[實用新型]熱控裝置

有效

• 申請號: 201820525634.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN208075640U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 趙雅楠;陳厚磊;梁驚濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本實用新型涉及熱控領域，公開了一種熱控裝置，其包括：冷源；熱管裝置，包括冷凝器、蒸發器以及將所述冷凝器與所述蒸發器連接的連接管，所述冷凝器與所述冷源連接；以及真空系統，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內，所述真空套管套設在所述連接管外，所述真空套管的內壁與所述連接管的外壁之間具有間隙，所述間隙內形成真空環境。套設在所述連接管外的所述真空套管方案使得整個熱控裝置的絕熱真空系統結構緊湊，無須龐大的真空罩及冷屏，大幅減小外界的環境漏熱，整個熱控裝置占用空間小，更加便于系統靈活布局。

技術領域

本實用新型涉及熱控領域，特別是涉及一種熱控裝置。

背景技術

隨著科學技術的發展，低溫應用技術在超導電子、低溫光學、航空航天以及生物醫療等諸多領域得到廣泛的應用和發展。目前的低溫冷源主要有低溫制冷機以及低溫液體存儲器等，通常將被冷卻器件與冷源直接接觸進行冷卻。然而，在很多應用環境中，低溫制冷機的機械振動、電磁干擾會對被冷卻器件的工作性能造成影響，或者有些低溫系統布局要求被冷卻器件無法直接與冷源連接接觸，因此需要在低溫冷源與被冷卻器件之間實現柔性傳熱或者遠距離高效傳熱。

低溫回路熱管是一種利用工作介質發生氣液相變進行高效傳熱的熱控設備，主要包括蒸發器、冷凝器、氣體管路、液體管路，通過氣體管路、液體管路將蒸發器和冷凝器進行連接，組成封閉回路，與傳統熱管相比，其毛細結構僅存在于蒸發器內部，蒸發器與冷凝器之間通過柔性金屬薄壁管連接，工質流經金屬薄壁管能夠獲得更小的流動阻力，而且氣液工質分別沿著不同路徑流動，避免發生流動攜帶問題，能夠實現更高的傳熱效率。通過低溫回路熱管將低溫冷源與被冷卻器件進行連接，更有利于實現遠距離傳熱、隔離振動和電磁干擾等，因此傳熱效率更高，在航天、超導、電子器件等領域得到了廣泛的應用。

現有低溫回路熱管的蒸發器和冷凝器之間通常具有兩條、三條甚至更多條傳輸管路，結構繁雜，在低溫系統中需要占用更多的系統空間，布置管路的時候需要設置更多的固定支撐結構。由于低溫回路熱管在較低的工作溫度下進行傳熱，系統漏熱大小對其能否正常工作存在很大影響。當環境溫度較高時，低溫回路熱管內部的液體工質在沿著管路流動過程中很容易發生燒干，由液態變為氣態，影響其傳熱穩定性，甚至造成低溫回路熱管工作失效，因此通常要對低溫回路熱管進行精細地絕熱設計，盡可能減小環境漏熱。在很多應用場合，雖然被冷卻器件的體積和質量很小，但是為了使低溫系統能夠正常運行，將低溫冷源、低溫回路熱管與被冷卻器件集成以后，需要在它們外部包裹絕熱多層，甚至要設計低溫冷屏進行絕熱保護，同時要考慮支撐絕熱設計，然后再將它們置于體積龐大的真空絕熱系統中，采取種種措施降低系統漏熱，保障低溫系統能夠正常運行，從而不得不占用更大的系統空間，增加了系統的復雜性，限制了低溫技術向更廣泛的應用領域擴展。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型的目的是提供一種熱控裝置，保證包含冷源和熱管的熱控裝置的傳熱性能的同時，解決其結構復雜、占用空間大的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種熱控裝置，其包括：冷源；熱管裝置，包括冷凝器、蒸發器以及將所述冷凝器與所述蒸發器連接的連接管，所述冷凝器與所述冷源連接；以及真空系統，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內，所述真空套管套設在所述連接管外，所述真空套管的內壁與所述連接管的外壁之間具有間隙，所述間隙內形成真空環境。

優選地，所述連接管內部包括液體通道和氣體通道，所述冷凝器、所述液體通道、所述蒸發器、所述氣體通道、所述冷凝器依次連通形成回路。

優選地，所述連接管為內外套管結構，所述液體通道和所述氣體通道中的其中一個形成于所述內外套管結構的內管內，所述液體通道和所述氣體通道中的另一個形成于所述內外套管結構的外管與內管之間。