[发明专利]一种卫星用复合式相变平板热管

说明书

本发明提供了一种卫星用复合式相变平板热管，包括：盖板、均温板、相变板、第一毛细芯、第二毛细芯、液体工质和相变材料；所述盖板下侧固定连接所述均温板，所述盖板与所述均温之间形成第一密封室腔，所述均温板下侧固定连接所述相变板，所述均温板和所述相变板之间形成第二密封室腔，所述第一密封室腔上侧安装所述第一毛细芯，所述第一密封室腔下侧安装所述第二毛细芯，所述第一密封室腔内添加液体工质，所述第二密封室腔内添加相变材料。将均温层和相变层焊接为一体，降低了装置厚度，同时利用高热导率的轻质金属肋片做为强化结构，增强了壳体的力学强度和承压能力，同时增加了石蜡相变材料的导热系数，有效减轻了热控装置重量。

技术领域

本发明涉及热管理技术领域，具体地，涉及一种卫星用复合式相变平板热管。

背景技术

随着航天技术的发展，航天器上搭载的许多大功率电子和光学类单机采用模块化设计。单机内部分布有多个电子/光学元器件，这类器件往往具有短时周期性工作且工作温区较窄的特点。如果自身的热量无法及时有效地排散，将会使器件的温度急剧升高。过高的温度会使器件性能下降，更严重的是导致器件的故障率升高，使其稳定性和可靠性下降，从而影响整个单机的性能和寿命。而器件之间的温差也容易形成较大的热应力，降低器件的工作性能及可靠性，甚至造成单机整体性能的下降。因此需要解决阵列式多热源的散热和温度均匀性需求，将多个器件产生的热量及时有效地排出，避免器件和单机温度过高，保证各个器件的温度一致性。为解决这一需求，需要航天热控分系统采取相应的措施对短时窄温区工作的多热源单机进行散热和温度控制，以保证器件的可靠性及其性能。

要解决多热源的温度均匀性问题，需要采用均温设计，采用平板热管的结构，运用汽-液相变和泡沫结构的毛细作用力，实现热量的快速传递，将多热源的热量及时有效地传递至相变层。为提高热源的温度均匀性，且满足空间微重力环境下的应用需求，均温层的设计需要考虑毛细芯的设计，泡沫结构的毛细芯需要提高足够的毛细作用力，以满足微重力环境下的液体快速传递，避免局部过热。

此外，为解决短时工作载荷的热量存储，需要使用相变材料进行储能，起到削峰作用。但是常温使用的石蜡类相变材料导热系数极低，影响其储能速率且温差较大。为提高相变材料的热导率，需进行强化导热结构设计，用高热导率的金属微肋片阵列提高其等效热导率，满足热量快速存储的需求。

将均温技术和相变储能技术结合起来，设计复合式的相变储能平板热管，可以在保证温度均匀性的同时，将多热源的热量及时快速的储存起来，从而保证器件和单机的温度稳定。

表1相关专利文献检索情况

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种卫星用复合式相变平板热管。

根据本发明提供的一种卫星用复合式相变平板热管，包括：盖板、均温板、相变板、第一毛细芯、第二毛细芯、液体工质和相变材料；

所述盖板下侧固定连接所述均温板，所述盖板与所述均温之间形成第一密封室腔，所述均温板下侧固定连接所述相变板，所述均温板和所述相变板之间形成第二密封室腔，所述第一密封室腔上侧安装所述第一毛细芯，所述第一密封室腔下侧安装所述第二毛细芯，所述第一密封室腔内添加液体工质，所述第二密封室腔内添加相变材料。

优选地，所述均温板上侧中部设置第一方形凹槽，所述第一方形凹槽内安装支撑肋片，所述支撑肋片呈阵列排布。

优选地，所述第一毛细芯和所述第二毛细芯设置避位孔，所述避位孔与所述支撑肋片位置对应。

优选地，所述相变板上侧中部设置第二方形凹槽，所述第二方形凹槽内安装强化肋片，所述强化肋片呈阵列排布。

优选地，所述均温板上安装热源器件，所述盖板四周设置安装孔。