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一种旋转展开式变功率空间 辐射 散热器

阅读：582发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种旋转展开式变功率空间辐射散热器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种旋转展开式变功率空间辐射散热器，包括热管、散热翅片、球型突起、球型凹槽、金属环和换热器；球型突起设置在热管的蒸发段的末端，多个散热翅片布置在热管的绝热段和冷凝段，散热翅片临近球型突起的一端开有球型凹槽；金属环为控制结构，金属环上开有多个球型凹槽，使用时，金属环上的球型凹槽与热管末端的球型突起连接，空间核反应堆与换热器连接，换热器上带有的球型突起与散热翅片的球型凹槽连接；热管将空间核反应堆产生的废热向其冷凝段传递，最终通过散热翅片通过辐射散热传递到外太空；改变散热功率通过改变散热翅片的展开角度来完成，该变功率辐射散热器能够供多种航天装备电源与系统使用。，下面是一种旋转展开式变功率空间辐射散热器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种旋转展开式变功率空间辐射散热器，其特征在于，包括热管(1)、散热翅片(2)、球型突起(3)、球型凹槽(4)、金属环(5)和换热器(7)；所述热管(1)从一端到另一端分别为蒸发段、绝热段和冷凝段，球型突起(3)设置在热管(1)的蒸发段的末端，多个散热翅片(2)布置在热管(1)的绝热段和冷凝段，散热翅片(2)临近球型突起(3)的一端开有球型凹槽(4)；金属环(5)为控制结构，金属环(5)上开有多个球型凹槽(6)，使用时，金属环(5)上的球型凹槽(6)与热管(1)末端的球型突起(3)连接，空间核反应堆与换热器(7)连接，换热器(7)上带有的球型突起(8)与散热翅片(2)的球型凹槽(4)连接；空间核反应堆产生的废热传递到换热器(7)上，换热器(7)将热量传递到其上的球型突起(8)，再传递到散热翅片( 2) 的球型凹槽(4)，再传递到散热翅片的热管(1)蒸发段，热管(1)将热量向其冷凝段传递，最终通过散热翅片(2)通过辐射散热传递到外太空；改变散热功率通过改变散热翅片( 2) 的展开角度来完成，通过使金属环(5)沿着其圆心平面旋转，带动热管(1)末端的球型突起(3)移动，通过杠杆原理，通过金属环(5)带动热管(1)末端的球型突起(3)得以转动热管(1)，来改变散热翅片(2)的旋转角度和张开角度，以改变散热功率，该变功率空间辐射散热器能够供多种航天装备电源与系统使用。
2.如权利要求1所述的旋转展开式变功率空间辐射散热器，其特征在于，所述热管(1)中的工质为钾。
3.如权利要求1所述的旋转展开式变功率空间辐射散热器，其特征在于，所述散热翅片(2)材料为石墨碳纤维。
4.如权利要求1所述的旋转展开式变功率空间辐射散热器，其特征在于，所述金属环(5)材料为不锈钢。
5.如权利要求1所述的旋转展开式变功率空间辐射散热器，其特征在于，所述换热器(7)材料为铜。
6.如权利要求1所述的旋转展开式变功率空间辐射散热器，其特征在于，所述旋转展开式变功率空间辐射散热器折叠时直径为0.6米，展开时直径2米，全长2米，能够通过火箭运载器运输。

说明书全文

一种旋转展开式变功率空间辐射 散热器

技术领域

[0001] 本发明涉及空间核反应堆电源辐射散热器设计技术领域，具体涉及一种旋转展开式变功率空间辐射散热器。

背景技术

[0002] 随着空间探索的发展，航天装备系统对大功率空间核反应堆电源提出了重大需求，可靠、便携的辐射散热器是空间核反应堆电源的关键部件。

[0003] 当前，用于空间核反应堆电源的辐射器多为固定式空间辐射散热器，少数空间辐射散热器为直接展开式空间辐射散热器。在上述固定式空间辐射散热器收到运载器发射限制，散热面积较小且功率较低，难以满足大功率空间核反应堆电源；直接展开式空间辐射散热器虽然可折叠，降低了发射体积，但由于其结构固定，当太空环境如星表光照时间、温度改变时，无法根据环境改变散热功率，进而影响了空间核反应堆电源的电能输出。

[0004] 此外，目前提出的折叠直接展开式辐射散热器仍处于概念论证阶段，没有提出实际展开装置结构与原理。

发明内容

[0005] 为了克服上述现有技术存在的问题，本发明提出了一种旋转展开式变功率空间辐射散热器，可供多种空间核反应堆电源系统使用。

[0006] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 一种旋转展开式变功率空间辐射散热器，包括热管1、散热翅片2、球型突起3、球型凹槽4、金属环5和换热器7；所述热管1从一端到另一端分别为蒸发段、绝热段和冷凝段，球型突起3设置在热管1 的蒸发段的末端，多个散热翅片2布置在热管1的绝热段和冷凝段，散热翅片2临近球型突起3的一端开有球型凹槽4；金属环5为控制结构，金属环5上开有多个球型凹槽6，使用时，金属环5上的球型凹槽6与热管1末端的球型突起3连接，空间核反应堆与换热器7连接，换热器7上带有的球型突起8与散热翅片2的球型凹槽4连接；空间核反应堆产生的废热传递到换热器7上，换热器7将热量传递到其上的球型突起8，再传递到散热翅片2的球型凹槽4，再传递到散热翅片的热管1蒸发段，热管1将热量向其冷凝段传递，最终通过散热翅片2通过辐射散热传递到外太空；改变散热功率通过改变散热翅片2的展开角度来完成，通过使金属环5沿着其圆心平面旋转，带动热管1末端的球型突起3移动，通过杠杆原理，通过金属环5带动热管1末端的球型突起3得以转动热管1，来改变散热翅片2的旋转角度和张开角度，以改变散热功率，该变功率空间辐射散热器能够供多种航天装备电源与系统使用。

[0008] 所述热管1中工质为钾。

[0009] 所述散热翅片2材料为石墨碳纤维。

[0010] 所述换热器7材料为铜。

[0011] 所述金属环5材料为不锈钢。

[0012] 采用热管冷却、散热翅片旋转展开、变功率的空间辐射散热器，运载体积、质量比功率显著小于传统固定式辐射散热器与直接展开式辐射散热器，环境适应性强，可根据星表环境调节散热功率，可在高低温、真空、辐射等恶劣环境下正常工作，在空间核反应堆电源、空间特种装备等领域有着广阔的应用前景。附图说明

[0013] 图1为本发明旋转展开式变功率空间辐射散热器结构图。

[0014] 图2为金属环示意图。

[0015] 图3为换热管示意图。

[0016] 图4为旋转展开式变功率空间辐射散热器展开示意图。

[0017] 图5为旋转展开式变功率空间辐射散热器折叠示意图。

[0018] 图中：1-热管；2-散热翅片；3-球型突起；4-球型凹槽；5-金属环； 6-球型凹槽；7-带换热器；8-球型突起

具体实施方式

[0019] 为更好地说明本发明，现结合附图对本发明工作原理作以描述。

[0020] 如图1、图2和图3所示，本发明一种旋转展开式变功率空间辐射散热器，包括热管1、散热翅片2、球型突起3、球型凹槽4、金属环5和换热器7；所述热管1从一端到另一端分别为蒸发段、绝热段和冷凝段，球型突起3设置在热管1的蒸发段的末端，多个散热翅片 2布置在热管1的绝热段和冷凝段，散热翅片2临近球型突起3的一端开有球型凹槽4；金属环5为控制结构，金属环5上开有多个球型凹槽6，使用时，金属环5上的球型凹槽6与热管1末端的球型突起3连接，空间核反应堆与换热器7连接，换热器7上带有的球型突起8与散热翅片2的球型凹槽4连接；空间核反应堆产生的废热传递到换热器7上，换热器7将热量传递到其上的球型突起8，再传递到散热翅片2的球型凹槽4，再传递到散热翅片的热管1蒸发段，热管1 将热量向其冷凝段传递，最终通过散热翅片2通过辐射散热传递到外太空；改变散热功率通过改变散热翅片2的展开角度来完成，通过使金属环5沿着其圆心平面旋转，带动热管1末端的球型突起3移动，通过杠杆原理，通过金属环5带动热管1末端的球型突起3得以转动热管1，来改变散热翅片2的旋转角度和张开角度，以改变散热功率，如图4所示为旋转展开式变功率空间辐射散热器展开示意图，如图5 所示为旋转展开式变功率空间辐射散热器折叠示意图。该变功率空间辐射散热器能够供多种航天装备电源与系统使用。

[0021] 作为本发明的优选实施方式，所述热管1中的工质为钾。

[0022] 作为本发明的优选实施方式，所述散热翅片2的材料为石墨碳纤维。

[0023] 作为本发明的优选实施方式，所述金属环5的材料为不锈钢。

[0024] 作为本发明的优选实施方式，所述换热器7材料为铜。

[0025] 作为本发明的优选实施方式，所述旋转展开式变功率空间辐射散热器折叠时直径为0.6米，展开时直径2米，全长2米，能够通过火箭运载器等方式运输，为多种航天装备与系统提供散热。

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