[发明专利]一种空间辐射散热器及航天器

说明书

本申请公开了一种空间辐射散热器，包括：主管道；散热组件，具有中空的腔体，所述腔体与所述主管道连通，所述腔体内设置有载热工质，所述载热工质用于吸收航天器的热量，所述散热组件的至少一个侧壁为红外玻璃板，以使所述载热工质的热量透过所述红外玻璃板向外辐射。所述散热组件包括两个平行设置的红外玻璃板以及两个并行设置的支管道；所述支管道位于分别所述腔体的两端，所述支管道均与所述主管道相连，且所述支管道与所述腔体连通，以使所述载热工质通过所述支管道进入所述腔体内。通过采用本申请，能够有效提高航天器的散热效率，而且相对于传统方式，系统结构得到简化，进而降低了加工难度和生产成本。

技术领域

本申请涉及散热技术领域，尤其涉及一种空间辐射散热器及航天器。

背景技术

辐射散热是航天器在太空中的唯一散热机制。目前，空间辐射散热器大致分为两类，分别为热管式辐射散热器和液滴式辐射散热器。

热管式辐射散热器虽然应用最广泛，也最为成熟，但是其散热过程复杂，导致热阻较大，散热效率不高。液滴式散热器虽然增大了散热面积，但是液滴的生成、运动控制和回收技术较为复杂，增加了散热系统的复杂程度以及制造成本。

发明内容

为了提高空间辐射散热器的散热效率，同时简化散热器的结构，本申请提供一种空间辐射散热器及航天器，采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种空间辐射散热器，包括：

主管道；

散热组件，具有中空的腔体，所述腔体与所述主管道连通，所述腔体内设置有载热工质，所述载热工质用于吸收航天器的热量，所述散热组件的至少一个侧壁为红外玻璃板，以使所述载热工质的热量透过所述红外玻璃板向外辐射。

可选地，所述散热组件包括两个平行设置的红外玻璃板以及两个并行设置的支管道；

所述支管道位于分别所述腔体的两端，所述支管道均与所述主管道相连，且所述支管道与所述腔体连通，以使所述载热工质通过所述支管道进入所述腔体内。

可选地，所述散热组件内设置有多个隔板，所述隔板将所述腔体分隔为多个并排的通道，每个所述通道均与所述支管道连通。

可选地，所述隔板由金属材质制成。

可选地，所述载热工质包括液相载热体和相变颗粒，所述相变颗粒混合于所述液相载热体中。

可选地，所述相变颗粒的外表面设置有热辐射涂层，所述热辐射涂层用于将所述相变颗粒的热量转化为短波长红外热辐射。

可选地，所述液相载热体为水。

可选地，所述短波长红外热辐射的波长范围为0.9-1.5μm。

可选地，所述散热组件沿所述主管道轴线方向间隔设置有多个。

第二方面，本申请提供一种航天器，包括第一方面中任一项所述的空间辐射散热器。

如上，本申请的散热器应用于航天器时，航天器的热量载出至主管道和散热组件内的载热工质中，载热工质的热量大部分热量透过红外玻璃板直接辐射至空间环境中，少部分热量通过对流方式先传递至散热组件的各个壁面，再通过壁面辐射至空间环境。

因此，本申请通过红外玻璃板的设置，使载热工质的热量透过红外玻璃板直接辐射至空间环境，相对于传统方式来讲，降低了热阻，进而增强了散热效率。

另外，本申请通过在液相载热体内加入相变颗粒，利用相变颗粒相变储存和释放热量，相变颗粒储热能力较强，相对于单独采用液相载热体作为工质来讲，本申请采用固液两相流作为载热工质，有效提升了工质的载热能力，从而能够使散热器的结构更加紧凑，减小了系统的尺寸和质量。同时，相变颗粒的表面积较大，能够增加辐射换热面积，进一步优化散热效率。

附图说明