CN204236787U - 一种均温式辐射器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种均温式辐射器，包括工质管路、相变热管以及预埋所述工质管路的蜂窝板式辐射基板，所述工质管路具有平面接触面，与所述相变热管的非相变侧平面面接触，所述相变热管与蜂窝板式辐射基板一侧蒙皮的内表面相连。本实用新型提供的均温式辐射器，在保证辐射器内部等温性的前提下，减短工质管路的长度，降低工质在辐射器管内的流动阻力，同时利用相变热管的储能优势，进一步提高辐射器内部的等温性，适应辐射器技术的发展需求，且工艺实施难度较小，具备工程应用价值。
Description
技术领域
本实用新型属于航天器热控制领域，涉及一种辐射器，尤其涉及一种均温式辐射器。
背景技术
随着航天技术的发展，高轨及倾斜轨道卫星越来越多。运行于高轨或倾斜轨道的卫星散热面往往轮流受照。为了节省星上宝贵的能源，并提高散热面的散热效率，往往将轮流受照散热面进行等温化处理。现今，通常采用的手段是外贴热管的方式对散热面进行等温化处理，但是外贴热管无法满足大热量远距离的传输。随着航天器朝着大功率高载荷热流密度方向发展，外贴热管的等温化处理方式越来越难以满足航天器的热控需求。而在散热面基板内预埋工质管路，与外部机械泵或LHP相连，构成流体回路，使散热面实现等温化，这种将散热面整体改造成为辐射器的方式是提高航天器散热能力的重要手段。
另外，随着通信、商用卫星，特别是军用卫星的需求量持续增长，以及卫星小型化、大型化和共用平台应用的发展趋势，使得星上器件的发热功率不断增大；共用平台的有效载荷大量增加也使得整星的热能耗密度越来越大，其排热问题也越来越严重。只依靠卫星的本体散热面已经无法满足型号的热控要求。为解决这一问题，国外卫星已经有应用可展开式辐射器的经历。如美国的HS702平台、劳拉SS/L1300平台、劳拉SS/L1300E卫星平台，欧洲的大型通信卫星平台Alphabus等。
辐射器本身的构造将产生工质流阻问题。现有辐射器，尤其是大型辐射器，当工质管路比较长时，将导致系统内部管路流阻太大。如果是外部驱动是LHP系统，流阻太大可能会导致LHP运行失败；如果是机械泵驱动的流体回路系统，辐射器流阻太大将导致机械泵耗功增大；而为了解决上述问题，将工质管路设计的比较短来降低内部流阻时，又将导致辐射器等温性比较差，使辐射器散热效率降低。
因此，无论是作为可展开式辐射器还是散热舱板，尤其是当辐射器面积比较大时，必须在保证等温性的同时，解决流阻过大问题。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术中存在的技术问题，提供一种均温式辐射器，在保证辐射器内部等温性的前提下，减短工质管路的长度，降低工质在辐射器管内的流动阻力，同时利用相变热管的储能优势，进一步提高辐射器内部的等温性，适应辐射器技术的发展需求，且工艺实施难度较小，具备工程应用价值。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种均温式辐射器，包括工质管路、相变热管以及预埋所述工质管路的蜂窝板式辐射基板，所述工质管路具有平面接触面，与所述相变热管的非相变侧平面面接触，所述相变热管与蜂窝板式辐射基板一侧蒙皮的内表面相连。
所述工质管路的平面和所述相变热管的非相变侧平面通过焊接接触。
所述焊接包括钎焊、激光焊或电子束焊接。
所述相变热管与蜂窝板式辐射基板一侧蒙皮的内表面通过连接剂相连。
所述连接剂为J78B结构胶。
本实用新型技术方案，在保证辐射器等温性的前提下，减小辐射器内工质管路流阻，以提高辐射器的辐射散热效率，提高系统可靠性；同时利用相变热管的储能特点，减小辐射器由于外热流波动引起的温度波动，从而减小星内被控相关仪器设备的温度波动。
附图说明
图1是本实用新型一实施例平面结构示意图；
图2是图1沿A-A向的截面图；
图3是图2中工质管路的截面图；
图4是本实用新型的热量传递途径示意图；
图5是本实用新型相变热管构成的辐射器与纯流体管路辐射器与在春分、夏至、秋分、冬至四个工况下3轨周期的高低温温差曲线图。
图中，1.工质管路，2.相变热管，3.蜂窝板式辐射基板，4.焊缝，5.连接剂，21.相变材料，31.铝蒙皮，32.铝蜂窝
具体实施方式
以下通过具体实施例结合说明书附图对本实用新型技术方案做进一步详细的说明。
图1～图3所示，本实用新型所提供的均温式辐射器，包括：工质管路1、相变热管2、蜂窝板式辐射基板3。首先将预埋在辐射器基板3内的工质管路1加工出平面接触面，将工质管路1的平面接触面与相变热管2的非相变侧通过焊接相连，两者之间形成焊缝4。焊接方式包括钎焊、激光焊、电子束等面接触焊接方式，再将相变热管2与蜂窝板式辐射基板一侧铝蒙皮31的内表面通过连接剂5相连，连接剂选择J78B结构胶。胶接完成后与铝蜂窝32通过胶接和压紧的方式完成辐射器的制作。
如图4所示，本实用新型的热量传递途径示意图，预埋在辐射器基板内的工质管路一侧加工出平面接触面，工质管路的平面接触面与相变热管的非相变侧平面通过焊接相连，相变热管与蜂窝板式辐射基板一侧蒙皮的内表面通过连接剂相连。
本实用新型的低流阻性体现在通过将工质管路与相变热管通过接触面焊接方式，减小了工质管路的长度。在同样面积的辐射器、同样工质管路内径、同样流体状态情况下，本实用新型的管路内部流阻只有纯工质管路构成的辐射器管路内部流阻的10％～30％，可以看出本实用新型的辐射器的低流阻性，如下表1所示。本实用新型的储能特性主要体现在工质管路与相变热管之间为平面接触，接触面积大。从而能够有效将工质管路内的热量传递给相变热管，通过相变热管的高效传热将热量传递给相变热管内的相变材料21。
表1本实用新型与纯工质管路的流阻对比
本实用新型的储能效果是通过辐射板内埋于蜂窝板的相变热管发挥作用。图5是高轨卫星在轮流受照情况下，春分、夏至、秋分、冬至四个工况时，同样的辐射板面积预埋同样的管路长度，本实用新型相变热管管路与纯工质管路构成的辐射板的3轨周期高低温温差曲线图。从图数据看出，本实用新型辐射器在各个工况下均能有效降低在轨高低温温差，整体辐射板均温性更好，储能效果明显。
上述实施例仅用于说明本实用新型，但并不用于限定权利要求的保护范围。凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
Claims (5)
1.一种均温式辐射器，其特征在于，包括工质管路、相变热管以及预埋所述工质管路的蜂窝板式辐射基板，所述工质管路具有平面接触面，所述工质管路的平面接触面与所述相变热管的非相变侧平面面接触，所述相变热管与蜂窝板式辐射基板一侧蒙皮的内表面相连。
2.根据权利要求1所述的均温式辐射器，其特征在于，所述工质管路的平面接触面与所述相变热管的非相变侧平面通过焊接实现面接触。
3.根据权利要求2所述的均温式辐射器，其特征在于，所述焊接包括钎焊、激光焊或电子束焊接。
4.根据权利要求1所述的均温式辐射器，其特征在于，所述相变热管与蜂窝板式辐射基板一侧蒙皮的内表面通过连接剂相连。
5.根据权利要求4所述的均温式辐射器，其特征在于，所述连接剂为J78B结构胶。
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| CN114560105A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-05-31 | 青岛泰泓轨道装备有限公司 | 一种运载火箭焊接铝蜂窝整流罩及其制备方法 |
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