[发明专利]一种用于空间飞行器单机散热的简易热传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及空间飞行器单机散热的简易热传输装置。

背景技术

在空间飞行器热控制系统中，常常需要对某些仪器设备或部件采取保温或散热措施，尽可能调节单机温度在适合其工作的温度指标范围内。对于大部分星内单机来说，通过在单机安装板开散热面的方式可以保证其散热要求。但对于部分特殊单机，如卫星陀螺、驱动机构等，单机安装精度要求高，功耗大，温度指标要求高。而为了满足其电性能要求，其安装位置往往不能兼顾到单机散热要求。此时通过在单机安装板开散热面的方式已经不能满足其散热要求，寻找新的热传输通道是解决单机散热的唯一手段。

目前，用于空间飞行器散热的热传输装置有：

1、两相回路热传输装置，该装置基于毛细抽吸两相流体传热回路的基本原理，由蒸发器、蒸汽管道、冷凝器、液体管道和储液器组成。液态工质在毛细芯的表面吸热蒸发，经蒸发器内部的蒸汽通道流出蒸发器，进入蒸汽管道，然后进入冷凝器冷凝为液体并得到过冷，释放热量。在毛细力的作用下，又经过液体管道流回蒸发器。整个回路热传输装置中，蒸发器内的毛细芯结构可提供必要的流动驱动力，而不需要消耗任何外力做功。该装置的主要缺点是重量重、系统复杂、可靠性低，用于局部单机的散热，代价太大。

2、相变储能装置，该装置的工作原理为，将潜热较大的相变材料放在被控设备和外界环境之间，当相变材料与发热元件的界面温度升高到相变材料的熔点时，相变材料熔化，按熔化潜热吸收热量，使界面温度仍保持在熔化点附近。当界面的温度由于内部或外部的原因而下降时，相变材料放出潜热而凝固。相变储能装置主要用于瞬时工作的高功率单机，不适用于长期稳定工作的单机散热。

发明内容

为了解决上述现有技术系统复杂、占用总体资源多等不足，本发明的目的在于提供一种用于空间飞行器单机散热的简易热传输装置。利用本发明，不但达到了单机的散热要求，而且整套装置简易可靠，成本低。

为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种用于空间飞行器单机散热的简易热传输装置，该装置包括：外贴热管、扩热板和盖板等。

单机工作时，热量通过扩热板和外贴热管传输到辐射器，由于辐射器外表面喷涂高效散热涂层，热量通过辐射器再散到冷空间。

本发明为一种用于空间飞行器单机散热的简易热传输装置，由于采取外贴热管传热、扩热板强化热传输效果的方式，因此，达到了如下的有益效果：

1.装置简易，成本低，整套装置仅需普通的弯曲热管和扩热板就达到传热效果，与由蒸发器、冷凝器等部件组成的两相回路热传输装置相比简单得多；

2.可靠性高，不存在系统的启动、终止和失效问题，双孔热管提高了系统的可靠性；

3.传热效果好，外贴热管和扩热板组合，热传输能力足，单机热量可以有效传输到辐射器，并散到冷空间。

附图说明

图1为本发明一种用于空间飞行器单机散热的简易热传输装置的结构示意图，其中图1B为图1A的A向视图；

图中：1单机、2热端盖板、3热端扩热板、4单机安装板、5外贴热管、6冷端盖板、7冷端扩热板、8辐射器；

图2为外贴热管的结构示意图；其中：图2B为图2A的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的优选实施例。

图1为本发明一种用于空间飞行器单机散热的简易热传输装置的结构示意图，图1B为图1A的A向视图；该装置包括：

热端扩热板3与单机安装板4之间、冷端扩热板7与辐射器8之间接触区域涂有导热硅脂，热端扩热板3、冷端扩热板7安装外贴热管5的区域开槽道，并通过热端盖板2和冷端盖板6固定外贴热管5；外贴热管5与热端扩热板3、冷端扩热板7接触区域填充有导热填料，导热填料为0.017mm厚的铟箔，涂真空硅脂后垫装在热端扩热板3、冷端扩热板7与外贴热管5之间。辐射器[8]外表面喷涂高效散热涂层，涂层红外发射率高于0.85，太阳吸收率低于0.18。

图2为外贴热管的结构示意图；其中：图2B为图2A的剖面图。如图2所示，外贴热管5为两根外径为7mm的铝槽道氨工质双孔热管，其传热能力不小于80w·m，图1所示的单机1的长期功耗不大于40W，满足单机散热要求。外贴热管两端通过盖板固定，悬空处用2mm厚、10mm宽的羊毛毡包覆一圈，并用聚酰亚胺单面压敏胶固定。

如图1至图2所示，单机1通过热端扩热板3、外贴热管5和冷端扩热板7将热量传输到辐射器，辐射器外表面的高效散热涂层保证热量散到冷空间。整套装置简易可靠，有效的满足了单机1的散热要求。