熱管工質(zhì)充裝臺及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種熱管工質(zhì)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(fā)明用于熱管液氨充裝，由于采取上述的技術(shù)方案，解決了對熱管管殼抽真空及充裝液氨的技術(shù)難題，可實現(xiàn)將熱管管殼抽到一定的真空度后，再向熱管管殼內(nèi)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(zhì)充裝臺及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱管工質(zhì)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(shù)】
[0002]熱管是一種利用工質(zhì)的蒸發(fā)、凝結(jié)相變和循環(huán)流動而工作的器械。由于液體蒸發(fā)和凝結(jié)時的熱阻很小，因此利用熱管可以實現(xiàn)在小溫差下傳遞大熱量。由于熱管具有傳熱量大、結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(nèi)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(nèi)。但現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)手段普遍存在精度較低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是為了解決熱管生產(chǎn)過程中的液氨充裝問題，本發(fā)明提供一種用于熱管生產(chǎn)過程中液氨充裝操作的設(shè)備及其控制方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的熱管工質(zhì)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(xì)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(yōu)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(shè)置在閥體16端口構(gòu)成閥口 S3以用來固定熱管毛細(xì)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(nèi)，壓接螺帽23設(shè)置在閥體16端口構(gòu)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(nèi)。
[0011]優(yōu)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(yōu)選地，不銹鋼管12包覆有隔熱材料。
[0018]優(yōu)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(xiàn)液氨在重力作用下自動流入熱管中。
[0019]優(yōu)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(jié)束。
[0020]優(yōu)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(jié)束。
[0021]根據(jù)本發(fā)明提供的上述的熱管工質(zhì)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(xì)管連接到熱管工質(zhì)充裝臺的組合閥10上；
[0023]第二步:關(guān)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(yīng)不銹鋼管12抽真空到5Pa以下，以去除熱管工質(zhì)充裝臺內(nèi)的水汽和雜質(zhì)；
[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(guān)和液氨加注閥6，加注液氨到石英管I中，當(dāng)液氨加注到指定量后關(guān)閉液氨加注閥6 ;關(guān)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(wěn)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(shù)達到5X 10°Pa以下后需繼續(xù)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(nèi)蒸發(fā)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(xì)管；旋松手輪21抽真空，以排除組合閥10內(nèi)的殘留的少量液氨；待真空儀4的示數(shù)達到常壓后將旋緊手輪21，并卸下毛細(xì)管料頭。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0029]本發(fā)明用于熱管液氨充裝，由于采取上述的技術(shù)方案，解決了對熱管管殼抽真空及充裝液氨的技術(shù)難題，可實現(xiàn)將熱管管殼抽到一定的真空度后，再向熱管管殼內(nèi)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(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0031]圖1為本發(fā)明的熱管工質(zhì)充裝臺正視圖；
[0032]圖2為圖1中熱管工質(zhì)充裝臺的左視圖；
[0033]圖3為圖1中熱管工質(zhì)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(xì)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(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。[0069]本發(fā)明涉及一種熱管工質(zhì)充裝臺，公開了一種用于向有熱管內(nèi)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(xì)管與組合閥連接。本發(fā)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(fā)明的熱管工質(zhì)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(zhì)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(shè)置在閥體16端口構(gòu)成閥口 S3以用來固定熱管毛細(xì)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(nèi)，壓接螺帽23設(shè)置在閥體16端口構(gòu)成閥口 S2，螺紋針型閥閥芯24安裝在閥體16內(nèi)，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(xiàn)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(nèi)液氨的汽化量，提高液氨充裝精度；通過石英管I內(nèi)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(jié)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(jié)束。
[0073]本發(fā)明具體實施如下:
[0074]第一步:按圖1并結(jié)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(xì)管連接到熱管工質(zhì)充裝臺的組合閥10上。
[0075]第二步:關(guān)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(yīng)不銹鋼管12抽真空到5Pa以下，以去除充裝臺內(nèi)的水汽和雜質(zhì)。
[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(guān)和液氨加注閥6，加注液氨到石英管I中，當(dāng)液氨加注到指定量后關(guān)閉液氨加注閥6 ;關(guān)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(wěn)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(shù)達到5X 10°Pa以下后需繼續(xù)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(nèi)蒸發(fā)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(xì)管。旋松手輪21抽真空，以排除組合閥10內(nèi)的殘留的少量液氨。待真空儀4的示數(shù)達到常壓后將旋緊手輪21，并卸下毛細(xì)管料頭。
[0080]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種熱管工質(zhì)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(xì)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(jù)權(quán)利要求1所述的熱管工質(zhì)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(shè)置在閥體(16)端口構(gòu)成閥口 S3以用來固定熱管毛細(xì)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(nèi)，壓接螺帽(23)設(shè)置在閥體(16)端口構(gòu)成閥口 S2，螺紋針型閥閥芯(24)安裝在閥體(16)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管工質(zhì)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(jù)權(quán)利要求3所述的熱管工質(zhì)充裝臺，其特征在于，不銹鋼管(12)包覆有隔熱材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熱管工質(zhì)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(xiàn)液氨在重力作用下自動流入熱管中。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熱管工質(zhì)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(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熱管工質(zhì)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(jié)束。
8.—種權(quán)利要求3至7中任一項所述的熱管工質(zhì)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(xì)管連接到熱管工質(zhì)充裝臺的組合閥(10)上；第二步:關(guān)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(yīng)不銹鋼管(12)抽真空到5Pa以下，以去除熱管工質(zhì)充裝臺內(nèi)的水汽和雜質(zhì)； 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(guān)和液氨加注閥(6)，加注液氨到石英管(I)中，當(dāng)液氨加注到指定量后關(guān)閉液氨加注閥(6);關(guān)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(wěn)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(shù)達到5X IO0Pa以下后需繼續(xù)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(nèi)蒸發(fā)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(xì)管；旋松手輪(21)抽真空，以排除組合閥(10)內(nèi)的殘留的少量液氨；待真空儀(4)的示數(shù)達到常壓后將旋緊手輪(21)，并卸下毛細(xì)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(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】李志慧, 祝朋, 黃建雯, 季琨, 王曉占 申請人:上海衛(wèi)星裝備研究所