[發明專利]一種單一熱源工質消耗式圓柱形環路熱管

在審

• 申請號: 202210926441.9
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN115406276A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 謝龍;牛雷;趙潔蓮
• 申請（專利權）人: 上海格熵航天科技有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;H05K7/20
• 代理公司: 上海國瓴律師事務所 31363
• 代理人: 傅耀

本發明提供了一種單一熱源工質消耗式圓柱形環路熱管，包括蒸發器、儲液器、第一管路、三通、第二管路、第三管路、自力式溫度調節閥、排汽管和信號管。工質消耗式圓柱形環路熱管由蒸發器進行取熱，通過自力式溫度調節閥根據蒸汽溫度調節閥門的開、關的方式控制系統運行溫度，實現具有工作時長短、散熱條件有限等特點的航空器的有效熱控制。其中本發明的有益效果是：與傳統的環路熱管的冷凝器散熱相比，工質消耗式環路通過排放汽態工質的方式進行散熱，更節約重量資源和體積資源；可通過設計儲液器內容積的大小，調整運行的工作的時長，滿足各類航天器的應用需求；工質可以進行補充，滿足可重復使用航天器的應用需求。

技術領域

本發明涉及航天器熱控技術領域，特別涉及一種單一熱源工質消耗式圓柱形環路熱管。

背景技術

導彈、火箭、高超聲速飛行器、宇航服、可重復使用航天器、短時戰術衛星、行星著陸器等航空航天器具有工作時長短、散熱條件有限的特點。如導彈、火箭、高超聲速飛行器工作時長為數小時，但高馬赫數長航時的累計氣動加熱十分嚴重；宇航服、可重復使用航天器工作時長為數小時到數天，但系統重量資源和體積資源有限；短時戰術衛星工作時長為數月，但需要進行快速部署并只關注短期效用；行星著陸器工作時長為數月，但行星表面粉塵會使散熱器散熱能力快速退化。

工作時長短、散熱條件有限的航空航天器通常采用基于相變材料的熱控方案，通過相變蓄熱的方式避免電子設備溫升過高。但該方案需要較多的相變材料，占用較多的重量資源；同時相變材料導熱系數低，熱源與相變材料間難以進行有效熱耦合，系統熱控能力差。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明中披露了一種單一熱源工質消耗式圓柱形環路熱管，本發明的技術方案是這樣實施的：

一種單一熱源工質消耗式圓柱形環路熱管，包括蒸發器、儲液器、第一管路、三通、第二管路、第三管路、自力式溫度調節閥、排汽管和信號管；

所述蒸發器與所述儲液器焊接為一體，所述三通連接所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路，所述第一管路連接所述儲液器，所述第二管路連接所述蒸發器，所述自力式溫度調節閥一側連接所述第三管路，另一側連接所述排氣管，所述信號管連接并接受所述自力式溫度調節閥的反饋信號。所述蒸發器為圓柱形蒸發器；

優選地，所述蒸發器包括毛細芯、管殼、刺刀管、蒸汽接管和鞍座；所述毛細芯的外徑與所述管殼的內徑過盈配合，所述鞍座與所述管殼焊接，所述蒸汽接管設置于所述管殼尾部，所述管殼與所述儲液器焊接；

所述毛細芯中心孔為液體干道；

所述刺刀管一端插入所述液體干道內，另一端穿過所述儲液器。

優選地，所述毛細芯為多孔材料。

優選地，所述毛細芯外表面設置有蒸汽槽道。

優選地，所述儲液器的頂部設置有充注口。

實施本發明的技術方案可解決現有技術中工作時長短、散熱條件有限的航空航天器通常采用基于相變材料的熱控方案，通過相變蓄熱的方式避免電子設備溫升過高。但該方案需要較多的相變材料，占用較多的重量資源；同時相變材料導熱系數低，熱源與相變材料間難以進行有效熱耦合，系統熱控能力差的技術問題；實施本發明的技術方案，通過提供一種單一熱源工質消耗式圓柱形環路熱管，該環路熱管通過蒸發器進行取熱、通過排放汽態工質的方式進行散熱，可解決具有工作時長短、散熱條件有限等特點的航空航天器的熱控需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一種實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。