[发明专利]卫星星载设备的环路热管降温装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星星载设备的环路热管降温装置。

背景技术

随着卫星技术的发展，尤其针对目前各种后续型号卫星以及规划中的卫星，具有星载设备多且复杂、测量精度要求高、发热量大幅增加、温度控制要求高等特点，以被动控制为主的传统热控制手段已不能完全适应，必须通过更新的热控技术来进一步提高系统的主动调节能力，改善温度条件，保证星载设备使用的可靠性和精准性，提高卫星整星的可靠性，延长卫星寿命。所谓主动热控制技术，是在变化的内、外环境下，利用某种自动控制系统，自动地调节各种相关传热参数，使航天器内的仪器设备工作温度保持在规定的范围内。与被动热控相比，其特点就是能根据温度的要求主动改变换热的特征参数。

现有技术的环路热管降温装置的结构和工作过程如下：蒸发器安装在星载仪器设备或卫星仪器板预埋热管上，仪器设备和卫星的热量通过蒸发器的鞍座传递到内部的毛细芯；毛细芯内部的工质氨吸收热量蒸发，蒸汽沿气管路流到星外的辐射器上；辐射器直接对着冷空间，气体在辐射器管路流动的同时逐步释放汽化潜热冷凝为液体；液体沿液管路回流到储液器汇集后进入蒸发器。

降温装置启动时，作用原理和热管一样，通过工质在蒸发器和辐射器间不断的循环，带走星体或者星载仪器设备上的多余热量，达到温控目的。降温装置阻断时：管路中存在较大阻力，基本没有工质流动，没有形成工质循环流动，致使降温装置没有起到传输热量的作用，使得仪器设备的热量不至于过度散失。

由上可见，现有技术的环路热管降温装置以被动控制为主，往往在星载设备需要降温时，环路热管不能有效启动工作；在星载设备温度偏低时又不能可靠阻断；从而引起星上仪器受损。

发明内容

为了解决现有技术的降温装置由于被动控制带来的一系列问题，本发明的目的在于提供一种卫星星载设备的环路热管降温装置。利用本发明，可按照检测的工作状况，有效及时地启动或阻断环路热管降温装置，达到主动控制星载设备温度的目的。

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卫星星载设备的环路热管降温装置，该装置包括：蒸发器、毛细芯、气管路、辐射器、液管路、储液器；根据本发明，该装置还包括：

在储液器上还安装有一个半导体制冷器；在气管路的周围还绕制有气管电加热器；在辐射器上还安装有辐射器补偿电加热器；在储液器上还安装有储液器电加热器；在所有管路外还包覆有多层隔热材料；在蒸发器、辐射器以及预埋热管上设置有热敏电阻测温元件，与一个热控分系统连接；热控分系统还与上述半导体制冷器、气管电加热器、辐射器补偿电加热器、储液器电加热器连接，通过测温元件监测蒸发器、辐射器以及预埋热管的在轨温度，控制所述环路热管降温装置的启动和阻断。

本发明卫星星载设备的环路热管降温装置，通过热控分系统、降温装置和星上电加热器等主动热控措施的运用，解决了星载仪器设备降温装置的主动控制问题，能够良好的控制卫星星载仪器设备的温度，满足总体给出的温度指标。通过使用证明，本发明取得了控制能力强、运用合理可行、运行稳定可靠等有益效果。

附图说明

图1是本发明卫星星载设备的环路热管降温装置的结构示意图；

图中标记为：1-蒸发器；2-毛细芯；3-储液器；4-半导体制冷器；5-气管路；6-气管电加热器；7-辐射器；8-辐射器补偿电加热器；9-液管路；10-储液器电加热器。

图2为本发明降温装置启动状态的测试曲线图。

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是本发明卫星星载设备的环路热管降温装置的结构示意图，如图1的实施例所示，该装置包括：

现有技术部分：蒸发器1安装在星载仪器设备或卫星仪器板预埋热管上，蒸发器1内具有毛细芯2，毛细芯2内部填充有工质氨；毛细芯2内部的工质氨吸收热量蒸发产生蒸汽通过气管路5，蒸汽沿气管路5流到星外的辐射器7上；辐射器7直接对着冷空间，气体在辐射器上的管路流动的同时逐步释放汽化潜热冷凝为液体；液体沿液管路9回流到储液器3，汇集后进入蒸发器1中的毛细芯2，为毛细芯2提供液氨，构成散热回路。

降温装置启动时，作用原理和热管一样，通过工质在蒸发器和辐射器间不断的循环，带走星体或者星载仪器设备上的多余热量，达到温控目的。降温装置阻断时：管路中存在较大阻力，基本没有工质流动，没有形成工质循环流动，致使降温装置没有起到传输热量的作用。

上述现有技术的降温装置以被动控制为主，往往不能及时启动或阻断，因此，稳定性较差。