卫星载荷和仪器板用相变热管制造技术

技术编号:8658150 阅读:183 留言:0更新日期:2013-05-02 02:11
本发明专利技术涉及冷却、均温、散热装置,公开了一种卫星载荷和仪器板用的相变热管,包括:一个矩形的金属铝型材,其中心区为具有Ω形状轴向槽道管芯的热管孔,热管孔的两侧各分布有至少两个轴向相变孔,相变孔内注入相变材料后密封,构成相变材料腔室。本发明专利技术解决了单一热管体积和重量大,难以均衡卫星载荷和仪器板的温度等问题,取得了传热能力大、相变材料充装量大、重量指标小、等温性能良好、热管型材便于生产加工等有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冷却、均温、散热装置,特别涉及用于卫星载荷和仪器板的热管。
技术介绍
目前,卫星上的单机和有效载荷大部分通过金属铝氨热管来均衡温度。随着卫星技术的发展和需求的不断扩大,今后,间断开关机、大功率、高热流密度的载荷单机越来越多,其结构复杂、测量精度要求高、发热量大、温度控制要求高等特点,传统、单一的热管均衡温度的能力有限,并且已经不能完全适应复杂的温度控制要求。因此,本专利技术采用与相变材料相结合的相变热管,以便更方便的对发热设备实现恒温控制。已知许多物质在特定温度下会改变形态,这些物质通称为相变材料(PhaseChange Material-PCM)。相变材料在改变形态时会吸收或释放能量,称之为潜能。利用相变材料在相变温度改变形态时吸收潜热的特性,将相变材料与散热器相结合的技术方案已在许多大功率芯片等电子器件上获得成功的应用。当电子器件的温度上升到相变温度时,相变材料由固态转变为液态,同时吸收大量的热量,使电子器件的温度在相变温度上保持一段时间不变,起到恒温作用。同时,由于相变材料的存在,一些由外界因素引起的温度瞬间升高而使器件烧坏的机率大大减少。采用不同温度的相变材料及控制材料的数量(体积)可在不同的温度上保持一段不同时间的恒定。因此,只要相变热管根据载荷单机和仪器板的实际情况,选择合理的相变材料,设计合理的截面形状,相变热管就可以起到减小卫星载荷单机工作时的瞬时温升、降温速率,即可以防止大功率载荷单机瞬时工作温度太高,又可以减少某些对温度敏感载荷的温度波动。目前没有发现同本专利技术类似技术的说明或报道,也尚未收集到国内外类似的资料。专利技术内容为了解决现有技术的单一热管体积和重量大,难以均衡卫星载荷和仪器板的温度等问题,本专利技术的目的在于提供一种卫星载荷和仪器板用相变热管。利用本专利技术,不但达到卫星对载荷体积和重量的要求,而且达到卫星载荷和仪器板的恒温控制要求。为了达到上述专利技术目的,本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种卫星载荷和仪器板用相变热管,该装置包括:一个矩形的金属铝型材,其中心区为具有Ω形状轴向槽道管芯的热管孔,热管孔的两侧各分布有至少两个轴向相变孔,相变孔内注入相变材料后密封,构成相变材料腔室。本专利技术卫星载荷和仪器板用相变热管,由于采取上述的技术方案,因此解决了单一热管体积和重量大,难以均衡卫星载荷和仪器板的温度等问题,取得了传热能力大、相变材料充装量大、重量指标小、等温性能良好、便于型材的生产加工等有益效果。附图说明图1为本专利技术卫星载荷和仪器板用相变热管的截面视图;图2为本专利技术相变热管的等温性能测试图。具体实施例方式下面结合附图说明本专利技术的优选实施例。图1为本专利技术卫星载荷和仪器板用相变热管的截面视图,如图1的实施例所示,该装置包括:一个矩形的金属铝型材,其中心区为具有Ω形状轴向槽道管芯的热管孔,热管孔的两侧各分布有至少两个轴向相变孔,相变孔内注入相变材料后密封,构成相变材料腔室。由上所述,本专利技术相变热管由热管和相变材料结合而成,它既能利用热管的良好等温性,又可利用相变材料在相变点 温度时的良好恒温性,达到对间断开机的设备实现温度控制的效果。若工作温度不在相变温度区域,其就如普通的热管一样起导热作用;若工作温度在相变温度区域,除了起导热作用外,相变材料会吸收或释放相应的热量,防止单机工作温度波动过大。下面列举本专利技术的具体实施例。按照本专利技术制造的相变热管截面形状为一组:其截面尺寸分别为(宽X高)42mmX9mm、42mmX 12mm、42mmX 14.lmm,分别适用于不同厚度的仪器板,(其截面见附图1)。相变孔内充装不同类型的相变材料后,即可满足卫星上各类设备的使用需求。下表为本专利技术采用20°C的氨为热管工质、十六烷为相变材料的实施例(相变热管长610mm,相变材料充装长度580mm),其计算测试的相关数据如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星载荷和仪器板用相变热管,其特征在于,该装置包括:一个矩形的金属铝型材,其中心区为具有Ω形状轴向槽道管芯的热管孔,热管孔的两侧各分布有至少两个轴向相变孔,相变孔内注入相变材料后密封,构成相变材料腔室。

【技术特征摘要】
1.一种卫星载荷和仪器板用相变热管,其特征在于,该装置包括: 一个矩形的金属铝型材,其中心区为具有Ω形状轴向槽道管芯的热管孔,热管孔的两侧各分布有至少两个轴向相变孔,相变孔内注入相变材料后密封,构成相变材料腔室。2.如权利要求1所述的相变热管,其特征在于:所述相变热...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆江峰王智磊刘荣辉
申请(专利权)人:上海卫星工程研究所
类型:发明
国别省市:

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