熱管工質充裝臺及其控制方法
【專利摘要】本發明提供了一種熱管工質充裝臺及其控制方法，包括：石英管1、真空泵2、四通接頭3、真空儀4、液氨瓶接頭5、液氨加注閥6、三通接頭7、液氨排空閥8、排氨氣接頭9、組合閥10、金屬波紋管11；組合閥10包括螺紋針型閥閥芯24、手輪21，其中，螺紋針型閥閥芯24、手輪21用于控制組合閥10的通斷。本發明用于熱管液氨充裝，由于采取上述的技術方案，解決了對熱管管殼抽真空及充裝液氨的技術難題，可實現將熱管管殼抽到一定的真空度后，再向熱管管殼內充裝定量的液氨，取得了操作便捷、效率高、安全可靠等有益效果，充裝精度可以達到±0.5g。
【專利說明】熱管工質充裝臺及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熱管工質充裝臺，是一種用于熱管液氨抽真空及液氨充裝的充裝臺及其控制方法。
【背景技術】
[0002]熱管是一種利用工質的蒸發、凝結相變和循環流動而工作的器械。由于液體蒸發和凝結時的熱阻很小，因此利用熱管可以實現在小溫差下傳遞大熱量。由于熱管具有傳熱量大、結構緊湊、無運動部件和不消耗能源等的突出特點，近幾十年已成為航天器熱控制的主要手段之一。
[0003]熱管生產過程中的重要工序是液氨充裝，其主要的要求是在充裝液氨前要先將熱管管殼內的真空度抽到5Pa以下，再將定量的液氨(精度±0.5g)充裝到熱管管殼內。但現有技術中的技術手段普遍存在精度較低的問題。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是為了解決熱管生產過程中的液氨充裝問題，本發明提供一種用于熱管生產過程中液氨充裝操作的設備及其控制方法。
[0005]根據本發明提供的熱管工質充裝臺，包括:石英管1、真空泵2、四通接頭3、真空儀
4、液氨瓶接頭5、液氨加注閥6、三通接頭7、液氨排空閥8、排氨氣接頭9、組合閥10、金屬波紋管11 ;
[0006]四通接頭3包括接頭Al、A2、A3、A4這四個接頭；四通接頭3的接頭Al和接頭A2分別連接真空儀4的2個硅管，四通接頭3的接頭A3連接組合閥10的一端閥口 SI，四通接頭3的接頭A4通過金屬波紋管11連接真空泵2 ；
[0007]三通接頭7包括接頭B1、B2、B3這三個接頭；組合閥10的另一端閥口 S2連接三通接頭7的接頭BI，三通接頭7的接頭B2通過液氨加注閥6連接至液氨瓶接頭5，三通接頭7的接頭B3通過石英管1、液氨排空閥8連接至排氨氣接頭9 ;組合閥10的還有一端閥口 S3為熱管毛細管連接口 ；
[0008]組合閥10包括螺紋針型閥閥芯24、手輪21，其中，螺紋針型閥閥芯24、手輪21用于控制組合閥10的通斷。
[0009]優選地，組合閥10包括:第一壓緊螺帽13、第一壓緊蓋14、第一圓柱形密封圈15、閥體16、主軸17、第二壓緊螺帽18、第二圓柱形密封圈19、第二壓緊蓋20、手輪21、壓接螺帽23和螺紋針型閥閥芯24 ；
[0010]第一壓緊螺帽13、第一壓緊蓋14、第一圓柱形密封圈15依次緊密連接設置在閥體16端口構成閥口 S3以用來固定熱管毛細管，第二壓緊螺帽18、第二圓柱形密封圈19、第二壓緊蓋20依次緊密連接進而將手輪21的主軸17安裝在閥體16內，壓接螺帽23設置在閥體16端口構成閥口 S2，閥口 S2連接三通接頭(7)，螺紋針型閥閥芯24安裝在閥體16內。
[0011]優選地，如下管路采用不銹鋼管12:[0012]四通接頭3的接頭A3與組合閥10的一端閥口 SI之間的管路；
[0013]組合閥10的另一端閥口 S2與三通接頭7的接頭BI之間的管路；
[0014]三通接頭7的接頭B2與液氨瓶接頭5之間的管路；
[0015]三通接頭7的接頭B3與石英管I之間的管路；
[0016]石英管I與排氨氣接頭9之間的管路。
[0017]優選地，不銹鋼管12包覆有隔熱材料。
[0018]優選地，石英管I連接三通接頭7的一端出液口中心點、三通接頭7的接頭B3的端口中心點、三通接頭7的接頭BI的端口中心點、作為組合閥10進液口的閥口 S2距地面垂直高度依次降低，實現液氨在重力作用下自動流入熱管中。
[0019]優選地，手輪21用于通過主軸17控制對熱管抽真空操作的開始及結束。
[0020]優選地，螺紋針型閥閥芯24用于控制對熱管液氨充裝操作的開始及結束。
[0021]根據本發明提供的上述的熱管工質充裝臺的控制方法，包括如下步驟:
[0022]第一步:通過第一壓緊螺帽13、第一壓緊蓋14、第一圓柱形密封圈15將熱管的毛細管連接到熱管工質充裝臺的組合閥10上；
[0023]第二步:關閉液氨排空閥8、液氨加注閥6 ;打開螺紋針型閥閥芯24，旋開手輪21 ；啟動真空泵2，將熱管、石英管I及相應不銹鋼管12抽真空到5Pa以下，以去除熱管工質充裝臺內的水汽和雜質；
[0024]第三步:旋緊螺紋針型閥閥芯24和手輪21 ;打開液氨排空閥8使石英管I與外界直通；打開液氨儲瓶開關和液氨加注閥6，加注液氨到石英管I中，當液氨加注到指定量后關閉液氨加注閥6 ;關閉液氨排空閥8，使石英管I與外界為微通，保持背壓；待石英管I中的液面穩定后記錄刻度值；
[0025]第四步:旋松手輪21，啟動真空泵2對熱管抽真空，真空儀4的示數達到5X 10°Pa以下后需繼續抽真空，10分鐘后旋緊手輪21停止對熱管抽真空；
[0026]第五步:旋開螺紋針型閥閥芯24向熱管中充裝液氨，注意控制充裝速度，保證不銹鋼管12內蒸發的氨氣充分泄出；待充裝量滿足要求后旋緊螺紋針型閥閥芯24 ；
[0027]第五步:用冷焊鉗鉗斷毛細管；旋松手輪21抽真空，以排除組合閥10內的殘留的少量液氨；待真空儀4的示數達到常壓后將旋緊手輪21，并卸下毛細管料頭。
[0028]與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果:
[0029]本發明用于熱管液氨充裝，由于采取上述的技術方案，解決了對熱管管殼抽真空及充裝液氨的技術難題，可實現將熱管管殼抽到一定的真空度后，再向熱管管殼內充裝定量的液氨，取得了操作便捷、效率高、安全可靠等有益效果，充裝精度可以達到±0.5g。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0031]圖1為本發明的熱管工質充裝臺正視圖；
[0032]圖2為圖1中熱管工質充裝臺的左視圖；
[0033]圖3為圖1中熱管工質充裝臺的后視圖；
[0034]圖4、圖5共同示出本圖1中組合閥10的組成示意圖；[0035]圖6為熱管與組合閥的連接示意圖。
[0036]圖中:
[0037]I為石英管；
[0038]2為真空泵；
[0039]3為四通接頭；
[0040]4為真空儀；
[0041]5為液氨瓶接頭；
[0042]6為液氨加注閥；
[0043]7為三通接頭；
[0044]8為液氨排空閥；
[0045]9為排氨氣接頭；
[0046]10為組合閥；
[0047]11為金屬波紋管；
[0048]12為不銹鋼管；
[0049]13為第一壓緊螺帽；
[0050]14為第一壓緊蓋；
[0051]15為第一圓柱形密封圈；
[0052]16為閥體；
[0053]17為主軸；
[0054]18為第二壓緊螺帽；
[0055]19為第二圓柱形密封圈；
[0056]20為第二壓緊蓋；
[0057]21為手輪；
[0058]22為連接管；
[0059]23為壓接螺帽；
[0060]24為螺紋針型閥閥芯；
[0061]25為充裝臺殼體；
[0062]26為緊固件；
[0063]27為接四通接口；
[0064]28為熱管的毛細管；
[0065]29為熱管；
[0066]30為支撐件；
[0067]31為氨氣回收器連接端。
【具體實施方式】
[0068]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。[0069]本發明涉及一種熱管工質充裝臺，公開了一種用于向有熱管內充裝液氨的充裝臺，包括:石英管及接頭、真空泵、四通接頭、真空儀、液氨瓶接頭、液氨加注閥、三通接頭、液氨排空閥、排氨氣接頭、組合閥、金屬波紋管和不銹鋼管。充裝臺底部安裝真空泵，組合閥安裝在充裝臺的工作臺面上，熱管通過自身的毛細管與組合閥連接。本發明具有對熱管抽真空和定量充裝液氨的功能。
[0070]圖1為本發明的熱管工質充裝臺正視圖；圖2為圖1的左視圖；圖3為圖1的后視圖；圖4、圖5為圖1中組合閥10的組成示意圖。具體地,所述熱管工質充裝臺包括:石英管1、真空泵2、四通接頭3、真空儀4、液氨瓶接頭5、液氨加注閥6、三通接頭7、液氨排空閥
8、排氨氣接頭9、組合閥10、金屬波紋管11和不銹鋼管12。四通接頭3通過卡箍與組合閥
10、金屬波紋管11、真空儀4的2個硅管連接，金屬波紋管11通過卡箍與真空泵2連接；其它組件通過不銹鋼管12連接在一起，具體地，組合閥10的另一端閥口連接三通接頭7的接頭BI，三通接頭7的接頭B2通過液氨加注閥6連接至液氨瓶接頭5，三通接頭7的接頭B3通過石英管1、液氨排空閥8連接至排氨氣接頭9，參見圖1、2、3。
[0071]組合閥包括:第一壓緊螺帽13、第一壓緊蓋14、第一圓柱形密封圈15、閥體16、主軸17、第二壓緊螺帽18、第二壓緊蓋20、第二圓柱形密封圈19、手輪21、連接管22、壓接螺帽23和螺紋針型閥閥芯24組成。第一壓緊螺帽13、第一壓緊蓋14、第一圓柱形密封圈15依次緊密連接設置在閥體16端口構成閥口 S3以用來固定熱管毛細管，第二壓緊螺帽18、第二圓柱形密封圈19、第二壓緊蓋20依次緊密連接進而將手輪21的主軸17安裝在閥體16內，壓接螺帽23設置在閥體16端口構成閥口 S2，螺紋針型閥閥芯24安裝在閥體16內，參見圖4、圖5。
[0072]更為具體地，所述的石英管I的上接頭通過液氨排空閥8與排氨氣接頭9連接連通；向石英管I中加注液氨時，要打開液氨排空閥8使石英管I與氨氣回收裝置直通，保證氨氣不會對石英管I造成過大的沖擊而損壞石英管I。如圖3所示，所述的石英管I下接頭出液口中心點、三通接頭7右端口中心點、三通接頭7左端口中心點、組合閥10進液口距地面垂直高度依次降低，實現液氨在重力作用下自動流入熱管中。所述的不銹鋼管12包覆隔熱材料，減少液氨流動過程中不銹鋼管12內液氨的汽化量，提高液氨充裝精度；通過石英管I內液氨液面高度變化計算液氨充裝量。所述的旋動組合閥10中的手輪21帶動主軸17控制對熱管抽真空操作的開始及結束。所述的旋動組合閥10中的螺紋針型閥閥芯24控制對熱管液氨充裝操作的開始及結束。
[0073]本發明具體實施如下:
[0074]第一步:按圖1并結合附圖3所示，通過第一壓緊螺帽13、第一壓緊蓋14、第一圓柱形密封圈15將熱管的毛細管連接到熱管工質充裝臺的組合閥10上。
[0075]第二步:關閉液氨排空閥8、液氨加注閥6 ;打開螺紋針型閥閥芯24，旋開手輪21 ；啟動真空泵2，將熱管、石英管I及相應不銹鋼管12抽真空到5Pa以下，以去除充裝臺內的水汽和雜質。
[0076]第三步:旋緊螺紋針型閥閥芯24和手輪21 ;打開液氨排空閥8使石英管I與外界直通；打開液氨儲瓶開關和液氨加注閥6，加注液氨到石英管I中，當液氨加注到指定量后關閉液氨加注閥6 ;關閉液氨排空閥8，使石英管I與外界為微通，保持背壓。待石英管I中的液面穩定后記錄刻度值。[0077]第四步:旋松手輪21，啟動真空泵2對熱管抽真空，真空儀4的示數達到5X 10°Pa以下后需繼續抽真空，10分鐘后旋緊手輪21停止對熱管抽真空。
[0078]第五步:旋開螺紋針型閥閥芯24向熱管中充裝液氨，注意控制充裝速度，保證不銹鋼管12內蒸發的氨氣充分泄出。待充裝量滿足要求后旋緊螺紋針型閥閥芯24。
[0079]第五步:一人拿住熱管，另一人用冷焊鉗鉗斷毛細管。旋松手輪21抽真空，以排除組合閥10內的殘留的少量液氨。待真空儀4的示數達到常壓后將旋緊手輪21，并卸下毛細管料頭。
[0080]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。
【權利要求】
1.一種熱管工質充裝臺，其特征在于，包括:石英管(I)、真空泵(2)、四通接頭(3)、真空儀(4)、液氨瓶接頭(5)、液氨加注閥(6)、三通接頭(7)、液氨排空閥(8)、排氨氣接頭(9)、組合閥(10)、金屬波紋管(11)； 四通接頭(3)的接頭Al和接頭A2分別連接真空儀(4)的2個硅管，四通接頭(3)的接頭A3連接組合閥(10)的一端閥口 SI，四通接頭(3)的接頭A4通過金屬波紋管(11)連接真空泵(2)； 組合閥(10)的另一端閥口 S2連接三通接頭(7)的接頭BI，三通接頭(7)的接頭B2通過液氨加注閥(6)連接至液氨瓶接頭(5)，三通接頭(7)的接頭B3通過石英管(I)、液氨排空閥(8)連接至排氨氣接頭(9);組合閥(10)的還有一端閥口 S3為熱管毛細管連接口 ；組合閥(10)包括螺紋針型閥閥芯(24)、手輪(21 )，其中，螺紋針型閥閥芯(24)、手輪(21)用于控制組合閥(10)的通斷。
2.根據權利要求1所述的熱管工質充裝臺，其特征在于，組合閥(10)包括:第一壓緊螺帽(13)、第一壓緊蓋(14)、第一圓柱形密封圈(15)、閥體(16)、主軸(17)、第二壓緊螺帽(18)、第二圓柱形密封圈(19)、第二壓緊蓋(20)、手輪(21)、壓接螺帽(23)和螺紋針型閥閥芯(24)； 第一壓緊螺帽(13)、第一壓緊蓋(14)、第一圓柱形密封圈(15)依次緊密連接設置在閥體(16)端口構成閥口 S3以用來固定熱管毛細管，第二壓緊螺帽(18)、第二圓柱形密封圈(19)、第二壓緊蓋(20)依次緊密連接進而將手輪(21)的主軸(17)安裝在閥體(16)內，壓接螺帽(23)設置在閥體(16)端口構成閥口 S2，螺紋針型閥閥芯(24)安裝在閥體(16)內。
3.根據權利要求1所述的熱管工質充裝臺，其特征在于，如下管路采用不銹鋼管(12): 四通接頭(3)的接頭A3與組合閥(10)的一端閥口 SI之間的管路； 組合閥(10)的另一端閥口 S2與三通接頭(7)的接頭BI之間的管路； 三通接頭(7)的接頭B2與液氨瓶接頭(5)之間的管路； 三通接頭(7)的接頭B3與石英管(I)之間的管路； 石英管(I)與排氨氣接頭(9)之間的管路。
4.根據權利要求3所述的熱管工質充裝臺，其特征在于，不銹鋼管(12)包覆有隔熱材料。
5.根據權利要求2或3所述的熱管工質充裝臺，其特征在于，石英管(I)連接三通接頭(7)的一端出液口中心點、三通接頭(7)的接頭B3的端口中心點、三通接頭(7)的接頭BI的端口中心點、作為組合閥(10)進液口的閥口 S2距地面垂直高度依次降低，實現液氨在重力作用下自動流入熱管中。
6.根據權利要求2或3所述的熱管工質充裝臺，其特征在于，手輪(21)用于通過主軸(17)控制對熱管抽真空操作的開始及結束。
7.根據權利要求2或3所述的熱管工質充裝臺，其特征在于，螺紋針型閥閥芯(24)用于控制對熱管液氨充裝操作的開始及結束。
8.—種權利要求3至7中任一項所述的熱管工質充裝臺的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:通過第一壓緊螺帽(13)、第一壓緊蓋(14)、第一圓柱形密封圈(15)將熱管的毛細管連接到熱管工質充裝臺的組合閥(10)上；第二步:關閉液氨排空閥(8)、液氨加注閥(6);打開螺紋針型閥閥芯(24)，旋開手輪(21);啟動真空泵(2)，將熱管、石英管(I)及相應不銹鋼管(12)抽真空到5Pa以下，以去除熱管工質充裝臺內的水汽和雜質； 第三步:旋緊螺紋針型閥閥芯(24)和手輪(21);打開液氨排空閥(8)使石英管(I)與外界直通；打開液氨儲瓶開關和液氨加注閥(6)，加注液氨到石英管(I)中，當液氨加注到指定量后關閉液氨加注閥(6);關閉液氨排空閥(8)，使石英管(I)與外界為微通，保持背壓；待石英管(I)中的液面穩定后記錄刻度值； 第四步:旋松手輪(21)，啟動真空泵(2)對熱管抽真空，真空儀(4)的示數達到5X IO0Pa以下后需繼續抽真空，10分鐘后旋緊手輪(21)停止對熱管抽真空； 第五步:旋開螺紋針型閥閥芯(24)向熱管中充裝液氨，注意控制充裝速度，保證不銹鋼管(12)內蒸發的氨氣充分泄出；待充裝量滿足要求后旋緊螺紋針型閥閥芯(24)； 第五步:用冷焊鉗鉗斷毛細管；旋松手輪(21)抽真空，以排除組合閥(10)內的殘留的少量液氨；待真空儀(4)的示數達到常壓后將旋緊手輪(21)，并卸下毛細管料頭。
【文檔編號】F17C13/02GK103672393SQ201310629183
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】李志慧, 祝朋, 黃建雯, 季琨, 王曉占 申請人:上海衛星裝備研究所