專利名稱：衛(wèi)星載荷和儀器板用相變熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷卻、均溫、散熱裝置，特別涉及用于衛(wèi)星載荷和儀器板的熱管。
背景技術(shù)：
目前，衛(wèi)星上的單機(jī)和有效載荷大部分通過金屬鋁氨熱管來均衡溫度。隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展和需求的不斷擴(kuò)大，今后，間斷開關(guān)機(jī)、大功率、高熱流密度的載荷單機(jī)越來越多，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、測量精度要求高、發(fā)熱量大、溫度控制要求高等特點(diǎn)，傳統(tǒng)、單一的熱管均衡溫度的能力有限，并且已經(jīng)不能完全適應(yīng)復(fù)雜的溫度控制要求。因此，本發(fā)明采用與相變材料相結(jié)合的相變熱管，以便更方便的對發(fā)熱設(shè)備實(shí)現(xiàn)恒溫控制。已知許多物質(zhì)在特定溫度下會(huì)改變形態(tài)，這些物質(zhì)通稱為相變材料(PhaseChange Material-PCM)。相變材料在改變形態(tài)時(shí)會(huì)吸收或釋放能量，稱之為潛能。利用相變材料在相變溫度改變形態(tài)時(shí)吸收潛熱的特性，將相變材料與散熱器相結(jié)合的技術(shù)方案已在許多大功率芯片等電子器件上獲得成功的應(yīng)用。當(dāng)電子器件的溫度上升到相變溫度時(shí)，相變材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，同時(shí)吸收大量的熱量，使電子器件的溫度在相變溫度上保持一段時(shí)間不變，起到恒溫作用。同時(shí)，由于相變材料的存在，一些由外界因素引起的溫度瞬間升高而使器件燒壞的機(jī)率大大減少。采用不同溫度的相變材料及控制材料的數(shù)量(體積)可在不同的溫度上保持一段不同時(shí)間的恒定。因此，只要相變熱管根據(jù)載荷單機(jī)和儀器板的實(shí)際情況，選擇合理的相變材料，設(shè)計(jì)合理的截面形狀，相變熱管就可以起到減小衛(wèi)星載荷單機(jī)工作時(shí)的瞬時(shí)溫升、降溫速率，即可以防止大功率載荷單機(jī)瞬時(shí)工作溫度太高，又可以減少某些對溫度敏感載荷的溫度波動(dòng)。目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報(bào)道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的單一熱管體積和重量大，難以均衡衛(wèi)星載荷和儀器板的溫度等問題，本發(fā)明的目的在于提供一種衛(wèi)星載荷和儀器板用相變熱管。利用本發(fā)明，不但達(dá)到衛(wèi)星對載荷體積和重量的要求，而且達(dá)到衛(wèi)星載荷和儀器板的恒溫控制要求。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種衛(wèi)星載荷和儀器板用相變熱管，該裝置包括:一個(gè)矩形的金屬鋁型材，其中心區(qū)為具有Ω形狀軸向槽道管芯的熱管孔，熱管孔的兩側(cè)各分布有至少兩個(gè)軸向相變孔，相變孔內(nèi)注入相變材料后密封，構(gòu)成相變材料腔室。本發(fā)明衛(wèi)星載荷和儀器板用相變熱管，由于采取上述的技術(shù)方案，因此解決了單一熱管體積和重量大，難以均衡衛(wèi)星載荷和儀器板的溫度等問題，取得了傳熱能力大、相變材料充裝量大、重量指標(biāo)小、等溫性能良好、便于型材的生產(chǎn)加工等有益效果。


圖1為本發(fā)明衛(wèi)星載荷和儀器板用相變熱管的截面視圖；圖2為本發(fā)明相變熱管的等溫性能測試圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1為本發(fā)明衛(wèi)星載荷和儀器板用相變熱管的截面視圖，如圖1的實(shí)施例所示，該裝置包括:一個(gè)矩形的金屬鋁型材，其中心區(qū)為具有Ω形狀軸向槽道管芯的熱管孔，熱管孔的兩側(cè)各分布有至少兩個(gè)軸向相變孔，相變孔內(nèi)注入相變材料后密封，構(gòu)成相變材料腔室。由上所述，本發(fā)明相變熱管由熱管和相變材料結(jié)合而成，它既能利用熱管的良好等溫性，又可利用相變材料在相變點(diǎn) 溫度時(shí)的良好恒溫性，達(dá)到對間斷開機(jī)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)溫度控制的效果。若工作溫度不在相變溫度區(qū)域，其就如普通的熱管一樣起導(dǎo)熱作用；若工作溫度在相變溫度區(qū)域，除了起導(dǎo)熱作用外，相變材料會(huì)吸收或釋放相應(yīng)的熱量，防止單機(jī)工作溫度波動(dòng)過大。下面列舉本發(fā)明的具體實(shí)施例。按照本發(fā)明制造的相變熱管截面形狀為一組:其截面尺寸分別為(寬X高)42mmX9mm、42mmX 12mm、42mmX 14.lmm,分別適用于不同厚度的儀器板，(其截面見附圖1)。相變孔內(nèi)充裝不同類型的相變材料后，即可滿足衛(wèi)星上各類設(shè)備的使用需求。下表為本發(fā)明采用20°C的氨為熱管工質(zhì)、十六烷為相變材料的實(shí)施例(相變熱管長610mm,相變材料充裝長度580mm),其計(jì)算測試的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星載荷和儀器板用相變熱管，其特征在于，該裝置包括: 一個(gè)矩形的金屬鋁型材，其中心區(qū)為具有Ω形狀軸向槽道管芯的熱管孔，熱管孔的兩側(cè)各分布有至少兩個(gè)軸向相變孔，相變孔內(nèi)注入相變材料后密封，構(gòu)成相變材料腔室。
2.如權(quán)利要求1所述的相變熱管，其特征在于:所述相變熱管截面尺寸為:寬一42mm，高一9 14.1mm ;所述相變熱管的相變材料腔室截面積為:187 308mm2，所述相變熱管的熱管孔截面積為:27 90mm2。
3.如權(quán)利要求1所述的相變熱管，其特征在于:所述的相變材料為十四烷、十六烷或十八烷；中心區(qū)熱管工質(zhì)為高純度氨。
全文摘要
本發(fā)明涉及冷卻、均溫、散熱裝置，公開了一種衛(wèi)星載荷和儀器板用的相變熱管，包括一個(gè)矩形的金屬鋁型材，其中心區(qū)為具有Ω形狀軸向槽道管芯的熱管孔，熱管孔的兩側(cè)各分布有至少兩個(gè)軸向相變孔，相變孔內(nèi)注入相變材料后密封，構(gòu)成相變材料腔室。本發(fā)明解決了單一熱管體積和重量大，難以均衡衛(wèi)星載荷和儀器板的溫度等問題，取得了傳熱能力大、相變材料充裝量大、重量指標(biāo)小、等溫性能良好、熱管型材便于生產(chǎn)加工等有益效果。
文檔編號(hào)H05K7/20GK103079381SQ20111033190
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者陸江峰, 王智磊, 劉榮輝 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所