CN102092483A

CN102092483A - 用于空间飞行器单机散热的热传输装置

Info

Publication number: CN102092483A
Application number: CN2009102003319A
Authority: CN
Inventors: 姚正平; 于迎军; 胡明亮
Original assignee: Shanghai Institute of Satellite Engineering
Current assignee: Shanghai Institute of Satellite Engineering
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-06-15

Abstract

本发明公开了一种用于空间飞行器单机散热的热传输装置，包括：单机[1]安装于单机安装板[4]的一端，之间设有热端扩热板[3]；单机安装板[4]另一端安装辐射器[8]，辐射器[8]内侧安装冷端扩热板[7]；热端扩热板[3]与冷端扩热板[7]之间通过外贴热管[5]连接；外贴热管[5]两端通过热端盖板[2]和冷端盖板[6]固定在热端扩热板[3]和冷端扩热板[7]上。本发明解决了空间飞行器单机建立有效热传输通道散热的问题，取得了成本低、可靠性高、传热效果好等有益效果。

Description

用于空间飞行器单机散热的热传输装置

技术领域

本发明涉及用于空间飞行器单机散热的热传输装置。

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。但是，该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的热传输装置系统复杂、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热传输装置，该装置包括：

单机安装于单机安装板的一端，它们之间设置有热端扩热板；单机安装板的另一端垂直安装有辐射器，辐射器的内侧安装有冷端扩热板；热端扩热板与冷端扩热板之间通过一根外贴热管连接；外贴热管的一端通过热端盖板固定在热端扩热板上，另一端通过冷端盖板固定在冷端扩热板上。

本发明，一种用于空间飞行器单机散热的热传输装置，由于采取外贴热管传热、扩热板强化热传输的方式，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为本发明用于空间飞行器单机散热的热传输装置的结构示意图，其中图1B为图1A的A向视图；

图中标记：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为本发明用于空间飞行器单机散热的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：

单机1安装于单机安装板4的一端，单机1与单机安装板4之间设置有热端扩热板3；单机安装板4的另一端垂直安装有辐射器8，辐射器8的内侧安装有冷端扩热板7；热端扩热板3与冷端扩热板7之间通过一根弯曲的外贴热管5连接；外贴热管5的一端通过热端盖板2固定在热端扩热板3上，另一端通过冷端盖板6固定在冷端扩热板7上。

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的区域开有槽道，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外侧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、弯曲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，因此，该外贴热管5可满足单机散热要求。外贴热管5两端通过盖板固定，中间悬空部分用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。

下面进一步对本发明的工作过程进行描述。

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8，由于辐射器8外表面涂覆有高效散热涂层，从而保证单机热量散发到冷空间，有效的满足了单机1的散热要求。

Claims

1.一种用于空间飞行器单机散热的热传输装置，其特征在于，该装置包括：单机[1]安装于单机安装板[4]的一端，单机[1]与单机安装板[4]之间设置有热端扩热板[3]；单机安装板[4]的另一端垂直安装有辐射器[8]，辐射器[8]的内侧安装有冷端扩热板[7]；热端扩热板[3]与冷端扩热板[7]之间通过一根外贴热管[5]连接；外贴热管[5]的一端通过热端盖板[2]固定在热端扩热板[3]上，另一端通过冷端盖板[6]固定在冷端扩热板[7]上。

2.如权利要求1所述的单机散热的热传输装置，其特征在于：所述的热端扩热板[3]与单机安装板[4]之间、冷端扩热板[7]与辐射器[8]之间的接触区域涂有导热硅脂。

3.如权利要求1所述的单机散热的热传输装置，其特征在于：所述的热端扩热板[3]、冷端扩热板[7]安装外贴热管[5]的区域开有槽道。

4.如权利要求1所述的单机散热的热传输装置，其特征在于：所述的外贴热管[5]与热端扩热板[3]、冷端扩热板[7]的接触区域填充有导热填料。

5.如权利要求4所述的单机散热的热传输装置，其特征在于：所述的导热填料为0.017mm厚的铟箔，涂真空硅脂后垫装在热端扩热板[3]与外贴热管[5]、冷端扩热板[7]与外贴热管[5]之间。

6.如权利要求1所述的单机散热的热传输装置，其特征在于：所述的辐射器[8]的外侧表面喷涂有散热涂层，该涂层的红外发射率高于0.85，太阳吸收率低于0.18。

7.如权利要求1所述的单机散热的热传输装置，其特征在于：所述的外贴热管[5]为两根外径为7mm、弯曲的铝槽道氨工质双孔热管，其传热能力不小于80w·m。

8.如权利要求1所述的单机散热的热传输装置，其特征在于：所述的外贴热管[5]中间的悬空部分用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。