[发明专利]五回旋型平板结构热沉设计形式

说明书

【技术领域】

本发明涉及用于真空容器封头处的五回旋型平板结构热沉设计。本发明特别应用于卧式真空容器封头处的五回旋型平板结构热沉设计。

【背景技术】

热沉是空间环境模拟设备的重要组成部分，其作用是在地面上模拟空间的冷黑环境。它的温度分布均匀度将直接影响到空间环境的模拟精度。

为了使热沉壁面温度分布满足均匀性要求，当前大型热沉一般分为若干片，每一片都有各自的流量控制回路，通过调节各路的液氮、气氮或液氦流量实现热沉套表面温度分布均匀。但是，由于热沉片内部的支管流量分配是由其内部结构决定的，若热沉分片、各片结构及形状等设计不合理，整个热沉的壁面温度分布特性先天不足，则仅靠流量调节远不能使热沉壁面温度分布均匀，尽管在80年代初已提出了热沉热设计的概念，但由于缺乏必要的理论方法和设计手段，故在设计时不能较精确地计算其流量分配和温度分布，在设计各热沉片时对温度均匀分布要求无法系统考虑，而只能根据所承受的总热载荷进行粗略估算，致使在许多情况下一些热沉片局部区域温度偏高或偏低。

目前封头处热沉均采用直管式平板结构，如KM系列真空容器，封头处热沉均采用直管式平板结构热沉，这种热沉结构流体(液氮、气氮、液氦)沿程短(液氮、气氮、液氦)，热沉预冷时不能充分利用流体(液氮、气氮、液氦)的汽化潜热和显热，极易造成跑液现象，既浪费实验资源又增加实验成本，尤其是对昂贵的液氦来说，如何既能保证热沉温度的均匀性又能降低预冷时液氦的消耗已成为热沉设计的重点。根据这种不足，将真空容器封头处的热沉设计成五回旋型平板结构，如图1所示，该种结构有效的增加了流体流动沿程，充分的利用了流体的汽化潜热和显热。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种用于真空容器封头处的五回旋型平板结构热沉设计。

如图1所示，五回旋型平板结构热沉主要由管路和翅片组成，管路主要由直管和180度弯头焊接而成，翅片的选择形式可采用多种方案，该热沉采用下进上出型，有五个流体进口和五个流体出口。根据吸附气体的不同，管路和翅片的选材有所不同，常用的壁板是由铜翅片和不锈钢支管焊接而成，其中不锈钢管内通制冷介质。

本发明具有的优点在于：(a)采用了回旋型管路设计，充分的利用了真空容器封头处的有效空间；(b)增加了流体流动沿程；(c)可根据不同的需求设计管间距；(d)材料采用不锈钢管和铜翅片；(e)热沉进出口采用下进上出型，避免气堵产生；(f)充分的利用了流体的汽化潜热和显热；(g)节约能源，降低实验成本。

【附图说明】

图1是五回旋型平板结构热沉形式

【具体实施方式】

下面结合附图来进一步说明本发明。

如图1所示，五回旋型平板结构热沉主要由管路和翅片组成，管路由直管和180度弯头焊接而成，翅片的选择形式可采用多种方案，该热沉采用下进上出型，有五个流体进口和五个流体出口。

根据吸附气体的不同，管路和翅片的选材有所不同，常用的壁板是由铜翅片和不锈钢管焊接而成，其中不锈钢管内通制冷介质。