一种宽温区运行的槽道热管装置制造方法及图纸

技术编号:40348888 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-09 14:33
本申请涉及一种宽温区运行的槽道热管装置,包括管壳、吸液芯、端部封头和填充在管壳内部的工质,管壳内壁上开设有沿管壳轴向延伸的槽道,吸液芯设置在槽道中,所述管壳的一端面上还开设有环形槽,环形槽与槽道连通,环形槽内安装有多孔持液环,多孔持液环与环形槽的槽壁紧密接触,多孔持液环能够吸附管壳内部多余的液体工质。本申请的宽温区运行的槽道热管装置在使用时,多孔持液环能够在宽温区运行时,有效的吸附由于密度随温度变化而多出的部分液体工质体积,从而保证热管装置运行长度上的液体工质始终处于合适的持液量,避免了多出的液体工质形成端部“液塞”,阻碍装置的正常运行。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及热管,尤其是涉及一种宽温区运行的槽道热管装置


技术介绍

1、热管是一种具有很高传热性能的元件。自1976年我国首次在返回式卫星上应用以来,以其传热能力强、等温性好、可靠性高、无运动部件和动力装置等特点,成为卫星热控制的重要手段。当前在卫星热控系统中应用最广泛的热管为铝-氨轴向槽道热管,管壳材料为铝合金,内部工质为氨,其使用的温度范围为-60℃~100℃,工作温度在-30℃~60℃之间。如图1和图2所示,现有技术中的槽道热管一般包括管壳11、吸液芯12、端盖13和填充在管壳内的工质。端盖13密封固定在管壳11的两端,端盖13和管壳11围成密封的容纳空间,工质填充于容纳空间内。管壳内壁上开设有沿管壳轴向延伸的槽道14,槽道14与管孔15连通,吸液芯12设置在槽道14中。在向管壳11内填充工质时,先将管壳11内抽成负压然后填充以适量的工质。槽道热管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),蒸发段与冷凝段之间部分为绝热段。当槽道热管的蒸发段受热时吸液芯12中的液体工质蒸发气化,蒸气在管壳11内长度方向的压差下流向冷凝段并放出热量冷凝成液体工质,液体工质在吸液芯12的毛细抽吸能力的作用下回流到蒸发段,如此循环不已构成高效传热元器件。

2、现有技术中槽道热管内部填充工质的质量通常以某一个固定温度点作为理论设计点,填充一定质量的工质后,通常只能在设计温度点附近工作。主要原因是由于内部工质的密度会随着温度的变化发生变化,从而导致在其他温度点工质体积相对减小或者增大。以铝氨槽道热管为例,按照20℃作为理论工作点设计的槽道热管,在50℃温度点工作时,内部工质的体积则会增大,产生液体体积增加的“液塞”问题。严重制约了槽道热管的传热性能,严重时多余的液体会堆积在冷凝段阻碍槽道热管的正常运行。如图3所示是“液塞”状态下的槽道热管的内部运行原理示意图。因此,现有技术中的槽道热管的运行温区范围小,适用性差。


技术实现思路

1、为了改善上述现有技术中槽道热管存在的运行温区范围小,适用性差的技术问题,本申请提供一种宽温区运行的槽道热管装置。

2、本申请提供的宽温区运行的槽道热管装置采用如下的技术方案:

3、一种宽温区运行的槽道热管装置,包括管壳、吸液芯、端部封头和填充在管壳内部的工质,管壳内壁上开设有沿管壳轴向延伸的槽道,吸液芯设置在槽道中,所述管壳的一端面上还开设有环形槽,环形槽与槽道连通,环形槽内安装有多孔持液环,多孔持液环与环形槽的槽壁紧密接触,多孔持液环能够吸附管壳内部多余的液体工质。

4、通过采用上述技术方案,本申请的宽温区运行的槽道热管装置在使用时,多孔持液环能够在宽温区运行时,有效的吸附由于密度随温度变化而多出的部分液体工质体积,从而保证热管装置运行长度上的液体工质始终处于合适的持液量,避免了多出的液体工质形成端部“液塞”,阻碍装置的正常运行。本申请的宽温区运行的槽道热管装置能够有效缓解槽道热管在宽温区运行时,由于工质密度变化引起的高温温区的“液塞”问题,运行温区范围大,适用性好。

5、可选的,所述多孔持液环为多孔金属粉末烧结结构。

6、可选的,所述多孔持液环的孔隙率在85%以上,孔径在50-100um之间,材料为镍或铜或银。

7、可选的,所述多孔持液环与环形槽过盈配合,过盈量在0.1mm以上。

8、可选的,所述槽道沿管壳的周向均匀间隔设置有多个。

9、可选的,所述槽道的横截面形状为“ω”型或梯形,槽道的当量直径在1-2mm之间,槽道的数量在10-20个之间。

10、可选的,所述环形槽由沿管壳的周向间隔设置的槽道贯通形成,环形槽的深度不超过管壳长度的5%。

11、可选的,所述工质为氨、酮类或醇类。

12、可选的,所述端部封头与管壳均为铝材,端部封头与管壳通过氩弧焊的方式密封连接。

13、通过采用上述技术方案,端部封头与管壳连接处的密封性好。

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【技术保护点】

1.一种宽温区运行的槽道热管装置,包括管壳(11)、吸液芯、端部封头(2)和填充在管壳(11)内部的工质,管壳(11)内壁上开设有沿管壳(11)轴向延伸的槽道(14),吸液芯设置在槽道(14)中,其特征在于,所述管壳(11)的一端面上还开设有环形槽(3),环形槽(3)与槽道(14)连通,环形槽(3)内安装有多孔持液环(4),多孔持液环(4)与环形槽(3)的槽壁紧密接触,多孔持液环(4)能够吸附管壳(11)内部多余的液体工质。

2.根据权利要求1所述的宽温区运行的槽道热管装置,其特征在于,所述多孔持液环(4)为多孔金属粉末烧结结构。

3.根据权利要求2所述的宽温区运行的槽道热管装置,其特征在于,所述多孔持液环(4)的孔隙率在85%以上,孔径在50-100um之间,材料为镍或铜或银。

4.根据权利要求3所述的宽温区运行的槽道热管装置,其特征在于,所述多孔持液环(4)与环形槽(3)过盈配合,过盈量在0.1mm以上。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的宽温区运行的槽道热管装置,其特征在于,所述槽道(14)沿管壳(11)的周向均匀间隔设置有多个。

6.根据权利要求5所述的宽温区运行的槽道热管装置,其特征在于,所述槽道(14)的横截面形状为“Ω”型或梯形,槽道(14)的当量直径在1-2mm之间,槽道(14)的数量在10-20个之间。

7.根据权利要求6所述的宽温区运行的槽道热管装置,其特征在于,所述环形槽(3)由沿管壳(11)的周向间隔设置的槽道(14)贯通形成,环形槽(3)的深度不超过管壳(11)长度的5%。

8.根据权利要求1所述的宽温区运行的槽道热管装置,其特征在于,所述工质为氨、酮类或醇类。

9.根据权利要求1所述的宽温区运行的槽道热管装置,其特征在于,所述端部封头(2)与管壳(11)均为铝材,端部封头(2)与管壳(11)通过氩弧焊的方式密封连接。

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【技术特征摘要】

1.一种宽温区运行的槽道热管装置,包括管壳(11)、吸液芯、端部封头(2)和填充在管壳(11)内部的工质,管壳(11)内壁上开设有沿管壳(11)轴向延伸的槽道(14),吸液芯设置在槽道(14)中,其特征在于,所述管壳(11)的一端面上还开设有环形槽(3),环形槽(3)与槽道(14)连通,环形槽(3)内安装有多孔持液环(4),多孔持液环(4)与环形槽(3)的槽壁紧密接触,多孔持液环(4)能够吸附管壳(11)内部多余的液体工质。

2.根据权利要求1所述的宽温区运行的槽道热管装置,其特征在于,所述多孔持液环(4)为多孔金属粉末烧结结构。

3.根据权利要求2所述的宽温区运行的槽道热管装置,其特征在于,所述多孔持液环(4)的孔隙率在85%以上,孔径在50-100um之间,材料为镍或铜或银。

4.根据权利要求3所述的宽温区运行的槽道热管装置,其特征在于,所述多孔持液环(4)与环形槽(3)过盈配合,过...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名
申请(专利权)人:上海博创空间热能技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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