热模块5包括:加热工质源模块1的工质源加热器501、加热热管的热管加热平台502、加热工质流动管路的加热器503;
[0043]抽真空模块对热管及加热工质流动管路进行抽真空；
[0044]工质回收模块对热管充装后工质流动管路中残留的相变工质进行回收。
[0045]根据本发明提供的一种上述的热管相变工质的充装装置的使用方法，包括如下步骤:
[0046]第一步:完成热管801与热管接口处的阀门304的连接，完成抽真空模块6与抽真空模块进口处的阀门302的连接；
[0047]第二步:关闭工质源模块出口处的阀门301，打开抽真空模块进口处的阀门302、工质回收模块进口处的阀门303、热管接口处的阀门304 ；
[0048]第三步:打开抽真空模块6抽真空至极限真空度后，关闭抽真空模块进口处的阀门302;打开工质源加热器501、热管加热平台502、加热器503，分别将工质源模块1、热管、工质流动管路加热至设定的温度，所述设定的温度使得相变工质在充注过程中一直处于液态；
[0049]第四步:充装热管，具体为:打开工质源模块出口处的阀门301，使从工质源模块1延伸出用于连接到热管接口的管道内充满相变工质，然后打开热管接口处的阀门304充装热管，待相变工质充装完成后关闭热管接口处的阀门304 ；热管充装完成后，取下热管；
[0050]第五步:回收相变工质，具体为:关闭工质源模块出口处的阀门301，打开工质回收模块进口处的阀门303，依靠工质回收模块内部真空将工质流动管路中的相变工质吸走回收。
[0051 ] 优选地，还包括如下步骤:
[0052]第六步:关闭工质源加热器501、热管加热平台502、加热器503。
[0053]优选地，所述热管为航天用槽道相变热管，所采用的相变工质在-10°C到45°C的环境温度下处于固态。
[0054]优选地，相变工质充装过程的加热温度为热管高温检测所达到的温度，保证充装过程热管中有足够的膨胀量。
[0055]在一个优选的【具体实施方式】中，以十八烷石蜡为热管相变工质，以两通道热管为被充装热管，充装装置将石蜡加热成为液态，并以液态充装到热管中，每次完成5根热管的充装。如图1所示为热管充装装置的原理图，图2所示为热管充装装置的正视图。包括工质源模块、工质流动管路模块、控制阀组模块、温度控制模块、加热模块、抽真空模块、工质回收模块。其中，工质源模块、控制阀组模块、温度控制模块、加热模块、抽真空模块、工质回收模块均与工质流动管路模块相连，组成整个热管相变工质充装装置。
[0056]工质容器下部有出口，并与管道相连，出口在下部能保证工质能更好的流入管道；工质容器内部预埋有热加器，加热器为电加热器。
[0057]工质流动管路模块包括连接整个充装装置各模块的管路，在抽真空前，需先将各部件与阀门之间的管路充满工质，以减少抽真空后管路残余空气对充装的影响。
[0058]控制阀组模块包括充装过程中控制流程切换的各个阀门，包括工质容器阀门、抽真空模块阀门、回收模块阀门各热管阀门。所有阀门全部采用手动球阀，阀门需保证密封性，抽真空后不泄露。
[0059]温度控制模块控制加热模块各部分的加热温度为设定的温度，优选地选用的相变工质石蜡设定温度为95°C，控温精度为± 1°C。
[0060]抽真空模块选用机械真空栗，能完成整个装置的抽真空过程。
[0061 ]加热模块包括:工质加热器、热管加热器平台、管路加热器。工质加热器预埋在工质容器中，采用电加热；管路加热器包裹在所有流动管路的外围，采用电加热，保证工质在流动过程中的加热;热管加热平台能容纳所有被充装热管，并有热管的固定卡位和压紧把手801，保证热管能紧密的安装在热管加热平台上，充分加热;加热装置预埋在平台内部，采用电加热，保证各个热管安装后能得到充分的加热。所有加热器在温度控制模块的控制下实现95°C，土 1°C的恒温加热。
[0062]工质回收模块为一个能容纳大量工质的密闭容器，与连接管路的连接口处于上部，用于回收充装过程中的残余工质；另外，回收的残余工质出口处于底部，用于排出回收的残余工质。
[0063]本发明针对常温有相变过程的工质，采用全充装过程加热的方法保证工质处于自由流动态并避免因相变与热胀冷缩造成的热管损坏;采用抽真空的方法保证工质向热管中的充装、管路残余工质的回收以及减少热管中杂质对热管的腐蚀影响。
[0064]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
【主权项】
1.一种热管相变工质的充装装置，其特征在于，包括:工质源模块(1)、工质流动管路、控制阀组模块、温度控制模块(4)、加热模块、抽真空模块(6)、工质回收模块(7)； 工质源模块(1)包括:工质容器(101)、相变工质(102)、工质出口(103);相变工质(102)位于工质容器(101)内，工质容器(101)的出口构成工质出口(103)，工质源模块(1)通过工质出口(103)与工质流动管路连接； 工质流动管路包括:从工质源模块(1)延伸出用于连接到热管接口的管道、从抽真空模块(6)延伸出用于连接到热管接口的管道、从工质回收模块(7)延伸出用于连接到热管接口的管道； 控制阀组模块包括:均安装于工质流动管路的管道上的工质源模块出口处的阀门(301),抽真空模块进口处的阀门(302)、工质回收模块进口处的阀门(303)、热管接口处的阀门(304);控制阀组模块通过阀门控制用于相变工质充装过程的切换； 温度控制模块(4)控制加热模块对工质源模块(1 )、工质流动管路、热管进行温度调节；加热模块(5)包括:加热工质源模块(1)的工质源加热器(501 )、加热热管的热管加热平台(502)、加热工质流动管路的加热器(503); 抽真空模块对热管及加热工质流动管路进行抽真空； 工质回收模块对热管充装后工质流动管路中残留的相变工质进行回收。2.—种权利要求1所述的热管相变工质的充装装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤: 第一步:完成热管(801)与热管接口处的阀门(304)的连接，完成抽真空模块(6)与抽真空模块进口处的阀门(302)的连接； 第二步:关闭工质源模块出口处的阀门(301)，打开抽真空模块进口处的阀门(302)、工质回收模块进口处的阀门(303 )、热管接口处的阀门(304); 第三步:打开抽真空模块(6)抽真空至极限真空度后，关闭抽真空模块进口处的阀门(302);打开工质源加热器(501)、热管加热平台(502)、加热器(503)，分别将工质源模块(1)、热管、工质流动管路加热至设定的温度，所述设定的温度使得相变工质在充注过程中一直处于液态； 第四步:充装热管，具体为:打开工质源模块出口处的阀门(301)，使从工质源模块(1)延伸出用于连接到热管接口的管道内充满相变工质，然后打开热管接口处的阀门(304)充装热管，待相变工质充装完成后关闭热管接口处的阀门(304);热管充装完成后，取下热管；第五步:回收相变工质，具体为:关闭工质源模块出口处的阀门(301)，打开工质回收模块进口处的阀门(303)，依靠工质回收模块内部真空将工质流动管路中的相变工质吸走回收。3.根据权利要求2所述的热管相变工质的充装装置的使用方法，其特征在于，还包括如下步骤: 第六步:关闭工质源加热器(501)、热管加热平台(502)、加热器(503)。4.根据权利要求2所述的热管相变工质的充装装置的使用方法，其特征在于，所述热管为航天用槽道相变热管，所采用的相变工质凝固点在_10°C到45°C的范围内。5.根据权利要求1所述的热管相变工质的充装装置，其特征在于，相变工质充装过程的加热温度为热管高温检测所达到的温度，保证充装过程热管中有足够的膨胀量。
【专利摘要】本发明提供了一种热管相变工质的充装装置及其使用方法，包括：工质源模块、工质流动管路模块、控制阀组模块、温度控制模块、加热模块、抽真空模块、工质回收模块。本发明方法采用工质全充装过程加热的方法保证工质处于流动态，能快速高效地将相变工质充装到热管中，解决了相变工质在充注过程中因为凝固造成的管道阻塞、热管中工质无法充满、充装速度慢等问题，保证热管相变工质的充装量；加热充装减小了相变工质热胀冷缩所造成的使用过程中的胀裂等不良现象。以抽真空的方法加快了工质的流动，提高充装速度，减少热管充装前因为存在空气等杂质而造成的腐蚀、气泡等问题。
【IPC分类】F28D15/02
【公开号】CN105444596
【申请号】CN201510934902
【发明人】任彬, 陈福胜, 杨定宇, 陈辉
【申请人】上海利正卫星应用技术有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月14日