[发明专利]大口径望远镜轻量化主镜背部热控系统

说明书

技术领域

本发明涉及大口径望远镜技术领域，具体涉及一种大口径望远镜轻量化主镜背部热控系统。

背景技术

为了更好地进行外太空星系的探索、研究宇宙的形成以及辅助人类在地球外层空间的活动，需要望远镜具有更高的衍射极限分辨率、更强的集光能力、更远的探测能力。为了实现这一目标，望远镜需要更大口径的主镜。然而随着望远镜主镜口径的增加，主镜的质量也越来越大，一方面会导致主镜的安装装调、变形控制和运动控制等变得十分困难，另一方面由于热惯性的增加而带来的一系列热问题也愈加明显。

望远镜主镜作为望远镜系统中关键的光学元件，对望远镜的成像质量有着重要的影响，为了克服主镜视宁度及主镜自身温度梯度所产生的热变形对望远镜成像质量的影响，对望远镜主镜温度进行合理地控制显得十分必要。针对这种情况，对于口径超过4m的望远镜主镜，除了采用传统常用的隔热、散热、涂镀等被动热控方式外，还可以对望远镜主镜进行主动热控。一般通过主动热控的形式，可以将望远镜主镜与环境的温度差控制在-1.6℃～+0.8℃，以减少主镜温度过高所导致的主镜视宁度的影响。

发明内容

为了解决大口径望远镜轻量化主镜背部热控中冷空气的冷却循环动力问题以及与主镜换热后空气的制冷热交换问题，本发明提供一种大口径望远镜轻量化主镜背部热控系统，以满足望远镜主镜的热控指标要求。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的大口径望远镜轻量化主镜背部热控系统，包括位于主镜室内部的热控风机装置、间隔分布在轻量化主镜的主镜室板上的多个空气喷嘴，多个空气喷嘴与轻量化主镜上的多个轻量化孔一一对应相通，所述热控风机装置包括：

轴流风扇；

固定在轴流风扇上的热交换器；

四个安装角板；

每个安装角板两边均固定有一个圆柱减震橡胶；

通过固定在安装角板短边的四个圆柱减震橡胶与热交换器固连的热交换器风道过渡管；

四个固定吊杆，每个固定吊杆均通过固定在安装角板长边的圆柱减震橡胶与安装角板固连；

一一对应固定在四个固定吊杆端部的四个吊杆过渡板，四个吊杆过渡板与主镜室的主镜室板相连；

与热交换器风道过渡管固连的柔性波纹管；

与柔性波纹管固连的镜室风道过渡管，所述镜室风道过渡管后端面固定在主镜室的主镜室板上，且镜室风道过渡管与轻量化主镜的中心通孔相通。

进一步的，每侧的两个固定吊杆均通过加强板连接，通过加强板实现加强作用。

本发明的有益效果是：

1、本发明利用轴流风扇和热交换器巧妙组合成热控风机装置，将望远镜主镜热控的前两个热交换过程通过热控风机装置完美的融合，在控制冷空气温度的同时为冷空气的循环提供动力，使冷空气充分换热，最终利用热交换器中的冷却液直接将望远镜主镜的热量带走，实现对望远镜主镜的热控。

2、为了防止轴流风扇的振动传递到望远镜主镜上，本发明采用隔振技术，主要是通过圆柱减震橡胶隔离安装固定时产生的振动，通过柔性波纹管隔离风道上产生的振动，使振动减小。

3、本发明结构简单、安全可靠，能够很好的节约能源，运行成本低。

附图说明

图1为本发明中的热控风机装置的立体结构示意图。

图2为本发明中的热控风机装置的主视图。

图3为本发明的原理示意图。

图中：1、轴流风扇，2、热交换器，3、圆柱减震橡胶，4、安装角板，5、加强板，6、固定吊杆，7、吊杆过渡板，8、柔性波纹管，9、镜室风道过渡管，10、热交换器风道过渡管，11、主镜室，12、主镜室板，13、轻量化主镜，14、上气压室，15、下增压室，16、空气喷嘴，17、热空气，18、冷空气，19、柔性密封，20、热控风机装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1至3所示，本发明的一种大口径望远镜轻量化主镜背部热控系统，主要包括热控风机装置20以及多个空气喷嘴16。

如图1和图2所示，本发明中的热控风机装置20主要包括：轴流风扇1、热交换器2、八个圆柱减震橡胶3、四个安装角板4、两个加强板5、四个固定吊杆6、四个吊杆过渡板7、柔性波纹管8、镜室风道过渡管9、热交换器风道过渡管10。