与熔封玻璃管通过端面熔封对接或者周面熔封对接的方式融合在一起；过渡玻璃管的外管与罩玻璃管的左端面采用端面熔封对接的方式融合在一起。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述可伐合金法兰包括外圆、内孔和端面；所述端面自然弯曲形成波浪式端面；外圆和内孔开口方向相同。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述可伐合金法兰的外圆沿可伐合金法兰的轴向长度为1～30mm，可伐合金法兰1的内孔沿可伐合金法兰的轴向长度为1～30mm，外圆和内孔之间的锥度为-10°～10°；可伐合金法兰的厚度为0.1～2.0mm.

作为本发明进一步改进的技术方案，熔封玻璃管3的厚度为0.01mm～3.0mm，熔封玻璃管与可伐合金法兰之间的膨胀系数差为5％～16％；所述熔封面沿可伐合金法兰1的轴向长度为0.5mm～10.0mm.

作为本发明进一步改进的技术方案，过渡玻璃管的壁厚为1.0～3.0mm；过渡玻璃管与熔封玻璃管之间的膨胀系数差为5％～16％。

作为本发明进一步改进的技术方案，罩玻璃管的壁厚为1.0～3.0mm，罩玻璃管沿可伐合金法兰的轴向长度为5～200mm；罩玻璃管与过渡玻璃管2之间的膨胀系数差为0％～16％。

为实现上述技术目的，本发明采取的另一种技术方案为：太阳能集热管玻璃金属熔封接头的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

可伐合金法兰加工：采用可伐合金板加工成可伐合金法兰；所述可伐合金法兰包括外圆、内孔和端面；所述端面自然弯曲形成至少一个波峰或者波谷；然后进行表面清洗；

玻璃管加工：制作熔封玻璃管、过渡玻璃管、罩玻璃管；

玻璃金属熔封：将可伐合金法兰套在熔封玻璃管内，两者之间轴向小间隙配合或过渡配合，通过外部加热将熔封玻璃管内表面和可伐合金法兰外圆外表面融合在一起，实现熔封玻璃管和可伐合金法兰外圆的圆周表面的大面积融合，使熔封玻璃管位于可伐合金法兰外缘并且熔封玻璃管内表面和可伐合金外圆外表面通过熔封而融合在一起，形成熔封面；然后对加工好的部件进行去应力处理；

过渡玻璃熔封：将熔封玻璃管套在过渡玻璃管内，两者之间小间隙配合，通过外部加热将熔封玻璃管外表面和过渡玻璃管内表面融合在一起，使过渡玻璃管和过渡玻璃管熔封对接；或者熔封玻璃管和过渡玻璃管之间采用端面熔封方式对接，使熔封玻璃管和过渡玻璃管熔封对接在一起；最后，对加工好的部件进行去应力处理；

罩玻璃管对接：采用与过渡玻璃管外管直径相同或相近的罩玻璃管，采用端面熔封对接的方式实现过渡玻璃管和玻璃管之间的熔封对接，然后对加工好的部件进行去应力处理。

作为本发明进一步改进的技术方案，还包括过渡玻璃管圆弧和内管以及外管加工的步骤：对过渡玻璃管的中部和外部进行加热，再通过手工加工或模具加工的方式使过渡玻璃管外翻成型，形成内管、外管以及连接在内管和外管之间的圆弧段。

本发明太阳能集热管玻璃金属熔封接头包括可伐合金法兰、熔封玻璃管、过渡玻璃管和罩玻璃管四部分；所采用的可伐合金法兰外圆长度为1～30mm，内孔长度为为1～30mm；外圆和内孔锥度为-10°～10°；保持可伐合金外圆和内孔合理的长度和锥度，可以实现可伐合金法兰与封接玻璃、可伐合金法兰与集热管内管封接时获得良好的封接强度、可靠性、抗变形能力，具有较高的成品率。可伐合金法兰端面采用不少于一次的弧形结构，可以解决可伐合金法兰径向变形时产生的应力。可伐合金法兰板厚度为0.1～2.0mm，以确保可伐合金法兰具有良好的强度和弹性，也便于批量化生产和前处理。可伐合金法兰外圆外表面为熔封玻璃管，熔封玻璃管厚度为0.01mm～3.0mm，与可伐合金的膨胀系数差为5％～16％。熔封玻璃管内表面和可伐合金外圆外表面融合到一起，形成良好的熔封面。可伐合金法兰外圆和熔封玻璃管的熔封面宽度为0.5mm～10.0mm。由于可伐合金法兰外圆和熔封玻璃管之间是以依靠内外圆周表面进行熔封的，因此熔封接触面积更大，熔封强度高，密封性好，可靠性高，即使出现局部缺陷也不影响整个熔封面的质量，使其成品率得到大幅度提升。针对不同规格的产品，选取合理的熔封面宽度和熔封玻璃管厚度，在保证产品质量和性能的条件下，可以获得最佳的生产工艺。确保产品具有较高的成品率。过渡玻璃管可以为一个直管(见图4)，也可以由内管、圆弧段和外管三部分组成。过渡玻璃管的壁厚为1.0～3.0mm，内管长度为1mm～30mm，与熔封玻璃管的膨胀系数差为5％～16％。过渡玻璃管的内管与熔封玻璃管进行熔封对接，其对接结构包括端面熔封对接和圆周熔封对接。过渡玻璃管的圆弧段可根据内管和外管的直径差分为180度圆弧和双90度圆弧两种结构。其中对于内、外管直径差较小时，适合采用180°圆弧过渡，内、外管直径差较大时，适合采用双90°圆弧+直线段过渡。外管直径与罩玻璃管直径相近或相等，长度为1mm～30mm。圆弧半径为5mm～25mm。直线段长度为0～75mm。可伐合金外圆开口方向与过渡玻璃管圆弧开口方向一致。罩玻璃管壁厚为1.0～3.0mm，其直径与过渡玻璃管外管相近或相同，长度为5～200mm。与过渡玻璃管的膨胀系数差为0％～16％。过渡玻璃管与罩玻璃管之间采用端面对接熔封结构。

本发明太阳能集热管玻璃金属熔封接头的制作方法的各步骤中，可伐合金法兰加工：依据设计要求，采用板状可伐合金材料，加工成多弧面端面，并具有一定长度外圆和内孔的可伐合金法兰，并对可伐合金法兰表面进行清洗处理；玻璃管加工：依据设计要求，加工一定壁厚和长度的熔封玻璃管、过渡玻璃管和罩玻璃管，并对表面进行清洗处理；玻璃金属熔封：将可伐玻璃套在熔封玻璃管内，两者之间轴向小间隙配合或过渡配合。通过外部加热将熔封玻璃内表面和可伐合金外圆外表面融合在一起，实现熔封玻璃管和可伐玻璃管圆周表面的大面积融合，对加工好的部件进行去应力处理；过渡玻璃熔封：方案一，将已加工好的玻璃金属熔封接头套在过渡玻璃管内。两者之间小间隙配合，通过外部加热将熔封玻璃外表面和过渡玻璃管内表面融合在一起，实现过渡玻璃管和玻璃金属接头的可靠熔封对接；方案二，过渡玻璃管与玻璃金属接头熔封玻璃管之间采用端面对接熔封方式，实现玻璃管之间的熔封对接；最后对加工好的部件进行去应力处理；过渡玻璃管圆弧和外管加工：对以完成熔封对接的过渡玻璃管，对其中部和外部进行加热，然后外翻成型，形成180°圆弧和外圆。也可以根据需要采用双90°弧度结构；其加工方式可以是手工加工或模具加工；最后对部件进行去应力处理。罩玻璃管对接：采用与过渡玻璃管外管直径相同或相近的罩玻璃管，采用端面熔封对接的方式实现玻璃管之间的熔封对接。对加工好的部件进行去应力处理；上述个步骤完成后，再进行检验、包装和保存。通过上述加工工艺，实现了可伐合金、熔封玻璃、过渡玻璃、罩玻璃管四段式玻璃金属接头标准化加工，可实现批量化生产，具有较高的通用性和可靠性。

本发明的有益效果：

1、可伐合金法兰端面的多弧结构可以解决径向应力问题；较长的外圆和内孔长度，为熔封提供了较大的熔封封接面积，与熔封玻璃管的熔封强度高、密封性好、可靠性高、利于批量化生产；

2、由内管、圆弧段和外管三部分构成的过渡玻璃结构，解决了相同直径内管、不同直径罩玻璃管之间采用相同规格可伐合金法兰的问题，使产品质量、稳定性得到提高、成本大幅度下降、利于规模化生产；

3、本发明采用可伐合金法兰、熔封玻璃管、过渡玻璃管、罩玻璃管四段式玻璃金属接头，可以实现金属内管和集热管外管之间因材料之间存在过大膨胀系数而无法封接问题，可以有利于实现玻璃金属熔封产品的标准化。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例2的结构示意图。

图3为本发明实施例3的结构示意图。

图4为本发明实施例4的结构示意图。

可伐合金法兰1、过渡玻璃管2、熔封玻璃管3、罩玻璃管4、外圆11、内孔12、端面13、内管21、外管22、圆弧段23。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

具体实施方式

实施例1

参见图1、图2、图3或者图4，本太阳能集热管玻璃金属熔封接头包括可伐合金法兰1、过渡玻璃管2、熔封玻璃管3和罩玻璃管4；所述可伐合金法兰1位于熔封玻璃管3内并且可伐合金法兰1的外周面与熔封玻璃管3的内周面通过熔封融合在一起，形成熔封面；所述过渡玻璃管2一端与罩玻璃管4通过熔封对接融合在一起，过渡玻璃管2另一端与熔封玻璃管3通过熔封对接融合在一起。

实施例2

参见图1、图2、图3或者图4，本太阳能集热管玻璃金属熔封接头的可伐合金法兰1包括外圆11、内孔12和端面13；所述端面13自然弯曲形成波浪式端面；外圆11和内孔12开口方向相同。其他部分与实施例1相同不再详述。

实施例3

参见图1、图2、图3或者图4，本太阳能集热管玻璃金属熔封接头的过渡玻璃管2右端面与罩玻璃管4的左端面采用端面熔封对接的方式融合在一起；所述过渡玻璃管2左端与熔封玻璃管3通过端面熔封对接或者周面熔封对接的方式融合在一起。其他部分与实施例2相同不再详述。

实施例4

参见图1、图2和图3，所述过渡玻璃管2由内管21、外管22以及连接在内管21和外管22之间的圆弧段23组成；过渡玻璃管2的内管21与熔封玻璃管3通过端面熔封对接或者周面熔封对接的方式融合在一起；过渡玻璃管2的外管22与罩玻璃管4的左端面采用端面熔封对接的方式融合在一起。其他部分与实施例3相同不再详述。

实施例5

参见图1，本太阳能集热管玻璃金属熔封接头的可伐合金法兰的外圆沿可伐合金法兰的轴向长度为1～30mm，可伐合金法兰的内孔沿可伐合金法兰的轴向长度为1～30mm，外圆和内孔之间的锥度为-10°～10°；外圆和内孔开口方向相同；可伐合金法兰的厚度为0.1～2.0mm；熔封玻璃管的厚度为0.01mm～3.0mm，熔封玻璃管与可伐合金法兰之间的膨胀系数差为5％～16％；熔封玻璃管位于可伐合金法兰外缘并且熔封玻璃管内表面和可伐合金外圆外表面通过熔封而融合在一起，形成熔封面，所述熔封面沿可伐合金法兰的轴向长度为0.5mm～10.0mm；过渡玻璃管的壁厚为1.0～3.0mm；过渡玻璃管与熔封玻璃管之间的膨胀系数差为5％～16％，过渡玻璃管与熔封玻璃管通过端面熔封或者圆周面熔封对接在一起；罩玻璃管的壁厚为1.0～3.0mm，罩玻璃管沿可伐合金法兰的轴向长度为5～200mm；罩玻璃管与过渡玻璃管之间的膨胀系数差为0％～16％，过渡玻璃管与罩玻璃管之间采用端面对接熔封在一起。

作为优选方案，本实施例5中，所述可伐合金法兰的端面自然弯曲形成两个圆弧，所述两个之间又通过圆弧过渡连接，所述内孔和靠近内孔的圆弧之间也通过平面过渡连接；可伐合金法兰的外圆长度为10mm，直径为45mm；可伐合金法兰的内孔长度为5mm，直径为15mm；所述可伐合金法兰的外圆和内孔之间的锥度为0°；熔封玻璃管的厚度为0.5mm，熔封玻璃管与可伐合金的膨胀系数差为10％，可伐合金法兰和熔封玻璃管之间的熔封面长度为10.0mm；所述过渡玻璃管由内管、外管以及连接在内管和外管之间的圆弧段组成；过渡玻璃管的壁厚为2.0mm，内管长度为2mm；内管与熔封玻璃管通过端面熔封对接；圆弧段的圆弧为180度，圆弧段的半径为7.5mm；外管直径为75mm，外管长度为2mm；过渡玻璃管圆弧段开口方向与可伐合金法兰外圆开口方向一致；罩玻璃管的壁厚为2.0mm，长度为40mm，直径为75mm。其他部分与实施例4相同不再详述。

实施例6

如图2所示，本太阳能集热管玻璃金属熔封接头的可伐合金法兰的端面自然弯曲形成两个圆弧，所述两个之间通过平面过渡连接，所述内孔和靠近内孔的圆弧之间也通过平面过渡连接；可伐合金法兰的外圆长度为10mm，直径为45mm；可伐合金法兰的内孔长度为5mm，直径为15mm；所述可伐合金法兰的外圆和内孔之间的锥度为5°；熔封玻璃管的厚度为2.0mm，熔封玻璃管与可伐合金的膨胀系数差为10％，可伐合金法兰和熔封玻璃管之间的熔封面长度为10.0mm；所述过渡玻璃管包括内管、外管，还包括连接在内管和外管之间的两个弧度均为90°的圆弧段，所述两个弧度均为90°的圆弧段之间连接有一个直线段；过渡玻璃管的壁厚为2.0mm，内管长度为2mm；内管与熔封玻璃管通过圆周面熔封对接；圆弧段的半径为7.5mm；外管直径为105mm，外管长度为2mm；直线段长度为30mm；两个圆弧段开口方向相同；过渡玻璃管的圆弧段开口方向与可伐合金法兰外圆开口方向一致；罩玻璃管的壁厚为2.0mm，长度为60mm，直径为105mm。其他部分与实施例4相同，不再详述。

实施例7

本实施例7中，如图3所示，本太阳能集热管玻璃金属熔封接头的可伐合金法兰的端面自然弯曲形成两个圆弧，所述两个之间通过平面过渡连接，所述内孔和靠近内孔的圆弧之间也通过平面过渡连接；可伐合金法兰的外圆长度为10mm，直径为45mm；可伐合金法兰的内孔长度为5mm，直径为15mm；所述可伐合金法兰的外圆和内孔之间的锥度为5°；熔封玻璃管的厚度为2.0mm，熔封玻璃管与可伐合金的膨胀系数差为10％，可伐合金法兰和熔封玻璃管之间的熔封面长度为10.0mm；所述过渡玻璃管包括内管、外管，还包括连接在内管和外管之间的两个弧度均为90°的圆弧段，所述两个弧度均为90°的圆弧段之间连接有一个直线段；过渡玻璃管的壁厚为2.0mm，内管长度为2mm；内管与熔封玻璃管通过圆周面熔封对接；圆弧段的半径为7.5mm；外管直径为105mm，外管长度为2mm；直线段长度为30mm；两个圆弧段的开口方向相反；过渡玻璃管的靠近罩玻璃管的圆弧段开口方向与可伐合金法兰外圆开口方向一致；罩玻璃管的壁厚为2.0mm，长度为60mm，直径为105mm。其他部分与实施例4相同，不再详述。

实施例8

参见图4，本实施例8中，本太阳能集热管玻璃金属熔封接头的可伐合金法兰的端面自然弯曲形成两个圆弧，所述两个之间通过平面过渡连接，所述内孔和靠近内孔的圆弧之间也通过平面过渡连接；可伐合金法兰的外圆长度为10mm，直径为45mm；可伐合金法兰的内孔长度为5mm，直径为15mm；所述可伐合金法兰的外圆和内孔之间的锥度为5°；熔封玻璃管的厚度为2.0mm，熔封玻璃管与可伐合金的膨胀系数差为10％，可伐合金法兰和熔封玻璃管之间的熔封面长度为10.0mm；所述过渡玻璃管的壁厚为2.0mm，长度为2mm，；过渡玻璃管的内壁面与熔封玻璃管通过圆周面熔封对接；罩玻璃管的壁厚为2.0mm，长度为60mm。本实施例4适合可伐合金法兰外圆直径和集热管外管直径相同或相近时所采用玻璃金属熔封过渡结构。其他部分与实施例3相同，不再详述。

实施例9

本太阳能集热管玻璃金属熔封接头的制作方法，包括以下步骤：

可伐合金法兰加工：依采用可伐合金板加工成可伐合金法兰；所述可伐合金法兰包括外圆、内孔和端面；所述端面自然弯曲形成至少一个弧形，即波浪状，或者说形成至少一个波峰或者波谷；所述可伐合金法兰的外圆沿可伐合金法兰的轴向长度为1～30mm，可伐合金法兰的内孔沿可伐合金法兰的轴向长度为1～30mm，外圆和内孔之间的锥度为-10°～10°；外圆和内孔开口方向相同；可伐合金法兰的厚度为0.1～2.0mm；然后进行表面清洗；

熔封玻璃管加工：制作熔封玻璃管，所述熔封玻璃管的厚度为0.01mm～3.0mm，熔封玻璃管与可伐合金法兰之间的膨胀系数差为5％～16％；

过渡玻璃管加工：制作过渡玻璃管，所述过渡玻璃管的壁厚为1.0～3.0mm；过渡玻璃管与熔封玻璃管之间的膨胀系数差为5％～16％；

罩玻璃管加工：制作罩玻璃管，所述罩玻璃管的壁厚为1.0～3.0mm，罩玻璃管沿可伐合金法兰的轴向长度为5～200mm；罩玻璃管与过渡玻璃管之间的膨胀系数差为0％～16％；

玻璃金属熔封：将可伐合金法兰套在熔封玻璃管内，两者之间轴向小间隙配合或过渡配合，通过外部加热将熔封玻璃管内表面和可伐合金法兰外圆外表面融合在一起，实现熔封玻璃管和可伐合金法兰外圆的圆周表面的大面积融合，使熔封玻璃管位于可伐合金法兰外缘并且熔封玻璃管内表面和可伐合金外圆外表面通过熔封而融合在一起，形成熔封面，所述熔封面沿可伐合金法兰的轴向长度为0.5mm～10.0mm；然后对加工好的部件进行去应力处理；

过渡玻璃熔封：将熔封玻璃管套在过渡玻璃管内，两者之间小间隙配合，通过外部加热将熔封玻璃管外表面和过渡玻璃管内表面融合在一起，使过渡玻璃管和过渡玻璃管熔封对接；或者熔封玻璃管和过渡玻璃管之间采用端面熔封方式对接，使熔封玻璃管和过渡玻璃管熔封对接在一起；最后，对加工好的部件进行去应力处理；

罩玻璃管对接：采用与过渡玻璃管外管直径相同或相近的罩玻璃管，采用端面熔封对接的方式实现过渡玻璃管和玻璃管之间的熔封对接，然后对加工好的部件进行去应力处理。

实施例10

参见图1，本实施例10中还包括过渡玻璃管圆弧和内管以及外管加工的步骤：对过渡玻璃管的中部和外部进行加热，再通过手工加工或模具加工的方式使过渡玻璃管外翻成型，形成内管、外管以及连接在内管和外管之间的圆弧段；所述圆弧段的弧度为180°；同时所述可伐合金法兰的外圆长度为10mm，直径为45mm；可伐合金法兰的内孔长度为5mm，直径为15mm；所述可伐合金法兰的外圆和内孔之间的锥度为0°；熔封玻璃管的厚度为0.5mm，熔封玻璃管与可伐合金的膨胀系数差为10％，可伐合金法兰和熔封玻璃管之间的熔封面长度为10.0mm；过渡玻璃管的壁厚为2.0mm，内管长度为2mm；内管与熔封玻璃管通过端面熔封对接；圆弧段的半径为7.5mm；外管直径为75mm，外管长度为2mm；过渡玻璃管圆弧段开口方向与可伐合金法兰外圆开口方向一致；罩玻璃管的壁厚为2.0mm，长度为40mm，直径为75mm。其他部分与实施例9中相同，不再详述。

实施例11

参见图2，本实施例11中还包括过渡玻璃管圆弧和内管以及外管加工的步骤：对过渡玻璃管的中部和外部进行加热，再通过手工加工或模具加工的方式使过渡玻璃管外翻成型，形成内管、外管以及连接在内管和外管之间的两个弧度均为90°的圆弧段；所述两个弧度均为90°的圆弧段之间连接有一个直线段；同时所述可伐合金法兰的外圆长度为10mm，直径为45mm；可伐合金法兰的内孔长度为5mm，直径为15mm；所述可伐合金法兰的外圆和内孔之间的锥度为5°；熔封玻璃管的厚度为2.0mm，熔封玻璃管与可伐合金的膨胀系数差为10％，可伐合金法兰和熔封玻璃管之间的熔封面长度为10.0mm；过渡玻璃管的壁厚为2.0mm，内管长度为2mm；内管与熔封玻璃管通过圆周面熔封对接；圆弧段的半径为7.5mm；外管直径为105mm，外管长度为2mm；直线段长度为30mm；两个圆弧段开口方向相同；过渡玻璃管的圆弧段开口方向与可伐合金法兰外圆开口方向一致；罩玻璃管的壁厚为2.0mm，长度为60mm，直径为105mm。其他部分与实施例9中相同，不再详述。

实施例12

参见图3，本实施例12中还包括过渡玻璃管圆弧和内管以及外管加工的步骤：对过渡玻璃管的中部和外部进行加热，再通过手工加工或模具加工的方式使过渡玻璃管外翻成型，形成内管、外管以及连接在内管和外管之间的两个弧度均为90°的圆弧段；所述两个弧度均为90°的圆弧段之间连接有一个直线段；同时所述可伐合金法兰的外圆长度为10mm，直径为45mm；可伐合金法兰的内孔长度为5mm，直径为15mm；所述可伐合金法兰的外圆和内孔之间的锥度为5°；熔封玻璃管的厚度为2.0mm，熔封玻璃管与可伐合金的膨胀系数差为10％，可伐合金法兰和熔封玻璃管之间的熔封面长度为10.0mm；过渡玻璃管的壁厚为2.0mm，内管长度为2mm；内管与熔封玻璃管通过圆周面熔封对接；圆弧段的半径为7.5mm；外管直径为105mm，外管长度为2mm；直线段长度为30mm；两各圆弧段的开口方向相反；过渡玻璃管的靠近罩玻璃管的圆弧段开口方向与可伐合金法兰外圆开口方向一致；罩玻璃管的壁厚为2.0mm，长度为60mm，直径为105mm。其他部分与实施例9中相同，不再详述。

实施例13

参见图4，本实施例13中可伐合金法兰的外圆长度为10mm，直径为45mm；可伐合金法兰的内孔长度为5mm，直径为15mm；所述可伐合金法兰的外圆和内孔之间的锥度为5°；熔封玻璃管的厚度为2.0mm，熔封玻璃管与可伐合金的膨胀系数差为10％，可伐合金法兰和熔封玻璃管之间的熔封面长度为10.0mm；所述过渡玻璃管的壁厚为2.0mm，长度为2mm；过渡玻璃管的内壁面与熔封玻璃管通过圆周面熔封对接；罩玻璃管的壁厚为2.0mm，长度为60mm。其他部分与实施例9中相同，不再详述。

Claims (10)

1.太阳能集热管玻璃金属熔封接头，包括可伐合金法兰(1)、过渡玻璃管(2)、熔封玻璃管(3)和罩玻璃管(4)；其特征在于：

所述可伐合金法兰(1)位于熔封玻璃管(3)内并且可伐合金法兰(1)的外周面与熔封玻璃管(3)的内周面通过熔封融合在一起，形成熔封面；

所述过渡玻璃管(2)一端与罩玻璃管(4)通过熔封对接融合在一起，过渡玻璃管(2)另一端与熔封玻璃管(3)通过熔封对接融合在一起。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热管玻璃金属熔封接头，其特征在于：所述过渡玻璃管(2)右端面与罩玻璃管(4)的左端面采用端面熔封对接的方式融合在一起；所述过渡玻璃管(2)左端与熔封玻璃管(3)通过端面熔封对接或者周面熔封对接的方式融合在一起。

3.根据权利要求2所述的太阳能集热管玻璃金属熔封接头，其特征在于：所述过渡玻璃管(2)由内管(21)、外管(22)以及连接在内管(21)和外管(22)之间的圆弧段(23)组成；过渡玻璃管(2)的内管与熔封玻璃管通过端面熔封对接或者周面熔封对接的方式融合在一起；过渡玻璃管(2)的外管与罩玻璃管(4)的左端面采用端面熔封对接的方式融合在一起。

4.根据权利要求3所述的太阳能集热管玻璃金属熔封接头，其特征在于：所述可伐合金法兰(1)包括外圆(11)、内孔(12)和端面(13)；所述端面(13)自然弯曲形成波浪式端面；外圆(11)和内孔(12)开口方向相同。

5.根据权利要求4所述的太阳能集热管玻璃金属熔封接头，其特征在于：所述可伐合金法兰(1)的外圆(11)沿可伐合金法兰(1)的轴向长度为1～30mm，可伐合金法兰(1)的内孔(12)沿可伐合金法兰(1)的轴向长度为1～30mm，外圆(11)和内孔(12)之间的锥度为-10°～10°；可伐合金法兰(1)的厚度为0.1～2.0mm。

6.根据权利要求4所述的太阳能集热管玻璃金属熔封接头，其特征在于：熔封玻璃管(3)的厚度为0.01mm～3.0mm，熔封玻璃管(3)与可伐合金法兰(1之间的膨胀系数差为5％～16％；所述熔封面沿可伐合金法兰(1)的轴向长度为0.5mm～10.0mm。

7.根据权利要求4所述的太阳能集热管玻璃金属熔封接头，其特征在于：过渡玻璃管(2)的壁厚为1.0～3.0mm；过渡玻璃管(2)与熔封玻璃管(3)之间的膨胀系数差为5％～16％。

8.根据权利要求4所述的太阳能集热管玻璃金属熔封接头，其特征在于：罩玻璃(4)管的壁厚为1.0～3.0mm，罩玻璃管(4)沿可伐合金法兰(1)的轴向长度为5～200mm；罩玻璃管(4)与过渡玻璃管(2)之间的膨胀系数差为0％～16％。

9.一种太阳能集热管玻璃金属熔封接头的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

可伐合金法兰加工：采用可伐合金板加工成可伐合金法兰；所述可伐合金法兰包括外圆、内孔和端面；所述端面自然弯曲形成至少一个波峰或者波谷；然后进行表面清洗；

玻璃管加工：制作熔封玻璃管、过渡玻璃管、罩玻璃管；

玻璃金属熔封：将可伐合金法兰套在熔封玻璃管内，两者之间轴向小间隙配合或过渡配合，通过外部加热将熔封玻璃管内表面和可伐合金法兰外圆外表面融合在一起，实现熔封玻璃管和可伐合金法兰外圆的圆周表面的大面积融合，使熔封玻璃管位于可伐合金法兰外缘并且熔封玻璃管内表面和可伐合金外圆外表面通过熔封而融合在一起，形成熔封面；然后对加工好的部件进行去应力处理；

过渡玻璃熔封：将熔封玻璃管套在过渡玻璃管内，两者之间小间隙配合，通过外部加热将熔封玻璃管外表面和过渡玻璃管内表面融合在一起，使过渡玻璃管和过渡玻璃管熔封对接；或者熔封玻璃管和过渡玻璃管之间采用端面熔封方式对接，使熔封玻璃管和过渡玻璃管熔封对接在一起；最后，对加工好的部件进行去应力处理；

罩玻璃管对接：采用与过渡玻璃管外管直径相同或相近的罩玻璃管，采用端面熔封对接的方式实现过渡玻璃管和玻璃管之间的熔封对接，然后对加工好的部件进行去应力处理。

10.根据权利要求9所述的太阳能集热管玻璃金属熔封接头的制作方法，其特征在于：还包括过渡玻璃管圆弧和内管以及外管加工的步骤：对过渡玻璃管的中部和外部进行加热，再通过手工加工或模具加工的方式使过渡玻璃管外翻成型，形成内管、外管以及连接在内管和外管之间的圆弧段。