[发明专利]空间飞行器可变大功率器件散热装置

说明书

空间飞行器可变大功率器件散热装置，属于航天热控技术领域。解决了现有技术中空间飞行器器件的散热方法单一、补偿加热功耗大的问题。本发明的散热装置，主要包括安装板、隔热垫、相变盒、热管热端、多层隔热组件、热管中间段和热管冷端；其中，隔热垫设定在安装板和器件之间，相变盒由主体和密封盖组成，主体的内表面固定在器件的外表面上，主体的外表面设有交错的肋板，密封盖密封固定在主体的外表面上，主体和密封盖之间填充有相变材料，热管热端固定在密封盖的表面上，热管冷端固定到散热面上或需要热量的位置。该散热装置不用开设很大的散热面，无需补偿热量，能源节省率能够达到90％以上，且能实现余热利用和精确温控。

技术领域

本发明属于航天技术热控领域，具体涉及一种空间飞行器可变大功率器件散热装置。

背景技术

随着空间飞行器的发展，空间电子设备得到了大量应用，电子设备的布局越发紧凑，封装密度日益增高，能流密度越来越大，单个电子器件的功率从几瓦增大到现在的成百上千瓦，电子器件的散热问题日益突出。特别是对于功率随时间发生变化的器件，散热难度更大。

此外，某些大功率器件对温度要求很高，工作温度范围窄，适应性差，且在不同时期功率不同，如某器件工作温度要求在15℃以下，热耗最小为3W(长期工作)，最大可达到105W(短期工作)。此类器件不仅对散热能力要求高，能将热量及时有效的传递出去，而且对散热控温精度要求高，能将温度控制在理想的范围内。

空间电子设备不同于地面设备，无法使用对流散热，其散热途径比较单一，大功率散热实现难度大。空间电子设备基本散热思路是先将热量从电子设备内部导到外部，再通过传导和热辐射的方式传递到其他位置或辐射到冷黑空间。现有技术中，对于可变大功率器件而言，一般散热装置是按器件最大功率进行设计的，当器件功率变小时，进行加热补偿。这类装置虽然具备较好的控温精度，但是浪费了空间飞行器极其宝贵的能量。特别是功率变化范围很大的器件，从几瓦变化到一百多瓦，浪费的能源就会高达一百多瓦。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中空间飞行器可变大功率器件的散热装置散热方法单一、补偿加热功耗大的技术问题，提供一种空间飞行器可变大功率器件散热装置。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。

空间飞行器可变大功率器件散热装置，包括安装板、热管热端、多层隔热组件、热管中间段和热管冷端；

还包括隔热垫和相变盒；

所述隔热垫设定在安装板和器件之间；

所述相变盒由主体和密封盖组成，所述主体的内表面固定在器件的外表面上，主体的外表面设有交错的肋板，所述密封盖密封固定在主体的外表面上，主体和密封盖之间填充有相变材料；

所述热管热端固定在密封盖的表面上；

所述热管冷端固定到散热面上或需要热量的位置。

进一步的，所述散热装置还包括一个或多个热电制冷器，所述热电制冷器的冷面固定在密封盖的表面上，热管热端固定在热电制冷器的热面上。

进一步的，所述热电制冷器为多个且均匀分布在密封盖面积最大的表面上。

进一步的，所述主体和密封盖皆为门字型，主体覆盖器件表面的三个面，所述热电制冷器为多个且均匀分布在密封盖的中间表面上。

进一步的，所述相变盒覆盖器件表面的三个面。

进一步的，所述相变盒为门字型。

进一步的，所述隔热垫的面积为器件安装面面积的1/5-1/2，材料为聚酰亚胺，厚度为5-10mm。

进一步的，所述主体的内表面和器件之间设有导热胶或者导热脂。