一種低流阻儲(chǔ)能式高效輻射器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種低流阻儲(chǔ)能式高效輻射器，包括工質(zhì)管路、相變熱管以及預(yù)埋所述工質(zhì)管路的蜂窩板式輻射基板，所述工質(zhì)管路具有平面接觸面，與所述相變熱管的非相變側(cè)平面面接觸，所述相變熱管與蜂窩板式輻射基板一側(cè)蒙皮的內(nèi)表面相連。本發(fā)明提供的低流阻儲(chǔ)能式高效輻射器，在保證輻射器內(nèi)部等溫性的前提下，減短工質(zhì)管路的長(zhǎng)度，降低工質(zhì)在輻射器管內(nèi)的流動(dòng)阻力，同時(shí)利用相變熱管的儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提高輻射器內(nèi)部的等溫性，適應(yīng)輻射器技術(shù)的發(fā)展需求，且工藝實(shí)施難度較小，具備工程應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】一種低流阻儲(chǔ)能式高效輻射器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于航天器熱控制領(lǐng)域，涉及一種輻射器，尤其涉及一種低流阻儲(chǔ)能式高 效輻射器。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著航天技術(shù)的發(fā)展，高軌及傾斜軌道衛(wèi)星越來越多。運(yùn)行于高軌或傾斜軌道的 衛(wèi)星散熱面往往輪流受照。為了節(jié)省星上寶貴的能源，并提高散熱面的散熱效率，往往將 輪流受照散熱面進(jìn)行等溫化處理。現(xiàn)今，通常采用的手段是外貼熱管的方式對(duì)散熱面進(jìn)行 等溫化處理，但是外貼熱管無法滿足大熱量遠(yuǎn)距離的傳輸。隨著航天器朝著大功率高載荷 熱流密度方向發(fā)展，外貼熱管的等溫化處理方式越來越難以滿足航天器的熱控需求。而在 散熱面基板內(nèi)預(yù)埋工質(zhì)管路，與外部機(jī)械泵或LHP相連，構(gòu)成流體回路，使散熱面實(shí)現(xiàn)等溫 化，這種將散熱面整體改造成為輻射器的方式是提高航天器散熱能力的重要手段。
[0003] 另外，隨著通信、商用衛(wèi)星，特別是軍用衛(wèi)星的需求量持續(xù)增長(zhǎng)，以及衛(wèi)星小型化、 大型化和共用平臺(tái)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)，使得星上器件的發(fā)熱功率不斷增大；共用平臺(tái)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(yán)重。只依靠衛(wèi)星 的本體散熱面已經(jīng)無法滿足型號(hào)的熱控要求。為解決這一問題，國(guó)外衛(wèi)星已經(jīng)有應(yīng)用可展 開式輻射器的經(jīng)歷。如美國(guó)的HS702平臺(tái)、勞拉SS/L1300平臺(tái)、勞拉SS/L1300E衛(wèi)星平臺(tái)， 歐洲的大型通信衛(wèi)星平臺(tái)Alphabus等。
[0004] 輻射器本身的構(gòu)造將產(chǎn)生工質(zhì)流阻問題?，F(xiàn)有輻射器，尤其是大型輻射器，當(dāng)工質(zhì) 管路比較長(zhǎng)時(shí)，將導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部管路流阻太大。如果是外部驅(qū)動(dòng)是LHP系統(tǒng)，流阻太大可能 會(huì)導(dǎo)致LHP運(yùn)行失??；如果是機(jī)械泵驅(qū)動(dòng)的流體回路系統(tǒng)，輻射器流阻太大將導(dǎo)致機(jī)械泵 耗功增大；而為了解決上述問題，將工質(zhì)管路設(shè)計(jì)的比較短來降低內(nèi)部流阻時(shí)，又將導(dǎo)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(dāng)輻射器面積比較大時(shí)， 必須在保證等溫性的同時(shí)，解決流阻過大問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種低流阻儲(chǔ)能式高效輻射 器，在保證輻射器內(nèi)部等溫性的前提下，減短工質(zhì)管路的長(zhǎng)度，降低工質(zhì)在輻射器管內(nèi)的流 動(dòng)阻力，同時(shí)利用相變熱管的儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提高輻射器內(nèi)部的等溫性，適應(yīng)輻射器技術(shù) 的發(fā)展需求，且工藝實(shí)施難度較小，具備工程應(yīng)用價(jià)值。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0008] -種低流阻儲(chǔ)能式高效輻射器，包括工質(zhì)管路、相變熱管以及預(yù)埋所述工質(zhì)管路 的蜂窩板式輻射基板，所述工質(zhì)管路具有平面接觸面，與所述相變熱管的非相變側(cè)平面面 接觸，所述相變熱管與蜂窩板式輻射基板一側(cè)蒙皮的內(nèi)表面相連。
[0009] 所述工質(zhì)管路的平面和所述相變熱管的非相變側(cè)平面通過焊接接觸。
[0010] 所述焊接包括釬焊、激光焊或電子束焊接方式。
[0011] 所述相變熱管與蜂窩板式輻射基板一側(cè)蒙皮的內(nèi)表面通過連接劑相連。
[0012] 所述連接劑為J78B結(jié)構(gòu)膠。
[0013] 本發(fā)明技術(shù)方案，在保證輻射器等溫性的前提下，減小輻射器內(nèi)工質(zhì)管路流阻，以 提高輻射器的輻射散熱效率，提高系統(tǒng)可靠性；同時(shí)利用相變熱管的儲(chǔ)能特點(diǎn)，減小輻射器 由于外熱流波動(dòng)引起的溫度波動(dòng)，從而減小星內(nèi)被控相關(guān)儀器設(shè)備的溫度波動(dòng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例平面結(jié)構(gòu)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(zhì)管路的截面圖；
[0017] 圖4是本發(fā)明的熱量傳遞途徑示意圖；
[0018] 圖5是本發(fā)明相變熱管構(gòu)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(gè)工況下3軌周期的高低溫溫差曲線圖。
[0019] 圖中，1.工質(zhì)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(shí)施方式】
[0020] 以下通過具體實(shí)施例結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021] 圖1?圖3所示，本發(fā)明所提供的低流阻儲(chǔ)能式高效輻射器，包括：工質(zhì)管路1、相 變熱管2、蜂窩板式輻射基板3。首先將預(yù)埋在輻射器基板3內(nèi)的工質(zhì)管路1加工出平面接 觸面，將工質(zhì)管路1的平面接觸面與相變熱管2的非相變側(cè)通過焊接相連，兩者之間形成焊 縫4。焊接方式包括釬焊、激光焊、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(cè)鋁蒙皮31的內(nèi)表面通過連接劑5相連，連接劑選擇J78B結(jié)構(gòu)膠。膠接完成后 與鋁蜂窩32通過膠接和壓緊的方式完成輻射器的制作。
[0022] 如圖4所示，本發(fā)明的熱量傳遞途徑示意圖，預(yù)埋在輻射器基板內(nèi)的工質(zhì)管路一 側(cè)加工出平面接觸面，工質(zhì)管路的平面接觸面與相變熱管的非相變側(cè)平面通過焊接相連， 相變熱管與蜂窩板式輻射基板一側(cè)蒙皮的內(nèi)表面通過連接劑相連。
[0023] 本發(fā)明的低流阻性體現(xiàn)在通過將工質(zhì)管路與相變熱管通過接觸面焊接方式，減小 了工質(zhì)管路的長(zhǎng)度。在同樣面積的輻射器、同樣工質(zhì)管路內(nèi)徑、同樣流體狀態(tài)情況下，本發(fā) 明的管路內(nèi)部流阻只有純工質(zhì)管路構(gòu)成的輻射器管路內(nèi)部流阻的10%?30%，可以看出 本發(fā)明的輻射器的低流阻性，如下表1所示。本發(fā)明的儲(chǔ)能特性主要體現(xiàn)在工質(zhì)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(zhì)管路內(nèi)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(nèi)的相變材料21。
[0024] 表1本發(fā)明與純工質(zhì)管路的流阻對(duì)比
[0025]

【權(quán)利要求】
1. 一種低流阻儲(chǔ)能式高效輻射器，其特征在于，包括工質(zhì)管路、相變熱管以及預(yù)埋所述 工質(zhì)管路的蜂窩板式輻射基板，所述工質(zhì)管路具有平面接觸面，所述工質(zhì)管路的平面接觸 面與所述相變熱管的非相變側(cè)平面面接觸，所述相變熱管與蜂窩板式輻射基板一側(cè)蒙皮的 內(nèi)表面相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低流阻儲(chǔ)能式高效輻射器，其特征在于，所述工質(zhì)管路的平 面和所述相變熱管的非相變側(cè)平面通過焊接實(shí)現(xiàn)面接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低流阻儲(chǔ)能式高效輻射器，其特征在于，所述焊接包括釬焊、 激光焊或電子束焊接方式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低流阻儲(chǔ)能式高效輻射器，其特征在于，所述相變熱管與蜂 窩板式輻射基板一側(cè)蒙皮的內(nèi)表面通過連接劑相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低流阻儲(chǔ)能式高效輻射器，其特征在于，所述連接劑為J78B 結(jié)構(gòu)膠。
【文檔編號(hào)】B64G1/22GK104354879SQ201410554674
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】楊定宇, 周日海, 陳福勝, 陶莉 申請(qǐng)人:上海利正衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)有限公司