一種均溫式輻射器的製造方法
2023-07-05 15:24:26 1
一種均溫式輻射器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種均溫式輻射器，包括工質管路、相變熱管以及預埋所述工質管路的蜂窩板式輻射基板，所述工質管路具有平面接觸面，與所述相變熱管的非相變側平面面接觸，所述相變熱管與蜂窩板式輻射基板一側蒙皮的內表面相連。本實用新型提供的均溫式輻射器，在保證輻射器內部等溫性的前提下，減短工質管路的長度，降低工質在輻射器管內的流動阻力，同時利用相變熱管的儲能優勢，進一步提高輻射器內部的等溫性，適應輻射器技術的發展需求，且工藝實施難度較小，具備工程應用價值。
【專利說明】一種均溫式輻射器
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬於太空飛行器熱控制領域，涉及一種輻射器，尤其涉及一種均溫式輻射 器。
【背景技術】
[0002] 隨著航天技術的發展，高軌及傾斜軌道衛星越來越多。運行於高軌或傾斜軌道的 衛星散熱面往往輪流受照。為了節省星上寶貴的能源，並提高散熱面的散熱效率，往往將 輪流受照散熱面進行等溫化處理。現今，通常採用的手段是外貼熱管的方式對散熱面進行 等溫化處理，但是外貼熱管無法滿足大熱量遠距離的傳輸。隨著太空飛行器朝著大功率高載荷 熱流密度方向發展，外貼熱管的等溫化處理方式越來越難以滿足太空飛行器的熱控需求。而在 散熱面基板內預埋工質管路，與外部機械泵或LHP相連，構成流體迴路，使散熱面實現等溫 化，這種將散熱面整體改造成為輻射器的方式是提高太空飛行器散熱能力的重要手段。
[0003] 另外，隨著通信、商用衛星，特別是軍用衛星的需求量持續增長，以及衛星小型化、 大型化和共用平臺應用的發展趨勢，使得星上器件的發熱功率不斷增大；共用平臺的有效 載荷大量增加也使得整星的熱能耗密度越來越大，其排熱問題也越來越嚴重。只依靠衛星 的本體散熱面已經無法滿足型號的熱控要求。為解決這一問題，國外衛星已經有應用可展 開式輻射器的經歷。如美國的HS702平臺、蘿拉SS/L1300平臺、蘿拉SS/L1300E衛星平臺， 歐洲的大型通信衛星平臺Alphabus等。
[0004] 輻射器本身的構造將產生工質流阻問題。現有輻射器，尤其是大型輻射器，當工質 管路比較長時，將導致系統內部管路流阻太大。如果是外部驅動是LHP系統，流阻太大可能 會導致LHP運行失敗；如果是機械泵驅動的流體迴路系統，輻射器流阻太大將導致機械泵 耗功增大；而為了解決上述問題，將工質管路設計的比較短來降低內部流阻時，又將導致輻 射器等溫性比較差，使輻射器散熱效率降低。
[0005] 因此，無論是作為可展開式輻射器還是散熱艙板，尤其是當輻射器面積比較大時， 必須在保證等溫性的同時，解決流阻過大問題。 實用新型內容
[0006] 本實用新型針對上述現有技術中存在的技術問題，提供一種均溫式輻射器，在保 證輻射器內部等溫性的前提下，減短工質管路的長度，降低工質在輻射器管內的流動阻力， 同時利用相變熱管的儲能優勢，進一步提高輻射器內部的等溫性，適應輻射器技術的發展 需求，且工藝實施難度較小，具備工程應用價值。
[0007] 為達到上述目的，本實用新型所採用的技術方案如下：
[0008] 一種均溫式輻射器，包括工質管路、相變熱管以及預埋所述工質管路的蜂窩板式 輻射基板，所述工質管路具有平面接觸面，與所述相變熱管的非相變側平面面接觸，所述相 變熱管與蜂窩板式輻射基板一側蒙皮的內表面相連。
[0009] 所述工質管路的平面和所述相變熱管的非相變側平面通過焊接接觸。
[0010] 所述焊接包括釺焊、雷射焊或電子束焊接。
[0011] 所述相變熱管與蜂窩板式輻射基板一側蒙皮的內表面通過連接劑相連。
[0012] 所述連接劑為J78B結構膠。
[0013] 本實用新型技術方案，在保證輻射器等溫性的前提下，減小輻射器內工質管路流 阻，以提高輻射器的輻射散熱效率，提高系統可靠性；同時利用相變熱管的儲能特點，減小 輻射器由於外熱流波動引起的溫度波動，從而減小星內被控相關儀器設備的溫度波動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型一實施例平面結構示意圖；
[0015] 圖2是圖1沿A-A向的截面圖；
[0016] 圖3是圖2中工質管路的截面圖；
[0017] 圖4是本實用新型的熱量傳遞途徑示意圖；
[0018] 圖5是本實用新型相變熱管構成的輻射器與純流體管路輻射器與在春分、夏至、 秋分、冬至四個工況下3軌周期的高低溫溫差曲線圖。
[0019] 圖中，1.工質管路，2.相變熱管，3.蜂窩板式輻射基板，4.焊縫，5.連接劑，21.相 變材料，31.鋁蒙皮，32.鋁蜂窩
【具體實施方式】
[0020] 以下通過具體實施例結合說明書附圖對本實用新型技術方案做進一步詳細的說 明。
[0021] 圖1?圖3所示，本實用新型所提供的均溫式輻射器，包括：工質管路1、相變熱管 2、蜂窩板式輻射基板3。首先將預埋在輻射器基板3內的工質管路1加工出平面接觸面， 將工質管路1的平面接觸面與相變熱管2的非相變側通過焊接相連，兩者之間形成焊縫4。 焊接方式包括釺焊、雷射焊、電子束等面接觸焊接方式，再將相變熱管2與蜂窩板式輻射基 板一側鋁蒙皮31的內表面通過連接劑5相連，連接劑選擇J78B結構膠。膠接完成後與鋁 蜂窩32通過膠接和壓緊的方式完成輻射器的製作。
[0022] 如圖4所示，本實用新型的熱量傳遞途徑示意圖，預埋在輻射器基板內的工質管 路一側加工出平面接觸面，工質管路的平面接觸面與相變熱管的非相變側平面通過焊接相 連，相變熱管與蜂窩板式輻射基板一側蒙皮的內表面通過連接劑相連。
[0023] 本實用新型的低流阻性體現在通過將工質管路與相變熱管通過接觸面焊接方式， 減小了工質管路的長度。在同樣面積的輻射器、同樣工質管路內徑、同樣流體狀態情況下， 本實用新型的管路內部流阻只有純工質管路構成的輻射器管路內部流阻的10%?30%， 可以看出本實用新型的輻射器的低流阻性，如下表1所示。本實用新型的儲能特性主要體 現在工質管路與相變熱管之間為平面接觸，接觸面積大。從而能夠有效將工質管路內的熱 量傳遞給相變熱管，通過相變熱管的高效傳熱將熱量傳遞給相變熱管內的相變材料21。
[0024] 表1本實用新型與純工質管路的流阻對比
[0025]
【權利要求】
1. 一種均溫式輻射器，其特徵在於，包括工質管路、相變熱管以及預埋所述工質管路 的蜂窩板式輻射基板，所述工質管路具有平面接觸面，所述工質管路的平面接觸面與所述 相變熱管的非相變側平面面接觸，所述相變熱管與蜂窩板式輻射基板一側蒙皮的內表面相 連。
2. 根據權利要求1所述的均溫式輻射器，其特徵在於，所述工質管路的平面接觸面與 所述相變熱管的非相變側平面通過焊接實現面接觸。
3. 根據權利要求2所述的均溫式輻射器，其特徵在於，所述焊接包括釺焊、雷射焊或電 子束焊接。
4. 根據權利要求1所述的均溫式輻射器，其特徵在於，所述相變熱管與蜂窩板式輻射 基板一側蒙皮的內表面通過連接劑相連。
5. 根據權利要求4所述的均溫式輻射器，其特徵在於，所述連接劑為J78B結構膠。
【文檔編號】B64G1/22GK204236787SQ201420603680
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】楊定宇, 周日海, 陳福勝, 陶莉 申請人:上海利正衛星應用技術有限公司