(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111517170.3 (22)申请日 2021.12.07 (71)申请人 中国空间技 术研究院 地址 100094 北京市海淀区友谊路104 号 (72)发明人 孟恒辉　徐亚威　刘立平　洪斌　 赵二鑫　杨春　蔡亚宁　 (74)专利代理 机构 北京理工大 学专利中心 11120 代理人 温子云　李爱英 (51)Int.Cl. F28D 15/04(2006.01) H05K 7/20(2006.01) B23K 1/00(2006.01) B23K 1/008(2006.01) (54)发明名称 一种采用现场安装工艺的增强型环路热管 传热系统 (57)摘要 本发明公开了一种采用现场安装工艺的增 强型环路热管传热系统。 该系统通过钎焊技术对 传热部件单独焊接安装， 然后再连接成一个整 体， 解决了由于环路热管系统整体成形、 统一安 装导致的传热能力有限的问题， 消除了环路热管 接触面积有限的制约， 提升系统的传热能力。 包 含现场组装的五个部分， 分别为热量收集部件、 毛细泵、 冷凝器、 管路和工质， 热量收集部件布置 于发热面， 用于把所在散热面分散的热量收集起 来； 毛细泵布用于驱动环路热管系统的运行， 采 用低温钎焊形式固定在热量汇 集端； 冷凝器为散 热部件， 采用高温钎焊固定在散热面上； 管路作 用于连接毛细泵和冷凝器， 使其形成一个封闭回 路； 工质用于实现热量的传递， 组装时采用间接 充装法。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114370782 A 2022.04.19 CN 114370782 A 1.一种采用现场安装工艺的增强型环路热管传热系统， 其特征在于： 该系统通过钎焊 技术对组成部件在现场单独焊接安装， 然后再连接成一个整体完成传热， 包含现场组装的 五个部分， 分别为热量收集部件、 毛细泵、 冷凝器、 管路和工质， 其中， 所述的热量收集部件布置于发热面， 用于把所在散热面分散的热量收集起来， 汇集在 热量汇集端； 所述的毛细泵布置于热量汇集端， 用于通过内部的毛细力驱动环路热管系统的运行， 毛细泵采用钎焊形式 固定在热量汇集端； 所述的冷凝器为散热部件， 用于把热量散出去， 采用钎焊形式 固定在散热面上； 所述的管路作为连接部件， 用于连接毛细泵和冷凝器， 使其形成一个封闭回路， 内部承 载工质； 所述的工质为热量传输载体， 通过工质在气态 ‑液态之间的相变转换， 实现热量的传 递， 工质在现场采用间接充装法进行填充。 2.根据权利要求1所述的一种采用现场安装工艺的增强型环路热管传热系统， 其特征 在于： 进一 步的， 毛细泵焊接钎料采用铋基钎料， 选用松香助焊剂。 3.根据权利要求2所述的一种采用现场安装工艺的增强型环路热管传热系统， 其特征 在于： 进一 步的， 毛细泵钎焊具体工艺如下： a)毛细泵与热管汇集端的焊接面上采取表面处理， 进行镀镍、 镀银工序， 形成焊接的基 底； b)毛细泵、 热量汇集端的焊接基底上涂覆钎料； c)毛细泵和热量汇集端把焊接面 安装到一 起并加压， 形成一个 焊接体； d)将焊接体整体放置到高于钎料熔点且小于100℃的加热炉内， 并保持6h， 然后关闭炉 温， 待其自然冷却； e)对焊接体进行检查外观、 尺寸， 以及X光进行钎着率检查。 4.根据权利要求1所述的一种采用现场安装工艺的增强型环路热管传热系统， 其特征 在于： 进一 步的， 冷凝器 焊接钎料选用锡铅钎料， 选用松香助焊剂。 5.根据权利要求4所述的一种采用现场安装工艺的增强型环路热管传热系统， 其特征 在于： 进一 步的， 冷凝器钎焊具体工艺如下： a)冷凝器与散热面的焊接面上采取表面处 理， 进行镀 镍工序， 形成焊接的基底； b)冷凝器、 散热面的焊接基底上涂覆锡铅钎料； c)冷凝器和散热面 把焊接面 安装到一 起， 并进行加压形成一个 焊接体； d)将焊接体放置 到220℃的加热炉内， 并保持6 h， 然后关闭炉温， 待其自然冷却； e)对焊接体进行检查外观、 尺寸， 以及X光进行钎着率检查。 6.根据权利要求1所述的一种采用现场安装工艺的增强型环路热管传热系统， 其特征 在于： 进一步的， 在毛细泵的管路填充口处进行工质填充， 通过两次测量充装罐的重量， 得 到管路内实际的工质充装量。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114370782 A 2一种采用现场安装工艺的增强型环路热管传热系统 技术领域 [0001]本发明属于航天器热控设计技术领域， 具体涉及 一种采用现场安装工艺的增强型 环路热管传热系统。 技术背景 [0002]航天技术的发展， 设备集成度 越来越高， 设备热耗从之前的10W到百W量级， 使得设 备的散热成为难题。 尤其是对于多个分散的大功率设备散热， 成为构型布局的一个制约因 素。 [0003]在航天器的构型布局中， 一般情况下设备布局紧凑， 大功率发热设备距离有效的 散热面远， 且两者之间位于航天器的不同方位上， 呈现出三维空间路径上 的长距离热量传 输特点。 常规的热量传递系统， 如外贴热管、 导热索等， 其刚性强， 传输距离短， 广泛应用于 平面路径上 的短距离热量传输， 很难直接把发热设备与散热面之间有效热连接成一体， 布 局实现困难。 而环路热管布局灵活， 传热路径长达十几米， 自身传热能力强。 在具体应用上， 环路热管系统均是其毛细 泵、 冷凝器、 管路和工质完成一体后， 采用螺钉形式统一安装到航 天器中。 但因毛细泵的安装面积有限， 毛细泵与发热设备之间的界面换热系数为1000W/ (m2·K)量级， 界面温差大， 传热效果不佳， 需要配置多套环路热管来传热。 钎焊技术， 从量 级上提升安装面之间的换热系 数， 可实现小面积 内的高热量传递。 然而环路热管系统的尺 度大， 且各个部件的耐受温度不一致， 钎焊无法在环路热管系统上整体使用。 因此急需要研 究一种基于钎焊的环路热管增强型传热系统， 单套系统可实现多套传统的环路热管的传热 能力。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本发明提供了一种采用现场安装工艺的增强型环路热管传热系统。 该 系统通过钎焊技术对传热部件单独焊接安装， 然后再连接成一个整体， 解决了由于环路热 管系统整体成形、 统一安装导致的传热能力有限的问题， 消除了环路热管接触面积有限的 制约， 提升系统的传热能力。 具体技 术方案如下： [0005]本发明包含现场组装的五个部分， 分别为热量收集部件、 毛细泵、 冷凝器、 管路和 工质。 各个部件的具体功能如下： [0006]包括五个部分， 分别为热量收集部件、 毛细泵、 冷凝器、 管路和工质， 其中， [0007]所述的热量收集部件布置于一个发热面， 用于把所在散热面分散的热量收集起 来， 汇集在热量汇集端； [0008]所述的毛细泵布置于热量汇集端， 用于通过内部的毛细力驱动 环路热管系统的运 行， 毛细泵采用钎焊形式 固定在热量汇集端； [0009]进一步的， 采用铋基钎料， 选用松香助焊剂； [0010]进一步的， 钎焊具体工艺如下： [0011]a)毛细泵与热管汇集端的焊接面上采取表面 处理， 进行镀镍、 镀银工序， 形成焊接说　明　书 1/4 页 3 CN 114370782 A 3