[发明专利]热管式真空集热管的制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种热管式真空集热管的制造方法。

背景技术

热管式真空太阳能集热管(简称热管式真空管或热管真空管或集热管)，是金属吸热体太阳能真空集热管的一种，热管真空管同时具备了全玻璃真空管良好的集热和保温性能，以及平板式集热器金属的良好导热性能和机械强度，并且它以热管作为核心传热元件，具有其它类型的太阳能集热产品不可替代的优势。热管真空管产品在太阳能光热领域的应用已经有20多年的历史，因其生产技术要求较高，生产工艺复杂，并且以铜和铝为主要材料，成本高于全玻璃真空管产品，一直以来市场应用相对较少。目前，太阳能光热领域应用范围不断扩大，市场对高品质太阳能集热产品的需求越来越大，热管真空管太阳能产品已被广大用户认可和广泛使用。

如图1所示，热管式真空集热管主要由包括热管1、表面镀有选择性吸收涂层的金属吸热板2、玻璃管3以及消气剂4、弹簧支架5等附件组成。所述热管1包括冷凝段1a和蒸发段1b。

其中，热管内部充注有热管工质，经排气处理后封闭为真空状态。热管1以焊接在其上的金属封盖1c为界分为冷凝段1a和蒸发段1b两部分，金属封盖1c和玻璃管3封接经排气处理后形成集热管，热管蒸发段1b和焊接其上的金属吸热板2封装在真空管内。热管蒸发段1b用来吸收金属吸热板2采集到的太阳能热量并传递到冷凝段1a，冷凝段1a再将太阳能热量传递给被加热的工质。

相关的真空集热管的加工工艺包括下述步骤：

A、形成热管：形成热管1的管壳，将金属封盖1c焊接在热管的管壳上，金属封盖1c上具有集热管排气嘴，金属封盖1c将热管1分为冷凝段1a和蒸发段1b两部分，将热管1的管壳整体进行真空除气，接着采用沸腾排气法制成热管；

所述沸腾排气法的具体步骤有，将液体工质灌入热管1的管壳内，对灌入液体工质加热至沸腾，产生的蒸汽逐步驱赶并携带热管内的空气一起排出热管外，直至将热管内的空气全部赶出，待留存热管内的工质量达到所需值后，在热状态下迅速用冷焊方法将热管灌液管的管口封住，然后再采用氩弧焊将管口熔封牢固，就此完成热管的制作。

B、形成吸热板总成：采用焊接的方式将金属吸热板2焊接在热管1的蒸发段1b上，在金属吸热板2上分别安装弹簧支架5和消气剂4。

C、形成玻璃管3，所述玻璃管的一端封闭，另一端开口；

D、形成热管式真空集热管：将热管1的蒸发段1b及金属吸热板2装入玻璃管3内，并采用热压封接的方式将金属封盖1c与玻璃管3封接在一起；接着加热集热管，并从金属封盖1c的集热管排气嘴抽真空，待集热管内的真空度达到所需要求时，停止排气并迅速地封堵排气嘴；烤消气剂4，以激活消气剂，从而保持集热管内的真空度。

上述加工工艺中，是先制作出完整的热管1，再进行后续的真空集热管的制作，即热管的管壳真空除气和集热管的真空排气分别在制作的不同阶段分别单独进行。而由于热管1的管壳预先真空除气，由于经过高温处理，会使得热管变软，不利于热管与金属吸热板的焊接。此外，由于热管1先制作完成，待后续制作真空集热管时在进行集热管排气工序时，热管1再次受到加热，热管1的内压过大，容易损坏。

发明内容

本发明的目的是，提供一种热管式真空集热管的制造方法，其有利于金属吸热板与热管的焊接。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种热管式真空集热管的制造方法，所述制造方法包括步骤：A、提供热管的管壳，在热管的管壳上焊接金属封盖，所述金属封盖将管壳分为冷凝段和蒸发段两部分，以形成未灌液的热管半成品，所述热管半成品上设有热管排气嘴，所述热管排气嘴设置在所述管壳的冷凝段上；B、将金属吸热板焊接在所述管壳的蒸发段上，并在金属吸热板上分别安装支架和消气剂，以形成吸热板组件；C、形成玻璃管，所述玻璃管的一端封闭，另一端开口，所述金属封盖或所述玻璃管上设置有集热管排气嘴；D、将所述吸热板组件具有金属吸热板的一端装入所述玻璃管内，并将所述金属封盖与玻璃管的开口的一端封接在一起，形成集热管半成品；E、加热所述玻璃管，同时对集热管排气嘴和热管排气嘴抽真空，通过集热管排气嘴对所述集热管进行真空排气，通过热管排气嘴对所述热管的管壳内表面进行真空除气，待集热管内的真空度达到规定要求时，同时停止对热管管壳的真空除气和对集热管的真空排气，并封堵集热管排气嘴；F、烤所述消气剂，以激活消气剂；G、对所述热管的管壳内抽真空，使管壳处于真空环境下，接着将热管工质注入所述管壳内，并将管壳的管口封堵，从而形成热管式真空集热管。