CN109795719A - 一种卫星热控系统用液冷散热控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种卫星热控系统用液冷散热控制装置，包括：一外壳，所述外壳具有相对设置的第一侧板和第二侧板；一紧贴在所述第一侧板的内板面上或者构成在所述第一侧板内的第一流体换热管道；一紧贴在所述第二侧板的内板面上或者构成在所述第二侧板内的第二流体换热管道；一安装在所述外壳内的循环泵；一安装在所述外壳内的电动三通温控阀；一安装在所述第二侧板的内板面上的温度传感器；以及一分别与所述循环泵、电动三通温控阀和温度传感器连接的控制器。液体工质在循环泵的推动下在回路内循环，在第二侧板(热源部分)吸收热量，在第一侧板(冷源部分)释放热量，从而达到传输热量的目的，有效地解决卫星内电子元器件的散热问题。
Description
技术领域
本发明涉及卫星热控系统技术领域，特别涉及一种卫星热控系统用液冷散热控制装置。
背景技术
随着科学技术的发展，卫星的功能已经越来越强大，随之而来的是卫星的功耗也越来越大。如果卫星内电子元器件的温度过高，则会影响其运算效率，降低可靠性，缩短卫星的使用寿命。因此，卫星热控系统是非常重要的分系统之一，主要任务是控制卫星内的设备和结构的温度在要求的范围内，尤其是对于寿命要求较高的卫星，卫星热控系统显得尤为重要。
由于太空中为真空环境，传热途径有限，主要的传热途径为热传导及热辐射。随着电子元器件的热耗愈来愈大，卫星内的结构愈来愈复杂，传统的热传导及热辐射已不能满足卫星热控系统的要求。为此，本申请人进行了有益的探索和研究，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足而提供一种卫星热控系统用液冷散热控制装置，该液冷控制装置利用液冷传热工质解决卫星的电子元器件散热问题。
本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：
一种卫星热控系统用液冷散热控制装置，包括：
一外壳，所述外壳具有相对设置的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板分别作为卫星舱板和载荷安装板；
一紧贴在所述第一侧板的内板面上或者构成在所述第一侧板内的第一流体换热管道，所述第一流体换热管道具有一第一流体换热进液口和一第一流体换热出液口；
一紧贴在所述第二侧板的内板面上或者构成在所述第二侧板内的第二流体换热管道，所述第二流体换热管道具有一第二流体换热进液口和一第二流体换热出液口，所述第二流体换热管道的第二流体换热出液口与所述第一流体换热管道的第一流体换热进液口连接；
一安装在所述外壳内的循环泵，所述循环泵的循环进口与所述第一流体换热管道的第一流体换热出液口连接；
一安装在所述外壳内的电动三通温控阀，所述电动三通温控阀具有一进液口和两个控制出液口，所述电动三通温控阀的进液口与所述循环泵的循环出口连接，其一个控制出液口与所述第二流体换热管道的第二流体换热进液口连接，其另一个控制出液口并接在所述第二流体换热管道的第二流体换热出液口与所述第一流体换热管道的第一流体换热进液口之间；
一安装在所述第二侧板的内板面上的用于检测所述第二侧板的温度的温度传感器；以及
一控制器，所述控制器分别与所述循环泵、电动三通温控阀和温度传感器连接。
在本发明的一个优选实施例中，在所述第一流体换热管道的第一流体换热出液口与所述循环泵的循环进口之间设置有一储液器。
在本发明的一个优选实施例中，在所述外壳的侧面上设置有一与所述控制器连接的接插件，所述接插件可与外部电源快速连接，并向所述控制器提供电能。
由于采用了如上技术方案，本发明的有益效果在于：液体工质在循环泵的推动下在回路内循环，在第二侧板(热源部分)吸收热量，在第一侧板(冷源部分)释放热量，从而达到传输热量的目的，有效地解决卫星内电子元器件的散热问题。
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是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1，图中给出的是一种卫星热控系统用液冷散热控制装置，包括外壳100、流体换热管道200a、200b、循环泵300、电动三通温控阀400、温度传感器500以及控制器600。
外壳100具有相对设置的侧板110a、110b。侧板110a作为卫星舱板使用，其外板面上喷涂热控白漆涂层，通过热辐射将卫星热量辐射至宇宙空间，因此侧板110a可作为冷源使用。侧板110b作为载荷安装板使用，其外板面可作为设备提供温度恒定的安装平面，将大功率设备或者发热元器件等布置在侧板110b的外板面上，侧板110b可作为热源使用。
流体换热管道200a紧贴在侧板110a的内板面上或者构成在侧板110a内，流体换热管道200a具有一流体换热进液口210a和一流体换热出液口220a。
流体换热管道200b紧贴在侧板110b的内板面上或者构成在侧板110b内，流体换热管道200b具有一流体换热进液口210b和一流体换热出液口220b，流体换热管道200b的流体换热出液口220b与流体换热管道200a的流体换热进液口210a连接。
循环泵300安装在外壳100内，循环泵300的循环进口310与流体换热管道200a的流体换热出液口220a连接。
电动三通温控阀400安装在外壳100内，电动三通温控阀400具有一进液口410和两个控制出液口420、430，电动三通温控阀400的进液口410与循环泵300的循环出口320连接，其一个控制出液口420与流体换热管道200b的流体换热进液口210b连接，其另一个控制出液口430并接在流体换热管道200b的流体换热出液口220b与流体换热管道200a的流体换热进液口210a之间。
温度传感器500安装在侧板110b的内板面上，其用于检测侧板110b的温度。
控制器600分别与循环泵300、电动三通温控阀400和温度传感器500连接。在外壳100的侧面上设置有一与控制器600连接的接插件610，接插件610可与外部电源快速连接，并向控制器600提供电能。
此外，在流体换热管道200a的流体换热出液口220a与循环泵300的循环进口310之间设置有一储液器700，保证整个回路的压力恒定，确保循环泵300的安全可靠运行。
本发明的卫星热控系统用液冷散热控制装置的工作原理如下：
液体工质在循环泵300的推动下在回路内循环，在侧板110b(热源部分)吸收热量，在侧板110a(冷源部分)释放热量，从而达到传输热量的目的。电动三通温控阀400可以根据侧板110b的温度自动调节两个回路的流量，从而达到控制侧板110b温度的目的。当侧板110b的温度比设定温度高时，将有更多的液体工质进入侧板110b，从而带走更多的热量；当侧板110b温度过低时，将会有大量的液体工质直接进入侧板110a，避免侧板110b的温度进一步降低。在本实施例中，液体工质优选地采用乙二醇水溶液。
此外，本发明的侧板110a、110b均作为卫星舱板，此时液冷散热控制装置可作为卫星均温装置使用。通过电动三通温控阀400调节流量，从而达到精确控温的目的。本发明的液冷散热控制装置模块化设计，便于安装及布局。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种卫星热控系统用液冷散热控制装置，其特征在于，包括：
一外壳，所述外壳具有相对设置的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板分别作为卫星舱板和载荷安装板；
一紧贴在所述第一侧板的内板面上或者构成在所述第一侧板内的第一流体换热管道，所述第一流体换热管道具有一第一流体换热进液口和一第一流体换热出液口；
一紧贴在所述第二侧板的内板面上或者构成在所述第二侧板内的第二流体换热管道，所述第二流体换热管道具有一第二流体换热进液口和一第二流体换热出液口，所述第二流体换热管道的第二流体换热出液口与所述第一流体换热管道的第一流体换热进液口连接；
一安装在所述外壳内的循环泵，所述循环泵的循环进口与所述第一流体换热管道的第一流体换热出液口连接；
一安装在所述外壳内的电动三通温控阀，所述电动三通温控阀具有一进液口和两个控制出液口，所述电动三通温控阀的进液口与所述循环泵的循环出口连接，其一个控制出液口与所述第二流体换热管道的第二流体换热进液口连接，其另一个控制出液口并接在所述第二流体换热管道的第二流体换热出液口与所述第一流体换热管道的第一流体换热进液口之间；
一安装在所述第二侧板的内板面上的用于检测所述第二侧板的温度的温度传感器；以及
一控制器，所述控制器分别与所述循环泵、电动三通温控阀和温度传感器连接。
2.如权利要求1所述的卫星热控系统用液冷散热控制装置，其特征在于，在所述第一流体换热管道的第一流体换热出液口与所述循环泵的循环进口之间设置有一储液器。
3.如权利要求1所述的卫星热控系统用液冷散热控制装置，其特征在于，在所述外壳的侧面上设置有一与所述控制器连接的接插件，所述接插件可与外部电源快速连接，并向所述控制器提供电能。
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