CN113401369A - 一种高效展开式热管辐射散热器 - Google Patents
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Abstract
一种高效展开式热管辐射散热器，属于卫星热控制技术领域。本发明解决了现有的大功率通信卫星及微小卫星散热能力不足的问题。基底辐射散热板的一端与展开辐射散热板的一端通过两个转动连接件连接，通过转动连接件实现基底辐射散热板与展开辐射散热板之间的相对展开，每个辐射散热板均包括蜂窝板及嵌装在蜂窝板内的预埋热管，且每个辐射散热板的表面均涂覆有热控涂层，所述柔性导热索连接设置在基底辐射散热板与展开辐射散热板之间，通过柔性导热索将热量从基底辐射散热板传导至展开辐射散热板上。通过柔性导热索，可以实现两散热板之间的热量高效传输。通过在蜂窝板内嵌装预埋热管，可以进一步提升卫星的极限散热能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效展开式热管辐射散热器，属于卫星热控制技术领域。
背景技术
目前针对扩展式辐射散热器已经有多种形式，一般是通过展开式辐射板形式实现。但由于其创新点在于实现二维转向机构，目的是实现散热板的二维转动，只能够在极小温度区间内实现热控制，并未能够有效的提升航天器的极限散热能力，其中最为关键的问题是难以实现热量的高效传输。因此，急需一种能够解决大功率通信卫星及微小卫星散热能力不足的问题的辐射散热器。
发明内容
本发明是为了解决现有的大功率通信卫星及微小卫星散热能力不足的问题，进而提供了一种高效展开式热管辐射散热器。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种高效展开式热管辐射散热器，它包括基底辐射散热板、展开辐射散热板、柔性导热索及解锁装置，其中，基底辐射散热板的一端与展开辐射散热板的一端通过两个转动连接件连接，通过转动连接件实现基底辐射散热板与展开辐射散热板之间的相对展开，每个辐射散热板均包括蜂窝板及嵌装在蜂窝板内的预埋热管，且每个辐射散热板的表面均涂覆有热控涂层，
所述柔性导热索连接设置在基底辐射散热板与展开辐射散热板之间，通过柔性导热索将热量从基底辐射散热板传导至展开辐射散热板上；
所述解锁装置固装在基底辐射散热板上，展开辐射散热板上开设有数量与解锁装置数量相等的通孔，散热器折叠状态下，解锁装置对应穿装在通孔内。
进一步地，所述柔性导热索包括柔性带及固设在柔性带两端的刚性端子，其中一个刚性端子固装在基底辐射散热板上，另一个刚性端子固装在展开辐射散热板上，所述刚性端子的材质为铝合金，所述柔性带的材质采用热解石墨片。
进一步地，所述柔性带由多层热解石墨片堆叠而成。
进一步地，柔性导热索的一端部通过螺钉压接在基底辐射散热板的预埋热管上，另一端部通过螺钉压接在展开辐射散热板的预埋热管上。
进一步地，柔性导热索的数量至少为两个。
进一步地，每个辐射散热板上的预埋热管的数量至少为一个。
进一步地，所述预埋热管呈U形结构。
进一步地，所述预埋热管采用铝氨热管。
进一步地，蜂窝板的厚度为15mm。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
本申请结构简便，易于实现。同时不占用卫星控制资源，在到达指定轨道后，展开后不需要特殊控制。
通过柔性导热索，可以实现两散热板之间的热量高效传输。通过在蜂窝板内嵌装预埋热管，可以进一步提升卫星的极限散热能力。
附图说明
图1为本申请的第一立体结构示意图(展开角度呈锐角时)；
图2为本申请完全展开状态下的结构示意图；
图3为本申请第二立体结构示意图(折叠状态下)；
图4为基底辐射散热板的主视示意图；
图5为展开辐射散热板的主视示意图；
图6为柔性导热索的侧视示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～6说明本实施方式，一种高效展开式热管辐射散热器，它包括基底辐射散热板1、展开辐射散热板2、柔性导热索3及解锁装置4，其中，基底辐射散热板1的一端与展开辐射散热板2的一端通过两个转动连接件5连接，通过转动连接件5实现基底辐射散热板1与展开辐射散热板2之间的相对展开，每个辐射散热板均包括蜂窝板6及嵌装在蜂窝板6内的预埋热管7，且每个辐射散热板的表面均涂覆有热控涂层，
所述柔性导热索3连接设置在基底辐射散热板1与展开辐射散热板2之间，通过柔性导热索3将热量从基底辐射散热板1传导至展开辐射散热板2上；
所述解锁装置4固装在基底辐射散热板1上，展开辐射散热板2上开设有数量与解锁装置4数量相等的通孔，散热器折叠状态下，解锁装置4对应穿装在通孔内。
基底辐射散热板1与卫星舱板导热安装。其除了可以安装在卫星表面，也可以作为辐射器的安装面，与卫星内部大功率发热单机进行导热安装。
所述转动连接件5采用现有技术，在两个辐射散热板安装前，通过对转动连接件5施加预紧力，以控制两个辐射散热板的展开角度。转动连接件5可以为扭簧，也可以为其它可以实现两个辐射散热板展开、能够在展开后确定展开角度的铰链结构。转动连接件5的最大转动角度为0°～180°。具体的角度根据卫星结构安排及散热需求可以确定。转动连接件5在确定展开角度之后不可更改，展开热管辐射散热板不可收回。
蜂窝板6具体为蜂窝铝板，承担主要的散热功能。采用预埋热管7处理增强内部导热率。散热板表面涂覆低吸收发射比的热控涂层。所述热控涂层为高红外发射率、低太阳吸收率的SR107有机白漆。
散热板的一面为安装面，用于与卫星舱板导热安装，另一面为散热面。
本申请中采用的解锁装置4为现有技术，此处不再赘述其结构及工作原理。解锁装置4通过螺钉安装在基底辐射散热板1上。散热器折叠状态下，两个辐射散热板之间通过保险丝连接，解锁装置4对应穿装在通孔内，使两个辐射散热板能够更好的贴合，节约空间，防止因解锁装置4的高度影响两个辐射散热板的折叠效果。散热器入轨展开前，解锁装置4通过电流熔断保险丝，展开辐射散热板2在转动连接件5的预紧力作用下展开。
柔性导热索3为高性能导热索。
每个辐射散热板中预埋热管7的数量至少为一个。使用预埋热管7可以有效增加蜂窝板6内部的导热并且保证温度均匀稳定。
本申请结构简便，易于实现。同时不占用卫星控制资源，在到达指定轨道后，展开后不需要特殊控制。
通过柔性导热索3，可以实现两散热板之间的热量高效传输。通过在蜂窝板6内嵌装预埋热管7，可以进一步提升卫星的极限散热能力。
所述柔性导热索3包括柔性带32及固设在柔性带32两端的刚性端子31，其中一个刚性端子31固装在基底辐射散热板1上，另一个刚性端子31固装在展开辐射散热板2上，所述刚性端子31的材质为铝合金，所述柔性带32的材质采用热解石墨片。刚性端子31夹装在柔性带32的端部。刚性端子31与辐射散热板之间优选为螺钉压接安装。柔性带32的材质采用高导热的热解石墨片，即PGS，其特征在于柔度高，可以随辐射散热器展开任意角度，相同质量下导热效果优于铜等金属。其展开角度根据转动连接件5所能实现的展开角度确定。刚性端子31采用轻量化处理，减少卫星总质量。
所述柔性带32由多层热解石墨片堆叠而成。
柔性导热索3的一端部通过螺钉压接在基底辐射散热板1的预埋热管7上，另一端部通过螺钉压接在展开辐射散热板2的预埋热管7上。每个辐射散热板上均开设有螺钉孔，用于安装高性能柔性导热索3。
柔性导热索3的数量至少为两个。
每个辐射散热板上的预埋热管7的数量至少为一个。
所述预埋热管7呈U形结构。
所述预埋热管7采用铝氨热管。
蜂窝板6的厚度为15mm。
Claims (9)
1.一种高效展开式热管辐射散热器，其特征在于：它包括基底辐射散热板(1)、展开辐射散热板(2)、柔性导热索(3)及解锁装置(4)，其中，基底辐射散热板(1)的一端与展开辐射散热板(2)的一端通过两个转动连接件(5)连接，通过转动连接件(5)实现基底辐射散热板(1)与展开辐射散热板(2)之间的相对展开，每个辐射散热板均包括蜂窝板(6)及嵌装在蜂窝板(6)内的预埋热管(7)，且每个辐射散热板的表面均涂覆有热控涂层，
所述柔性导热索(3)连接设置在基底辐射散热板(1)与展开辐射散热板(2)之间，通过柔性导热索(3)将热量从基底辐射散热板(1)传导至展开辐射散热板(2)上；
所述解锁装置(4)固装在基底辐射散热板(1)上，展开辐射散热板(2)上开设有数量与解锁装置(4)数量相等的通孔，散热器折叠状态下，解锁装置(4)对应穿装在通孔内。
2.根据权利要求1所述的一种高效展开式热管辐射散热器，其特征在于：所述柔性导热索(3)包括柔性带(32)及固设在柔性带(32)两端的刚性端子(31)，其中一个刚性端子(31)固装在基底辐射散热板(1)上，另一个刚性端子(31)固装在展开辐射散热板(2)上，所述刚性端子(31)的材质为铝合金，所述柔性带(32)的材质采用热解石墨片。
3.根据权利要求2所述的一种高效展开式热管辐射散热器，其特征在于：所述柔性带(32)由多层热解石墨片堆叠而成。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种高效展开式热管辐射散热器，其特征在于：柔性导热索(3)的一端部通过螺钉压接在基底辐射散热板(1)的预埋热管(7)上，另一端部通过螺钉压接在展开辐射散热板(2)的预埋热管(7)上。
5.根据权利要求1所述的一种高效展开式热管辐射散热器，其特征在于：柔性导热索(3)的数量至少为两个。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种高效展开式热管辐射散热器，其特征在于：每个辐射散热板上的预埋热管(7)的数量至少为一个。
7.根据权利要求1所述的一种高效展开式热管辐射散热器，其特征在于：所述预埋热管(7)呈U形结构。
8.根据权利要求1所述的一种高效展开式热管辐射散热器，其特征在于：所述预埋热管(7)采用铝氨热管。
9.根据权利要求1所述的一种高效展开式热管辐射散热器，其特征在于：蜂窝板(6)的厚度为15mm。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210917 |