热控装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及热控领域，公开了一种热控装置，其包括：冷源；热管装置，包括冷凝器、蒸发器以及将所述冷凝器与所述蒸发器连接的连接管，所述冷凝器与所述冷源连接；以及真空系统，包括第一真空腔室以及真空套管，所述冷源的至少部分以及所述冷凝器的至少部分位于所述第一真空腔室内，所述真空套管套设在所述连接管外，所述真空套管的内壁与所述连接管的外壁之间具有间隙，所述间隙内形成真空环境。套设在所述连接管外的所述真空套管方案使得整个热控装置的绝热真空系统结构紧凑，无须庞大的真空罩及冷屏，大幅减小外界的环境漏热，整个热控装置占用空间小，更加便于系统灵活布局。

【技术实现步骤摘要】
热控装置
本专利技术涉及热控领域，特别是涉及一种热控装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，低温应用技术在超导电子、低温光学、航空航天以及生物医疗等诸多领域得到广泛的应用和发展。目前的低温冷源主要有低温制冷机以及低温液体存储器等，通常将被冷却器件与冷源直接接触进行冷却。然而，在很多应用环境中，低温制冷机的机械振动、电磁干扰会对被冷却器件的工作性能造成影响，或者有些低温系统布局要求被冷却器件无法直接与冷源连接接触，因此需要在低温冷源与被冷却器件之间实现柔性传热或者远距离高效传热。低温回路热管是一种利用工作介质发生气液相变进行高效传热的热控设备，主要包括蒸发器、冷凝器、气体管路、液体管路，通过气体管路、液体管路将蒸发器和冷凝器进行连接，组成封闭回路，与传统热管相比，其毛细结构仅存在于蒸发器内部，蒸发器与冷凝器之间通过柔性金属薄壁管连接，工质流经金属薄壁管能够获得更小的流动阻力，而且气液工质分别沿着不同路径流动，避免发生流动携带问题，能够实现更高的传热效率。通过低温回路热管将低温冷源与被冷却器件进行连接，更有利于实现远距离传热、隔离振动和电磁干扰等，因此传热效率更高，在航天、超导、电子器件等领域得到了广泛的应用。现有低温回路热管的蒸发器和冷凝器之间通常具有两条、三条甚至更多条传输管路，结构繁杂，在低温系统中需要占用更多的系统空间，布置管路的时候需要设置更多的固定支撑结构。由于低温回路热管在较低的工作温度下进行传热，系统漏热大小对其能否正常工作存在很大影响。当环境温度较高时，低温回路热管内部的液体工质在沿着管路流动过程中很容易发生烧干，由液态变为气态，影响其传热稳定性，甚至造成低温回路热管工作失效，因此通常要对低温回路热管进行精细地绝热设计，尽可能减小环境漏热。在很多应用场合，虽然被冷却器件的体积和质量很小，但是为了使低温系统能够正常运行，将低温冷源、低温回路热管与被冷却器件集成以后，需要在它们外部包裹绝热多层，甚至要设计低温冷屏进行绝热保护，同时要考虑支撑绝热设计，然后再将它们置于体积庞大的真空绝热系统中，采取种种措施降低系统漏热，保障低温系统能够正常运行，从而不得不占用更大的系统空间，增加了系统的复杂性，限制了低温技术向更广泛的应用领域扩展。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种热控装置，保证包含冷源和热管的热控装置的传热性能的同时，解决其结构复杂、占用空间大的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种热控装置，其包括：冷源；热管装置，包括冷凝器、蒸发器以及将所述冷凝器与所述蒸发器连接的连接管，所述冷凝器与所述冷源连接；以及真空系统，包括第一真空腔室以及真空套管，所述冷源的至少部分以及所述冷凝器的至少部分位于所述第一真空腔室内，所述真空套管套设在所述连接管外，所述真空套管的内壁与所述连接管的外壁之间具有间隙，所述间隙内形成真空环境。优选地，所述连接管内部包括液体通道和气体通道，所述冷凝器、所述液体通道、所述蒸发器、所述气体通道、所述冷凝器依次连通形成回路。优选地，所述连接管为内外套管结构，所述液体通道和所述气体通道中的其中一个形成于所述内外套管结构的内管内，所述液体通道和所述气体通道中的另一个形成于所述内外套管结构的外管与内管之间。优选地，所述液体通道形成于所述内外套管结构的内管内，所述气体通道形成于所述内外套管结构的外管与内管之间。优选地，所述连接管内部设有隔墙，所述液体通道和所述气体通道形成于所述隔墙的两侧。优选地，所述真空系统还包括第二真空腔室，所述蒸发器的至少部分位于所述第二真空腔室内。优选地，所述热控装置还包括：热源，与所述蒸发器连接，所述热源的至少部分也位于所述第二真空腔室内。优选地，所述第一真空腔室、所述真空套管以及所述第二真空腔室中的至少任意两个之间连通。优选地，所述第一真空腔室、所述真空套管以及所述第二真空腔室中的至少任意一个内部为永久真空环境。优选地，所述真空套管的内壁与所述连接管的外壁之间设有支撑件。(三)有益效果根据本专利技术提供的热控装置，包括冷源和热管装置，并且通过真空系统进行绝热保护，其中，真空系统包括第一真空腔室以及真空套管，所述冷源的至少部分以及所述冷凝器的至少部分位于所述第一真空腔室内，所述真空套管套设在所述连接管外，所述真空套管的内壁与所述连接管的外壁之间具有间隙，所述间隙内形成真空环境。所述冷源以及所述冷凝器与所述蒸发器仅通过比较细长的连接管连接，实现低温冷量的远距离传输，以及柔性传热，套设在所述连接管外的所述真空套管方案使得整个热控装置的绝热真空系统结构紧凑，无须庞大的真空罩及冷屏，大幅减小外界的环境漏热，整个热控装置占用空间小，更加便于系统灵活布局，能够极大地拓展低温热控装置的应用范围，使其用于更广泛的应用领域。在优选的实施例中，所述连接管为内外套管结构，所述液体通道形成于所述内外套管结构的内管内，所述气体通道形成于所述内外套管结构的外管与内管之间，与所述真空套管相互配合，套管结构从内到外依次为液体通道、气体通道以及真空环境，气体通道能够对内部的液体通道起到第一层绝热保护作用，相当于在液体通道外部设置一个低温冷屏，配合真空环境的第二层绝热保护，大幅减小外界环境向所述液体通道内部漏热，保证所述冷凝器中的液体工质顺利通过液体通道进入所述蒸发器。在优选的实施例中，所述真空套管的内壁与所述连接管的外壁之间设有支撑件，所述支撑件与所述真空套管的内壁以及所述连接管的外壁之间可以是点接触也可以是线接触，一方面可以提高所述真空套管以及所述连接管的强度，更便于弯折，适应系统空间布局的需要，另一方面能够避免因所述真空套管与所述连接管内部发生接触造成环境漏热增大、影响低温液体工质流动和远距离输送的问题。附图说明图1示出本专利技术第一实施例的热控装置的结构示意图；图2示出本专利技术第一实施例的热控装置沿图1中A-A向的截面图；图3示出本专利技术第一实施例的热控装置包括的一种热管装置的结构示意图；图4示出本专利技术第一实施例的热控装置包括的又一种热管装置的结构示意图；图5示出本专利技术第二实施例的热控装置的结构示意图；图6示出本专利技术第二实施例的热控装置沿图5中B-B向的截面图；图7示出本专利技术第三实施例的热控装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。图1示出本专利技术第一实施例的热控装置的结构示意图，本实施例的热控装置包括冷源110、热管装置120以及真空系统。热管装置120包括冷凝器121、蒸发器122以及将冷凝器121与蒸发器122连接的连接管123，冷凝器121与冷源110连接。真空系统包括第一真空腔室131以及真空套管132，冷源110的至少部分以及冷凝器121的至少部分位于第一真空腔室131内，真空套管132套设在连接管123外，真空套管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热控装置，其特征在于，包括：冷源；热管装置，包括冷凝器、蒸发器以及将所述冷凝器与所述蒸发器连接的连接管，所述冷凝器与所述冷源连接；以及真空系统，包括第一真空腔室以及真空套管，所述冷源的至少部分以及所述冷凝器的至少部分位于所述第一真空腔室内，所述真空套管套设在所述连接管外，所述真空套管的内壁与所述连接管的外壁之间具有间隙，所述间隙内形成真空环境。

【技术特征摘要】
1.一种热控装置，其特征在于，包括：冷源；热管装置，包括冷凝器、蒸发器以及将所述冷凝器与所述蒸发器连接的连接管，所述冷凝器与所述冷源连接；以及真空系统，包括第一真空腔室以及真空套管，所述冷源的至少部分以及所述冷凝器的至少部分位于所述第一真空腔室内，所述真空套管套设在所述连接管外，所述真空套管的内壁与所述连接管的外壁之间具有间隙，所述间隙内形成真空环境。2.如权利要求1所述的热控装置，其特征在于，所述连接管内部包括液体通道和气体通道，所述冷凝器、所述液体通道、所述蒸发器、所述气体通道、所述冷凝器依次连通形成回路。3.如权利要求2所述的热控装置，其特征在于，所述连接管为内外套管结构，所述液体通道和所述气体通道中的其中一个形成于所述内外套管结构的内管内，所述液体通道和所述气体通道中的另一个形成于所述内外套管结构的外管与内管之间。4.如权利要求3所述的热控装置，其特征在于，所述液体通道形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雅楠，陈厚磊，梁惊涛，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11