CN113305109A - 一种高温热管灌装前处理装置及方法 - Google Patents

一种高温热管灌装前处理装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高温热管灌装前处理装置及方法，该装置包括一次清洗系统、控制机械手、二次清洗系统、烘干系统、封塑系统。一次清洗系统对热管管壳、端盖和吸液芯等热管材料进行初步清洗，去除浮尘；控制机械手夹持热管材料在不同系统间转移；二次清洗系统对热管材料进行精细清洗和表面保护处理，去除包括油脂、氧化层在内的污渍；烘干系统通过加热压缩气体对热管材料进行烘干；封塑系统对完成处理的热管材料进行封塑，防止二次污染。本发明装置结构简化，可实现对热管材料的高标准前处理。

Description

一种高温热管灌装前处理装置及方法
技术领域
本发明涉及相变换热设备技术领域，具体涉及一种高温热管灌装前处理装置及方法。
背景技术
热管利用工质的相变来传递热量，通过重力、毛细力、毛细力等作用维持工质循环。相比于传统的传热设备，热管具有传热效率高、结构紧凑、安全性高、无需泵功等特性。热管可根据工作温度选用不同工质。然而，热管的制造涉及选材、清洗、焊接、工质提纯、封焊、排气等步骤，热管的质量与热管材料的前处理步骤密切相关。本设计针对热管灌装前的热管材料处理，提出一种高温热管灌装前处理装置及方法，为高温热管的制造提供参考。
发明内容
为保证高温热管制造的可靠性，本发明设计了一种高温热管灌装前处理装置及方法，本发明装置结构简化，可实现对热管材料的高标准前处理。
为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种高温热管灌装前处理装置，包括一次清洗系统100、控制机械手200、二次清洗系统300、烘干系统400和封塑系统500；所述一次清洗系统100包括支撑架101、储水箱110、导流管111、分流箱112、喷头113、驱动电机120、传动带121、下清洁转轴122、内清洁转轴123、上清洁轴124、左清洁转轴125、右清洁转轴126、热管材料130和紧固夹131，储水箱110置于支撑架101顶部，储水箱110通过导流管111穿过支撑架101与分流箱112相连，分流箱112顶部布有若干喷头113，喷头112下方为由安装有毛刷滚轮的下清洁转轴122、上清洁轴124、左清洁转轴125和右清洁转轴126包围的热管材料130，两端开口的热管材料130内部设置有表面附着有毛刷的内清洁转轴123，下清洁转轴122、内清洁转轴123、上清洁轴124、左清洁转轴125、右清洁转轴126固定于支撑架101并通过传送带121与驱动电机120连接，热管材料130通过紧固夹131固定于支撑架101，热管材料130可为热管管壳、吸液芯和端盖；所述控制机械手200可实现一次清洗系统100、二次清洗系统300、烘干系统400和封塑系统500之间移动，控制机械手200包括支撑杆201、滑移杆202和机械手203，滑移杆202嵌套于支撑杆201横杆上，机械手203连接于滑移杆202末端；所述二次清洗系统300与一次清洗系统100相邻，二次清洗系统300包括油脂清洗槽301、冲洗槽302、酸洗槽303、保护处理槽304和碱洗槽305，油脂清洗槽301、冲洗槽302、酸洗槽303、保护处理槽304和碱洗槽305并排布置且具有相同的结构，槽体310底部布置有超声波振子350，槽体310侧壁面布置有加热器340，槽体310一侧通过管线与溶液箱320和水箱330相连，另一侧与处理箱360相连；所述烘干系统400与二次清洗系统300相邻，包括气体储藏箱401、气体加热器402、烘干箱403、固定夹404、过滤除湿网箱405和加压泵406，气体储藏箱401通过气体加热器402连接烘干箱403，烘干箱403内部布置有若干固定夹404，烘干箱403底部通过过滤除湿网箱405和加压泵406连接气体储藏箱401；所述封塑系统500置于烘干系统400之后，封塑系统500包括熔封顶盖501、塑料胶套502和密封腔体503，塑料胶套502置于密封腔体503内部，熔封顶盖501置于密封腔体503顶部。
所述储水箱110提供去离子水经导流管111、分流箱112、喷头112为下方热管材料130进行冲洗；所述下清洁转轴122、上清洁轴124、左清洁转轴125和右清洁转轴126安装有毛刷滚轮对热管材料130外表面进行刷洗；所述内清洁转轴123穿过热管材料130内部，通过表面附着的毛刷对热管材料130内表面进行刷洗。
所述油脂清洗槽301内部充装有1,1,1-三氯乙烷等含氯溶剂，通过超声波振子350产生振动对热管材料130表面含有的矿物油脂、润滑油、蜡质、油墨等油脂类污渍清洗，清洗时间为2h以上，清洗后的热管材料130于烘干系统400的烘干箱403内烘干。
所述冲洗槽302内部充装有去离子水或无水乙醇或无水甲醇或无水异丙醇，去离子水包含最大颗粒为175μm，电阻率大于5×104ohms。
所述酸洗槽303可选用钛金属、带有特氟龙涂层的不锈钢制作槽体，酸洗槽303内部充装有硝酸或盐酸或硫酸或氢氟酸或重铬酸钠或重铬酸钾。
所述保护处理槽304可选用钛金属、带有特氟龙涂层的不锈钢制作槽体，保护处理槽304内部充装溶液可选用硝酸和重铬酸钠混合物、硝酸、重铬酸钠和重铬酸钾的混合物。
所述碱洗槽305可选用钛金属、带有特氟龙涂层的不锈钢制作槽体，碱洗槽305内部充装溶液可选用磷酸三钠溶液、德国汉高脱脂剂Ridoline 53。
所述热管材料130经二次清洗系统300处理后满足标准包括，非挥发性物质残留不超过0.1g/500cc，残留固体粒子直径不超过175μm。
所述气体储藏箱401内储存气体为氮气、氩气、氦气、洁净空气，气体洁净度为颗粒粒径不超过100μm、含油量不超过24×10-6(体积)和3×10-6(质量)；所述气体加热器402加热气体温度为80±10℃，压力为100～170kPa；所述过滤除湿网箱405设置有HPEA过滤网和冷却水网，HPEA过滤网实现对气体中0.3微米以上颗粒的过滤，冷却水网实现对气体的降温，将气体中含有的水蒸气除去。
所述塑料胶套502的材料可选用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚四氯乙烯。
和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
本发明针对热管材料130进行前处理，热管材料130含有的污渍划分为固体颗粒物、油脂类污渍、金属氧化物污渍等类型，针对固体颗粒物设置一次清洗系统100和二次清洗系统300中的冲洗槽302；针对油脂类污渍设置二次清洗系统300中的油脂清洗槽301；针对金属氧化物设置二次清洗系统300中的酸洗槽303和碱洗槽305。为实现热管具有良好的稳定性设置二次清洗系统300中的保护处理槽304，进行钝化处理；设置利用加热的气体烘干的烘干系统(400)和封塑系统(500)对清洗后的热管进行保护。本发明对热管灌装前的热管材料进行前处理，保障了热管材料的质量，为实现高温热管的稳定高质量制造奠定基础。
本发明针对高温热管的制造不规范的问题，提出一种高温热管灌装前处理装置及方法，可实现高温热管材料的高质量处理，提升高温热管的制造水平。
附图说明
图1为高温热管灌装前处理装置的示意图。
图2为二次清洗系统槽体的示意图。
具体实施方式
现结合实例、附图对本发明作进一步描述：
如图1所示，本发明一种高温热管灌装前处理装置，包括一次清洗系统100、控制机械手200、二次清洗系统300、烘干系统400和封塑系统500；所述一次清洗系统100包括支撑架101、储水箱110、导流管111、分流箱112、喷头113、驱动电机120、传动带121、下清洁转轴122、内清洁转轴123、上清洁轴124、左清洁转轴125、右清洁转轴126、热管材料130和紧固夹131，储水箱110置于支撑架101顶部，储水箱110通过导流管111穿过支撑架101与分流箱112相连，分流箱112顶部布有若干喷头113，喷头112下方为由安装有毛刷滚轮的下清洁转轴122、上清洁轴124、左清洁转轴125和右清洁转轴126包围的热管材料130，两端开口的热管材料130内部设置有表面附着有毛刷的内清洁转轴123，下清洁转轴122、内清洁转轴123、上清洁轴124、左清洁转轴125、右清洁转轴126固定于支撑架101并通过传送带121与驱动电机120连接，热管材料130通过紧固夹131固定于支撑架101，热管材料130可为热管管壳、吸液芯和端盖；所述控制机械手200可实现一次清洗系统100、二次清洗系统300、烘干系统400和封塑系统500之间移动，控制机械手200包括支撑杆201、滑移杆202和机械手203，滑移杆202嵌套于支撑杆201横杆上，机械手203连接于滑移杆202末端；所述二次清洗系统300与一次清洗系统100相邻，二次清洗系统300包括油脂清洗槽301、冲洗槽302、酸洗槽303、保护处理槽304和碱洗槽305，油脂清洗槽301、冲洗槽302、酸洗槽303、保护处理槽304和碱洗槽305并排布置且具有相同的结构，槽体310底部布置有超声波振子350，槽体310侧壁面布置有加热器340，槽体310一侧通过管线与溶液箱320和水箱330相连，另一侧与处理箱360相连；所述烘干系统400与二次清洗系统300相邻，包括气体储藏箱401、气体加热器402、烘干箱403、固定夹404、过滤除湿网箱405和加压泵406，气体储藏箱401通过气体加热器402连接烘干箱403，烘干箱403内部布置有若干固定夹404，烘干箱403底部通过过滤除湿网箱405和加压泵406连接气体储藏箱401；所述封塑系统500置于烘干系统400之后，封塑系统500包括熔封顶盖501、塑料胶套502和密封腔体503，塑料胶套502置于密封腔体503内部，熔封顶盖501置于密封腔体503顶部。
作为本发明的优选实施方式，所述储水箱110提供去离子水经导流管111、分流箱112、喷头112为下方热管材料130进行冲洗；所述下清洁转轴122、上清洁轴124、左清洁转轴125和右清洁转轴126安装有毛刷滚轮对热管材料130外表面进行刷洗；所述内清洁转轴123穿过热管材料130内部，通过表面附着的毛刷对热管材料130内表面进行刷洗。
作为本发明的优选实施方式，所述油脂清洗槽301内部充装有1,1,1-三氯乙烷等含氯溶剂，通过超声波振子350产生振动对热管材料130表面含有的矿物油脂、润滑油、蜡质、油墨等油脂类污渍清洗，清洗时间为2h以上，清洗后的热管材料130于烘干系统400的烘干箱403内烘干。
作为本发明的优选实施方式，所述冲洗槽302内部充装有去离子水或无水乙醇或无水甲醇或无水异丙醇，去离子水包含最大颗粒为175μm，电阻率大于5×104ohms。
作为本发明的优选实施方式，所述酸洗槽303可选用钛金属、带有特氟龙涂层的不锈钢制作槽体，酸洗槽303内部充装有硝酸或盐酸或硫酸或氢氟酸或重铬酸钠或重铬酸钾。
作为本发明的优选实施方式，所述保护处理槽304可选用钛金属、带有特氟龙涂层的不锈钢制作槽体，保护处理槽304内部充装溶液可选用硝酸和重铬酸钠混合物、硝酸、重铬酸钠和重铬酸钾的混合物。
作为本发明的优选实施方式，所述碱洗槽305可选用钛金属、带有特氟龙涂层的不锈钢制作槽体，碱洗槽305内部充装溶液可选用磷酸三钠溶液、德国汉高脱脂剂Ridoline53。
作为本发明的优选实施方式，所述热管材料130经二次清洗系统300处理后满足标准包括，非挥发性物质残留不超过0.1g/500cc，残留固体粒子直径不超过175μm。
作为本发明的优选实施方式，所述气体储藏箱401内储存气体为氮气、氩气、氦气、洁净空气，气体洁净度为颗粒粒径不超过100μm、含油量不超过24×10-6(体积)和3×10-6(质量)；所述气体加热器402加热气体温度为80±10℃，压力为100～170kPa；所述过滤除湿网箱405设置有HPEA过滤网和冷却水网，HPEA过滤网实现对气体中0.3微米以上颗粒的过滤，冷却水网实现对气体的降温，将气体中含有的水蒸气除去。
作为本发明的优选实施方式，所述塑料胶套502的材料可选用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚四氯乙烯。
本发明的工作原理为：热管材料130通过紧固夹131固定于支撑架101，热管材料130外表面环绕有下清洁转轴122、上清洁轴124、左清洁转轴125、右清洁转轴126，热管材料130内表面设置有清洁转轴123；支撑架101顶部设置的储水箱110内部装有去离子水，去离子水在压力作用下经导流管111、分流箱112到达喷头113，去离子水通过喷头113均匀喷洒到热管材料130，清洁转轴转动对热管材料130的内外表面进行刷洗，刷洗完成后，喷头113喷洒去离子水对热管材料130进行冲洗；经过一次清洗系统100处理后的热管材料130通过控制机械手200抓取移动到二次清洗系统300的冲洗槽302，冲洗槽302内部填充有无水异丙醇，通过超声波振子350产生超声波进行清洗后进行冲洗；热管材料130通过控制机械手200依次移动到油脂清洗槽301、酸洗槽303、保护处理槽304、冲洗槽302进行清洗；二次清洗系统300清洗完成后，热管材料130通过控制机械手200移动到烘干箱403内通过经气体加热器402加热的气体进行烘干；烘干后的热管材料130通过控制机械手200移动到塑料胶套502内部，通过熔封顶盖501对塑料胶套502封口，热管材料130灌装前处理已经完成，将热管材料130置于清洁干燥处保存,热管装配灌装前再进行开封取用。

Claims (10)

1.一种高温热管灌装前处理装置，其特征在于：包括一次清洗系统(100)、控制机械手(200)、二次清洗系统(300)、烘干系统(400)和封塑系统(500)；所述一次清洗系统(100)包括支撑架(101)、储水箱(110)、导流管(111)、分流箱(112)、喷头(113)、驱动电机(120)、传动带(121)、下清洁转轴(122)、内清洁转轴(123)、上清洁轴(124)、左清洁转轴(125)、右清洁转轴(126)、热管材料(130)和紧固夹(131)，储水箱(110)置于支撑架(101)顶部，储水箱(110)通过导流管(111)穿过支撑架(101)与分流箱(112)相连，分流箱(112)顶部布有若干喷头(113)，喷头(112)下方为由安装有毛刷滚轮的下清洁转轴(122)、上清洁轴(124)、左清洁转轴(125)和右清洁转轴(126)包围的热管材料(130)，两端开口的热管材料(130)内部设置有表面附着有毛刷的内清洁转轴(123)，下清洁转轴(122)、内清洁转轴(123)、上清洁轴(124)、左清洁转轴(125)、右清洁转轴(126)固定于支撑架(101)并通过传送带(121)与驱动电机(120)连接，热管材料(130)通过紧固夹(131)固定于支撑架(101)，热管材料(130)为热管管壳、吸液芯和端盖；所述控制机械手(200)能够实现一次清洗系统(100)、二次清洗系统(300)、烘干系统(400)和封塑系统(500)之间移动，控制机械手(200)包括支撑杆(201)、滑移杆(202)和机械手(203)，滑移杆(202)嵌套于支撑杆(201)横杆上，机械手(203)连接于滑移杆(202)末端；所述二次清洗系统(300)与一次清洗系统(100)相邻，二次清洗系统(300)包括油脂清洗槽(301)、冲洗槽(302)、酸洗槽(303)、保护处理槽(304)和碱洗槽(305)，油脂清洗槽(301)、冲洗槽(302)、酸洗槽(303)、保护处理槽(304)和碱洗槽(305)并排布置且具有相同的结构，槽体(310)底部布置有超声波振子(350)，槽体(310)侧壁面布置有加热器(340)，槽体(310)一侧通过管线与溶液箱(320)和水箱(330)相连，另一侧与处理箱(360)相连；所述烘干系统(400)与二次清洗系统(300)相邻，包括气体储藏箱(401)、气体加热器(402)、烘干箱(403)、固定夹(404)、过滤除湿网箱(405)和加压泵(406)，气体储藏箱(401)通过气体加热器(402)连接烘干箱(403)，烘干箱(403)内部布置有若干固定夹(404)，烘干箱(403)底部通过过滤除湿网箱(405)和加压泵(406)连接气体储藏箱(401)；所述封塑系统(500)置于烘干系统(400)之后，封塑系统(500)包括熔封顶盖(501)、塑料胶套(502)和密封腔体(503)，塑料胶套(502)置于密封腔体(503)内部，熔封顶盖(501)置于密封腔体(503)顶部。
2.根据权利要求1所述一种高温热管灌装前处理装置，其特征在于：所述储水箱(110)提供去离子水经导流管(111)、分流箱(112)、喷头(112)为下方热管材料(130)进行冲洗；所述下清洁转轴(122)、上清洁轴(124)、左清洁转轴(125)和右清洁转轴(126)安装有毛刷滚轮对热管材料(130)外表面进行刷洗；所述内清洁转轴(123)穿过热管材料(130)内部，通过表面附着的毛刷对热管材料(130)内表面进行刷洗。
3.根据权利要求1所述一种高温热管灌装前处理装置，其特征在于：所述油脂清洗槽(301)内部充装有1,1,1-三氯乙烷含氯溶剂，通过超声波振子(350)产生振动对热管材料(130)表面含有的油脂类污渍清洗，清洗时间为2h以上，清洗后的热管材料(130)于烘干系统(400)的烘干箱(403)内烘干。
4.根据权利要求1所述一种高温热管灌装前处理装置，其特征在于：所述冲洗槽(302)内部充装有去离子水或无水乙醇或无水甲醇或无水异丙醇，去离子水包含最大颗粒为175μm，电阻率大于5×104ohms。
5.根据权利要求1所述一种高温热管灌装前处理装置，其特征在于：所述酸洗槽(303)选用钛金属、带有特氟龙涂层的不锈钢制作槽体，酸洗槽(303)内部充装有硝酸或盐酸或硫酸或氢氟酸或重铬酸钠或重铬酸钾。
6.根据权利要求1所述一种高温热管灌装前处理装置，其特征在于：所述保护处理槽(304)选用钛金属、带有特氟龙涂层的不锈钢制作槽体，保护处理槽(304)内部充装溶液选用硝酸和重铬酸钠混合物、硝酸、重铬酸钠和重铬酸钾的混合物。
7.根据权利要求1所述一种高温热管灌装前处理装置，其特征在于：所述碱洗槽(305)选用钛金属、带有特氟龙涂层的不锈钢制作槽体，碱洗槽(305)内部充装溶液选用磷酸三钠溶液或德国汉高脱脂剂Ridoline 53。
8.根据权利要求1所述一种高温热管灌装前处理装置，其特征在于：所述热管材料(130)经二次清洗系统(300)处理后满足标准包括，非挥发性物质残留不超过0.1g/500cc，残留固体粒子直径不超过175μm。
9.根据权利要求1所述一种高温热管灌装前处理装置，其特征在于：所述气体储藏箱(401)内储存气体为氮气、氩气、氦气或洁净空气，气体洁净度为颗粒粒径不超过100μm、含油量的体积不超过24×10-6和质量不超过3×10-6；所述气体加热器(402)加热气体温度为80±10℃，压力为100～170kPa；所述过滤除湿网箱(405)设置有HPEA过滤网和冷却水网，HPEA过滤网实现对气体中0.3微米以上颗粒的过滤，冷却水网实现对气体的降温，将气体中含有的水蒸气除去；所述塑料胶套(502)的材料采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺或聚四氯乙烯。
10.权利要求1至9任一项所述一种高温热管灌装前处理装置的工作方法，其特征在于：热管材料(130)通过紧固夹(131)固定于支撑架(101)，热管材料(130)外表面环绕有下清洁转轴(122)、上清洁轴(124)、左清洁转轴(125)、右清洁转轴(126)，热管材料(130)内表面设置有清洁转轴(123)；支撑架(101)顶部设置的储水箱(110)内部装有去离子水，去离子水在压力作用下经导流管(111)、分流箱(112)到达喷头(113)，去离子水通过喷头(113)均匀喷洒到热管材料(130)，清洁转轴转动对热管材料(130)的内外表面进行刷洗，刷洗完成后，喷头(113)喷洒去离子水对热管材料(130)进行冲洗；经过一次清洗系统(100)处理后的热管材料(130)通过控制机械手(200)抓取移动到二次清洗系统(300)的冲洗槽(302)，冲洗槽(302)内部填充有无水异丙醇，通过超声波振子(350)产生超声波进行清洗后进行冲洗；热管材料(130)通过控制机械手(200)依次移动到油脂清洗槽(301)、酸洗槽(303)、保护处理槽(304)、冲洗槽(302)进行清洗；二次清洗系统(300)清洗完成后，热管材料(130)通过控制机械手(200)移动到烘干箱(403)内通过经气体加热器402)加热的气体进行烘干；烘干后的热管材料(130)通过控制机械手(200)移动到塑料胶套502内部，通过熔封顶盖(501)对塑料胶套(502)封口，热管材料(130)灌装前处理已经完成，将热管材料(130)置于清洁干燥处保存,热管装配灌装前再进行开封取用。
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