[发明专利]一种桁架式汽液相变传热装置及其组装焊接方法

权利要求书

1.一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于包括：接头(1)、充装管(2)、管壳(3)、封装端盖(4)、充装端盖(5)；

管壳(3)和接头(1)均为中空结构，管壳(3)以及接头(1)内部设有具有毛细吸力的毛细芯，毛细芯为多孔介质材料，且为中空结构，毛细芯紧贴管壳(3)和接头(1)的内壁面，管壳和接头的内壁面与毛细芯的微孔组成液体工质通道，管壳和接头内部除去被毛细芯占据的部分均为蒸汽通道，液体工质和汽体工质通过多孔的毛细芯内壁面进行传热传质；

管壳(3)上带有翅片，用于桁架式气液相变传热装置的安装固定；

任意两个管壳(3)之间能够通过接头(1)连接，形成桁架结构，管壳(3)与接头(1)焊接密封，桁架结构中所有管壳(3)至少有一个管壳(3)留有一个自由端，该自由端上焊接充装端盖(5)，充装端盖(5)上设有通孔，充装管(2)插入充装端盖(5)的通孔后与充装端盖(5)焊接成一体；工质充装完成后，充装管(2)通过冷焊密封，封装端盖(4)焊接在管壳(3)的其它自由端，使管壳(3)封闭；

桁架式汽液相变传热装置作为空间光学相机支撑桁架的同时，通过内部汽液相变传热工质的蒸发及冷凝换热，将空间光学相机内部热源工作热耗高效均匀的传递至相机主体结构。

2.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：桁架结构中所有管壳(3)之间的毛细芯互相导通，蒸汽通道互相导通。

3.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：任意两个管壳(3)之间能够通过接头(1)连接，形成桁架结构，具体为：任意两个管壳(3)中，一个管壳的一端通过接头(1)与另一个管壳的一端连接，一个管壳的另一端与桁架结构内其它管壳连接，另一个管壳的另一端与桁架结构内其它管壳连接，形成桁架结构。

4.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：通过充装管(2)灌注额定量汽液相变工质，液体工质及蒸汽工质能够分别沿管壳(3)内的毛细芯及蒸汽通道到达桁架结构的任意部位。

5.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：桁架结构的任一管壳的任一部位受热时，该部位毛细芯内的液体工质吸热蒸发，变成高压蒸汽进入蒸汽通道，高压蒸汽通过相互连通的蒸汽通道进入桁架结构除受热部位的其它任意部位，并在其它任意部位毛细芯内壁面冷凝成液体工质，液体工质再沿相互连通的毛细芯靠受热蒸发部位产生的毛细抽吸力的作用回流到受热蒸发部位，如此循环不已，通过工质流动和汽液相变，实现桁架式汽液相变传热装置的传热和均温，整体温差在1～2℃之间。

6.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：接头的形状包括：T型，L型，十字型，异型。

7.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：桁架结构中，接头(1)内部设有的具有毛细吸力的毛细芯与管壳(3)内部设有具有毛细吸力的毛细芯导通。

8.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：桁架结构中，接头(1)内部设有的蒸汽通道与管壳(3)内部设有的蒸汽通道导通。

9.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：当工质通过接头时，工质从接头一端的蒸汽通道或毛细芯分别进入其他端的蒸汽通道或毛细芯，进而进入到其他管壳内，实现工质到达装置内任意部位的目的。

10.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：桁架结构的形状，包括：二维的圆形、矩形、异形平面结构和三维的圆柱型、立方型、异形。

11.一种桁架式气液相变传热装置的组装焊接方法，其特征在于步骤如下：

(1)将各管壳通过接头组装连接形成桁架结构，组装过程中管壳与接头中的毛细芯需互相连通；

(2)将管壳(3)与接头(1)焊接密封；

(3)桁架结构中，至少有一个管壳(3)留有1个不与接头相连的自由端，在该自由端上焊接充装端盖，充装端盖上设有通孔；

(4)判断桁架结构中是否还存在管壳的自由端，若存在，则将封装端盖焊接在管壳的自由端，使自由端封闭；否则不做处理；

(5)将充装管(2)插入充装端盖上的通孔后与充装端盖焊接成一体；

(6)通过充装管(2)进行工质充装；

(7)工质充装完成后，充装管(2)通过冷焊密封，完成桁架式汽液相变传热装置的组装焊接，桁架式汽液相变传热装置作为空间光学相机支撑桁架的同时，通过内部汽液相变传热工质的蒸发及冷凝换热，将空间光学相机内部热源工作热耗高效均匀的传递至相机主体结构。