本實(shí)用新型涉及一種用于臨近空間飛行器的無(wú)源主動(dòng)熱控裝置，屬于熱控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

與人造衛(wèi)星和航空器相比，臨近空間飛行器在耗資、存留時(shí)間、響應(yīng)性、覆蓋地區(qū)等方面都具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，受到許多國(guó)家的廣泛關(guān)注。飛行器的設(shè)備艙能否提供相對(duì)穩(wěn)定的溫度環(huán)境是艙內(nèi)設(shè)備能否正常工作的基本條件。設(shè)備艙內(nèi)環(huán)境溫度受到臨近空間內(nèi)的環(huán)境溫度、太陽(yáng)輻射、紅外輻射、地球反照以及艙內(nèi)設(shè)備發(fā)熱的共同作用，有可能出現(xiàn)白天溫度過高，夜晚溫度過冷的問題，因此需要對(duì)設(shè)備艙進(jìn)行熱控制。

目前對(duì)飛行器的熱控措施通常分為被動(dòng)熱控方法和主動(dòng)熱控方法。由于臨近空間的熱環(huán)境差異十分明顯，艙內(nèi)設(shè)備發(fā)熱量隨飛行器狀態(tài)變化而波動(dòng)，被動(dòng)熱控方法散熱途徑固定，無(wú)法滿足熱控要求。但是受到臨近空間飛行器能耗、重量等限制，傳統(tǒng)主動(dòng)熱控方法也不適用。因此本領(lǐng)域急需提供一種新的熱控裝置，滿足設(shè)備艙散熱要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種用于臨近空間飛行器的無(wú)源主動(dòng)熱控裝置，利用敏感溫度變化的驅(qū)動(dòng)元件的熱變形，推動(dòng)裝置上的接觸部件，通過增減其與散熱器的接觸面積，調(diào)節(jié)導(dǎo)熱通道的熱阻，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)熱控制，有效避免熱源溫度過高或過低而影響其電氣特性的現(xiàn)象。

本實(shí)用新型的上述目的是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

提供一種用于臨近空間飛行器的無(wú)源主動(dòng)熱控裝置，熱源設(shè)置在設(shè)備艙內(nèi)，安裝在設(shè)備艙內(nèi)的安裝板上，其特征在于：無(wú)源主動(dòng)熱控裝置包括無(wú)源主動(dòng)式導(dǎo)熱式熱控機(jī)構(gòu)和散熱器；所述無(wú)源主動(dòng)式導(dǎo)熱式熱控機(jī)構(gòu)包括熱傳導(dǎo)部件和驅(qū)動(dòng)部件，熱傳導(dǎo)部件接觸安裝板，用于傳導(dǎo)安裝板的溫度，所述驅(qū)動(dòng)部件敏感安裝板的溫度，當(dāng)溫度高于規(guī)定值時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)部件產(chǎn)生熱變形而控制熱傳導(dǎo)部件接觸散熱器，當(dāng)溫度低于規(guī)定值時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)部件熱變形恢復(fù)而使接觸部件離開散熱器。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)部件的動(dòng)作方式為往返接觸式或旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)接觸式。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)部件采用敏感溫度變化的雙金屬片彈簧或記憶合金彈簧制成。

優(yōu)選的，熱傳導(dǎo)部件包括導(dǎo)熱底座、柔性導(dǎo)熱束和接觸部件，所述導(dǎo)熱底座的頂端接觸安裝板，導(dǎo)熱底座的底端接觸柔性導(dǎo)熱束，柔性導(dǎo)熱束一端固定在導(dǎo)熱底座的底端，另一端固定在接觸部件上，隨接觸部件移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)部件為雙金屬片彈簧，雙金屬片彈簧的外端通過安裝環(huán)固定在安裝板上，感知安裝板的溫度變化，雙金屬片彈簧的內(nèi)端與接觸部件的一端固定連接，接觸部件的另一端在雙金屬片彈簧熱變形的控制下接觸或離開散熱器。

優(yōu)選的，還包括隔熱支架用于將柔性導(dǎo)熱束和散熱器固定到導(dǎo)熱底座的底端。

優(yōu)選的，柔性導(dǎo)熱束采用熱導(dǎo)率高的多層金屬箔帶束制成。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

(1)本實(shí)用新型的無(wú)源主動(dòng)式導(dǎo)熱式熱控機(jī)構(gòu)的一端與熱源安裝板連接，另一端與散熱器連接，可以利用敏感溫度變化的驅(qū)動(dòng)元件的熱變形，推動(dòng)裝置上的接觸部件，通過增減接觸面積，調(diào)節(jié)導(dǎo)熱通道的熱阻，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)熱控制。因此本實(shí)用新型相比被動(dòng)式的導(dǎo)熱設(shè)計(jì)，可以適用于外部熱流或內(nèi)部發(fā)熱量波動(dòng)大的工況，有效避免熱源溫度過高或過低而影響其電氣特性的現(xiàn)象。

(2)本實(shí)用新型無(wú)源主動(dòng)式導(dǎo)熱式熱控機(jī)構(gòu)的動(dòng)作方式為往返接觸式或旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)接觸式，可以根據(jù)被控對(duì)象的外熱流或內(nèi)熱源變化的特點(diǎn)，選擇合適的熱控機(jī)構(gòu)動(dòng)作方式，實(shí)現(xiàn)熱接通狀態(tài)的通斷變化或連續(xù)變化。

(3)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，可靠，既不消耗機(jī)載電源又具有較高的控制精度。因此本實(shí)用新型相比主動(dòng)式熱控制，更適合用于臨近空間飛行器，實(shí)現(xiàn)不同飛行階段對(duì)機(jī)載設(shè)備的熱控制。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型無(wú)源主動(dòng)熱控裝置原理示意圖；

圖2為采用雙金屬片彈簧驅(qū)動(dòng)的往返接觸式熱開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

如圖1所示，用于臨近空間飛行器的無(wú)源主動(dòng)熱控裝置，包括無(wú)源主動(dòng)式導(dǎo)熱式熱控機(jī)構(gòu)4和散熱器5等組成。設(shè)備艙1內(nèi)的熱源2安裝于安裝板3上，無(wú)源主動(dòng)式導(dǎo)熱式熱控機(jī)構(gòu)4的一端與安裝板3連接，另一端與散熱器5連接。

如圖2所示，一種采用雙金屬片彈簧驅(qū)動(dòng)的往返接觸式熱開關(guān)4，包括接觸塞6、柔性導(dǎo)熱束7、雙金屬片彈簧8、導(dǎo)熱底座11、隔熱支架12、安裝環(huán)10、調(diào)節(jié)螺母9等組成。導(dǎo)熱底座11的頂端接觸安裝板3，導(dǎo)熱底座11的底端接觸柔性導(dǎo)熱束7，柔性導(dǎo)熱束7一端固定在導(dǎo)熱底座11的底端，另一端固定在接觸塞6上，隨接觸塞6移動(dòng)；接觸塞6是用高熱導(dǎo)率金屬材料制成，接觸塞6的工作端面與散熱器5端面相互接觸或脫離即形成通、斷工作狀態(tài)；柔性導(dǎo)熱束7是連接導(dǎo)熱底座11與接觸塞6之間的主要導(dǎo)熱通道，可用熱導(dǎo)率高的若干層金屬箔帶束制成；雙金屬片彈簧8是驅(qū)動(dòng)元件，它敏感安裝板3的溫度變化，產(chǎn)生熱變形而推動(dòng)接觸塞6；導(dǎo)熱底座11用導(dǎo)熱性能良好的金屬材料制造，盡可能降低它與安裝板3之間的熱阻；隔熱支架12將散熱器5和柔性導(dǎo)熱束7依次固定到導(dǎo)熱底座11底端，隔熱支架12采用低熱導(dǎo)率材料，盡量減少通過其傳向散熱器5的向外漏熱。調(diào)節(jié)螺母9用于調(diào)節(jié)接觸塞6與散熱器5之間的間隙，進(jìn)而調(diào)節(jié)熱開關(guān)4的觸發(fā)溫度規(guī)定值。

本實(shí)用新型的一種用于臨近空間飛行器的無(wú)源主動(dòng)熱控系統(tǒng)的工作過程如下：

(1)臨近空間飛行器工作時(shí)，熱源2產(chǎn)生的熱量大量淤積在其內(nèi)部，造成熱源2的溫度過高。熱源2產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)給安裝板3，再傳導(dǎo)給與安裝板3連接的無(wú)源主動(dòng)式導(dǎo)熱式熱控機(jī)構(gòu)4的一端。

(2)無(wú)源主動(dòng)式導(dǎo)熱式熱控機(jī)構(gòu)4的驅(qū)動(dòng)元件受熱產(chǎn)生變形，推動(dòng)機(jī)構(gòu)中的接觸部件。當(dāng)熱源2的溫度上升至規(guī)定值時(shí)，無(wú)源主動(dòng)式導(dǎo)熱式熱控機(jī)構(gòu)4自動(dòng)將導(dǎo)熱通道接通，降低導(dǎo)熱熱阻，使熱量從與安裝板3連接的一端傳導(dǎo)至與散熱器5連接的一端，再傳導(dǎo)給散熱器5。

(3)熱量通過散熱器5的表面向外排散，當(dāng)熱源2的溫度下降到規(guī)定值以下時(shí)，無(wú)源主動(dòng)式導(dǎo)熱式熱控機(jī)構(gòu)4自動(dòng)切斷導(dǎo)熱通道，使導(dǎo)熱熱阻增大，阻止熱量過分散失。重新執(zhí)行步驟(1)至(3)。

以上所述，僅為實(shí)用新型最佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本實(shí)用新型說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。