CN111246709A - 一种散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的散热装置包括：第一支撑件、探测器组件、导热索、导热块、上盖板、散热罩、侧盖板及第二支撑件，所述探测器组件安装于所述第一支撑件上，所述导热块安装于所述第二支撑件上，所述导热索的两侧面分别固定连接所述探测器组件及所述导热块的相应侧面上，所述导热块的顶面上固定连接有所述上盖板，所述导热快的另一侧面上固定连接有所述侧盖板，所述散热罩的顶面固定在所述上盖板上，所述散热罩的侧面固定在所述侧盖板上，本发明提供的散热装置，能够给探测器组件提供一个良好的温度环境，从而保证探测器的探测质量，结构紧凑，实现能源和空间布局合理利用，减轻航天系统中质量和功率两大负担。

Description

一种散热装置
技术领域
本发明涉及航天器热设计技术领域，特别涉及一种散热装置。
背景技术
探测器广泛应用于航天领域，按类型分可分为CCD探测器，CMOS探测器，按光谱分可分为紫外探测器、可见光探测器、红外探测器等。由于信噪比的约束，探测器自身的温度不宜过高，温度过高，一方面带来更大的噪声，影响探测质量和探测效果，另一方面过高的温度可能会造成器件损坏，甚至会烧毁探测器。因此，在航天探测技术中，控制探测器的温度尤为重要，特别是大功率的探测器组件，自身发热严重，可能高达几十瓦，上百瓦，必须提供必要的散热装置对其进行散热。
在航天器上，一般探测器组件的散热方法是先利用热传导和再利用热辐射的方式，将热量散到冷黑空间。即将探测器导热安装到导热块上，之后再通过其他装置(热管、导热块、导热索等)连接到一个独立散热面上，散热面通过辐射散热将其热量散到冷黑空间。该方法较为简单，但受阳光照射时，吸收太阳热量，因此需要的散热面积较大，同时在非工作时，需要补偿加热的功率大，不是最优的合理能源利用方法。另外，独立散热面一般安装在载荷外部，占用有限的空间资源，不利于空间的综合利用。
因此，对于大功率探测器组件的散热，迫切需要一种能满足散热需求且能源利用最优以及空间结构更紧凑的散热装置。
发明内容
有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构紧凑且散热效果好的散热装置。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种散热装置，包括：第一支撑件、探测器组件、导热索、导热块、上盖板、散热罩、侧盖板及第二支撑件，所述探测器组件安装于所述第一支撑件上，所述导热块安装于所述第二支撑件上，所述导热索的两侧面分别固定连接所述探测器组件及所述导热块的相应侧面上，所述导热块的顶面上固定连接有所述上盖板，所述导热快的另一侧面上固定连接有所述侧盖板，所述散热罩的顶面固定在所述上盖板上，所述散热罩的侧面固定在所述侧盖板上。
在一些较佳的实施例中，所述第一支撑件及所述第二支撑件为殷钢材料，所述第一支撑件通过螺钉将所述探测器组件固定，所述第二支撑件通过螺钉将所述导热块固定。
在一些较佳的实施例中，所述探测器组件与所述第一支撑件之间接触面上设置有厚聚酰亚胺隔热垫，所述导热块与所述第二支撑件之间接触面上设置有厚聚酰亚胺隔热垫。
在一些较佳的实施例中，所述导热索包括铜索以及固定于所述铜索两侧的铜索头，两侧的所述铜索头通过螺钉分别固定于所述探测器组件及所述导热块上。
在一些较佳的实施例中，所述铜索由细铜线编织成索状结构，所述铜索焊接到位于所述铜索两侧的铜索头中。
在一些较佳的实施例中，所述铜索头与所述探测器组件间的接触面以及导热块间的接触面之间均设置有导热胶。
在一些较佳的实施例中，所述导热块为铝合金材料。
在一些较佳的实施例中，所述上盖板为铝合金材料，所述上盖板为T型结构，在所述上盖板的顶面上设置若干个螺钉孔，其中部分螺钉用于固定连接所述导热块，另一部分螺钉用于固定所述散热罩，上盖板与所述导热块及所述散热罩的接触面均设置有导热胶，所述上盖板面向外部的表面喷涂高发射率的白漆。
在一些较佳的实施例中，所述散热罩为铝合金材料，所述散热罩为L型结构其夹角成直角状，所述散热罩的顶面通过螺钉固定在所述上盖板上，所述散热罩的侧面通过螺钉固定在所述侧盖板上，所述散热罩与所述上盖板及所述侧盖板的接触面设置有导热胶，所述散热罩外表面喷涂高发射率的白漆。
在一些较佳的实施例中，所述侧盖板为铝合金材料，所述侧盖板为T型结构，在所述侧盖板的顶面上设置若干个螺钉孔，其中部分螺钉用于固定连接所述导热块，另一部分螺钉用于固定所述散热罩，侧盖板与所述导热块及所述散热罩的接触面均设置有导热胶，所述侧盖板面向外部的表面喷涂高发射率的白漆。
本发明采用上述技术方案的优点是：
本发明提供的散热装置包括：第一支撑件、探测器组件、导热索、导热块、上盖板、散热罩、侧盖板及第二支撑件，所述探测器组件安装于所述第一支撑件上，所述导热块安装于所述第二支撑件上，所述导热索的两侧面分别固定连接所述探测器组件及所述导热块的相应侧面上，所述导热块的顶面上固定连接有所述上盖板，所述导热快的另一侧面上固定连接有所述侧盖板，所述散热罩的顶面固定在所述上盖板上，所述散热罩的侧面固定在所述侧盖板上，本发明提供的散热装置，能够给探测器组件提供一个良好的温度环境，从而保证探测器的探测质量，结构紧凑，实现能源和空间布局合理利用，减轻航天系统中质量和功率两大负担。
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它的附图。
图1为本发明提供的散热装置的结构示意图。
图2为本发明提供的散热装置的结构剖面图。
图3为本发明提供的导热索的结构剖面图的星图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1及图2，为本发明提供的一种散热装置的结构示意图，包括：第一支撑件1、探测器组件2、导热索3、导热块4、上盖板5、散热罩6、侧盖板7及第二支撑件8。其中：
所述探测器组件2安装于所述第一支撑件1上，所述导热块4安装于所述第二支撑件8上，所述导热索3的两侧面分别固定连接所述探测器组件2及所述导热块4的相应侧面上，所述导热块4的顶面上固定连接有所述上盖板5，所述导热快4的另一侧面上固定连接有所述侧盖板7，所述散热罩6的顶面固定在所述上盖板5上，所述散热罩6的侧面固定在所述侧盖板7上。以下详细说明各个部件的具体结构以及相互之间的连接。
优选地，所述第一支撑件1为殷钢材料，所述第一支撑件1通过螺钉将所述探测器组件2固定。
进一步地，所述探测器组件2与所述第一支撑件1之间接触面上设置有聚酰亚胺隔热垫，所述聚酰亚胺隔热垫的厚度为5mm～10mm。
可以理解，所述聚酰亚胺隔热垫能够起到隔热作用，使得探测器组件2产生的热量不会传递给第一支撑件1，不会造成第一支撑件1的热变形，从而不会引起探测器位置的变化。
优选地，所述探测器组件2为发热组件，一般设计成长方体结构，探测器包含在所述探测器组件2，内部探测器发热量传递到长方体外表面。由于其发热量较大，在航天领域应用时，需要通过热传导的方式将其热量导出，否则会因热量聚集，温度过高而损坏。
请参阅图3，所述导热索3包括铜索32以及固定于所述铜索两侧的铜索头31(33)，两侧的所述铜索头31(33)通过螺钉分别固定于所述探测器组件2及所述导热块4上。
优选地，铜索32是由细铜线编织成索状结构，铜索32焊接在两侧铜索头31(33)中，具有柔性和高效导热性能。
具体地，铜索头31(33)四个角上各设置有安装螺钉孔，用于固定铜索32。其中：一侧铜索头31用4个螺钉固定到探测器组件2，另一侧铜索头33用4个螺钉固定到导热块4上。
优选地，铜索头31(33)与探测器组件2间的接触面以及与导热块4间的接触面均添加导热胶，以增强导热，且由于导热索3由于其柔性，可以克服因温度变化造成的变形，从而不会给探测器组件2造成位置变化。
进一步地，所述导热块4为铝合金材料，所述导热块4为异形结构，具有高导热性能。
可以理解，导热块4为热量中转站，需要向两个方向传递热量，一个为顶面方向，另一个为侧面方向，在实际设计中，导热块4的顶面导热上盖板5，导热块4的侧面导热侧盖板7。
进一步地，所述上盖板5为铝合金材料，为T型结构，所述上盖板5的顶面上设置8个螺钉孔，其中4个螺钉用于连接导热块4，另外4个螺钉用于固定散热罩6。
此外，上盖板5与所述导热块4及所述散热罩6的接触面均设置有导热胶，可增强导热；上盖板5面向外部的表面喷涂高发射率的白漆，将热量散到冷黑空间。
进一步地，所述散热罩6为铝合金材料，为L型结构其夹角成直角状。所述散热罩6的顶面通过4个螺钉固定到上盖板5上，所述散热罩6的侧面通过螺钉固定在所述侧盖板7上，侧面通过4个螺钉固定到侧盖板7上。
此外，所述散热罩6与所述上盖板5及所述侧盖板7的接触面设置有导热胶，可增强导热；散热罩6外表面喷涂高发射率的白漆，将热量散到冷黑空间。
进一步地，所述侧盖板7为铝合金材料，所述侧盖板7为T型结构，在所述侧盖板7的顶面上设置若干个螺钉孔，其中部分螺钉用于固定连接所述导热块4，另一部分螺钉用于固定所述散热罩6。
此外，侧盖板7与所述导热块4及所述散热罩6的接触面均设置有导热胶，可增强导热；所述侧盖板7面向外部的表面喷涂高发射率的白漆，将热量散到冷黑空间。
所述支撑8为殷钢材料，用于支撑导热块4，通过螺钉进行固定，导热块与支撑之间接触面上增加5mm～10mm厚聚酰亚胺隔热垫，起到隔热作用。
优选地，所述第二支撑件8为殷钢材料，所述第二支撑件8通过螺钉将所述探测器组件导热块4固定。
进一步地，所述导热块4与所述第二支撑件8之间接触面上设置有聚酰亚胺隔热垫，所述聚酰亚胺隔热垫的厚度为5mm～10mm。
可以理解，所述聚酰亚胺隔热垫能够起到隔热作用，使得探测器组件4产生的热量不会传递给第二支撑件8，不会造成第二支撑件1的热变形，从而不会引起探测器位置的变化。
本发明提供的散热装置，能够给探测器组件提供一个良好的温度环境，从而保证探测器的探测质量，结构紧凑，实现能源和空间布局合理利用，减轻航天系统中质量和功率两大负担。
当然本发明的散热装置还可具有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：第一支撑件、探测器组件、导热索、导热块、上盖板、散热罩、侧盖板及第二支撑件，所述探测器组件安装于所述第一支撑件上，所述导热块安装于所述第二支撑件上，所述导热索的两侧面分别固定连接所述探测器组件及所述导热块的相应侧面上，所述导热块的顶面上固定连接有所述上盖板，所述导热快的另一侧面上固定连接有所述侧盖板，所述散热罩的顶面固定在所述上盖板上，所述散热罩的侧面固定在所述侧盖板上。
2.如权利要求1所述的一种散热装置，其特征在于，所述第一支撑件及所述第二支撑件为殷钢材料，所述第一支撑件通过螺钉将所述探测器组件固定，所述第二支撑件通过螺钉将所述导热块固定。
3.如权利要求2所述的一种散热装置，其特征在于，所述探测器组件与所述第一支撑件之间接触面上设置有厚聚酰亚胺隔热垫，所述导热块与所述第二支撑件之间接触面上设置有厚聚酰亚胺隔热垫。
4.如权利要求1所述的一种散热装置，其特征在于，所述导热索包括铜索以及固定于所述铜索两侧的铜索头，两侧的所述铜索头通过螺钉分别固定于所述探测器组件及所述导热块上。
5.如权利要求4所述的一种散热装置，其特征在于，所述铜索由细铜线编织成索状结构，所述铜索焊接到位于所述铜索两侧的铜索头中。
6.如权利要求4所述的一种散热装置，其特征在于，所述铜索头与所述探测器组件间的接触面以及导热块间的接触面之间均设置有导热胶。
7.如权利要求1所述的一种散热装置，其特征在于，所述导热块为铝合金材料。
8.如权利要求1所述的一种散热装置，其特征在于，所述上盖板为铝合金材料，所述上盖板为T型结构，在所述上盖板的顶面上设置若干个螺钉孔，其中部分螺钉用于固定连接所述导热块，另一部分螺钉用于固定所述散热罩，上盖板与所述导热块及所述散热罩的接触面均设置有导热胶，所述上盖板面向外部的表面喷涂高发射率的白漆。
9.如权利要求1所述的一种散热装置，其特征在于，所述散热罩为铝合金材料，所述散热罩为L型结构其夹角成直角状，所述散热罩的顶面通过螺钉固定在所述上盖板上，所述散热罩的侧面通过螺钉固定在所述侧盖板上，所述散热罩与所述上盖板及所述侧盖板的接触面设置有导热胶，所述散热罩外表面喷涂高发射率的白漆。
10.如权利要求1所述的一种散热装置，其特征在于，所述侧盖板为铝合金材料，所述侧盖板为T型结构，在所述侧盖板的顶面上设置若干个螺钉孔，其中部分螺钉用于固定连接所述导热块，另一部分螺钉用于固定所述散热罩，侧盖板与所述导热块及所述散热罩的接触面均设置有导热胶，所述侧盖板面向外部的表面喷涂高发射率的白漆。
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