CN1911591A - 热管器件制造设备及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热管器件的制造设备及应用，由抽真空灌装阀门组、工质灌装系统、真空获得设备、封口设备、机架等组成，可以实现对各种热管器件的抽真空、灌装和封口，该设备可以是单机、多工位机组，也可以是手动、半自动化和全自动，可高效、快速、高质量地制造热管器件。

Description

热管器件制造设备及其应用

技术领域

本热管器件制造设备及其应用，涉及热管类传热、散热、集热、蓄热、热控制、热管理、加热等热管器件的制造设备及应用。

背景技术

热管已被普遍的应用工业生产之中。

热管器件的制造方法主要由抽真空、充液、和密闭构成，现有的形成真空的方法是采用热排法和抽真空法。热排法被用于工业换热器的热管生产，但该种热排法是将工作介质充入到热管腔体内后将热管加热，工作介质被加热后形成气体，将腔体内部的气体带出腔体外，然后将腔体冷却去后形成真空；但此种方法存在很多缺点，首先无法控制每个热管的准确排气时间，也无法判断形成热管的真空度，只能依靠经验来判断，因而废品率高，可靠性差，其次，其形成的真空度有限，很难形成高真空，对需要高真空的热管器件无法生产，但该方法简单易行，生产成本低；此外也可采用抽真空法，此种方法主要是生产小热管用，因为真空设备投入大，对大的空腔，其抽真时间长，无法满足工业生产的需要；

现有技术的抽真空灌装方法基本由两种，一种是采用热排法是先将工作介质充入到空腔中加热，此种方法无法形成高真空因而不适合于小热管的生产，其次，利用抽真空设备是先将空腔完成抽真空后，再将工作介质充入到空腔中，并且抽真空和充液管件采用同一个管口进行，但现有技术没有一个可以实现抽真空灌装可以实现批量制造或可以实现自动化控制的设备，难以实现热管的批量制造和生产，无论是采用热排法还是采用抽真空方法，现有的热管制造方法存在很多缺陷；

在完成抽真空和充液后，现有方法采用两种方法将热管进行密闭，对热排法，采用锥形销的方法将锥形销打入到排气孔中，并施加焊接完成密闭，对抽真空法，采用冷焊钳的方法，在常温下用一个钳子将抽真空管(充液管)夹紧后切段管子，在施加焊接后完成密闭；对锥形销密闭法，无法形成高真空度，而且密闭口较大，无法在小热管中采用；对冷焊法，因为无论对何种材料的热管，通过冷焊无法实现真正的密闭，在完成冷焊后，常常要求立刻进行焊接，否则将使真空度损失，此种方法无法实现完全的真空密闭，而且，从生产上，需要冷焊后再采用焊接设备焊接，增加了加工工序，增加了制造成本。

现有热管器件的生产方法，限制和障碍了热管技术的普遍采用，采用热排法虽然成本低，但难以形成高真空而难以普遍采用，而其无法应用于高真空的热管器件，对抽真空法，由于其抽真空、灌装、密闭采用了现有的方法，使其难以掌握，生产成本高、效率低；

发明内容

为了改进现有热管器件制造设备的不足，本发明的目的在于提供一种热管器件制造设备。

本发明的又一个目的在于提供一种抽真空灌装阀门组，将抽真空和灌装集合成为一体，实现了在真空情况下的抽真空后的灌装，并可以完全采用真空电磁阀门，实现利用单板机等电子产品控制各阀门的运行，从而实现工业化自动控制。

本发明的又一个目的在于提供一种特殊的封口钳，可以实现一次性的完成封口和切断，并且可以不需再对封口部位实施焊接，即可完全的保证热管不泄漏。

对灌装系统采用了定量定时计量泵或由流量计、时间继电器、电磁阀门组成的灌装系统，可以实现真空下的灌装；利用灌装阀门组将抽真空系统、灌装系统连接成为一个系统，从而构成了热管器件的制造设备；通过对本发明的灌装阀门组及封口钳的组合，可以实现多工位的自动化设备的制造，从而可以利用本发明的技术方法实现自动化批量的制造热管器件；

本发明的又一目的再于提供热管器件制造设备的应用，本发明可以适用于所有的热管器件的制造，可以不受热管器件形状的限制，只要抽真空管没有变化，就完全可以采用本设备进行批量的生产。本发明的真空灌装阀门组和封口钳可以应用于其它真空设备及真空产品的制造；

一种热管器件制造设备，其特征是：由至少一个抽真空灌装阀门组A、至少一个工质灌装系统B、至少一个真空获得设备C、至少一个封口设备D组成，真空获得设备C通过真空阀门1与抽真空灌装阀门组A的腔室相连，工质灌装系统B通过阀门2与抽真空灌装阀门组A的腔室相连，封口设备D的封口钳位于抽真空灌装阀门组A的底部，被加工工件11的抽真空灌装管18通过加紧圈7插入到胶圈16内部，通过拧紧加紧圈7将被加工工件11与抽真空灌装阀门组A连接并密闭，封口设备D位于加紧圈7的底部，在完成抽真空灌装后利用封口设备将抽真空灌装管18进行封口。

1、本发明的设备结构简单，可以实现自动化的制造所有的热管器件；

2、本发明的灌装阀门组可以实现真空下的物质的灌装以及低温气化物质的灌装；

3、本发明的封口系统可以实现自动化的对大范围的热管直径进行封口和切断，而且封口具有很高的真空保持度，泄漏率极低；其真空度可以保证热管内部的真空度达到0.00001帕，该种封口装置采用液压或气动设备为动力源；

4、本发明的设备可以实现多工位的制造，设备成本低，自动化程度高，可高效、高速的制造热管器件；

5、该设备可以是单机、多工位机组，也可以是手动、半自动化和全自动。

附图说明：

图1是热管器件制造设备原理结构图。

图2是抽真空灌装阀门组A原理结构图。

图3是图2中抽真空灌装阀门组A实施例图。

图4是本发明中封口设备D中封口钳42的钳口截面图。钳口截面为带有圆弧的矩形，圆弧半径为R，两面的夹角角度为L1。

图5是图2中抽真空灌装阀门组A在真空室6内设置有导液管12结构图。

图6是图2中抽真空灌装阀门组A在储液室5的外部设置有一个冷却腔室13结构图。

图7是图2中抽真空灌装阀门组A中加紧圈7结构图。

图8是图1中工质灌装系统B结构图。

图9是图1中工质灌装系统B另一实施例结构图。

图10是多工位的热管器件制造设备原理结构图。

图11是真空封口设备原理结构图。

图12是本发明中的封口设备D中封口钳42的钳口截面图。钳口截面为一个矩形，加紧面的高为H，夹角为L2。

附图中各部分编号：

1、抽真空罐装阀门组A：

阀门1、2、3，真空微调阀4、储液室5、真空室6、加紧圈7、真空表9、真空胶管10、工件11、导液管12、冷却腔室13、进口14、出口15、橡胶圈16，腔室17，抽真空灌装管18，

2、灌液系统B：

储液箱20、管道21、流量计量控制装置22、定量计量补液泵23，流量计221、时间继电器222、电磁阀门223、管道泵224；

3、抽真空机组C：油扩散泵、真空泵、多室真空设备或多室真空机组；

4、封口设备D：液压或气压动力系统41、封口钳42、开关；

具体实施方式：

参见图1，一种热管器件制造设备，其特征是：由至少一个抽真空灌装阀门组A、至少一个工质灌装系统B、至少一个真空获得设备C、至少一个封口设备D组成，真空获得设备C通过真空阀门1与抽真空灌装阀门组A的腔室相连，工质灌装系统B通过阀门2与抽真空灌装阀门组A的腔室相连，封口设备D的封口钳位于抽真空灌装阀门组A的底部，被加工工件11的抽真空灌装管18通过加紧圈7插入到胶圈16内部，通过拧紧加紧圈7将被加工工件11与抽真空灌装阀门组A连接并密闭，封口设备D位于加紧圈7的底部，在完成抽真空灌装后利用封口设备将抽真空灌装管18进行封口。

参见图2，所述的热管器件制造设备，其特征是：抽真空灌装阀门组A由加紧圈7、至少一个腔室、至少两个阀门1、2组成，并且其中一个阀门2与工质灌装系统相连，另一个阀门1与真空获得设备相连；

参见图3，所述的热管器件制造设备，其特征是：抽真空灌装阀门组A由加紧圈7、至少两个腔室5、6，至少三个阀门1、2、3构成，两个腔室为抽真空室6和储液室5，在抽真空室6设置有阀门1与真空获得设备C相连，在储液室5设置有阀门2。通过阀门2与工质灌装系统B连接，储液室5位于真空室6的上部，并在其间设置有阀门3，储液室5通过阀门3与真空室6相连，在真空室6的另一端设置有加紧圈7，在加紧圈7内部设置有胶圈16；

参见图3，所述的热管器件制造设备，其特征是：阀门1、2、3选择自下列一种真空阀门：

电磁阀、蝶阀、隔膜阀、插板阀、挡板阀、微调阀、真空球阀、真空调节阀

参见图5，所述的热管器件制造设备，其特征是：在真空室6内设置有导液管12，将液体导入到被灌装工件11内，避免液体流入到真空管道内；

参见图6，所述的热管器件制造设备，其特征是：在储液室5的外部设置有一个冷却腔室13，冷却腔室13设置有一个进口14和一个出口15，将一种制冷的物质自进口14流入，到出口15流出，从而实现对储液室5的冷却，以实现对低温气化物质在液态下的灌装；

参见图7，所述的热管器件制造设备，其特征是：加紧圈7的内部设置有一个橡胶圈16，加紧圈7通过螺纹与抽真空灌装阀门组A的壳体相连，拧紧加紧圈7可以将被加工的工件11紧密与抽真空灌装阀门组A连接；

参见图8，所述的热管器件制造设备，其特征是：工质灌装系统B由储液箱20、管道21、流量计量控制装置组成；

参见图8，所述的热管器件制造设备，其特征是：流量计量控制装置选择自下列一种：

流量计221、时间继电器222、电磁阀门223、管道泵224；

参见图9，定量计量补液泵23；

所述的热管器件制造设备，其特征是：真空获得设备C选自至少下列一种真空获得设备：

P1、高/超真空获得设备：低温泵、分子泵、溅射离子泵、钛升华泵、扩散泵；

P2、中真空获得设备：干泵、双级旋片泵、罗茨泵、油增压泵、水蒸气喷射泵；

P3、粗/低真空获得设备：单级旋片泵、滑阀泵、液环泵、往复式真空泵。

参见图11，所述的热管器件制造设备，其特征是：封口设备D由手动、液压、气压的动力系统41、封口钳42、开关组成，手动、液压、气压的动力系统41与封口钳42相连使其可以实现加紧或松开的运动，通过开关控制其实现加紧或松开的运动；封口钳由液压系统控制，液压系统由回油缸、压力缸及电子控制器件组成，通过电子器件控制液压缸的给油及回油，进而控制封口钳的开启与加紧，从而实现封口钳对充液管的封口。

所述的热管器件制造设备，其特征是：封口钳42的为至少选择下面的一种：

参见图4，封口钳42为一个叉形结构，封口钳的钳口截面为带有圆弧的矩形，其夹紧平面为一个圆弧，其半径为R为0.5-20MM(参见图4)，两面的夹角角度为L1(参见图4)为10-80度；

参见图12，封口钳42的钳口为一个截面为一个矩形，加紧面的高为H为0.5-30MM，(参见图12)，夹角L2为10-80度(参见图12)；

参见图10，所述的热管器件制造设备，其特征是：多工位的热管器件制造设备由多个抽真空灌装阀门组A、至少一个工质灌装系统B、至少一个真空获得设备C、与抽真空灌装阀门组相同数量的封口设备D组成，一个真空获得设备C的多个抽真空管道与多个抽真空灌装阀门组A的抽真空阀门1相连接，一个工质灌装系统B的多个灌装口与不同的抽真空灌装阀门组A的充液阀门2连接，与多个抽真空灌装阀门组A相同数量的封口设备D的封口钳42位于抽真空灌装阀门组A的底部；

所述的热管器件制造设备，其特征是：还设置有电子控制器件，各阀门采用真空电子阀门，可以实现自动化的实现抽真空、灌装、封口，从而实现自动化的制造热管器件，电子控制器件选自下列一种：

单板机，PLC控制器件，计算机控制系统；

参见图2，一种真空灌装阀门组，其特征是：由加紧圈7、至少一个腔室17、至少两个阀门1、2组成，并且其中一个阀门2与工质灌装系统相连，另一个阀门1与真空获得设备相连；

参见图2，所述的真空灌装阀门组，其特征是：阀门1、2选择自下列一种真空阀门：

电磁阀、蝶阀、隔膜阀、插板阀、挡板阀、微调阀、真空球阀、真空调节阀

参见图11，一种真空封口设备，其特征是：由手动、液压或气压动力系统41、封口钳42、开关组成，手动、液压或气压动力系统41与封口钳42相连使其可以实现加紧或松开的运动，通过开关控制其实现加紧或松开的运动；图11所示为液压动力系统41与封口钳42连接。

参见图11，所述的真空封口设备，其特征是：封口钳42的钳口形状为至少选择下面的一种：

P6、截面为带有圆弧的矩形，其夹紧平面为一个圆弧，其半径为R为0.5-20MM(图4)，两面的夹角角度为L1为10-80度(图4)；

P7、截面为一个矩形，加紧面的高H为0.5-30MM(图12)，夹角L2为10-80度(图12)；

将热管器件制造设备应用于制造至少下列一种热管器件；

G1、热管，

G2、热管散热器，

G3、热管换热器，

G4、热管蓄热器，

G5、热管集热器，

G6、热管热控制器，

G7、热管热管理器，

G8、热管加热器。

Claims (19)

1、一种热管器件制造设备，其特征是：由至少一个抽真空灌装阀门组(A)、至少一个工质灌装系统(B)、至少一个真空获得设备(C)、至少一个封口设备(D)组成，真空获得设备(C)通过真空阀门(1)与抽真空灌装阀门组(A)的腔室相连，工质灌装系统(B)通过阀门(2)与抽真空灌装阀门组(A)的腔室相连，封口设备(D)的封口钳位于抽真空灌装阀门组(A)的底部，被加工工件(11)的抽真空灌装管(18)通过加紧圈(7)插入到胶圈(16)内部，通过拧紧加紧圈(7)将被加工工件(11)与抽真空灌装阀门组(A)连接并密闭，封口设备(D)位于加紧圈(7)的底部，在完成抽真空灌装后利用封口设备将抽真空灌装管(18)进行封口。

2、根据权利要求1所述的热管器件制造设备，其特征是：抽真空灌装阀门组(A)由加紧圈(7)、至少一个腔室、至少两个阀门(1、2)组成，并且其中一个阀门(2)与工质灌装系统相连，另一个阀门(1)与真空获得设备相连。

3、根据权利要求2所述的热管器件制造设备，其特征是：抽真空灌装阀门组(A)由加紧圈(7)、至少两个腔室(5、6)，至少三个阀门(1、2、3)构成，两个腔室为抽真空室(6)和储液室(5)，在抽真空室(6)设置有阀门(1)与真空获得设备(C)相连，在储液室(5)设置有阀门(2)。通过阀门(2)与工质灌装系统(B)连接，储液室(5)位于真空室(6)的上部，并在其间设置有阀门(3)，储液室5通过阀门(3)与真空室(6)相连，在真空室(6)的另一端设置有加紧圈(7)，在加紧圈(7)内部设置有胶圈(16)。

4、根据权利要求1所述的热管器件制造设备，其特征是：阀门(1、2、3)选择自下列一种真空阀门：

电磁阀、蝶阀、隔膜阀、插板阀、挡板阀、微调阀、真空球阀、真空调节阀。

5、根据权利要求1所述的热管器件制造设备，其特征是：在真空室(6)内设置有导液管(12)，将液体导入到被灌装工件(11)内，避免液体流入到真空管道内。

6、根据权利要求1所述的热管器件制造设备，其特征是：在储液室(5)的外部设置有一个冷却腔室(13)，冷却腔室(13)设置有一个进口(14)和一个出口(15)，将一种制冷的物质自进口(14)流入，到出口(15)流出，从而实现对储液室(5)的冷却，以实现对低温气化物质在液态下的灌装。

7、根据权利要求1所述的热管器件制造设备，其特征是：加紧圈(7)的内部设置有一个橡胶圈(16)，加紧圈(7)通过螺纹与抽真空灌装阀门组(A)的壳体相连，拧紧加紧圈(7)将被加工的工件(11)紧密与抽真空灌装阀门组(A)连接。

8、根据权利要求1所述的热管器件制造设备，其特征是：工质灌装系统(B)由储液箱(20)、管道(21)、流量计量控制装置(22)组成。

9、根据权利要求8所述的热管器件制造设备，其特征是：流量计量控制装置选择自下列一种：

流量计(221)、时间继电器(222)、电磁阀门(223)、管道泵(224)；

定量计量补液泵(23)。

10、根据权利要求1所述的热管器件制造设备，其特征是：真空获得设备选自至少下列一种真空获得设备：

P1、高/超真空获得设备——低温泵、分子泵、溅射离子泵、钛升华泵、扩散泵；

P2、中真空获得设备——干泵、双级旋片泵、罗茨泵、油增压泵、水蒸气喷射泵；

P3、粗/低真空获得设备——单级旋片泵、滑阀泵、液环泵、往复式真空泵。

11、根据权利要求1所述的热管器件制造设备，其特征是：封口设备(D)由手动、液压、气压的动力系统(41)、封口钳(42)、开关组成，手动、液压、气压的动力系统(41)与封口钳(42)相连；使其可以实现加紧或松开的运动，通过开关控制其实现加紧或松开的运动。

12、根据权利要求11所述的热管器件制造设备，其特征是封口钳(42)的为至少选择下面的一种：

P4、封口钳(42)为一个叉形结构，封口钳(42)的钳口截面为带有圆弧的矩形，其夹紧平面为一个圆弧，其半径为R为0.5-20MM，两面的夹角角度为L1为10-80度；

P5、封口钳(42)的钳口为一个截面为一个矩形，加紧面的高H为0.5-30MM，夹角L2为10-80度。

13、根据权利要求1所述的热管器件制造设备，其特征是：多工位的热管器件制造设备由多个抽真空灌装阀门组(A)、至少一个工质灌装系统(B)、至少一个真空获得设备(C)、与抽真空灌装阀门组相同数量的封口设备(D)组成，一个真空获得设备(C)的多个抽真空管道与多个抽真空灌装阀门组(A)的抽真空阀门(1)相连接，一个工质灌装系统(B)的多个灌装口与不同的抽真空灌装阀门组(A)的充液阀门(2)连接，每个抽真空灌装阀门组(A)对应的一个的封口钳(42)位于抽真空灌装阀门组(A)的底部。

14、根据权利要求1所述的热管器件制造设备，其特征是：还设置有电子控制器件，各阀门采用真空电子阀门，可以实现自动化的实现抽真空、灌装、封口，从而实现自动化的制造热管器件，电子控制器件选自下列一种：

单板机，

PLC控制器件，

计算机控制系统。

15、一种真空灌装阀门组，其特征是：由加紧圈、至少一个腔室(17)、至少两个阀门(1、2)组成，并且其中一个阀门(2)与工质灌装系统相连，另一个阀门(1)与真空获得设备(C)相连。

16、根据权利要求15所述的真空灌装阀门组，其特征是：阀门(1、2)选择自下列一种真空阀门：

电磁阀、蝶阀、隔膜阀、插板阀、挡板阀、微调阀、真空球阀、真空调节阀。

17、一种真空封口设备，其特征是：由手动、液压或气压动力系统(41)、封口钳(42)、开关组成，手动、液压或气压动力系统(41)与封口钳(42)相连使其可以实现加紧或松开的运动，通过开关控制其实现加紧或松开的运动。

18、根据权利要求17所述的真空封口设备，其特征是：封口钳(42)的钳口形状为至少选择下面的一种：

P6：截面为带有圆弧的矩形，其夹紧平面为一个圆弧，其半径为R为0.5-

20MM，两面的夹角角度为L1为10-80度；

P7：截面为一个矩形，加紧面的高H为0.5-30MM，夹角L2为10-80度。

19、一种热管器件制造方法的应用，其特征是：将热管器件制造设备应用于制造至少下列一种热管器件：

G1、热管，

G2、热管散热器，

G3、热管换热器，

G4、热管蓄热器，

G5、热管集热器，

G6、热管热控制器，

G7、热管热管理器，

G8、热管加热器。

Images