[发明专利]一种方形管壳十字型接头

说明书

一种方形管壳十字型接头，主管壳和支管壳内部均包含多个毛细轴向槽道、蒸汽通道和周向槽道；主管壳和支管壳均为中空结构，中空部分为蒸汽通道，蒸汽通道截面为四个角带有导圆角的矩形；毛细轴向槽道均布于主管壳和支管壳内壁面，且位于蒸汽通道的两个相对的平行宽面上，并与蒸汽通道连通；毛细轴向槽道内流动液体工质，蒸汽通道流动蒸汽工质，周向槽道平行布置，每个周向槽道所在的平面与毛细轴向槽道所在的平面正交，周向槽道与毛细轴向槽道相连导通；主管壳和支管壳垂直交叉形成方形管壳十字型接头，气体工质在主管壳和支管壳温度较低部位放热冷凝成液态由蒸汽通道进入毛细轴向槽道，通过工质流动和气液相变，实现主管壳和支管壳的均温性。

技术领域

本发明涉及一种方形管壳十字型接头，属于汽液相变传热技术领域。

背景技术

通讯卫星技术在世界各个国家各个领域均扮演着重要角色，数量众多的 空间行波管则是通讯卫星上微波功率放大的核心部件。通讯卫星上空间行波 管数量众多、功耗大、分散布置在卫星舱板上，需对其采取合适热控措施， 保证其在轨温度满足指标要求。目前常用做法是空间行波管布置在卫星舱板 内侧，卫星舱板外侧表面作为辐射散热面，将空间行波管工作热耗排散至外 空间。卫星舱板两侧为复材面板，中间为蜂窝芯夹层，其平面方向和厚度方 向导热性能都有限，为保证空间行波管热量能较好从内侧舱板传递到外侧舱 板，同时避免空间行波管热耗不均和舱板外表面所受外热流不均造成的舱板 温度不均，会在卫星舱板上正交布置热管，用于加强舱板厚度方向的导热和 平面方向的均温。目前热管正交布置有全预埋型、全外贴型和混合型3种方 式，如图4所表示。

上述三种布置方式存在如下几点不足：

(1)全预埋方式会使卫星舱板制作工艺复杂化，需先在下面板表贴平 衡热管，然后放置蜂窝芯，再放置平行热管，最后再放置上面板，期间还涉 及到舱板找平等操作；此外，平行热管和平衡热管之间仅靠小面积搭接传热， 接触热阻较大，传热效果有限；

(2)混合型预埋方式与全预埋方式相比，虽然卫星舱板制作工艺相对 简单，但平衡热管与平行热管之间增加了一层与面板之间的接触热阻以及面 板自身的导热热阻；

(3)全外贴型，平衡热管的横向均温作用，紧靠与平行热管之间的搭 接传热间接实现，均温效果不佳。

若能采用接头，将各自独立的搭接热管直接组成一个内部毛细轴向槽道 相互连通和蒸汽通道相互连通的正交热管系统，则汽液相变传热工质可在整 个系统内循环，进行汽液相变传热，大大提高传热效率和均温效果，并降低 热管布局难度。传统用的轴向槽道热管蒸汽通道均为圆形，毛新轴向槽道沿 圆周方向布置，在这种结构条件下，若想在接头处保证毛细轴向槽道一一对 应相互连通，则加工难度非常大，不易实现。

发明内容

本发明解决的技术为题在于：克服现有技术不足，提供一种方形管壳十 字型接头，将方形管壳十字型接头与其匹配的毛细轴向槽道热管相连，代替 传统热管正交搭接的方式，将多个毛细轴向槽道热管管壳正交连接在一起， 使多个毛细轴向槽道热管管壳组合成一个内部毛细轴向槽道互相连通的二 维平面大型热管，可有效解决目前通讯卫星舱板热管正交搭接存在的不足， 以达到降低热阻的目的，从而提高热管的热传递效率和均温效果，同时可减 小预埋舱板的厚度，减少重量与体积。

为解决上述技术问题提出一种方形管壳十字型接头，包括：主管壳和支 管壳、主管壳和支管壳内部均包含多个毛细轴向槽道、蒸汽通道和周向槽道； 主管壳和支管壳均为中空结构，中空部分为蒸汽通道，蒸汽通道截面为四个 角带有导圆角的矩形；毛细轴向槽道均布于主管壳和支管壳内壁面，且位于 蒸汽通道的两个相对的平行宽面上，并与蒸汽通道连通；毛细轴向槽道内流 动液体工质，蒸汽通道流动蒸汽工质，多个周向槽道平行布置，每个周向槽 道所在的平面与毛细轴向槽道所在的平面正交，周向槽道与毛细轴向槽道相连导通；主管壳和支管壳垂直交叉形成方形管壳十字型接头。