[发明专利]一种不依靠外源驱动的单向热导通空间辐冷器

说明书

本发明提供了一种不依靠外源驱动的单向热导通的空间辐冷器，包括散热器、导热板、多个形状记忆合金簧片以及复位弹簧，所述散热器安装在导热板上，所述形状记忆合金簧片贴装设置在散热器底部外围；所述复位弹簧设置于散热器底部中心，两端分别与散热器底部中心、导热板固定；形状记忆合金簧片根据记忆温度发生形变，使散热器与导热板分离或接触。本发明提供的辐冷器对平台安装要求极低，具有广泛应用的前景，能够完美实现单向热导通。

技术领域

本发明涉及星有效载荷系统热管理技术、空间机构设计技术和形状记忆合金应用技术，特别涉及一种不依靠外源驱动的单向热导通空间辐冷器。

背景技术

在太空中飞行的卫星，其内部各种设备产生的多余的热量最终都是通过辐射方式辐射至宇宙深空之中。随着技术的进步，卫星内部各种电子设备集成度越来越高，且单台设备的热耗越来越大，因此对卫星的热管理的能力要求越来越高，因此现阶段越来越多的辐射冷却器（辐冷器）安装运用在卫星上。

对于在空间环境工作的辐冷器，在其不受太阳光照射的时候，是将卫星内部的热量辐射到宇宙中。在受到太阳光照射的时候，其对宇宙的辐射能力大幅下降，甚至还会因为长时间受照导致辐冷器自身温度显著上升，不但不对外辐射热量，还将太阳辐照的热量倒灌会卫星内部。因此，具有单向热导通能力的辐冷器有着极大的工程意义。因为热量是单向导通的，只能从卫星内部向外部传输，不能从外部向内部传输。考虑到热量传输的物理特性，只能采用机构才能实现热量的单向导通。即在外部温度低于内部温度时，热通路时联通的，当外部温度高于内部温度时，通过机构运动切断热通路，这样在宏观上实现热通路的单向导通。

现在关于空间辐冷器机构的专利很少，可查的仅有专利带有可展开的辐射器的空间飞行器；专利公开号：CN1610628A描述了一种在卫星上可转动辐冷器，其主要作用是让辐冷器通过转动躲避太阳直射，从而提高辐射效率。专利一种用于空间飞行器单机散热的简易热传输装置；专利公开号：CN102079386A、用于空间飞行器单机散热的热传输装置；专利公开号：CN102092483A描述的是一种不可动辐冷器设计方式。专利基于环路热管的空间热管辐射器；专利公开号：CN105523198A、一种空间热管辐射器；专利公开号：CN109606745A描述的是辐冷器自身的设计方法。专利一种可展开的塔形卫星天线骨架结构；专利公开号：CN103441322A描述的是一种利用记忆合金设计的空间天线展开机构。专利形状记忆合金执行器；专利公开号：CN208763827U描述的是一种利用记忆合金设计PCB板的驱动机构。专利形状记忆合金位移叠加驱动机构；专利公开号：CN 101666299A

描述的是一种利用记忆合金金属丝设计位移叠加运动机构。综上所述，现在还没有一种不依靠外源驱动的单向热导通空间辐冷器或者类似产品。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，提供了一种非传统传动电机驱动，无需卫星平台供给能量及控制信号，可以根据辐冷器自身状态，自主驱动的，具有热单向导通的空间辐冷器。本辐冷器对卫星平台的装星要求极低，可以任意安装在卫星平台需要的地方。

本发明采用的技术方案如下：一种不依靠外源驱动的单向热导通的空间辐冷器，包括散热器、导热板、多个形状记忆合金簧片以及复位弹簧，所述散热器安装在导热板上，所述形状记忆合金簧片贴装设置在散热器底部外围；所述复位弹簧设置于散热器底部中心，两端分别与散热器底部中心、导热板固定；形状记忆合金簧片根据记忆温度发生形变，使散热器与导热板分离或接触。

进一步的，所述形状记忆合金簧片温度升高至记忆温度时，由平面状形变为拱形；形状记忆合金簧片温度低于记忆温度时，由拱形恢复为平面状。

进一步的，所述空间辐冷器具体工作过程为：

在辐冷器处于太阳光直射时，散热器温度上升导致形状记忆合金簧片温度同步上升，当温度升至记忆温度时，形状记忆合金簧片由平面状形变为拱形，而将散热器推离导热板使两者分离；