[發明專利]一種用于空間站科學載荷柜的多柔性蒸發器環路熱管控溫系統和方法

有效

• 申請號: 201910224149.0
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN109870053B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 李運澤;蔡本元;熊凱;毛羽豐;李佳欣;李恩輝
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D15/04;F28D15/06;B64G1/50
• 代理公司: 北京金恒聯合知識產權代理事務所 11324
• 代理人: 李強

1.用于空間站科學載荷柜的多柔性蒸發器環路熱管控溫系統，其特征在于包括：

多個平板蒸發器(1)、冷凝器(2)、液體管路(3)、氣體管路(4)、儲液器(5)，

其中：

所述的平板蒸發器(1)包括基板(101)和蓋板(102)，

蒸發器基板(101)具有槽道，槽道中置入有柔性多孔毛細芯(103)、燒結多孔毛細芯(104)和感溫石蠟膠囊(105)，槽道中還具有集氣腔區域(101D)，

蓋板(102)蒸發段具有蓋板肋片(102A)的結構，形成多道集氣槽(102B)，

工質流入燒結多孔毛細芯(104)，由蓋板肋片(102A)的結構導入的熱量使工質蒸發，蒸發產生的蒸氣通過集氣槽(102B)導入集氣腔區域(101D)，再由集氣腔出口流向氣體管路，

其中，當載荷熱負荷增加時，感溫石蠟膠囊(105)中的感溫石蠟受熱后相變形成固-液兩相共存狀態且體積膨脹，該體積膨脹對處于同一槽道的柔性多孔毛細芯(103)造成擠壓，從而使得柔性多孔毛細芯(103)內的液體工質在擠壓力的作用下向燒結多孔毛細芯(104)段移動，使得蒸發端工質的流量變大，蒸發量增加，從而能夠帶走更多的熱量。

2.根據權利要求1所述的用于空間站科學載荷柜的多柔性蒸發器環路熱管控溫系統，其特征在于：

基板和蓋板上在相同位置開有若干通孔(106)，通過螺釘和密封圈密封。

3.根據權利要求1所述的用于空間站科學載荷柜的多柔性蒸發器環路熱管控溫系統，其特征在于：

蒸發器(1)分別橫向布置在機柜(7)的層板(8)上，

冷凝器(2)固定于機柜背部，由空間站中溫回路(6)提供的冷卻流體進行冷卻，

多個儲液器(5)分別連接于各蒸發器(1)的液體管路(3)上，

蒸發器(1)的入口端和冷凝器的出口端通過氣體管路(4)連接，組成完整的循環回路。

4.根據權利要求1所述的用于空間站科學載荷柜的多柔性蒸發器環路熱管控溫系統，其特征在于：

所述冷凝器(2)為管式換熱器，由空間站中溫回路(6)提供的冷卻流體進行冷凝。

5.基于一種多柔性蒸發器環路熱管控溫系統的用于空間站科學載荷柜的多柔性蒸發器環路熱管控溫方法，所述多柔性蒸發器環路熱管控溫系統包括：多個平板蒸發器(1)、冷凝器(2)、液體管路(3)、氣體管路(4)、儲液器(5)，

其中：

所述的平板蒸發器(1)包括基板(101)和蓋板(102)，

蒸發器基板(101)具有槽道，

蓋板(102)蒸發段具有蓋板肋片(102A)的結構，

其特征在于包括：

在所述槽道中置入柔性多孔毛細芯(103)、燒結多孔毛細芯(104)和感溫石蠟膠囊(105)，并在槽道設置集氣腔區域(101D)，

利用所述蓋板肋片(102A)的結構形成多道集氣槽(102B)，

使工質流入燒結多孔毛細芯(104)，

讓由蓋板肋片(102A)的結構導入的熱量使工質蒸發，使蒸發產生的蒸氣通過集氣槽(102B)導入集氣腔區域(101D)，再由集氣腔出口流向氣體管路，

當載荷熱負荷增加時，通過該載荷熱負荷增加使得感溫石蠟膠囊(105)中的感溫石蠟受熱后相變形成固-液兩相共存狀態且體積膨脹，

利用上述體積膨脹對處于同一槽道的柔性多孔毛細芯(103)造成擠壓，從而使得柔性多孔毛細芯(103)內的液體工質在擠壓力的作用下向燒結多孔毛細芯(104)段移動，使得蒸發端工質的流量變大，蒸發量增加，從而能夠帶走更多的熱量。

6.根據權利要求5所述的多柔性蒸發器環路熱管控溫方法，其特征在于：

在基板和蓋板上的相同位置處開設多個通孔(106)，通過密封圈合穿過該通孔的螺釘進行密封。