CN109099740B - 一种桁架式汽液相变传热装置及其组装焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及相变传热技术领域，公开了一种桁架式汽液相变传热装置及其组装焊接方法，内部设有毛细芯的管壳、内部设有毛细芯的接头、封装端盖、充装端盖和充装管。接头的形状包括：T型，L型，十字型，异型。任意两个内部设有毛细芯的管壳之间能通过内部设有毛细芯的接头组成桁架结构，任意两个管壳之间的毛细芯和蒸汽通道都通过接头内的毛细芯和蒸汽通道互相连通，从而实现汽液相变传热工质在整个桁架装置内的循环。本发明在作为空间相机支撑结构的同时，可将空间相机内部热源热耗高效传递到相机结构上，高效节省在轨资源。

Description

一种桁架式汽液相变传热装置及其组装焊接方法
技术领域
本发明涉及一种桁架式汽液相变传热装置及其组装焊接方法，属于相变传热技术领域。
背景技术
空间光学相机对其结构温度水平及稳定性要求较高，一般是20℃±2℃，随着空间相机技术的发展，相机控温精度也在不断提高，有些空间光学相机控温精度要求为±0.3℃，以保证其成像性能。而空间光学相机温度会受空间外热流、低温冷黑空间背景及其内部热源的综合影响，所处空间环境非常恶劣。空间相机各方位所受外热流大小不均，且同一方位所受外热流会周期性波动；相机各方位对低温冷黑空间背景可见角度不一，对低温冷黑背景漏热程度不一；若无热控措施，会导致空间光学相机结构温度波动较大，且温度分布很不均匀。传统热控措施是对曝露于外空间的相机结构件包覆多层隔热组件，尽可能降低空间外热流和低温冷黑背景对相机结构温度造成的影响，但这并不能完全消除空间外热流和低温冷黑空间背景的影响，还需在结构件合适位置布置主动控温加热功率，来统一相机结构温度水平。上述做法，会导致相机内部热源处在高真空室温环境内，在内热源工作时，就需采取合理措施对其工作热耗进行疏导排散，否则其工作温度会较高，不仅影响其附近相机结构的温度，还可能导致其电子器件温度过高被烧坏。传统做法是在相机外部合适方位布置空间辐射散热面，用传热元件将内热源工作热耗传递到散热面，再排向冷黑空间，从而保证内热源工作温度不超标，但当内热源不工作时，内热源仍通过散热面向冷黑空间漏热，就需在内热源上布置补偿功耗，来保证内热源非工作温度不超标。
空间光学遥感器传统热控措施为非节约型设计。一方面，为尽可能保证相机结构温度的均匀性，在布置主动控温加热回路时，需合理划分控温区域，合理布置同一控温区域的加热功率，相机结构尺寸越大，控温精度要求越高，所需控温回路路数越多，再考虑在轨可靠性对加热回路进行备份，目前空间光学相机控温回路路数从几十路到数百路不等，加热功率从数十瓦到数百瓦不等。同时，控温回路路数越多，控温功率越大，控温设备体积重量越大，控温设备所需数传资源越多。另一方面，内热源工作热耗均当作废热排散至外空间，而内热源不工作时，又需对其补偿功耗，这是对在轨有限功耗资源的浪费。若能将内热源工作热耗传递到相机主体结构，用于相机主体结构保温，则可节约功耗资源，且节省内热源散热面所占重量。
发明内容
本发明解决的技术问题为：提供一种桁架式汽液相变传热装置及其组装焊接方法，其内部具有相互连通的毛细芯及蒸汽通道，并充有汽液相变传热工质。桁架式汽液相变传热装置作为空间光学相机支撑桁架的同时，通过内部汽液相变传热工质的蒸发及冷凝换热，将空间光学相机内部热源工作热耗高效均匀的传递至相机主体结构，同时，抑制空间相机各方位外热流不均以及各方位对冷黑空间角度不一造成的温度不均，在节省主动控温功耗及主动控温加热回路路数，从而节约在轨资源。
为解决上述技术问题，本发明提供一种桁架式汽液相变传热装置，包括内部设有毛细芯的管壳、内部设有毛细芯的接头、封装端盖、充装端盖和充装管。
所述管壳和接头均为中空结构，在其内部均设有具有毛细吸力的毛细芯，毛细芯为多孔介质材料，毛细芯紧贴管壳和接头内壁面，毛细芯与管壳和接头内壁面组成液体工质通道，管壳和接头内部除去被毛细芯占据的部分均为蒸汽通道，液体工质和汽体工质通过多孔的毛细芯内壁面进行传热传质。管壳(3)上带有翅片，用于桁架式气液相变传热装置的安装固定。
所述多个管壳通过多个接头连接形成桁架结构，具体为：任意两个管壳，一个管壳的一端通过接头与另一个管壳相连，一个管壳的另一端通过另一个接头与第三个管壳的一端相连，另一个管壳的另外一端通过第三个接头与第四个管壳的一端相连，从而形成桁架结构。桁架结构中，所有管壳内的毛细芯均与接头内的毛细芯互相连通，从而保证整个桁架结构中的毛细芯互相连通。桁架结构中，所有管壳内的蒸汽通道均与接头内的蒸汽通道互相连通，从而保证整个桁架结构中的蒸汽通道互相连通。
所述桁架结构中的管壳与接头之间，均通过焊接密封。
所述桁架结构的管壳至少留有1个自由端，所述充装端盖与所述自由端焊接，所述充装管再插入所述充装端盖的通孔，并与充装端盖焊接成一体。
所述桁架结构管壳中若还有其他自由端，所述封装端盖与所述其他自由端焊接，用于桁架结构密封。
通过所述充装管对桁架结构充灌一定量的汽液相变传热工质，液体工质和蒸汽工质能够分别沿液体通道和蒸汽通道到达桁架结构的任意部位。
当所述桁架结构的某一管壳的某一部位受热时，该部位毛细芯内的液体工质吸热蒸发，变成高压蒸汽进入蒸汽通道，高压蒸汽通过相互连通的蒸汽通道进入桁架结构除受热部位的其它任意部位，并在其它任意部位毛细芯内壁面冷凝成液体工质，液体工质再沿相互连通的毛细芯靠受热蒸发部位产生的毛细抽吸力的作用回流到受热蒸发部位，如此循环不已，通过工质流动和汽液相变，实现桁架式汽液相变传热装置的传热和均温，整体温差在1～2℃之间。
所述接头的形状包括：T型，L型，十字型，异型。
所述桁架结构的形状，包括：二维的圆形、矩形、异形平面结构和三维的圆柱型、立方型、异形。
本发明提供的桁架式汽液相变传热装置相对于现有技术，具有以下有益效果：
(1)本发明提供的桁架式汽液相变传热装置，将内部设有毛细芯的管壳通过内部设有毛细芯的接头互相连接组成内部毛细芯互相连通和蒸汽通道互相连通的桁架式汽液相变传热装置，可将空间相机内部热源功耗高效均匀的传递到相机主体结构，节省主动控温功耗和加热回路路数，进而节省在轨资源；
(2)本发明提供的桁架式气液相变传热装置，在高效传热的同时，可以作为空间光学相机主体支撑桁架，代替原有支撑结构，可减轻设备重量；
(3)本发明提供的桁架式汽液相变传热装置，可根据具体产品形状、尺寸，设计组装成不同结构形式的桁架结构，结构适应性强。
附图说明
图1为本发明一种桁架式汽液相变传热装置平面实施例示意图；
图2为本发明一种桁架式汽液相变传热装置立方体实施例示意图；
图3为本发明一种桁架式汽液相变传热装置圆柱体实施例示意图；
图4为本发明管壳横截面示意图；
图5为本发明管壳与接头连接截面图；
图6为本发明封装端盖与管壳连接截面图；
图7为本发明充装端盖与管壳连接以及充装管与封装端盖连接截面图；
图8为本发明优选的桁架结构示意图；
图9为本发明一种优选方案平面桁架式汽液相变传热装置及其大气条件下测试数据图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明涉及相变传热技术领域，公开了一种桁架式汽液相变传热装置及其组装焊接方法，装置包括：内部设有毛细芯的管壳、内部设有毛细芯的接头、封装端盖、充装端盖和充装管。接头的形状包括：T型，L型，十字型，异型。任意两个内部设有毛细芯的管壳之间能通过内部设有毛细芯的接头组成桁架结构，任意两个管壳之间的毛细芯和蒸汽通道都通过接头内的毛细芯和蒸汽通道互相连通，从而实现汽液相变传热工质在整个桁架装置内的循环。本发明在作为空间相机支撑结构的同时，可将空间相机内部热源热耗高效传递到相机结构上，高效节省在轨资源。
图1～图9中：1：接头；2：管壳；3：管壳翅片；4：管壳内毛细芯；5：管壳蒸汽通道；6：接头内毛细芯；7：封装端盖；8：充装端盖；9：充装管
本发明提供的一种桁架式汽液相变传热装置包括内部设有毛细芯的管壳(如图4所示)、内部设有毛细芯的接头(如图5所示)、封装端盖(如图6所示)、充装端盖(如图7所示)、以及充装管(如图7所示)。管壳和接头均为中空结构，在其内部均设有具有毛细吸力的毛细芯，毛细芯为多孔介质材料，毛细芯也为中空结构，毛细芯紧贴管壳和接头内壁面。管壳和接头的内壁面与毛细芯的微孔通道组成液体工质通道，管壳和接头内部除去被毛细芯占据的部分均为蒸汽通道，液体工质和蒸汽工质通过多孔的毛细芯内壁面进行传热传质。
如图1、图2、图3所示，多个内部设有毛细芯的管壳通过多个内部设有毛细芯的接头连接形成桁架结构。具体为：任意两个管壳，一个管壳的一端通过接头与另一个管壳相连，一个管壳的另一端通过另一个接头与第三个管壳的一端相连，另一个管壳的另外一端通过第三个接头与第四个管壳的一端相连，从而形成桁架结构。在组装桁架结构时，需保证所有管壳内的毛细芯均与接头内的毛细芯互相连通，从而保证整个桁架结构中的毛细芯互相连通；并保证所有管壳内的蒸汽通道均与接头内的蒸汽通道互相连通，从而保证整个桁架结构中的蒸汽通道互相连通。进而保证工质在通过接头时，能接头一端的蒸汽通道或毛细芯分别进入其他端的蒸汽通道或毛细芯，进而进入到其他管壳内，保证液体工质及蒸汽工质能够分别沿管壳和接头内的毛细芯及蒸汽通道到达桁架结构的任意部位。
桁架结构组装完成后，所有管壳与接头连接位置均需焊接密封。管壳至少留有1个自由端，用于焊接充装端盖，充装管则插入充装端盖的通孔，并与充装端盖焊接成一体，用于桁架汽液相变传热装置工质充装。若管壳还有其他自由端，则将封装端盖焊接在管壳其它自由端，用于桁架式汽液相变传热装置的密封。
管壳与接头之间的焊接、管壳与封装端盖和充装端盖之间的焊接、封装端盖与充装管之间的焊接均完成后，需通过充装管连接打压设备，对桁架式汽液相变传热装置进行打压试验，保证经过打压试验后，所有焊接部位质量完好。打压试验后，需通过充装管连接氦质谱检漏设备，对桁架式汽液相变传热装置进行氦质朴检漏，保证总漏率满足一定的要求。
在经过打压试验和氦质朴检漏后，且检测结果均满足要求后，通过充装管对桁架式汽液相变传热装置进行工质充灌。充灌完成后，需对充装管进行冷焊密封。
桁架式汽液相变传热装置的结构组成，包括焊接时选用的焊料，均需选用与汽液相变传热工质相容的材料。
接头的结构形式可以是T型，L型，十字型，异型，以满足不同结构需要，组成不同结构形式的桁架结构。
当桁架结构的任一管壳的任一部位受热时，该部位毛细芯内的液体工质吸热蒸发，在毛细芯汽液界面形成弯月面，产生毛细压头。液体工质受热蒸发产生高压蒸汽，弯月面处产生的毛细压头阻止高压蒸汽穿过液体界面进入毛细芯内的液体通道，高压蒸汽只能通过相互连通的蒸汽通道进入桁架结构除受热部位外的其它任意蒸汽通道，并在其它任意部位毛细芯内壁面冷凝成液体工质，液体工质再沿相互连通的毛细芯靠受热蒸发部位产生的毛细抽吸力的作用回流到受热蒸发部位，如此循环不已，通过工质流动和汽液相变，实现桁架式汽液相变传热装置的传热和均温，整体温差在1～2℃之间。
桁架传热装置受热蒸发部位产生的毛细压头(ΔPc)是汽液相变传热工质在整个装置内循环的动力，毛细压头需克服液体回流时在液体通道内的沿程阻力损失(ΔPcλ)、蒸汽工质在蒸汽通道内的沿程阻力损失(ΔPvλ)，由于在接头部位，蒸汽通道和液体通道都存在转向和分流，因此，毛细压头还需克服液体工质在接头处的局部阻力损失
Figure BDA0001787358540000074
和蒸汽工质在接头处的局部阻力损失
Figure BDA0001787358540000075
在地面应用时，若桁架传热装置为三维立体结构，还需考虑工质自身的重力作用。蒸汽工质的重力作用可忽略，仅需考虑液体工质的重力作用(ΔPlg)，ΔPlg可为正值或负值，视三维桁架传热装置结构、方位及管壳受热部位而定，若在固定结构和布置方位时，受热部位在桁架传热装置的最下端，则所有方位的液体工质在流动时都受到重力辅助作用，若受热部位在桁架传热装置中间部位，则受热部位上方液体回流时会受重力辅助作用(ΔPlsg)，而受热部位下方液体回流时则会受重力阻碍作用(ΔPlxg)。
桁架传热装置满足如下优选压力平衡式，以提高传热装置的传热能力和均温性，即：
ΔPc+ΔPlsg≥ΔPlλ+ΔPlξ+ΔPvλ+ΔPvξ+ΔPlxg (1)
式(1)中，ΔPc与毛细心有效孔径(re)、液体表面张力(σ)以及液体工质与毛细芯壁面的接触角θ优选如下公式：
Figure BDA0001787358540000071
在毛细芯结构一定，工质一定的条件下，接触角θ＝00时，毛细压头达到最大(ΔPcmax)，即：
Figure BDA0001787358540000072
式(1)中液体回流沿程阻力损失ΔPlλ与液体通道几何尺寸(leff工质有效流动长度，Dl液体流通截面水利直径)以及液体流动速度(vl)有关，有如下公式：
Figure BDA0001787358540000073
式(4)中，ρl为液体密度，λl为液体工质流动沿程阻力系数，与雷诺数Re有关。对汽液相变传热装置，液体工质在液体通道内的流动为层流，λl与Re有如下关系式：
Figure BDA0001787358540000081
雷诺数Re则与液体工质的流动速度vl、密度ρl以及黏性系数μl有关，有如下关系式：
Figure BDA0001787358540000082
联合式(4)、(5)、(6)可得：
Figure BDA0001787358540000083
式(1)中液体回流在接头处的局部阻力损失ΔPlξ与接头处液体通道几何尺寸(leffj接头处液体有效流动长度，Dlj接头处液体流通截面水利直径)以及液体流动速度(vlj)有关，有如下公式：
Figure BDA0001787358540000084
式(8)中，ξl为接头处液体流动局部压力损失系数，ξl需借助于实验来测定。
同理，可得：
Figure BDA0001787358540000085
Figure BDA0001787358540000086
式(9)和式(10)中，μv为蒸汽粘性系数，ρv为蒸汽密度，vv为蒸汽流动速度，Dv为蒸汽流通截面水利直径，ξv为接头处蒸汽通道局部压力损失系数，需借助于实验来测定，leffv为接头处蒸汽有效流动长度，Dvj为接头处蒸汽流通截面水利直径，vvj为接头处蒸汽流动速度。
在不考虑工质重力的条件下，由上述公式推导可知，在工质流动截面尺寸及工质一定时，液体和蒸汽工质流动速度越大，沿程阻力损失和接头处局部阻力损失越大，而液体工质和蒸汽工质流动速度，则与参与循环的工质流量有关，而参与循环的工质流量则取决于加热部所受的加热功率。受热部位加热功率越大，参与循环的工质流量越大，则液体工质和蒸汽工质流动速度越大，当加热功率达到一定数值时(Qmax)，液体工质和蒸汽工质流动速度达到一定数值，此时，在蒸发部位产生的最大毛细压头正好等于液体工质回流和蒸汽工质流动产生的沿程阻力损失和局部阻力损失之和。若此时，再增大加热功率，则最大毛细压头就不足以克服液体工质回流和蒸汽工质流动产生的沿程阻力损失和局部阻力损失之和，装置内的工质就无法循环，装置就失去传热作用。Qmax即为不考虑重力作用时装置的最大传热能力。若想增大装置的Qmax，则需尽可能提高毛细芯能提供的最大毛细压头，尽可能降低工质沿程阻力损失和接头处的局部阻力损失。若再考虑重力作用，若重力起辅助液体回流作用，则装置的最大传热能力会比Qmax大，若重力起阻碍液体回流的作用，则装置的最大传热能力会比Qmax小。
如图8所示，为尽可能提高桁架式汽液相变传热装置的传热能力，桁架式汽液相变传热装置的优选方案为：管壳为内壁面白带轴向槽道的轴向槽道毛细芯管壳，此类管壳可一体挤压成型，结构实现起来比较简单，轴向槽道为开口尺寸较小的Ω型，液体流动截面基本为圆形，尽量降低液体流动沿程阻力损失；蒸汽通道截面也为圆形；接头内壁面铺设多层金属丝网毛细芯，与蒸汽通道相连的金属丝网，选择与轴向槽道Ω开口尺寸相当的网孔尺寸，用于提供与Ω槽道相当的毛细压头，用于液体流动通道的内层金属丝网(距接头壁面较近的金属丝网)，则选择较大的网孔尺寸，尽可能降低液体在接头处的局部阻力损失。在连接轴向槽道毛细芯管壳与铺设有金属丝网毛细芯的接头时，保证铺设在接头内的金属丝网毛细芯与轴向槽道管壳的轴向槽道毛细芯有一定距离的搭接，以保证整个装置内毛细芯的互相连通。
为尽可能提高桁架式汽液相变传热装置的传热能力，在地面应用时，优选布置方位为平面桁架结构，来避免重力造成的损失；或者必须三维立体布置时，保证受热部位在装置的最下端，让重力对液体回流起辅助作用。
图9为大气条件下优选方案平面结构桁架式气液相变传热装置测试数据图，实验时桁架式汽液相变传热装置为水平桁架结构，装置中的一个管壳加热，与该加热管壳一定距离的几个管壳连接制冷机冷板，桁架式汽液相变传热装置整体包覆保温棉。测试结果表明桁架式气液相变传热装置传热能力良好，传热效率可达300w·m。
本发明的桁架式汽液相变传热装置优选如下方式进行组装焊接，进一步在提高均温性，具体依次为：(1)加工轴向槽道毛细芯管壳，可一体挤压成型，对轴向槽道毛细芯管壳需要与接头相连的端部，用车床车掉一定长度的翅片，形成一定长度的圆柱端，并要求一定的负工差，以便与接头的孔进行配合；对轴向槽道毛细芯管壳不需要与接头相连的端部，在管壳端部内侧用车床加工一定深度的沉槽，且沉槽的内径要求一定的正公差，用于安装充装端盖或者封装端盖；(2)加工均接头，接头孔内径与步骤(1)中轴向槽道热管加工出的圆柱端外径一致，且要求一定的正公差；(3)准备接头金属丝网毛细芯；要求金属丝网网孔尺寸与轴向槽道毛细芯开口尺寸一致；(4)加工封装端盖，封装端盖为圆柱形结构，其外径与步骤(1)中轴向槽道毛细芯管壳加工出的沉槽内径一致，并要求一定的负公差；(5)加工充装端盖，充装端盖为圆柱形结构，其外径与步骤(1)中轴向槽道毛细芯管壳加工出的沉槽内径一致，并要求一定的负公差，并在充装端盖中间打通孔，通孔直径要求一定的正公差；(6)加工充装管，充装管外径与充装端盖中部的通孔直径一致，并要求一定的负公差；(7)先将金属丝网放入接头内部，保证金属丝网紧贴接头内壁面，并使金属丝网伸出接头端部一部分长度；(8)将步骤(1)加工的轴向槽道毛细芯管壳圆柱端插入接头，保证伸出接头的那部分金属丝网深入轴向槽道毛细芯管壳内，并与轴向槽道毛细芯管壳内壁面紧贴；(9)在保持轴向槽道毛细芯管壳与均温接头对接的状态下，进行焊接固定和密封；(10)将充装端盖放入轴向槽道毛细芯管壳自由端的沉槽内，并焊接固定密封；(11)将充装管插入充装端盖的通孔，并焊接固定密封；(12)将封装端盖放入轴向槽道毛细芯管壳其他自由端的沉槽内，并焊接固定密封。
本发明的一种桁架式气液相变传热装置的组装焊接方法，优选方案具体实施步骤如下：
(1)加工轴向槽道毛细芯管壳，可一体挤压成型，对轴向槽道毛细芯管壳需要与接头相连的端部，用车床车掉一定长度的翅片，形成一定长度的圆柱端，并要求一定的负工差，以便与接头的孔进行配合；对轴向槽道毛细芯管壳不需要与接头相连的端部，在管壳端部内侧用车床加工一定深度的沉槽，且沉槽的内径要求一定的正公差，用于安装充装端盖或者封装端盖；
(2)加工均接头，接头孔内径与步骤(1)中轴向槽道热管加工出的圆柱端外径一致，且要求一定的正公差；
(3)准备接头金属丝网毛细芯；要求金属丝网网孔尺寸与轴向槽道毛细芯开口尺寸一致；
(4)加工封装端盖，封装端盖为圆柱形结构，其外径与步骤(1)中轴向槽道毛细芯管壳加工出的沉槽内径一致，并要求一定的负公差；
(5)加工充装端盖，充装端盖为圆柱形结构，其外径与步骤(1)中轴向槽道毛细芯管壳加工出的沉槽内径一致，并要求一定的负公差，并在充装端盖中间打通孔，通孔直径要求一定的正公差；
(6)加工充装管，充装管外径与充装端盖中部的通孔直径一致，并要求一定的负公差；
(7)先将金属丝网放入接头内部，保证金属丝网紧贴接头内壁面，并使金属丝网伸出接头端部一部分长度；
(8)将步骤(1)加工的轴向槽道毛细芯管壳圆柱端插入接头，保证伸出接头的那部分金属丝网深入轴向槽道毛细芯管壳内，并与轴向槽道毛细芯管壳内壁面紧贴；
(9)在保持轴向槽道毛细芯管壳与均温接头对接的状态下，进行焊接固定和密封；
(10)将充装端盖放入轴向槽道毛细芯管壳自由端的沉槽内，并焊接固定密封；
(11)将充装管插入充装端盖的通孔，并焊接固定密封；
(12)将封装端盖放入轴向槽道毛细芯管壳其他自由端的沉槽内，并焊接固定密封。
本发明提供的桁架式汽液相变传热装置，将内部设有毛细芯的管壳通过内部设有毛细芯的接头互相连接组成内部毛细芯互相连通和蒸汽通道互相连通的桁架式汽液相变传热装置，可将空间相机内部热源功耗高效均匀的传递到相机主体结构，节省主动控温功耗和加热回路路数，进而节省在轨资源；
本发明提供的桁架式气液相变传热装置，在高效传热的同时，可以作为空间光学相机主体支撑桁架，代替原有支撑结构，可减轻设备重量；而且本发明提供的桁架式汽液相变传热装置，可根据具体产品形状、尺寸，设计组装成不同结构形式的桁架结构，结构适应性强。

Claims (11)

1.一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于包括：接头(1)、充装管(2)、管壳(3)、封装端盖(4)、充装端盖(5)；
管壳(3)和接头(1)均为中空结构，管壳(3)以及接头(1)内部设有具有毛细吸力的毛细芯，毛细芯为多孔介质材料，且为中空结构，毛细芯紧贴管壳(3)和接头(1)的内壁面，管壳和接头的内壁面与毛细芯的微孔组成液体工质通道，管壳和接头内部除去被毛细芯占据的部分均为蒸汽通道，液体工质和汽体工质通过多孔的毛细芯内壁面进行传热传质；
管壳(3)上带有翅片，用于桁架式气液相变传热装置的安装固定；
任意两个管壳(3)之间能够通过接头(1)连接，形成桁架结构，管壳(3)与接头(1)焊接密封，桁架结构中所有管壳(3)至少有一个管壳(3)留有一个自由端，该自由端上焊接充装端盖(5)，充装端盖(5)上设有通孔，充装管(2)插入充装端盖(5)的通孔后与充装端盖(5)焊接成一体；工质充装完成后，充装管(2)通过冷焊密封，封装端盖(4)焊接在管壳(3)的其它自由端，使管壳(3)封闭；
桁架式汽液相变传热装置作为空间光学相机支撑桁架的同时，通过内部汽液相变传热工质的蒸发及冷凝换热，将空间光学相机内部热源工作热耗高效均匀的传递至相机主体结构。
2.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：桁架结构中所有管壳(3)之间的毛细芯互相导通，蒸汽通道互相导通。
3.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：任意两个管壳(3)之间能够通过接头(1)连接，形成桁架结构，具体为：任意两个管壳(3)中，一个管壳的一端通过接头(1)与另一个管壳的一端连接，一个管壳的另一端与桁架结构内其它管壳连接，另一个管壳的另一端与桁架结构内其它管壳连接，形成桁架结构。
4.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：通过充装管(2)灌注额定量汽液相变工质，液体工质及蒸汽工质能够分别沿管壳(3)内的毛细芯及蒸汽通道到达桁架结构的任意部位。
5.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：桁架结构的任一管壳的任一部位受热时，该部位毛细芯内的液体工质吸热蒸发，变成高压蒸汽进入蒸汽通道，高压蒸汽通过相互连通的蒸汽通道进入桁架结构除受热部位的其它任意部位，并在其它任意部位毛细芯内壁面冷凝成液体工质，液体工质再沿相互连通的毛细芯靠受热蒸发部位产生的毛细抽吸力的作用回流到受热蒸发部位，如此循环不已，通过工质流动和汽液相变，实现桁架式汽液相变传热装置的传热和均温，整体温差在1～2℃之间。
6.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：接头的形状包括：T型，L型，十字型，异型。
7.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：桁架结构中，接头(1)内部设有的具有毛细吸力的毛细芯与管壳(3)内部设有具有毛细吸力的毛细芯导通。
8.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：桁架结构中，接头(1)内部设有的蒸汽通道与管壳(3)内部设有的蒸汽通道导通。
9.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：当工质通过接头时，工质从接头一端的蒸汽通道或毛细芯分别进入其他端的蒸汽通道或毛细芯，进而进入到其他管壳内，实现工质到达装置内任意部位的目的。
10.根据权利要求1所述的一种桁架式汽液相变传热装置，其特征在于：桁架结构的形状，包括：二维的圆形、矩形、异形平面结构和三维的圆柱型、立方型、异形。
11.一种桁架式气液相变传热装置的组装焊接方法，其特征在于步骤如下：
(1)将各管壳通过接头组装连接形成桁架结构，组装过程中管壳与接头中的毛细芯需互相连通；
(2)将管壳(3)与接头(1)焊接密封；
(3)桁架结构中，至少有一个管壳(3)留有1个不与接头相连的自由端，在该自由端上焊接充装端盖，充装端盖上设有通孔；
(4)判断桁架结构中是否还存在管壳的自由端，若存在，则将封装端盖焊接在管壳的自由端，使自由端封闭；否则不做处理；
(5)将充装管(2)插入充装端盖上的通孔后与充装端盖焊接成一体；
(6)通过充装管(2)进行工质充装；
(7)工质充装完成后，充装管(2)通过冷焊密封，完成桁架式汽液相变传热装置的组装焊接，桁架式汽液相变传热装置作为空间光学相机支撑桁架的同时，通过内部汽液相变传热工质的蒸发及冷凝换热，将空间光学相机内部热源工作热耗高效均匀的传递至相机主体结构。
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