[发明专利]一种利用导热线的星载控温系统

说明书

本发明公开了一种利用导热线的星载控温系统。该系统发热面板和热导热线连接板相对设置；热绝热滑柱上安装有热衔铁，热绝热柱和热绝热滑柱之间连接有热弹簧和热滑轨，热衔铁与热电磁铁相对设置；热导热线连接板通过导热线与元器件散热板的一侧相连接，元器件散热板的另一侧通过导热线与冷导热线连接板相连接，冷导热线连接板与冷却面板相对设置；冷绝热柱上安装有冷伸缩隔热板和冷电磁铁；冷导热线连接板两端安装有冷绝热滑柱；冷绝热滑柱上设置于冷衔铁。本发明具有快速高效热控、质轻和极端物理环境适应性强等优点，在提高卫星热控效率、降低卫星质量与增强卫星对空间极端环境的适应能力等方面具有很大优势。

技术领域

本发明涉及一种控温系统，特别是涉及一种快速高效热控、质轻和极端物理环境适应性强的星载控温系统，可应用于空间航天器或相关领域。

背景技术

近年来卫星小型化发展越来越快，体积小、质量轻的卫星不仅发射方式灵活而且生存能力强、适应性强，既可以利用大型发射火箭剩余能量发射，也可以实现一箭多星搭载发射，从而大大节约发射费用。然而卫星的多功能化使其内部星载设备日趋多样化、复杂化，电子电路集成度日益提高和高热流密度元器件大量应用等均对卫星热控技术的要求愈来愈严格。此外卫星工作时由于受到太阳辐射与空间深冷背景的极端物理条件影响，冷热交变剧烈，温度范围可达‐160℃～120℃。

传统的卫星热控制方式多以被动控制为主，以主动控制为辅，以降低卫星功耗。被动热控制多采用对流传热、接触热传导或辐射散热，散热材料仍以金属铜、铝及其合金材料为主，传热系数相对较小，且散热系统所占空间较大、散热装置柔韧性较差，适用对象较单一。虽然热管的应用在一定程度上提高了传热效率，但其结构复杂、寿命短、质量大等缺点制约了卫星进一步发展。主动热控制多利用太阳能电池板供电，增加了太阳能电池板面积和蓄电池容量。虽然现有的这种散热结构模式一定程度上可以解决卫星的热控需求，但对阳电池板面积和电池容量要求高，对高热流密度设备快速高效散热反应滞后，相关热控系统质量大、结构复杂、设计技术难度大等，因此亟需一种新型的星载控温系统来解决这些问题以促进卫星的进一步发展。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提出一种利用导热线的星载控温系统，该系统利用质轻、柔性、高导热系数的导热线，能够直接利用光照热源和太空深冷背景对星载设备元器件进行快速高效热控制，并进一步降低热控系统质量、提高热控系统极端物理条件下的适应能力。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种利用导热线的星载控温系统，包括吸热窗口、发热面板、热导热线连接板、导热线、元器件散热板、冷导热线连接板、冷却面板、散热窗口、热绝热挡板、热伸缩隔热板、热绝热柱、热弹簧、热电磁铁、热衔铁、热绝热滑柱、热滑轨、冷绝热挡板、冷伸缩隔热板、冷绝热柱、冷弹簧、冷电磁铁、冷衔铁、冷绝热滑柱、冷滑轨、温度传感器和单片机；

所述吸热窗口设置于发热面板上；发热面板和热导热线连接板相对设置；发热面板两端设置有热绝热挡板，热绝热挡板上设置有热绝热柱，热绝热柱上设置有热伸缩隔热板和热电磁铁；热导热线连接板两端设置有热绝热滑柱，热绝热滑柱上安装有热衔铁，热绝热柱和热绝热滑柱之间连接有热弹簧和热滑轨，热衔铁与热电磁铁相对设置；热导热线连接板通过导热线与元器件散热板的一侧相连接，元器件散热板的另一侧通过导热线与冷导热线连接板相连接，冷导热线连接板与冷却面板相对设置；冷却面板上设置了散热窗口，冷却面板两端设有冷绝热挡板；冷绝热挡板上设有冷绝热柱，冷绝热柱上安装有冷伸缩隔热板和冷电磁铁；冷导热线连接板两端安装有冷绝热滑柱；冷绝热滑柱上设置于冷衔铁，冷绝热滑柱通过冷弹簧和冷滑轨与冷绝热柱相连接，冷衔铁与冷电磁铁相对设置；

所述热伸缩隔热板和冷伸缩隔热板的结构相同，主要由固定杆、支撑架、滑槽、隔热板和伸缩轴组成；热伸缩隔热板和冷伸缩隔热板分别通过固定杆固定在热绝热柱和冷绝热柱上；伸缩轴由多节直径依次变小的杆件连接组成可伸缩杆；伸缩轴的每一节杆件连接一支撑架，支撑架两端设有滑槽，两隔热板在相邻两支撑架之间交叉设置，两端分别与滑槽连接。