本發(fā)明涉及一種一體化熱控方法，具體地，涉及一種空間大熱耗瞬態(tài)工作單機的一體化熱控方法。

背景技術：

根據(jù)嫦娥五號軌道器的任務需求，軌道器上部分單機，如雙譜段相機等，只在交會對接段工作。由于嫦娥五號軌道器外熱流變化劇烈，同時交會對接段上升器會對軌道器形成高溫遮擋，因此在單機工作熱耗較大的情況下，單機溫度會出現(xiàn)急劇升高，導致其溫度超過工作溫度要求。應對這類大熱耗瞬態(tài)工作單機的一般熱控措施是為單機安裝相變儲能裝置，利用相變材料的相變潛熱，吸收單機的瞬態(tài)熱耗，保證單機在短期工作條件下滿足溫度要求。

現(xiàn)有技術的相變儲能裝置的結(jié)構和工作過程如下：相變儲能裝置通過蜂窩板預埋或熱管傳導的方式，連接到單機安裝面或單機發(fā)熱區(qū)域；通過蜂窩板預埋的方式連接時，相變儲能裝置與單機之間填充導熱硅脂，減小接觸熱阻；通過熱管傳導方式連接時，相變儲能裝置安裝面與熱管之間，以及單機安裝面與熱管之間，填充導熱硅脂，減小接觸熱阻；單機開始工作后，熱耗增大引起單機和相變材料溫度升高，當相變材料溫度達到其熔化溫度后，相變材料開始熔化，吸收單機熱耗；相變過程中，相變材料的溫度始終保持其熔化溫度，因此單機溫度也保持不變，直至相變材料全部溶化后，相變材料和單機溫度才會繼續(xù)升高；相變材料的選擇由單機工作溫度決定，而充注量由單機的工作時間決定。

但是，現(xiàn)有技術的相變儲能裝置的安裝方式，導致單機熱量需要通過多個安裝接口才能傳導到相變儲能裝置，每個接口的接觸熱阻均會對熱量傳導產(chǎn)生影響，導致單機溫度高于相變材料的熔化溫度。由于安裝接口的接觸熱阻與操作相關，因此單機與相變材料熔化溫度間的溫差可控性差，而且單機自身溫度均勻性可控性差，不利于單機的溫度控制。

為了保證單機溫度控制的可靠性和準確性，改善單機溫度條件，提高單機的運行可靠性，本發(fā)明針對相變儲能裝置的安裝接口，做出了相應設計改進，減少了熱量傳導的中間環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了單機溫度水平的優(yōu)化。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決大熱耗瞬態(tài)工作單機在工作過程中溫度急劇升高的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種空間大熱耗瞬態(tài)工作單機的一體化熱控方法，其減少單機與相變儲能裝置間熱量傳導環(huán)節(jié)，能夠高效解決單機的散熱問題，實現(xiàn)單機和熱控措施的輕量化設計，以及單機溫度水平的優(yōu)化設計。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種空間大熱耗瞬態(tài)工作單機的一體化熱控方法，其特征在于，所述空間大熱耗瞬態(tài)工作單機的一體化熱控方法采用相變儲能裝置和相變儲能材料，相變儲能材料填充在相變儲能裝置內(nèi)，相變儲能裝置和至少一個大熱耗瞬態(tài)工作單機采用一體化設計。

優(yōu)選地，所述相變儲能裝置直接加工在大熱耗瞬態(tài)工作單機的安裝面或發(fā)熱區(qū)域。

優(yōu)選地，所述相變儲能裝置用于吸收大熱耗瞬態(tài)工作單機在工作時產(chǎn)生的熱耗，保證大熱耗瞬態(tài)工作單機在工作期間溫度滿足要求。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明利用相變材料的熔化潛熱，吸收大熱耗瞬態(tài)工作單機在工作時產(chǎn)生的熱耗，保證單機在短期工作過程中溫度滿足要求。通過單機與相變儲能裝置的一體化熱控設計，減少了單機與相變儲能裝置的中間接口，縮短了單機熱耗的傳導途徑，從而降低了單機與相變材料熔化溫度間的溫差，提高了換熱效率。單機與相變儲能裝置的中間接口的減少，避免了部分安裝接口的操作環(huán)節(jié)，提高了熱控措施的可靠性。此外，單機與相變儲能裝置的一體化熱控設計減少了單機和相變儲能裝置的重量，實現(xiàn)了單機和熱控措施的輕量化。因此，本發(fā)明取得了高效換熱、運行可靠、輕量化等有益效果。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明空間大熱耗瞬態(tài)工作單機的一體化熱控方法的結(jié)構示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1所示，本發(fā)明空間大熱耗瞬態(tài)工作單機的一體化熱控方法采用相變儲能裝置2和相變儲能材料3，相變儲能材料3填充在相變儲能裝置2內(nèi)，相變儲能裝置2和至少一個大熱耗瞬態(tài)工作單機1采用一體化設計。具體來說，相變儲能裝置直接加工在大熱耗瞬態(tài)工作單機的安裝面或發(fā)熱區(qū)域。相變儲能裝置用于吸收大熱耗瞬態(tài)工作單機在工作時產(chǎn)生的熱耗，保證大熱耗瞬態(tài)工作單機在工作期間溫度滿足要求。

本發(fā)明利用相變儲能材料的相變潛熱，吸收單機瞬態(tài)熱耗。本發(fā)明解決了大熱耗瞬態(tài)工作單機在工作時由于熱耗突變引起單機自身溫度過高的問題，維持單機滿足溫度要求。通過單機與相變儲能裝置的一體化設計，本發(fā)明減小了單機與相變儲能裝置間的換熱溫差，提高了換熱效率，降低了單機工作時的溫度。同時，本發(fā)明的一體化設計方法實現(xiàn)了單機和熱控措施的輕量化設計。本發(fā)明取得了高效換熱的有益效果。本發(fā)明通過單機與相變儲能裝置的一體化設計，縮短單機與相變儲能裝置的換熱通道，減小了單機與相變儲能裝置間的換熱溫差，降低了單機工作時的溫度，提高了換熱效率。本發(fā)明的一體化設計方法減少了相變儲能裝置的重量，實現(xiàn)了單機和熱控措施的輕量化。

本發(fā)明的目的在于通過單機與相變儲能裝置的一體化設計方法，減少了單機與相變儲能裝置的中間接口，縮短了單機熱耗的傳導途徑，從而降低了單機與相變材料熔化溫度間的溫差，提高了換熱效率。單機與相變儲能裝置的中間接口的減少，避免了部分安裝接口的操作環(huán)節(jié)，提高了熱控措施的可靠性。此外，單機與相變儲能裝置的一體化熱控設計減少了單機和相變儲能裝置的重量，實現(xiàn)了單機和熱控措施的輕量化。

試驗裝置首先降溫至-30℃左右，模擬單機在軌關機狀態(tài)下的溫度。試驗裝置通電加熱后，整個裝置吸收熱量升溫；當裝置內(nèi)部相變材料溫度在相變點附近時，開始吸收大量潛熱，且溫度變化非常小；當相變材料吸收到能夠發(fā)生完全相變的熱量后，溫度快速上升，直到最終平衡。通過地面摸底試驗表明，本發(fā)明的一體化熱控設計方法能夠提高換熱效率，降低大熱耗瞬態(tài)工作單機工作時的溫度，同時實現(xiàn)單機和熱控措施的輕量化設計。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。