[其他]一種新結(jié)構(gòu)的熱管黑體

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86202668
• 申請日: 1986-04-25
• 公開（公告）號: CN86202668U
• 公開（公告）日: 1987-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張錫華
• 申請（專利權(quán)）人: 西北電訊工程學(xué)院
• 主分類號: G01J5/28
• 分類號: G01J5/28
• 代理公司: 陜西省發(fā)明專利服務(wù)中心
• 代理人: 王品華

本實(shí)用新型涉及紅外技術(shù)中的一種黑體輻射源。

現(xiàn)有的熱管黑體有兩種結(jié)構(gòu)〔美國專利號U.S.P.3.699，343，1972年〕，一種是重力型的，一種是毛細(xì)力型的。但重力型的體積大，重量重，形狀復(fù)雜，纏繞電熱絲的空間受限制，工作單位不能任意改換，同時由于蒸氣流動方向與液體回流方向相向，因而蒸氣流把液體攜帶到冷凝區(qū)，使加熱區(qū)干涸，發(fā)生攜帶極限。毛細(xì)力型則必須使用吸液芯，而吸液芯在輻射腔外固定是很困難的，尤其是彈性的金屬吸液芯與形狀復(fù)雜的輻射腔緊密貼附，在工藝上極為復(fù)雜，而且制造成本高。

本實(shí)用新型的目的是把重力型與毛細(xì)力型，兩種熱管黑體的部分結(jié)構(gòu)混合在一起，作成一個新結(jié)構(gòu)的熱管黑體。

本實(shí)用新型是將輻射腔與外殼連成一端封閉的經(jīng)向熱管，熱管外殼與其內(nèi)壁設(shè)有吸液芯，構(gòu)成熱管的加熱區(qū)，輻射腔的外表面不設(shè)吸液芯，構(gòu)成熱管的冷凝區(qū)。吸液芯依靠本身的彈性力與管壁貼緊。工作時利用加熱器加熱熱管外殼，吸液芯內(nèi)的工質(zhì)被加熱，液化，一部分蒸發(fā)，蒸氣流向輻射腔外表面，接觸輻射腔冷壁時，凝結(jié)放出凝結(jié)潛熱，利用凝結(jié)潛熱加熱輻射腔腔壁，輻射腔向外輻射能量。冷凝的工質(zhì)依靠重力流到外殼底部，再依靠吸液芯的毛細(xì)力流到整個加熱區(qū)，完成工質(zhì)的循環(huán)，維持熱管的正常工作。

熱管外殼的外壁固定在定位套內(nèi)，定位套外裝有電熱器。定位套是個薄壁金屬圓筒。電熱器是用電熱絲套上陶瓷管作成。

本實(shí)用新型由于在輻射腔外表面不設(shè)吸液芯，因而結(jié)構(gòu)緊湊簡單，制造成本低，輻射腔內(nèi)表面溫度更趨均勻，更接近熱管內(nèi)的溫度；同時由于加熱區(qū)大，熱通量密度小，蒸氣流和回流液體所走途徑不同且短，蒸氣通道內(nèi)的質(zhì)量流和截面積變化甚微，不致形成收縮－擴(kuò)張噴管，所以大大提高了沸騰傳輸極限，攜帶傳熱極限和聲速傳熱極限；另外由于工質(zhì)的純度要求可低，因此，可采用過濾法純化工質(zhì)，以免用昂貴的專用排氣臺和充裝設(shè)備。

以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本實(shí)用新型的一種具體結(jié)構(gòu)縱向剖面圖。

圖2是圖1沿A－A線的剖視圖。

參照圖1，熱管外殼〔1〕和輻射腔〔3〕連成一對封閉的徑向熱管，熱管外殼〔1〕的內(nèi)壁用適當(dāng)?shù)奈盒尽?〕復(fù)蓋，在抽真空后充其一定量的工質(zhì)（圖中未畫出）再封口。熱管外殼〔1〕的外壁固定在定位套〔6〕內(nèi)。定位套〔6〕外邊裝有電熱器〔4〕，定位套〔6〕是個薄壁金屬圓筒。加熱器〔4〕是用電熱絲〔15〕套上陶瓷管〔14〕做成，用耐火纖維〔7〕固定在爐體〔10〕內(nèi)。爐體〔10〕的外園和端面上裝有可卸式的水冷套〔8〕和水冷屏〔9〕，以便修理和更換。熱管中的蒸氣壓力決定于工質(zhì)的種類和工作溫度，當(dāng)工作溫度為1個大氣壓時，正好抵消外界大氣壓力，使管內(nèi)受壓為零。工質(zhì)的選擇主要根據(jù)工作溫度而定，本實(shí)用新型采用鉀工質(zhì)。吸液芯是提供液體工質(zhì)回流的通道和產(chǎn)生毛細(xì)力，本實(shí)用新型的吸液芯采用6層150目Icr18Ni9Ti不銹鋼絲網(wǎng)。輻射腔內(nèi)表面用高溫氧化提高其發(fā)射率，最大輻射口直徑為80mm，輻射面溫度不均勻小于2K，儀器重10公斤，外形尺寸為φ225×250mm，平衡時加熱功率小于300瓦，輻射功率達(dá)150瓦。工作時，加熱器〔4〕接到精密控溫儀〔13〕上，溫度傳感器〔12〕放在測溫筒〔5〕中，測溫筒〔5〕盡可能接近輻射腔〔3〕的表面，使測溫筒〔5〕內(nèi)的溫度接近于輻射腔〔3〕的輻射面溫度。溫度傳感器〔12〕采用雙支結(jié)構(gòu)，一支作溫度指示接到指示器〔11〕，另一支作精密控溫用，連到精密控溫儀〔13〕上。