專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有強(qiáng)迫對(duì)流換熱的流體回路控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于納衛(wèi)星熱控系統(tǒng)用的流體回路控制裝置。更特別地 說(shuō)，是指一種基于干路自驅(qū)動(dòng)和旁路輔助控制的、且具有強(qiáng)迫對(duì)流換熱形式的流體回 路控制裝置。
背景技術(shù)：
納衛(wèi)星是指質(zhì)量在1《g io/:g之間的微型衛(wèi)星，由于采用大規(guī)模集成電路的 設(shè)計(jì)思想和制造工藝，因而納衛(wèi)星具有體積小、質(zhì)量輕、制造和發(fā)射成本低的優(yōu)點(diǎn)， 在通信、軍事、地質(zhì)勘探、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)、交通運(yùn)輸、氣象服務(wù)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、深空 探測(cè)等方面有著廣泛應(yīng)用。
納衛(wèi)星所需電能通常由太陽(yáng)帆板吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換獲得。納衛(wèi)星在宇宙空間的服役 時(shí)間一方面也要考慮對(duì)電能的損耗。但由于納衛(wèi)星自身體積小限制了其能量的供應(yīng)， 同時(shí)，納衛(wèi)星上的各子系統(tǒng)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，這些熱量形成了納衛(wèi)星熱控系統(tǒng)， 這些熱量如不及時(shí)散出就會(huì)造成納衛(wèi)星內(nèi)部熱環(huán)境的變化，從而影響各子系統(tǒng)的正常 工作。納衛(wèi)星的外部包覆有納衛(wèi)星蒙皮io，納衛(wèi)星的散熱處理，是將工作時(shí)產(chǎn)生的 熱量傳導(dǎo)到其背離太陽(yáng)的散熱面ii上，該熱量以輻射形式排散到宇宙空間(參見(jiàn)圖 i所示)。依據(jù)納衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)功能的不同，可以將納衛(wèi)星分為電源子系統(tǒng)、熱控制子系
統(tǒng)、結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)、姿態(tài)控制子系統(tǒng)12、通訊子系統(tǒng)13、計(jì)算子系統(tǒng)14和有效載荷 15等(參見(jiàn)圖3所示)。
微通道換熱器是一種新興的熱設(shè)計(jì)技術(shù)，最早見(jiàn)諸于二十世紀(jì)八十年代初美國(guó)學(xué) 者Tuckerman和Pease介紹的一種用硅制造而成的水冷肋片式換熱器。微通道換
熱器的特點(diǎn)是(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，微通道換熱器主要采用矩形、三角形、圓形肋片結(jié) 構(gòu)，通道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用線切割或化學(xué)腐蝕加工，加工方便；(2)體積小，微通道 微換熱器的體積小，可以直接作用于亳米甚至微米級(jí)的熱源位置；(3)具有很高的 換熱效率。微通道換熱器由于通道的尺寸效應(yīng)，熱阻很低，同時(shí)又可以直接作用于熱 源位置，因此換熱效率很高。如果采用微通道液體強(qiáng)迫對(duì)流形式，則可達(dá)到更好的散 熱效果；(4)流體狀態(tài)主要呈層流，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的要求低， 一般僅為幾十毫米水頭 的水柱壓降；(5)能夠在惡劣的工作環(huán)境下工作。傳統(tǒng)的納衛(wèi)星熱控系統(tǒng)以被動(dòng)方式為主，整個(gè)過(guò)程熱量傳遞不可控，當(dāng)納衛(wèi)星各 子系統(tǒng)溫度環(huán)境降低時(shí)，還需要通過(guò)電加熱的方式為各子系統(tǒng)增溫，從而增加了納衛(wèi) 星的電源子系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，縮短了納衛(wèi)星的服役時(shí)間。 發(fā)明 內(nèi) 容
為了有效利用納衛(wèi)星在宇宙中工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，以及延長(zhǎng)納衛(wèi)星的服役時(shí)間， 本實(shí)用新型提出了一種具有強(qiáng)迫對(duì)流換熱的流體回路控制裝置。該流體回路控制裝置 采用了微槽道換熱技術(shù)與熱-電轉(zhuǎn)換技術(shù)相結(jié)合，使得納衛(wèi)星熱控系統(tǒng)流體回路形成 強(qiáng)迫對(duì)流換熱。該流體回路控制裝置通過(guò)在現(xiàn)有納衛(wèi)星上的星載設(shè)備上安裝微槽道換 熱器，然后對(duì)每個(gè)微槽道換熱器的兩端分別連接上導(dǎo)管組成一個(gè)強(qiáng)迫對(duì)流的流體回 路，該流體回路能夠?qū)π禽d設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行再利用，節(jié)省了納衛(wèi)星的能量， 為納衛(wèi)星的長(zhǎng)時(shí)間服役提供了條件。在流體回路中釆用了主回路自驅(qū)動(dòng)和旁路輔助控 制的主動(dòng)熱控制方式。自驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)將納衛(wèi)星廢熱轉(zhuǎn)換為電能驅(qū)動(dòng)流體回路散熱，實(shí)現(xiàn) 了熱控系統(tǒng)的閉環(huán)控制，降低了納衛(wèi)星的電能消耗，旁路輔助控制設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)納衛(wèi)星 向宇宙空間輻射熱量的控制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)納衛(wèi)星內(nèi)部溫度的控制。
本實(shí)用新型的一種具有強(qiáng)迫對(duì)流換熱的流體回路控制裝置，包括有
多個(gè)微槽道換熱器、多段管道、分流管道、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、微型泵和溫差發(fā)電片； 多個(gè)微槽道換熱器是指A微槽道換熱器、B微槽道換熱器、C微槽道換熱器、D微 槽道換熱器和E微槽道換熱器；多段管道是指A管道、B管道、C管道、D管道、 E管道、F管道、G管道和H管道；A管道的A端連接在A微槽道換熱器的輸出端 上，A管道的B端連接在B微槽道換熱器的輸入端上；A微槽道換熱器粘接在姿態(tài) 控制子系統(tǒng)上；B管道的A端連接在B微槽道換熱器的輸出端上，B管道的B端連 接在C微槽道換熱器的輸入端上；B微槽道換熱器粘接在通訊子系統(tǒng)上；C管道的A 端連接在C微槽道換熱器的輸出端上，C管道的B端連接在D微槽道換熱器的輸入 端上；C微槽道換熱器粘接在計(jì)算子系統(tǒng)上；D管道的A端連接在D微槽道換熱器 的輸出端上，D管道的B端連接在電動(dòng)微型泵的入口上；D微槽道換熱器上粘接有 溫差發(fā)電片，溫差發(fā)電片的另一端面粘接在有效載荷上；溫差發(fā)電片的正極和負(fù)極分 別通過(guò)電導(dǎo)線與電動(dòng)微型泵連接；E管道的A端連接在電機(jī)微型泵的出口上，E管 道的B端連接在A三通接頭的第二接口上；F管道的A端連接在A三通接頭的第三接口上，F(xiàn)管道的B端連接在E微槽道換熱器的輸入端上；G管道的A端連接在E 微槽道換熱器的輸出端上，G管道的B端連接在B三通接頭的第三接口上；H管道 的A端連接在B三通接頭的第二接口上，H管道的B端連接在A微槽道換熱器的輸 入端上。
本實(shí)用新型的一種具有強(qiáng)迫對(duì)流換熱的流體回路控制裝置優(yōu)點(diǎn)在于
(1) 利用微槽道換熱器吸收納衛(wèi)星各個(gè)子系統(tǒng)正常工作時(shí)產(chǎn)生的廢熱，并在每個(gè)子 系統(tǒng)上分別安裝一個(gè)微槽道換熱器，然后在微槽道換熱器的輸入端與輸出端上 連接管道形成熱量交換回路，利用該熱量交換回路帶走熱量。
(2) 釆用溫差發(fā)電技術(shù)，將納衛(wèi)星產(chǎn)生的廢熱轉(zhuǎn)換為電能，提高了納衛(wèi)星能量的利 用率。
(3) 采用微槽道換熱技術(shù)，由于微槽道低熱阻、尺寸小的特點(diǎn)，幾乎可以安裝在納 衛(wèi)星任何可以散熱的地方，提高了熱量交換效率。
(4) 釆用主回路自驅(qū)動(dòng)換熱，利用溫差發(fā)電片產(chǎn)生的電能來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)微型泵，實(shí)現(xiàn) 了納衛(wèi)星熱控系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
(5) 在熱量交換回路中采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和分流管道形成旁路流量的輔助控制，通過(guò) 調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度實(shí)現(xiàn)了對(duì)納衛(wèi)星輻射散熱的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了納衛(wèi)星內(nèi) 部溫度控制。
圖說(shuō)明
附


圖1是納衛(wèi)星上散熱面的設(shè)置位置簡(jiǎn)示圖。
圖2是本實(shí)用新型流體回路控制裝置的熱量控制結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是本實(shí)用新型流體回路控制裝置的一種具體實(shí)施方案結(jié)構(gòu)圖'
圖中 5.溫差發(fā)電片 13.通訊子系統(tǒng)
l.分流管道
IO.納衛(wèi)星蒙皮
14.計(jì)算子系統(tǒng)
2.電動(dòng)調(diào)節(jié)閥
ll.散熱面
15.有效載荷
3.電動(dòng)微型泵 4.導(dǎo)線
12.姿態(tài)控制子系統(tǒng)
22.A微槽道換熱器
23.B微槽道換熱器 26.E微槽道換熱器 34.D管道 35.E管道 51.熱量收集模塊 53.熱一電轉(zhuǎn)換模塊
24.C微槽道換熱器 31.A管道 32.B管道 36.F管道 37.G管道 52.流體回路驅(qū)動(dòng)模塊 54.旁路流量控制模塊
25.D微槽道換熱器 33.C管道 38.H管道具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)用新型的一種具有強(qiáng)迫對(duì)流換熱的流體回路控制裝置，在納衛(wèi)星中的姿態(tài)控 制子系統(tǒng)12、通訊子系統(tǒng)13、計(jì)算子系統(tǒng)14和有效載荷15形成納衛(wèi)星的熱控系 統(tǒng)，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系本實(shí)用新型可以分為熱量收集+莫塊51、流體回路驅(qū)動(dòng)模塊 52、熱一 電轉(zhuǎn)換模塊53和旁路流量控制模塊54。 (一)熱量收集模塊51
熱量收集模塊51用于將姿態(tài)控制子系統(tǒng)12、通訊子系統(tǒng)13、計(jì)算子系統(tǒng)14 和有效載荷15工作時(shí)產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行匯集，對(duì)于廢熱匯集本實(shí)用新型采用微槽道換 熱器與管道組合模式，通過(guò)管道內(nèi)存在的冷卻介質(zhì)，將廢熱傳導(dǎo)至散熱面ll釋放出 去，以保證納衛(wèi)星在高溫環(huán)境下的正常工作。根據(jù)物質(zhì)吸放熱量的關(guān)系Q-cmAr， 其中2為物質(zhì)吸放熱量，c為比熱容，w為冷卻介質(zhì)的質(zhì)量，Ar為冷卻介質(zhì)的溫差 變化量。在納衛(wèi)星的有限體積條件下，對(duì)于熱量的產(chǎn)生，以及對(duì)熱量進(jìn)行散熱(散熱 面11)都需要納衛(wèi)星所攜帶的能源對(duì)其作功，因此這必將要損耗能源，減少納衛(wèi)星 的服役時(shí)間，如果有一種能夠?qū)⒓{衛(wèi)星自身產(chǎn)生的熱量進(jìn)行再利用，這必將延長(zhǎng)納衛(wèi) 星的服役時(shí)間。為了解決熱量的自身再利用，本實(shí)用新型人依據(jù)能源守恒在現(xiàn)在納衛(wèi) 星結(jié)構(gòu)體系下，不擴(kuò)大納衛(wèi)星的體積，采用微槽道換熱器與微型管道及管道內(nèi)的冷卻 介質(zhì)組合形成熱量交換回路。即熱量收集模塊51能夠形成流體回路控制裝置中的熱 量交換回路。
在本實(shí)用新型中，熱量交換回路所需器件有A微槽道換熱器22、 B微槽道換熱 器23、 C微槽道換熱器24、 D微槽道換熱器25、 E微槽道換熱器26、 A管道31、 B管道32、 C管道33、 D管道34、 E管道35、 F管道36、 G管道37和H管道 38。冷卻介質(zhì)能夠在該熱量交換回路中流動(dòng)，可以是去離子水。
微槽道換熱器的體積小可以作用于毫米甚至微米級(jí)的熱源位置，由于其熱阻小且 可以直接與熱源接觸在強(qiáng)迫對(duì)流狀況下可以達(dá)到很好的散熱效果。因此本實(shí)用新型采 用與納衛(wèi)星各子系統(tǒng)粘接微槽道換熱器來(lái)吸收設(shè)備散發(fā)出來(lái)的熱量。又因，納衛(wèi)星散 熱面11處的溫度較低，使得熱量交換回路中的熱量由散熱面11散發(fā)到宇宙空間。(二) 旁路流量控制模塊54 為了解決熱量交換回路中經(jīng)散熱面11后熱量損耗過(guò)大的問(wèn)題，發(fā)明人設(shè)計(jì)了一
個(gè)由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和管道(分流管道l)組成的旁路流量控制模塊56,通過(guò)對(duì)E微槽
道換熱器26輸出端溫度的采集，該溫度記為換熱溫度7;，若換熱溫度7;低于納衛(wèi)星 正常工作時(shí)的正常溫度7;時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟(啟動(dòng)條件7^<7;)，使熱量交換回路
中的熱量從旁路進(jìn)入H管道38，而不經(jīng)過(guò)散熱面ll進(jìn)行熱量交換，從而保證納衛(wèi) 星在低溫環(huán)境下的正常工作。
在本實(shí)用新型中，設(shè)計(jì)旁路流量控制模塊56主要的是解決納衛(wèi)星在低溫時(shí)需要 納衛(wèi)星所攜帶的能源對(duì)其進(jìn)行加熱，造成的能源損耗。即旁路流量控制模塊54用于
調(diào)節(jié)熱量交換回路中換熱溫度7;低于納衛(wèi)星正常工作時(shí)的正常溫度7;時(shí)，調(diào)節(jié)熱量交
換回路中的冷卻介質(zhì)的流速。
在本實(shí)用新型中，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥所需啟動(dòng)電壓由星載電源子系統(tǒng)提供。。
(三) 自驅(qū)動(dòng)控制模塊52
自驅(qū)動(dòng)控制模塊52為熱量交換回路提供強(qiáng)迫對(duì)流所需能量。
為了在熱量交換回路上使管道內(nèi)的冷卻介質(zhì)形成強(qiáng)迫對(duì)流，以較快的時(shí)間對(duì)納衛(wèi) 星上的各處子系統(tǒng)進(jìn)行迅速的散熱，本實(shí)用新型人在熱量交換回路上設(shè)計(jì)一電動(dòng)微型 泵，該電動(dòng)微型泵能夠?yàn)闊崃拷粨Q回路提供動(dòng)力，使熱量交換回路中的冷卻介質(zhì)形成 強(qiáng)迫對(duì)流。為了給電動(dòng)微型泵提供電能，在有效載荷15與D微槽道換熱器25之間 粘接一溫差發(fā)電片5。
在本實(shí)用新型中，由溫差發(fā)電片5為電動(dòng)微型泵3不需要納衛(wèi)星自帶的能源為 其供電，因此稱(chēng)作自驅(qū)動(dòng)控制模塊52。
在本實(shí)用新型中，電動(dòng)微型泵所需的電壓由溫差發(fā)電片提供。即溫差發(fā)電片的正 極和負(fù)極的兩條導(dǎo)線分別連接在電動(dòng)微型泵的正極和負(fù)極上。電動(dòng)微型泵所需的驅(qū)動(dòng) 電壓為OF 5F。
(四) 熱-電轉(zhuǎn)換模塊53
熱-電轉(zhuǎn)換模塊53為熱量交換主回路提供電能。
為了對(duì)納衛(wèi)星攜帶能源的節(jié)省，本實(shí)用新型釆用熱-電轉(zhuǎn)換方案。是在有效載荷 15與D微槽道換熱器25之間粘接一溫差發(fā)電片5。溫差發(fā)電片5的一面與有效載 荷15表面接觸，溫差發(fā)電片5的另一面與D微槽道換熱器25接觸，當(dāng)溫差發(fā)電片5兩個(gè)表面溫度不平衡時(shí)便會(huì)有電壓產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)將有效載荷15產(chǎn)生的廢熱轉(zhuǎn)換 為電能。該溫差發(fā)電片是根據(jù)Seebeck效應(yīng)，當(dāng)溫差發(fā)電片兩端存在溫差時(shí)，溫差
發(fā)電片便會(huì)有電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。
根據(jù)圖2所示，本發(fā)明人設(shè)計(jì)了一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)如圖3所示，各微槽道換熱器、
管道、分流管道、溫差發(fā)電片、電動(dòng)微型泵、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的布局
本實(shí)用新型的具有強(qiáng)迫對(duì)流換熱的流體回路控制裝置，包括有多個(gè)微槽道換熱 器、多段管道、分流管道l、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2、電動(dòng)微型泵3和溫差發(fā)電片5;多個(gè)微 槽道換熱器是指A微槽道換熱器22、 B微槽道換熱器23、 C微槽道換熱器24、 D 微槽道換熱器25和E微槽道換熱器26;多段管道是指A管道31、 B管道32、 C 管道33、 D管道34、 E管道35、 F管道36、 G管道37、 H管道38;管道采用銅 管、鋁管、鈦鋁合金管、鈦鎳合金管等，管道內(nèi)徑為4mw 6mm，管道內(nèi)的冷卻介 質(zhì)可以是去離子水。本實(shí)用新型流體回路控制裝置以管道的連接方式說(shuō)明各自的相對(duì) 位置關(guān)系。
分流管道1的A端與A三通接頭6的第一接口連接，分流管道1的B端與B 三通接頭7的第一接口連接；分流管道1上安裝有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2;
A管道31的A端連接在A微槽道換熱器22的輸出端上，A管道31的B端連 接在B微槽道換熱器23的輸入端上;A微槽道換熱器22粘接在姿態(tài)控制子系統(tǒng)12 上，該A微槽道換熱器22用于將姿態(tài)控制子系統(tǒng)12工作時(shí)產(chǎn)生的熱量込2 (稱(chēng)為 第一熱量込2)傳遞至A管道1內(nèi)的冷卻介質(zhì)上，由該冷卻介質(zhì)將第一熱量込2帶走；
B管道32的A端連接在B微槽道換熱器23的輸出端上，B管道32的B端連 接在C微槽道換熱器24的輸入端上；B微槽道換熱器23粘接在通訊子系統(tǒng)13上， 該B微槽道換熱器23用于將通訊子系統(tǒng)13工作時(shí)產(chǎn)生的熱量込3 (稱(chēng)為第二熱量 込3)傳遞到B管道32內(nèi)的冷卻介質(zhì)上，由該冷卻介質(zhì)將第二熱量込3帶走；
C管道33的A端連接在C微槽道換熱器24的輸出端上，C管道23的B端連 接在D微槽道換熱器25的輸入端上；C微槽道換熱器24粘接在計(jì)算子系統(tǒng)14上， 該C微槽道換熱器24用于將計(jì)算子系統(tǒng)14工作時(shí)產(chǎn)生的熱量込4 (稱(chēng)為第三熱量 込4)傳遞到C管道33內(nèi)的冷卻介質(zhì)上，由該冷卻介質(zhì)將第三熱量込4帶走；
D管道34的A端連接在D微槽道換熱器25的輸出端上，D管道34的B端連 接在電動(dòng)微型泵3的入口上；D微槽道換熱器25上粘接有溫差發(fā)電片5，溫差發(fā)電片5的另一端面粘接在有效載荷15上；溫差發(fā)電片5的正極和負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線4 (電 纜線、或銅芯線)與電動(dòng)微型泵3連接，該溫差發(fā)電片5為電動(dòng)微型泵3提供OF
的電能；該D微槽道換熱器25 —方面用于將有效載荷15工作時(shí)產(chǎn)生的熱量込5 (稱(chēng)為第四熱量込5)傳遞到D管道34內(nèi)的冷卻介質(zhì)上，由該冷卻介質(zhì)將第四熱量 込5帶走；由于溫差發(fā)電片5粘接在D微槽道換熱器25與有效載荷15之間，只要 D微槽道換熱器25與有效載荷15之間存在有溫度差，便為溫差發(fā)電片5提供了能 量，該溫差發(fā)電片5就能將熱能轉(zhuǎn)換為電能，即溫差發(fā)電片5發(fā)電。然后該電能作 用到電動(dòng)微型泵3上，電動(dòng)微型泵3根據(jù)接收到的電能為強(qiáng)迫對(duì)流提供流量控制。 溫差發(fā)電片5的正極和負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線4分別與電動(dòng)微型泵3的正極和負(fù)極連接，電 導(dǎo)線4可以是電纜線、或銅芯線。
E管道35的A端連接在電動(dòng)微型泵3的出口上，E管道35的B端連接在A 三通接頭6的第二接口上；
F管道36的A端連接在A三通接頭6的第三接口上，F(xiàn)管道36的B端連接在 E微槽道換熱器26的輸入端上；
G管道37的A端連接在E微槽道換熱器26的輸出端上，G管道37的B端連 接在B三通接頭7的第三接口上;E微槽道換熱器26用于將流體回路中熱量込6 (稱(chēng) 為第五熱量込6)經(jīng)散熱面11向宇宙空間輻射出，達(dá)到降低流體回路中熱量的目的；
H管道38的A端連接在B三通接頭7的第二接口上，H管道38的B端連接 在A微槽道換熱器.22的輸入端上。
在本實(shí)用新型中，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2的流量為0.1 0.4Z/min 。
在本實(shí)用新型中，電動(dòng)微型泵3的驅(qū)動(dòng)電壓為OF 5r,流量為0.1 0.4￡/min, Micropump公司的180型齒輪泵，配接相應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置。
在本實(shí)用新型中，溫差發(fā)電片5的輸出電壓為Or 5F，選取Komatsu公司 50 ww X 50mm X 4.2淤w溫差發(fā)電禾莫i夫。
在本實(shí)用新型中，微槽道換熱器的吸收功率為100『~500,。
在本實(shí)用新型中，納衛(wèi)星上的各子系統(tǒng)與微槽道換熱器、微槽道換熱器與流體管 道之間的連接釆用了具有導(dǎo)熱性能良好的硅材料進(jìn)行粘接。在電動(dòng)微型泵3的作用 下，冷卻介質(zhì)在管道內(nèi)形成強(qiáng)迫對(duì)流運(yùn)動(dòng)，將納衛(wèi)星上的各個(gè)子系統(tǒng)正常工作時(shí)產(chǎn)生 的廢熱傳遞到納衛(wèi)星散熱面ll上，從而實(shí)現(xiàn)星載設(shè)備的散熱。
權(quán)利要求1、一種具有強(qiáng)迫對(duì)流換熱的流體回路控制裝置，其特征在于該流體回路控制裝置包括有多個(gè)微槽道換熱器、多段管道、分流管道(1)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(2)、微型泵(3)和溫差發(fā)電片(5)；多個(gè)微槽道換熱器是指A微槽道換熱器(22)、B微槽道換熱器(23)、C微槽道換熱器(24)、D微槽道換熱器(25)和E微槽道換熱器(26)；多段管道是指A管道(31)、B管道(32)、C管道(33)、D管道(34)、E管道(35)、F管道(36)、G管道(37)和H管道(38)；A管道(31)的A端連接在A微槽道換熱器(22)的輸出端上，A管道(31)的B端連接在B微槽道換熱器(23)的輸入端上；A微槽道換熱器(22)粘接在姿態(tài)控制子系統(tǒng)(12)上；B管道(32)的A端連接在B微槽道換熱器(23)的輸出端上，B管道(32)的B端連接在C微槽道換熱器(24)的輸入端上；B微槽道換熱器(23)粘接在通訊子系統(tǒng)(13)上；C管道(33)的A端連接在C微槽道換熱器(24)的輸出端上，C管道(23)的B端連接在D微槽道換熱器(25)的輸入端上；C微槽道換熱器(24)粘接在計(jì)算子系統(tǒng)(14)上；D管道(34)的A端連接在D微槽道換熱器(25)的輸出端上，D管道(34)的B端連接在電動(dòng)微型泵(3)的入口上；D微槽道換熱器(25)上粘接有溫差發(fā)電片(5)，溫差發(fā)電片(5)的另一端面粘接在有效載荷(15)上；溫差發(fā)電片(5)的正極和負(fù)極分別通過(guò)電導(dǎo)線(4)與電動(dòng)微型泵(3)連接；E管道(35)的A端連接在電機(jī)微型泵(3)的出口上，E管道(35)的B端連接在A三通接頭(6)的第二接口上；F管道(36)的A端連接在A三通接頭(6)的第三接口上，F(xiàn)管道(36)的B端連接在E微槽道換熱器(26)的輸入端上；G管道(37)的A端連接在E微槽道換熱器(26)的輸出端上，G管道(37)的B端連接在B三通接頭(7)的第三接口上；H管道(38)的A端連接在B三通接頭(7)的第二接口上，H管道(38)的B端連接在A微槽道換熱器(22)的輸入端上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于納衛(wèi)星熱控系統(tǒng)的流體回路控制裝置，其特征在 于管道采用銅管、或鋁管、或鈦鋁合金管、或鈦鎳合金管，管道內(nèi)徑為4mm G附附o
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于納衛(wèi)星熱控系統(tǒng)的流體回路控制裝置，其特征在 于冷卻介質(zhì)為去離子水。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于納衛(wèi)星熱控系統(tǒng)的流體回路控制裝置，其特征在 于電動(dòng)微型泵(4)的驅(qū)動(dòng)電壓為0F 5F。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于納衛(wèi)星熱控系統(tǒng)的流體回路控制裝置，其特征在 于溫差發(fā)電片(5)的lr出電壓為0F 5F。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于納衛(wèi)星熱控系統(tǒng)的流體回路控制裝置，其特征在 于微槽道換熱器的吸收功率為300『 500『。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有強(qiáng)迫對(duì)流換熱的流體回路控制裝置，該裝置包括有多個(gè)微槽道換熱器、多段管道、分流管道、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、微型泵和溫差發(fā)電片。本實(shí)用新型裝置采用了微槽道換熱技術(shù)與熱-電轉(zhuǎn)換技術(shù)相結(jié)合，使得納衛(wèi)星熱控系統(tǒng)流體回路形成強(qiáng)迫對(duì)流換熱。本實(shí)用新型裝置采用了主回路自驅(qū)動(dòng)和旁路輔助控制的主動(dòng)熱控制方式，該方式將納衛(wèi)星廢熱轉(zhuǎn)換為電能，從而驅(qū)動(dòng)流體回路進(jìn)行強(qiáng)迫對(duì)流換熱，實(shí)現(xiàn)了熱控系統(tǒng)的閉環(huán)控制，降低了納衛(wèi)星的電能消耗，可實(shí)現(xiàn)對(duì)納衛(wèi)星內(nèi)部溫度的控制。本實(shí)用新型裝置是在現(xiàn)有納衛(wèi)星的星載設(shè)備上安裝微槽道換熱器，然后對(duì)每個(gè)微槽道換熱器的兩端分別連接上導(dǎo)管組成一個(gè)強(qiáng)迫對(duì)流的流體回路，該流體回路能夠?qū)π禽d設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行再利用，節(jié)省了納衛(wèi)星的能量，為納衛(wèi)星的長(zhǎng)時(shí)間服役提供了條件。
文檔編號(hào)B64G1/46GK201362369SQ200920106529
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者佳 劉, 劉東曉, 李運(yùn)華, 李運(yùn)澤, 浚 王, 王玉瑩 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)