[實用新型]一種航天器用鎧裝電加熱器

有效

• 申請號: 202020231488.X
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN211606824U
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 喬心全;曹生珠;李林;王亮;趙啟偉;魏鑫;張寧莉;李新;呂魯倉
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: H05B3/06
• 分類號: H05B3/06;H05B3/56
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 梁倩

本實用新型公開了一種航天器用鎧裝電加熱器，包括：鎧裝上板、鎧裝外框、鎧裝電熱絲、鎧裝下板、外引線及硅膠套管；所述鎧裝上板和鎧裝下板平行相對布置；所述鎧裝外框通過氬弧焊焊接固定在鎧裝上板和鎧裝下板之間，使得鎧裝上板和鎧裝下板之間形成扁平狀矩形空腔；兩根相同的鎧裝電熱絲均盤旋在所述扁平狀矩形空腔內；每根鎧裝電熱絲的電熱絲芯絲的兩端分別與兩根外引線的端部一一對應采用釬焊焊接；鎧裝電熱絲的電熱絲芯絲與外引線的焊點處包覆有環氧樹脂；鎧裝電熱絲與外引線的對接處套裝有硅膠套管，硅膠套管內填充有硅橡膠；該裝置能夠以較大的加熱熱流面密度應用于空間受限的航天器產品，以擴展高溫區對面加熱型加熱器需求的適應能力。

技術領域

本實用新型屬于航天器熱控制技術領域，具體涉及一種航天器用鎧裝電加熱器。

背景技術

航天器電加熱控溫是目前航天器熱控設計中最常用、最便捷的主動熱控制手段。航天器電加熱主動控溫的實現，一般通過控溫單元、測溫元件和電加熱器的配合使用，形成配電、溫度數據采集、加熱指令控制等集成的閉環主動加熱控制系統，根據被控溫設備的工作溫度范圍需求進行溫度的控制。電加熱主動控溫的關鍵執行產品之一即是電加熱器。目前航天器電加熱主動控溫使用的電加熱器有兩種：一種是薄膜型電加熱器，另外一種是微型鎧裝電加熱器。

薄膜型電加熱器在應用中存在的主要問題有：1)只適用于常溫溫區，對耐溫上限150℃之外的高溫環境無法使用；2)使用有機硅膠粘貼安裝，涂膠不確定性大，存在氣泡致損風險；3)有機硅膠、聚酰亞胺薄膜材質耐空間輻照特性不強；4)有機硅膠存在放氣影響；5)不可重復使用；6)加熱功率密度不能超過1W/cm²。

微型鎧裝電加熱器在應用中存在的主要問題有：1)點/線式加熱，加熱面積小，適用范圍小；2)與產品設計和集成(多數為推力器)強耦合，安裝復雜、拆裝困難。

鑒于現有電加熱器存在上述不足，有必要研制一種新型電加熱器。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種航天器用鎧裝電加熱器，能夠以較大的加熱熱流面密度應用于空間受限的航天器產品，以擴展高溫區對面加熱型加熱器需求的適應能力，同時具有可定型、可重復使用、安裝簡易等通用特性。

本實用新型是通過下述技術方案實現的：

一種航天器用鎧裝電加熱器，包括：鎧裝上板、鎧裝外框、鎧裝電熱絲、鎧裝下板、外引線及硅膠套管；

所述鎧裝電熱絲包括：電熱絲芯絲和絕緣套管，電熱絲芯絲同軸安裝在絕緣套管內，且電熱絲芯絲的外圓周面與絕緣套管的內圓周面之間填充有高純氧化鎂；電熱絲芯絲的兩端分別對應伸出于絕緣套管的兩端；

整體連接關系如下：所述鎧裝上板和鎧裝下板平行相對布置；所述鎧裝外框通過氬弧焊焊接固定在鎧裝上板和鎧裝下板之間，使得鎧裝上板和鎧裝下板之間形成扁平狀矩形空腔；

兩根相同的鎧裝電熱絲均盤旋在所述扁平狀矩形空腔內，且每根鎧裝電熱絲的兩端均伸出于所述扁平狀矩形空腔；每根鎧裝電熱絲的電熱絲芯絲的兩端分別與兩根外引線的端部一一對應采用釬焊焊接；鎧裝電熱絲的電熱絲芯絲與外引線的焊點處包覆有環氧樹脂；鎧裝電熱絲與外引線的對接處套裝有硅膠套管，硅膠套管內填充有硅橡膠，使得硅橡膠包覆在環氧樹脂外部。

進一步的，還包括加固套管，所述加固套管為階梯型管狀結構；所述加固套管的大徑端套裝在硅膠套管外圓周面，加固套管的小徑端套裝在鎧裝電熱絲的外圓周面。

進一步的，所述鎧裝上板、鎧裝外框、鎧裝下板、加固套管均選用相同材質的不銹鋼；所述電熱絲芯絲選用鎳鉻合金絲，外引線采用聚酰亞胺絕緣型導線。

進一步的，所述兩個鎧裝電熱絲在所述加熱器內形成兩個阻值相同的加熱器回路，兩個加熱器回路的加熱面密度一致，分別作為主份和備份使用。