[发明专利]一种适用于临近空间的可变散热能力的散热器

说明书

本发明公开了一种适用于临近空间的可变散热能力的散热器，包括热管、储气室、蒸发段翅片、冷凝段翅片及储气室翅片；热管安装外部热源处为热管蒸发段，与热管蒸发段相向一端为热管冷凝段，且热管冷凝段端部与储气室连通；热管蒸发段通过蒸发段翅片与外部热源固连，热管冷凝段设置冷凝段翅片，储气室上设置储气室翅片；热管蒸发段与热管冷凝段之间存在折弯段，使得储气室内的导热流体在重力辅助下回流；高温工况时，通过控制储气室内惰性气体与导热流体之间的比例关系使得热管导通，进行散热；低温工况时，利用储气室使热管阻断，进行保温。本发明解决了高温工况下的散热问题、低温工况下的保温问题，同时解决了加速度对热控系统的影响。

技术领域

本发明涉及临近空间飞行器热控制技术领域，具体涉及一种适用于临近空间的可变散热能力的散热器。

背景技术

随着临近空间飞行器技术的发展，飞行器飞行高度不断攀高，其搭载的设备也呈现多样化。电机控制器是飞行器的控制设备，地面起飞状态时最大热耗达280W，热流密度4.2W/cm²，此时环境温度30℃，属于高温工况；随着高度的不断变化，热耗不断减小，最小热耗40W，热流密度仅为0.6W/cm²，温度不断降低，最低温可达-82.3℃，属于低温工况。

为保证电机控制器在一定的温度范围内工作，高温工况需要对电机控制器散热，低温工况需要对电机控制器保温。

目前对于单机设备的热控，分为主动和被动。由于临近空间飞行器自身的特点，对能源的使用要求尽可能少，因此首先考虑被动控温。散热方面，被动热控主要是将热源传至散热面；而保温则一般是与外界冷环境进行隔热设计。

因此如何对临近空间电机控制器变热耗，变环境温度，同时需要考虑对流与重力等多边界条件影响的情况下来保证电机控制器的温度范围，是目前临近空间飞行器上电机控制器热设计的难点所在。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于临近空间的可变散热能力的散热器，解决了高温工况下的散热问题、低温工况下的保温问题，同时解决了加速度对热控系统的影响。

本发明采取的技术方案如下：

一种适用于临近空间的可变散热能力的散热器，所述散热器包括热管、储气室、蒸发段翅片、冷凝段翅片及储气室翅片；

所述热管安装外部热源处为热管蒸发段，与热管蒸发段相向一端为热管冷凝段，且热管冷凝段端部与储气室连通；热管蒸发段通过蒸发段翅片与外部热源固连，热管冷凝段设置冷凝段翅片，储气室上设置储气室翅片；所述热管蒸发段与热管冷凝段之间存在折弯段，使得储气室内的导热流体在重力辅助下回流；

高温工况时，通过控制储气室内惰性气体与导热流体之间的比例关系使得热管导通，进行散热；低温工况时，利用储气室使热管阻断，进行保温。

进一步地，所述热管采用轴向槽道式热管，冷凝段翅片和储气室翅片采用双翅片板翅式结构。

进一步地，所述蒸发段翅片与外部热源之间采用导热硅脂贴合。

进一步地，所述热管冷凝段与冷凝段翅片焊接，储气室与储气室翅片焊接。

有益效果：

1、本发明自适应高低温工况，在高温工况下，可变热导热管导通，通过热管及时将热量传至散热面；低温工况下，可变热导热管阻断，热量仅少量通过热管管壁传至散热面，对设备起到保温的效果；被动热控可自适应热耗变化较大的电机控制器，减小了热耗和环境条件变化对电机控制器温度的影响，提高了电机控制器的自适应能力；