CN103762135A - 空心阴极加热器的热屏蔽组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空心阴极加热器的热屏蔽组件，包括：筒体，热屏蔽层，套设于所述筒体内；其中，所述热屏蔽层为筒状结构，在径向上，所述筒状结构的壁面为层状结构，且所述各层壁面上形成有多个凸起。本发明的热屏蔽层壁面为层状结构，并且各层壁面上都形成有凸起，因此相邻的两层壁面之间热接触面小，提高了隔热效果，当本热屏蔽组件用于空心阴极加热器时，可以有效降低加热器对外界的热扩散，因此也就提高了空心阴极加热器加热效率。

Description

空心阴极加热器的热屏蔽组件

技术领域

本发明涉及航天空间电推进技术、真空电子领域，尤其涉及用于空间电推进的空心阴极加热器的热屏蔽组件。

背景技术

空心阴极在点火之前采用加热器加热发射体，当发射体温度达到1500℃左右的电子发射温度时，通过电高压击穿工质气体，产生气体放电，空心阴极点火成功。为了提高阴极加热器加热效率、降低加热功率，要求空心阴极组件具有良好的保温隔热效果。但是，目前空间电推进空心阴极采用的热屏是直接由耐高温金属箔材料多层卷绕而成，或者采用直径不同耐高温金属管焊接而成，前者造成不同层壁间容易直接接触面大，无法实现良好的保热功能，后者制作工艺负责，结构尺寸大，热屏层数少（一般仅3-4层）且因为金属筒壁厚大，因此引起的热传导损失大。这两种热屏蔽结构都造成空心阴极功耗大、效率低。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供一种空心阴极加热器的热屏蔽组件，能够降低空心阴极加热器与外界的热交换，提高加热效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种空心阴极加热器的热屏蔽组件，包括：筒体，热屏蔽层，套设于所述筒体内；其中，所述热屏蔽层为筒状结构，在径向上，所述筒状结构的壁面为层状结构，且所述各层壁面上形成有多个凸起。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于，热屏蔽层壁面为层状结构，并且各层壁面上都形成有凸起，因此相邻的两层壁面之间热接触面小，提高了隔热效果，当本热屏蔽组件用于空心阴极加热器时，可以有效降低加热器与外界的热交换，因此也就提高了空心阴极加热器加热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明空心阴极加热器的热屏蔽组件的示意图。

附图标记：

1-筒体；2-热屏蔽层；3-支撑架；31-第一台阶面；32-第二台阶面；33-通孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明以下各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本发明公开一种空心阴极加热器的热屏蔽组件，包括筒体和热屏蔽层，热屏蔽层套设在于筒体1中，并且在热屏蔽层2呈筒状结构，在径向上，筒状结构的壁面为层状结构，且各层壁面上形成有多个凸起。也可以理解为，热屏蔽层2在径向上为多层，即热屏蔽层2的壁面由多层构成。应当注意，上述的多层，是指在热屏蔽层2的径向上为多层，而非多个等半径的零件同轴的堆叠成一个热屏蔽层2。

本发明的热屏蔽层2壁面为层状结构，并且各层壁面上都形成有凸起，因此相邻的两层壁面之间热接触面小，提高了隔热效果，当本热屏蔽组件用于空心阴极加热器时，可以有效降低加热器与外界的热交换，因此也就提高了空心阴极加热器加热效率。

进一步，上述热屏蔽层2可以由金属箔经压花形成凸起后卷制而成。这里提及的“压花”是指压花工艺，可以理解为利用压力的作用在材料表面形成某种特殊的花纹。具体到本发明中，这种“特殊的花纹”即是经压花工艺压制出凸起，该凸起可以呈球冠状，当然，其它形状例如波浪形也可以用于本发明，只要能够满足压花处理后，形成凸起，该凸起能够使热屏蔽层2相邻的两避免之间的接触面减小就可以用在本发明。

可选的，热屏蔽层2的金属箔的厚度可以为0.01-0.09mm、宽度可以为15-45mm、长度可以为300-700mm，优选的可以采用钽箔。优选的，热屏蔽层2的金属箔的厚度可以为0.05mm、宽度可以为30mm、长度可以为500mm，优选的可以采用钽箔。

在一种可选的实施方式中，热屏蔽层2的长度（轴向）比筒体1长度小（短）1-4mm，优选的可以为3mm；热屏蔽层2的各层壁面的厚为0.01-0.09mm，优选的为0.05mm。另外，为了方便热屏蔽层2套入筒体1，热屏蔽层2的外径可以比筒体1的内径小0.05-0.15mm优选的为0.1mm。进一步凸起的高度可选的为0.01-0.09mm，优选的为0.05mm，且多个凸起中的每个凸起间隔为1-4mm，优选的为3mm，这里也可以知晓，热屏蔽各层上凸起的高度与各层的厚度可以相同。这种尺寸设计即节省空间又能够实现上述减少各层之间的热接触面的要求。更进一步，上述热屏蔽层2可以是10层。

本发明的空心阴极加热器的热屏蔽组件除了具有上述筒体1和热屏蔽层2外，还具有支撑架3，该支撑架套设在筒体1内，用于连接热屏蔽组件与空心阴极加热器。上述的支撑架具有第一台阶面31、第二台阶面32和通孔33，其中通孔33供空心阴极加热器套入，以形成连接，上述的第一台阶面31与筒体1的边缘形成第一定位配合，第二台阶面32套入筒体1内，与筒体1内的热屏蔽层2形成第二定位配合，当然支撑架3与筒体1同轴。该支撑架可以将第一台阶面与筒体1的边缘焊接连接，当然，该连接方法并不用于限制本发明。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (9)

1.一种空心阴极加热器的热屏蔽组件，其特征在于，包括：

筒体，

热屏蔽层，套设于所述筒体内；其中，

所述热屏蔽层为筒状结构，在径向上，所述筒状结构的壁面为层状结构，且所述各层壁面上形成有多个凸起。

2.根据权利要求1所述的空心阴极加热器的热屏蔽组件，其特征在于，

所述热屏蔽层由金属箔经压花形成凸起后卷制而成。

3.根据权利要求2所述的空心阴极加热器的热屏蔽组件，其特征在于，

所述金属箔的厚度为0.01-0.09mm、宽度为15-45mm、长度为300-700mm。

4.根据权利要求2所述的空心阴极加热器的热屏蔽组件，其特征在于，

所述金属箔为钽箔。

5.根据权利要求1所述的空心阴极加热器的热屏蔽组件，其特征在于，

所述热屏蔽层的长度比所述筒体长度小1-4mm，所述热屏蔽层的各层壁面的厚为0.01-0.09mm。

6.根据权利要求1所述的空心阴极加热器的热屏蔽组件，其特征在于，

所述热屏蔽层的外径比筒体的内径小0.05-0.15mm。

7.根据权利要求1所述的空心阴极加热器的热屏蔽组件，其特征在于，

所述凸起的高度为0.01-0.09mm，且所述多个凸起中的每个凸起间隔为1-4mm。

8.根据权利要求1所述的空心阴极加热器的热屏蔽组件，其特征在于，

所述热屏蔽层的壁面为8-15层。

9.根据权利要求1-8任一项所述的空心阴极加热器的热屏蔽组件，其特征在于，

所述热屏蔽组件还包括套设于筒体的支撑架，包括第一台阶面、第二台阶面和通孔，

所述第一台阶面与所述筒体边缘形成第一定位配合，所述第二台阶面与所述热屏蔽层一端形成第二定位配合；

所述通孔供所述空心阴极加热器套入，且所述通孔与所述筒体同轴。

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