CN217673299U - 一种卫星用散热板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种卫星用散热板，该卫星用散热板至少包括：上基板、中间板、下基板以及传热槽。所述上基板与所述中间板通过支撑结构连接形成上层空间，所述下基板与所述中间板通过支撑结构连接形成下层空间；其中，所述上层空间与所述下层空间内分别设有所述传热槽，以实现散热板的上、下两个面同时散热，保证热源热量能够传导至整个散热板，从而提升了散热板在平面维度的均温性能。

Description

一种卫星用散热板

技术领域

本实用新型涉及卫星技术领域，特别是一种卫星用散热板。

背景技术

近年来随着卫星技术的发展，卫星的集成化已成为一个重要的发展趋势。由之带来的载荷热耗增、热源集中的问题，对卫星散热面的散热能力和均温性提出了更高的要求。

传统的卫星散热面由铝蜂窝板制成，铝蜂窝板的均温性很差，为了增加卫星散热面利用率，行业内普遍采用在卫星散热面(铝蜂窝板)内预埋热管的方式。由于铝蜂窝板和预埋的热管分别先单独生产，然后热管再与铝蜂窝板耦合，加工工艺复杂，且铝蜂窝板和热管价格昂贵，不适应卫星的集成化和批量化生产需求。

因此，目前亟需提供一种加工工艺简单且适应集成化生产的卫星用散热板。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提供了一种卫星用散热板，采用上下两层并在每层间隔布置三角型传热槽的方式，与传统铝蜂窝散热板相比，提高了散热板的均温性能，降低了生产成本和工艺复杂性。

本实用新型提供的一种卫星用散热板，至少包括上基板、下基板以及传热槽；所述上基板与所述中间板通过支撑结构连接形成上层空间，所述下基板与所述中间板通过支撑结构连接形成下层空间；其中，所述上层空间与所述下层空间内分别设有所述传热槽，以实现散热板的上、下两个面同时散热。

在一个实施例中，所述传热槽内设有毛细结构，保证被负压密封在所述传热槽内的传热工质能够反复吸热。

在一个实施例中，所述上层空间和所述下层空间内分别独立设有多个所述传热槽，以降低单个传热槽失效对散热板造成的影响。

在一个实施例中，所述支撑结构的横截面包括多个V型结构，所述上层空间的各所述V型结构与所述上基板和所述中间板对接形成多个三角型腔体，所述下层空间的各所述V型结构与所述下基板和所述中间板对接形成多个三角型腔体；其中至少部分三角型腔体内烧结有毛细结构，从而形成所述传热槽。

在一个实施例中，所述上层空间内的传热槽和与所述下层空间内的传热槽正交排列，以增加散热板的散热均匀性。

在一个实施例中，各所述V型结构彼此靠近设置，相邻的两个所述V型结构形成W型结构，进而形成多个相邻设置的三角型腔体。

在一个实施例中，每个所述传热槽至少包括两个相邻的三角型腔体。

在一个实施例中，处于同一层空间的各所述传热槽彼此间隔设置，以提升散热板的均温性能。

在一个实施例中，所述毛细结构由铝粉或者铝合金粉末烧结形成；所述上基板和所述下基板材料为铝合金。

在一个实施例中，所述上基板和所述下基板分别开设有多个焊接槽；所述焊接槽用于供所述V型结构焊接设置于相应基板和中间板之间。

本实用新型实施例提出的一种卫星用散热板，被中间板分为上下两层，各层利用多个V型结构进行支撑形成空间，各层空间内分别设有三角型传热槽，传热槽内还烧结有毛细结构，用于促进被负压密封在传热槽内的传热工质能够循环吸热，从而使传热效率得到提升。与传统铝蜂窝散热板相比，本实用新型的卫星用散热板结构简单、结构强度高、热均匀性好，进一步提高了散热板的均温性能，降低了生产成本和工艺复杂性，使本实用新型的卫星用散热板能够集成化和批量化生产。

在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是根据本实用新型实施例的卫星用散热板的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的卫星用散热板A部分的放大图。

图3是本实用新型实施例的传热槽的截面示意图。

图4是本实用新型实施例的V型结构的截面示意图。

图5是本实用新型实施例的上层空间的结构示意图。

图6是本实用新型实施例的上层空间或者下层空间的另一种结构示意图。

图7是本实用新型实施例的上层空间中B部分的放大图。

图8是本实用新型实施例的上基板的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。

参见图1和图2，本实用新型提供的一种卫星用散热板，至少包括：上基板1、中间板2、下基板3以及传热槽。上基板1、中间板2和下基板3依次形成上下两层空间。上基板1与中间板2通过支撑结构4连接形成上层空间，下基板3与中间板2通过支撑结构4连接形成下层空间。进一步地，上层空间与下层空间内分别设有传热槽，以实现散热板的上、下两个面同时散热，从而增加散热板的散热效率。其中，散热槽可以是由部分支撑结构和烧结在对应支撑结构内的毛细结构组合成的。

为便于散热板的生产与成型，上层空间的支撑结构与下层空间的支撑结构规格尺寸可以相同，排布方式可以不同。

需要特别说明的是，本实用新型将上基板1远离中间板2的一面定义为上面，下基板3远离中间板2的一面定义为下面。

本实用新型实施例的卫星用散热板，被中间板分为上下两层，每层还分别布置了传热槽，使上、下两个面能够同时散热，保证热源热量能够传导至整个散热板，从而提升了散热板在平面维度的均温性能。

参见图3，进一步地，传热槽内烧结有毛细结构100，基于毛细结构100的毛细力能够实现散热板的循环散热。具体地，在传热槽腔体内壁烧结毛细结构，并在传热槽内加注传热工质，使腔体保持负压状态后进行密封。传热工质在负压状态下，能够在热源位置吸热气化，气态工质流动至冷源位置后放热液化。液化后的工质在毛细结构的毛细力作用下回流至热源位置再次进行气化吸热，如此反复循环，可以显著提升散热板的散热性能，提高散热板的散热效率。

在一个实施例中，为避免单个传热槽在工作中失效而影响散热板的散热性能，可以在上层空间和下层空间内分别独立设有多个传热槽。同一层空间内的各个传热槽彼此独立设置，还可以根据热源位置和热流密度适应性调整传热槽的数量和位置。

本实用新型实施例的卫星用散热板，在散热板内部排布有多个独立的传热槽，降低了单个传热槽失效对散热板的影响，增加了散热板的可靠性和稳定性。

同时参见图2、图4、图5和图6，在一个实施例中，支撑结构4的横截面包括多个V型结构41，各V型结构41可以彼此靠近形成连续的正V型结构200和倒V型结构300(如图2中的支撑结构4)。或者，也可以间隔设置形成连续的正V型结构200和梯形结构400。具体地，参见图2，上层空间支撑结构4的各V型结构与上基板1和中间板2对接形成多个三角型腔体41，下层空间支撑结构4的各V型结构与下基板3和中间板2对接形成多个三角型腔体42。其中，部分三角型腔体内烧结有毛细结构，从而形成传热槽。

需要说明的是，在一个实施例中，传热工质只填充在烧结有毛细结构的传热槽内，未烧结毛细结构的腔体仅用于支撑。

本实用新型实施例的卫星用散热板，将支撑机构设计为易安装的V型结构，不仅生产和安装过程比较便利，而且V型结构与上基板和中间板连接后形成的三角型腔体更加稳定坚固，从而可以保证传热槽的结构强度满足负压密封需求、适应散热过程中压强的变化，使卫星散热过程更可靠。

参见图2，在一个实施例中，为减少热聚集在散热板的某处，可以将上层空间内的传热槽和与下层空间内的传热槽正交排列，与此同时，上层空间内的三角型腔体和下层空间内的三角型腔体也可以正交排列。也就是说，如果上层空间内的传热槽与V型结构横向设置，则下层空间内的传热槽与V型结构纵向设置(如图2)。从而可以增加散热板的散热均匀性，将热源热量传递至散热板的整个平面。

为了便于散热板的批量化生产和安装，可以将构成传热槽的各V型结构与构成支撑结构的各V型结构的尺寸设计为相同。

进一步地，传热槽占三角型腔体的比重(传热槽与仅用作支撑的三角型腔体之间的布局)可根据具体热源位置及热流密度做适应性更改。

参见图5和图7，在一个实施例中，各V型结构彼此靠近设置，相邻的两个V型结构形成W型结构。W型结构与相应的基板和中间板连接形成三个相邻设置的三角型腔体，其中包括倒三角型腔体。具体地，如图7，W型结构与上基板1和中间板2连接依次形成倒三角型腔体411、三角型腔体412以及倒三角型腔体413。

进一步地，为了保证上层空间两个面以及下层空间两个面的散热程度相同，可以使每个传热槽包括至少两个相邻的三角型腔体，并在相应的三角型腔体内部烧结毛细结构。由于相邻的两个三角型腔体中必然包含一个倒三角型腔体，因此，可以保证传热槽与上、下两个面的接触面积相同，能够进一步提升散热板的散热均匀性。例如，可以在相邻的倒三角型腔体411和三角型腔体412内烧结毛细结构100形成传热槽。或者还可以同时在倒三角型腔体411、三角型腔体412以及倒三角型腔体413内同时烧结毛细结构100，使靠近热源最近一面的传热槽面积更大、散热速率更快。

在上述实施例中，为了进一步提升散热板平面维度上的散热均匀性，可以使处于同一层空间内的各传热槽彼此间隔设置，传热槽与相邻传热槽之间的间隔由并列排布的三角型腔体填充。相邻的两个传热槽之间的具体间隔根据实际使用场景决定。

参见图8，进一步地，传热槽内的毛细结构由铝粉或者铝合金粉末烧结形成。鉴于传热槽由V型结构(或者倒V型结构)、基板(上基板或者下基板)和中间板焊接而成，因此，可以根据传热槽的设计位置在V型结构、基板(上基板或者下基板)和中间板相应的位置烧结毛细结构(如图8)，允许毛细结构烧结的尺寸偏大，后期可以去除多余的毛细芯。随后根据传热槽与V型结构的排布方式，将传热槽与V型结构依次焊接于中间板两个面。焊接完成后，设置于中间板两个面的V型结构再分别与上基板和下基板焊接在，从而使上基板、中间板和下基板焊接为一个整体。

参见图8，在上述实施例中，上基板和下基板材料可以为铝合金。为了便于V型结构、传热槽与上基板和下基板的焊接，可以根据传热槽的排布方式在上基板和下基板相应的位置分别开设多个焊接槽500，使V型结构的端点可以嵌入对应的焊接槽500后进行焊接。为了保证各个传热槽的密封性，可以利用氩弧焊或者封焊的方式对其进行密封焊接。使V型结构和传热槽焊接设置于上层空间或下层空间。

需要说明的是，在传热槽封焊前，使用工艺管对每个传热槽进行抽真空，并根据散热需求在各传热槽内注入相应量的传热工质，使传热工质被负压密封在各传热槽内。

以上实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。

本实用新型提供的一种卫星用散热板，被中间板分为上下两层，各层利用多个V型结构进行支撑形成空间，使整个空间的结构强度更高。各层空间内分别设有三角型传热槽，传热槽内还烧结有毛细结构，用于促进被负压密封在传热槽内的传热工质能够循环吸热，从而使传热效率得到提升。与传统铝蜂窝散热板相比，本实用新型的卫星用散热板结构简单、结构强度高、热均匀性好，进一步提高了散热板的均温性能，降低了生产成本和工艺复杂性，使本实用新型的卫星用散热板能够集成化和批量化生产。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卫星用散热板，其特征在于，至少包括：上基板、中间板、下基板以及传热槽；所述上基板与所述中间板通过支撑结构连接形成上层空间，所述下基板与所述中间板通过支撑结构连接形成下层空间；其中，所述上层空间与所述下层空间内分别设有所述传热槽，以实现散热板的上、下两个面同时散热。

2.根据权利要求1所述的卫星用散热板，其特征在于，所述传热槽内设有毛细结构，保证被负压密封在所述传热槽内的传热工质能够循环吸热和散热。

3.根据权利要求2所述的卫星用散热板，其特征在于，所述上层空间和所述下层空间内分别独立设有多个所述传热槽，以降低单个传热槽失效对散热板造成的影响。

4.根据权利要求3所述的卫星用散热板，其特征在于，所述支撑结构的横截面包括多个V型结构；所述上层空间的各所述V型结构与所述上基板和所述中间板对接形成多个三角型腔体，所述下层空间的各所述V型结构与所述下基板和所述中间板对接形成多个三角型腔体；

其中至少部分三角型腔体内烧结有毛细结构，从而形成所述传热槽。

5.根据权利要求4所述的卫星用散热板，其特征在于，所述上层空间内的传热槽和与所述下层空间内的传热槽正交排列，以增加散热板的散热均匀性。

6.根据权利要求4所述的卫星用散热板，其特征在于，各所述V型结构彼此靠近设置，彼此相邻的两个所述V型结构形成W型结构；各所述W型结构与所述上基板和所述中间板连接形成多个相邻设置的三角型腔体。

7.根据权利要求6所述的卫星用散热板，其特征在于，每个所述传热槽至少包括两个相邻的三角型腔体。

8.根据权利要求3至7任意一项所述的卫星用散热板，其特征在于，处于同一层空间的各所述传热槽彼此间隔设置，以提升散热板的均温性能。

9.根据权利要求8所述的卫星用散热板，其特征在于，所述毛细结构由铝粉或者铝合金粉末烧结形成；所述上基板和所述下基板材料为铝合金。

10.根据权利要求4所述的卫星用散热板，其特征在于，所述上基板和所述下基板分别开设有多个焊接槽；所述焊接槽用于供所述V型结构焊接设置于相应基板和中间板之间。

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