[發(fā)明專利]用于超低溫冷板的漏熱防護(hù)裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810203878.3
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108386656B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙月帥;邵容平;孫立臣;孟冬輝;孫偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號: F16L59/02
• 分類號: F16L59/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種超低溫冷板的漏熱防護(hù)裝置，包含隔熱罩、隔熱層、冷屏、多層、組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、絲線、限位卡套以及絕熱支撐，其中，冷屏通過隔熱層包圍在隔熱罩內(nèi)，冷屏內(nèi)填充變密度多層，多層中設(shè)置有超低溫冷板，填充變密度多層時，高密度側(cè)靠近冷屏，低密度側(cè)靠近超低溫冷板，并用絲線輔助絕熱支承一起將超低溫冷板固定在冷屏的內(nèi)部。本發(fā)明既降低了漏熱又減輕了重量，提高了航天器冷制冷能力的利用效率，增加航天器的運(yùn)行壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高真空超低溫漏熱防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明涉及一種在高真空環(huán)境中超低溫冷板的漏熱防護(hù)的裝置以及使用該裝置的漏熱防護(hù)方法。

背景技術(shù)

隨著深空探測和空間天文技術(shù)的發(fā)展，航天器應(yīng)用了越來越多的溫度在10K及以下的超低溫冷板。在空間由于受到太陽輻射、地球紅外輻射、行星反照等空間熱環(huán)境的影響，需要解決這些超低溫冷板漏熱防護(hù)問題，提高其有效制冷能力，增加航天器的運(yùn)行壽命。

目前，國內(nèi)外針對高真空環(huán)境下航天器超低溫冷板的漏熱防護(hù)做了一定的研究工作，采用的主要防護(hù)形式有：多層隔熱、氣凝膠隔熱、絕熱板隔熱等。但是這些防護(hù)方式各自有其獨(dú)自的最佳適用領(lǐng)域，單獨(dú)使用這些隔熱方法或者對這些方法進(jìn)行簡單組合，漏熱量較大，不能滿足現(xiàn)有的超低溫冷板的漏熱要求。因此，有必要尋求一種綜合的漏熱防護(hù)裝置和方法，用于降低高真空環(huán)境下超低溫冷板的漏熱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服過去高真空環(huán)境下超低溫冷板漏熱防護(hù)方法的缺點(diǎn)，從而提出一種用于超低溫冷板的漏熱防護(hù)方法。該方法可以應(yīng)用于航天器超低溫冷板的漏熱防護(hù)，也可以應(yīng)用在空間環(huán)境模擬設(shè)備和其他設(shè)備中的超低溫冷板的漏熱防護(hù)。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種超低溫冷板漏熱防護(hù)的裝置，該裝置可以有效降低超低溫冷板的漏熱量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)解決方案：

本發(fā)明的超低溫冷板的漏熱防護(hù)裝置，包含形成密封空間的隔熱罩、隔熱層、冷屏、多層、組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、絲線、限位卡套以及用于支撐超低溫冷板的絕熱支撐，其中，冷屏通過周圍完全填充的隔熱層包圍在隔熱罩內(nèi)，其形狀根據(jù)超低溫冷板的外形制作，冷屏內(nèi)完全填充變密度多層，多層中設(shè)置有支承在絕熱支撐上的超低溫冷板，并連通絕熱支承一起固定設(shè)置在冷屏內(nèi)的底部上，填充變密度多層時，高密度側(cè)靠近冷屏，低密度側(cè)靠近超低溫冷板，絲線用于輔助絕熱支承一起將超低溫冷板固定在冷屏的內(nèi)部，限位卡套將絲線一端固定在超低溫冷板上，組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于將絲線另一端固定在冷屏上，并具有調(diào)節(jié)絲線長度，從而調(diào)節(jié)絲線預(yù)緊力的功能，所述組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的螺栓和冷屏的接觸為線接觸，所述組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)塊用于調(diào)節(jié)絲線的長度，調(diào)整到位之后，所述組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的防松螺母對所述調(diào)節(jié)塊進(jìn)行限位，所述組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的卡套用于固定絲線的長度，所述絲線采用高熱阻、高強(qiáng)度的高分子材料制作而成。

其中，隔熱罩優(yōu)選聚酰亞胺材料，內(nèi)外表面貼有鍍鋁薄膜；

其中，隔熱層為多層鋁箔復(fù)合氣凝膠隔熱層，由多層鋁箔和厚約1-2mm的濁化氣凝膠間隔鋪設(shè)；

其中，冷屏材料優(yōu)選鋁合金，其結(jié)構(gòu)采用加強(qiáng)筋強(qiáng)化，溫度優(yōu)選為；100K及以下；

其中，多層材料優(yōu)選為鍍鋁薄膜間隔聚酰亞胺絲網(wǎng)，采用變層密度多層包覆；

其中，組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為線接觸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)絲線的拉力，同時降低接觸面積，降低熱傳遞；

其中，絲線采用高分子材料，優(yōu)選玻璃纖維，線徑優(yōu)選0.8mm；

其中，限位卡套用于限制絲線的運(yùn)動，并將絲線固定在超低溫冷板上；

其中，絕熱支撐優(yōu)選聚酰亞胺材料，非航天器應(yīng)用可省略；

本發(fā)明的超低溫冷板的漏熱防護(hù)方法，包括以下步驟：

1)用限位卡套將絲線固定在超低溫冷板上，并留出接線頭；