一种自然降温真空导光管及生产方法

文档序号:1920339 发布日期:2021-12-03 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 一种自然降温真空导光管及生产方法 (Natural cooling vacuum light pipe and production method thereof ) 是由 李梅 杨传成 于 2021-07-28 设计创作,主要内容包括:本发明涉及真空导光管技术领域,公开了一种自然降温真空导光管及生产方法,自然降温真空导光管包括由石英玻璃制成的圆柱状的管体,所述管体的两端分别成型有上平面封口玻璃和下平面封口玻璃,所述管体的管壁分别与上平面封口玻璃和下平面封口玻璃相垂直,所述管体与上平面封口玻璃以及下平面封口玻璃配合形成内部真空腔。本发明提供的自然降温真空导光管及生产方法,解决了现有技术中聚焦光传输过程中高温热能损坏元器件的问题。(The invention relates to the technical field of vacuum light guide pipes, and discloses a natural cooling vacuum light guide pipe and a production method thereof. The natural cooling vacuum light pipe and the production method provided by the invention solve the problem that components are damaged by high-temperature heat energy in the focusing light transmission process in the prior art.)

一种自然降温真空导光管及生产方法

技术领域

本发明涉及真空导光管技术领域,具体涉及一种自然降温真空导光管及生产方法。

背景技术

光能传输的设备多种多样,都是因其实际应用的需要而产生的。一般冷光的传输只要有较高的透光强度就行,可热光光能的传输却需要特殊的传输设备才能达到理想的传输效果,如太阳的七色光。太阳的七色光不仅有光能,还包括热能,如果把太阳光向特定位置输送时,就要考虑它的光能和热能,尤其是要把高倍的太阳光能向特定的位置输送时,就要根据需要对太阳光产生的光和热加以充分利用,在光能传输过程中,聚焦的高温热能会对光能输送设备以及使用元件造成损伤。因此需要一种导管元件,能够消除高温热能,防止高温损坏其它部件,达到安全聚光输送的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种自然降温真空导光管及生产方法,解决聚焦光传输过程中高温热能损坏元器件的问题。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种自然降温真空导光管,包括由石英玻璃制成的圆柱状的管体,所述管体的两端分别成型有上平面封口玻璃和下平面封口玻璃,所述管体的管壁分别与所述上平面封口玻璃和所述下平面封口玻璃相垂直,所述管体与所述上平面封口玻璃以及所述下平面封口玻璃配合形成内部真空腔。

规则的石英玻璃制成的管体能够传输光能,管体的管壁分别与上平面封口玻璃和下平面封口玻璃相垂直,确保聚焦光轴成直线穿过导光管;真空腔的设置,使得太阳光在高倍聚焦传输过程中过滤掉热能,确保了高倍光能在常温下的输送,同时它不需要消耗其它能量来进行降温,达到了自然降温,高倍光能传输的目的。

进一步的,所述上平面封口玻璃的厚度为20mm,所述下平面封口玻璃的厚度为10mm。

20mm厚度的上平面封口玻璃能够起到削弱热能的作用,10mm厚的下平面封口玻璃的设置不影响光能的传输,减少光能的损耗。

进一步的,所述管体的直径为20mm,所述真空腔的长度为50mm,所述管体的壁厚为7mm。

50mm的真空腔起到最佳的滤热效果,20mm的管体直径能够起到最佳的光能收束效果,7mm的壁厚方便制备加工。

一种自然降温真空导光管的生产方法,包括以下步骤:

S1、将原料预加工;

S2、制备玻璃配合料,加入各种配料并搅拌均匀;

S3、熔制所述玻璃配合料形成液态玻璃;在池窑或坩埚窑内进行高温(1550~1600度)加热,使之形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃;

S4、将所述液态玻璃成型为圆柱状的开口器皿型结构;采用漏料成型的方法制备。

S5、对成型的产品进行热处理;通过退火工艺,消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变玻璃的结构状态,退火温度为380-620℃。

S5、用平面标准玻璃片在高温环境中对所述开口器皿型结构熔封并形成真空腔。

在平面标准玻璃片与开口器皿产品连接处布放玻璃粉,然后放置在真空加热炉内的玻璃托架上;

在真空加热炉内平面标准玻璃片与开口器皿产品的连接位置放置玻璃管电熔封装置;

关闭真空加热炉密封门,加热炉内的温度为400℃-500℃,保温0.8-1.2小时;

然后将真空加热炉内的温度降温至290-380℃,抽真空至8×10-1pa——1×10-5pa,启动电加热装置熔封开口器皿产品;

将真空加热炉内继续降温至40-80℃,开门即得自然降温真空导光管。

进一步的,所述步骤S1、将原料预加工包括以下步骤:

A1、将块状原料粉碎;

A2、使潮湿原料干燥;

A3、将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量。

进一步的,所述玻璃配合料包括石英砂、石英粉、长石粉、纯碱、硼砂和荧石。

本发明的有益效果为:

本发明提供了一种自然降温真空导光管,自然降温真空石英玻璃导光管有效地把聚焦的高倍光能实现滤热导光,把常温下的光能安全输出,达到技术设计要求;它在滤热导光的工作过程中,无需任何能源消耗来维持自身运行;这一工作的完成,在能量转换过程中节能高效;这一技术产品高效解决了高倍七色光能滤热转换输送的技术瓶颈,实现了高倍光能滤热导光安全输送技术的新突破。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的自然降温真空导光管一实施例的的整体结构俯视图。

附图标号说明:

标号 名称 标号 名称
1 管体 3 真空腔
2 下平面封口玻璃 4 上平面封口玻璃

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1:

如图1所示,本实施例提供一种自然降温真空导光管,包括由石英玻璃制成的圆柱状的管体1,管体1的两端分别成型有上平面封口玻璃4和下平面封口玻璃2,管体1的管壁分别与上平面封口玻璃4和下平面封口玻璃2相垂直,管体1与上平面封口玻璃4以及下平面封口玻璃2配合形成内部真空腔3。

规则的石英玻璃制成的管体1能够传输光能,管体1的管壁分别与上平面封口玻璃4和下平面封口玻璃2相垂直,确保聚焦光轴成直线穿过导光管;真空腔3的设置,使得太阳光在高倍聚焦传输过程中过滤掉热能,确保了高倍光能在常温下的输送,同时它不需要消耗其它能量来进行降温,达到了自然降温,高倍光能传输的目的。

在一实施例中,上平面封口玻璃4的厚度为20mm,下平面封口玻璃2的厚度为10mm。

20mm厚度的上平面封口玻璃4能够起到削弱热能的作用,10mm厚的下平面封口玻璃2的设置不影响光能的传输,减少光能的损耗。

在一实施例中,管体1的直径为20mm,真空腔3的长度为50mm,管体1的壁厚为7mm。

50mm的真空腔3起到最佳的滤热效果,20mm的管体1直径能够起到最佳的光能收束效果,7mm的壁厚方便制备加工。

在一实施例中,管体1的总长度为80mm。

实施例2:

本实施例提供一种自然降温真空导光管的生产方法,包括以下步骤:

S1、将原料预加工;

S2、制备玻璃配合料,加入各种配料并搅拌均匀;

S3、熔制所述玻璃配合料形成液态玻璃;

在池窑或坩埚窑内进行高温(1550~1600度)加热,使之形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃;

S4、将所述液态玻璃成型为圆柱状的开口器皿型结构;

采用漏料成型的方法制备。

S5、对成型的产品进行热处理;

通过退火工艺,消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变玻璃的结构状态,退火温度为380-620℃。

S5、用平面标准玻璃片在高温环境中对所述开口器皿型结构熔封并形成真空腔。

在平面标准玻璃片与开口器皿产品连接处布放玻璃粉,然后放置在真空加热炉内的玻璃托架上;

在真空加热炉内平面标准玻璃片与开口器皿产品的连接位置放置玻璃管电熔封装置;

关闭真空加热炉密封门,加热炉内的温度为400℃-500℃,保温0.8-1.2小时;

然后将真空加热炉内的温度降温至290-380℃,抽真空至8×10-1pa——1×10-5pa,启动电加热装置熔封开口器皿产品;

将真空加热炉内继续降温至40-80℃,开门即得自然降温真空导光管。

在一实施例中,所述步骤S1、将原料预加工的方法包括以下步骤:

A1、将块状原料粉碎;

A2、使潮湿原料干燥;

A3、将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量。

在一实施例中,玻璃配合料包括石英砂、石英粉、长石粉、纯碱、硼砂和荧石。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

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