[发明专利]空间冷屏蔽系统冷蒸汽排放控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及空间冷屏蔽相变制冷系统中的冷蒸汽排放控制技术，特别适用于空间冷屏蔽系统中饱和蒸汽或过热蒸汽的排放控制，具体说是适用于空间飞行器中饱和蒸汽及系统中残余气体的空间排放问题的一种空间冷屏蔽系统冷蒸汽排放控制装置。

背景技术

由于飞行器在起动及稳定飞行过程中具有复杂的气动传热工况，所以冷屏中低温流体处于激烈的相变及多相流动状态并伴随有压力及温度的剧烈变化，不断产生大量的饱和蒸汽及过热蒸汽，含湿蒸汽及过热蒸汽在变压变温过程中不段向外排放同时造成空间飞行扰动问题，扰动会改变飞行器飞行轨迹。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是变压、变温、变流量的空间动态制冷过程中的低温流体流动排放所带来的技术难题，提高空间相变制冷效率，有效控制冷屏表面温度分布，实现空间制冷的相对稳定，从而减小对飞行器轨迹的影响，提供一种空间冷屏蔽系统冷蒸汽排放控制装置。

本发明的技术问题采用下述技术方案解决：

一种空间冷屏蔽系统冷蒸汽排放控制装置，其特征在于冷屏外层上部为扩压腔，扩压腔内层装有双压控制减压阀、系统极限温度减压阀及系统极限压力减压阀，所述扩压腔底部设置节流后冷蒸汽入口，冷蒸汽入口与二次扩压进气管路上端的进气口连接，饱和蒸汽进气口设在冷屏内外夹层内毛细材料支架顶部，所述二次扩压进气管路紧贴冷屏外层内表面且等分圆周排开，二次扩压进气管路出口接二次扩压器，二次扩压器出口接二次扩压排气管路，二次扩压排气管路在冷屏底部等分圆周排开。所述的系统极限温度减压阀及系统极限压力减压阀位于双压控制减压阀两侧。

所述的双压控制减压阀由阀体基座、阀座、阀芯和电机构成：

所述阀体基座下端设一阀体端面压盖，阀体基座内装有大弹簧，大弹簧的运动端连接一大弹簧压盖，大弹簧压盖下端与阀体端面压盖连接；所述阀体基座下部侧壁上开有阀体进气口，阀体进气口的上端装有法兰盘，法兰盘上端开有阀体侧出气口，阀体基座上端设有阀体中出气口；阀体基座腔内装一轴向密封圈。

所述阀座装在阀体基座中央，阀座的下部为阀杆基座，阀杆基座外圆柱面上与法兰盘之间套装端面密封圈，所述阀杆基座内腔装有小弹簧，小弹簧的运动端与小弹簧压盖连接，小弹簧压盖设在阀杆基座的下端，与所述的大弹簧压盖相接；所述阀杆基座的上端设一锥形阀座，锥形阀座上开有锥形出口，锥形阀座下端开有进气口。

所述阀芯装在阀座中央，阀芯的下部为阀杆，阀杆上端连接锥形阀芯，所述的小弹簧压盖安装于阀杆上，阀杆一端接入所述的端面压盖的中心孔面并连接电机转轴，另一端与所述的锥形阀芯连接，阀杆中间套装一阀座轴盖。

所述的阀杆基座侧壁上设有阀座进气口。

所述的极限压力控制阀及极限温度控制阀均包括极限阀阀杆、极限阀锥形阀芯、极限阀阀体、极限阀锥形阀座及弹簧，所述极限阀阀杆安装于极限阀阀体中央，极限阀阀杆一端与极限阀锥形阀芯连接，另一端接极限阀阀体压盖，极限阀阀杆穿过极限阀阀体轴盖中心孔，极限阀阀体上连接一极限阀锥形阀座，极限阀锥形阀座上端设有锥形开口，极限阀锥形阀座内侧为极限阀锥形阀芯，极限阀阀体和锥形阀座的连接处设一极限阀法兰盘；极限阀阀体内装有弹簧，弹簧的运动端与弹簧压盖连接，弹簧压盖设在阀体压盖内上端。

所述的极限阀阀体侧壁上设有阀体进气口。所述锥形阀座上开有基座进气口。

本发明主要针对空间飞行器冷屏蔽系统冷蒸汽排放控制问题，利用压力差式减压机构控制内部饱和蒸汽压力，从而控制内部饱和液体的温度，实现制冷过程稳定，冷屏蔽系统表面温度分布均匀，内部饱和液体不会溢出空间，系统内冷蒸汽在空间无振、无噪、均匀、对称排放，从而不影响空间飞行器飞行轨迹。其特点是能够满足冷屏内部饱和蒸汽压力及饱和温度稳定的要求，可以充分利用一次节流后的冷量来冷却冷屏表面，有利于出口低温冷蒸汽吸收太阳能辐射变成过热蒸汽，能够减小气流造成的振动、噪音及对飞行器的扰动影响。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为双压控制减压阀安装位置示意图；

图3为冷屏内部管路分布示意图；

图4为本发明外层半剖仰视示意图；

图5双压控制减压阀立体结构示意图；

图6为阀体基座示意图；

图7为为阀座结构示意图；

图8阀芯结构示意图；

图9为双压控制减压阀剖视图；

图10为极限压力减压阀剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步详细说明。