[發明專利]用于真空環境中密封艙體的散熱系統

在審

• 申請號: 201811624176.9
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN111377069A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 張娜;毛凱;韓樹春;趙明;李少偉;左平洋;郁嘉;王煥發;朱然;李萍;劉德剛
• 申請（專利權）人: 中國航天科工飛航技術研究院（中國航天海鷹機電技術研究院）
• 主分類號: B64G1/50
• 分類號: B64G1/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種用于真空環境中密封艙體的散熱系統，該散熱系統包括第一換熱器、第一動力單元、第二動力單元、第二換熱器和第三動力單元，第一換熱器包括第一介質，第一散熱器通過第一介質以吸收密封艙體內氣體所攜帶的熱量，第一動力單元用于將密封艙體內的空氣送至第一換熱器，第二動力單元用于將冷卻后的氣體送至所述密封艙體，第二換熱器包括第二介質，第二換熱器通過第二介質的液體汽化以吸收第一介質攜帶的熱量并將冷卻后的第一介質送至第一換熱器，第二動力單元用于將攜帶熱量的第一介質送至第二換熱器。應用本發明的技術方案，以解決現有技術中無法對真空環境下的密封艙體進行散熱的技術問題。

技術領域

本發明涉及真空環境中密封艙體散熱的技術領域，尤其涉及一種用于真空環境中密封艙體的散熱系統。

背景技術

現有技術中，常用的制冷方法包括熱電制冷方法和氣體膨脹制冷。

第一，熱電制冷方法。

熱電制冷又稱溫差電制冷或半導體制冷。用兩種不同的金屬絲相互連接在一起，形成一個閉合電路，把兩個連接點分別放在溫度不同的兩處，就會在兩個連接點之間產生一個電勢差——接觸電動勢，當電荷載體從高能級向低能級運動時就會形成電流，釋放多余的熱量。反之，只要將兩種不同的金屬絲相互連接形成閉合電路并通以直流電，就會使其中一個連接點變熱，另一個連接點變冷，這就是帕爾貼效應，也稱溫差電現象。生產冷端就是我們需要的制冷。

熱電制冷的效果主要取決于兩種材料的熱電勢。純金屬材料的導電性好、導熱性也好，但其帕爾貼效應很弱，制冷效率極低(不到1％)。半導體材料具有較高的熱電勢，但其成本高，而且必須使用直流電源，因此往往需要變壓整流裝置，增加了熱電堆以外的體積，所以熱電制冷在需要制冷量較大的場合不宜使用。

第二，氣體膨脹制冷方法

氣體膨脹制冷是利用高壓氣體絕熱膨脹時，對膨脹劑做功，同時氣體的溫度降低，用這種方法獲得低溫。與液體汽化式制冷相比，空氣膨脹制冷是一種沒有相變的制冷方式，所采用的工質主要是空氣。構成這種制冷方式的循環系統稱為理想氣體的逆向循環系統。其循環形式主要由：定壓循環，有回熱的定壓循環和定容循環。

針對上述兩種方法，熱電制冷方法由于其效率低、成本高，且需加裝變壓整流裝置，增大了熱電堆以外的體積，不適用于制冷量大、空間較小的應用對象。氣體膨脹制冷方法由于其采用的工質主要是空氣，受限于現有增壓設備技術條件(增壓比較小)，不適用于艙體內外壓差過大的應用對象。因此，對于應用對象為真空環境下的密封艙體，艙內熱量較大，上述兩種方法皆不適用。

發明內容

本發明提供了一種用于真空環境中密封艙體的散熱系統，能夠解決現有技術中無法對真空環境下的密封艙體進行散熱的技術問題。

本發明提供了一種用于真空環境中密封艙體的散熱系統，散熱系統包括：第一換熱器，第一換熱器包括第一介質，第一散熱器通過第一介質以吸收密封艙體內氣體所攜帶的熱量；第一動力單元，第一動力單元與第一換熱器的入口連接，第一動力單元用于將密封艙體內的空氣送至第一換熱器；第二動力單元，第二動力單元與第一換熱器的出口連接，第二動力單元用于將冷卻后的氣體送至密封艙體；第二換熱器，第二換熱器包括第二介質，第二換熱器通過第二介質的液體汽化以吸收第一介質攜帶的熱量并將冷卻后的第一介質送至第一換熱器；第三動力單元，第三動力單元用于將攜帶熱量的第一介質送至第二換熱器。

進一步地，散熱系統還包括第一氣體管道和第二氣體管道，第一氣體管道分別與第一動力單元和第一換熱器的入口連接，第二氣體管道分別與第一換熱器的出口和第二動力單元連接。

進一步地，散熱系統還包括第一液體管道和第二液體管道，第一液體管道和第二液體管道均設置在密封艙體內，第一液體管道分別與第一換熱器和第三動力單元連接，第二液體管道分別與第三動力單元和第二換熱器連接。