一种用于卫星散热的冷源系统的制作方法

本发明属于卫星制造生产设备领域，涉及一种用于卫星散热的冷源系统。

背景技术：

1、随着太空技术领域的快速发展，发射的卫星功率越来越大，卫星的发热现象也越加严重，为了保证卫星上天后能够正常工作，需要在地面上模拟卫星在太空工况下的工作温度，对卫星进行测试调整。卫星上的空间管路复杂且连接面为异形，传统地面冷却方式是采用恒温水槽进行辅助冷却，上述方式无法满足大功率运行且调试不方便。卫星地面冷源系统的功率要求较高，同时由于管路连接面为曲面，与之相连接的装置需要满足曲面流道，同时需要保证厚度为薄壁满足热量交换需求。同时在冷源系统对卫星进行散热过程中，表面会出现结露现象，因卫星空间管路比较复杂，无法做出规则的防护装置，造成热量交换后结露化水，对卫星本身的电路系统造成破坏。所以需研制大功率冷源系统且满足曲面连接的装置，并解决冷源系统结露的问题。

技术实现思路

1、为解决以上问题，本发明提供一种用于卫星散热的冷源系统，通过设置曲面散热器和保温装置，避免在地面上进行环境模拟过程中发生结露现象。

2、一种用于卫星散热的冷源系统，包括冷源装置、管路系统和曲面散热器，冷源装置提供制冷效果，冷源装置和曲面散热器通过管路系统进行连接，管路系统用于将冷冻液在冷源装置和曲面散热器之间进行循环。曲面散热器的形状为半圆筒状，在曲面散热器的内部设有中空的流体通道，并在其外侧面进液口和出液口，进液口和出液口分别连通流体通道，将进液口和出液口与管路系统连接起来，冷冻液可以通过进液口和出液口在流体通道内循环，实现对曲面散热器的降温，两个曲面散热器可以合在一起形成圆筒状，从而将卫星管路包覆在内。

3、进一步地，冷源装置由水路系统、循环泵、制冷系统、温控系统和稳压系统组成，水路系统将循环泵、温控系统和稳压系统连接起来，冷源装置通过水路系统与管路系统串联，在水路系统中储存有冷冻液，使冷冻液能够通过水路系统，在循环泵的动力作用下在温控系统、稳压系统、管路系统和曲面散热器中进行循环。在制冷系统中储存有制冷剂，制冷系统能够利用制冷剂对水路系统进行冷却。

4、进一步地，制冷系统由制冷压缩机、膨胀阀、储液罐、气分罐、干燥过滤器、蒸发器和冷凝器组成，将制冷压缩机、膨胀阀、储液罐、气分罐、干燥过滤器、蒸发器和冷凝器通过管道进行串联，使制冷剂能够在制冷系统中进行循环，制冷系统通过蒸发器对水路系统进行冷却。

5、进一步地，制冷剂的工作原理如下：压缩机提供制冷剂循环的动力，将低温低压气态的制冷剂带入冷凝器，气态的制冷剂在冷凝器中冷却变成液态，在压缩机的输送下，液态的制冷剂陆续通过干燥过滤器、储液罐和膨胀阀，进入到蒸发器中，液态制冷剂在蒸发器中变为气态，制冷剂气化过程中吸收水路系统中的冷冻液热量并带走，进入气分罐中然后回到压缩机入口，形成冷却循环，从而对水路系统进行降温。

6、进一步地，稳压系统由储水箱和空气过滤器组成，储水箱的进水口位于顶部，出水口位于底部，空气过滤器设置在储水箱的顶端，能够通过顶部的空气过滤器对储水箱内部的压力进行调节，防止内部压力过大。

7、进一步地，为了实现自动液位控制，在储水箱内部设有液位传感器和溢流接口，液位过高自动排液，液位过低可以发出警报信号。

8、进一步地，压缩机进出口设有压力保护装置，当蒸发温度或冷凝温度超出运行范围，压力保护装置触发，压缩机停机。

9、进一步地，在水路系统连接管路系统的出水口部位设有主过滤器，对流入管路系统中的冷冻液进行过滤，防止冷冻液中的杂质进入曲面散热器中，造成内部堵塞。

10、进一步地，在曲面散热器外粘贴有保温棉，并在两个曲面散热器合在一起后，在外侧套设隔热罩衣，在隔热罩衣内部装有干燥剂，并在管路系统的表面套上一层保温棉，防止在工作过程中，在曲面散热器表面发生冷凝现象，造成结露化水滴落损坏卫星。

11、本发明提供的用于卫星散热的冷源系统，能够对卫星管路进行散热，解决了因卫星空间管路复杂，无法进行有效散热的问题，在散热过程中，能够避免曲面散热器表面发生结露现象，防止露水滴落损坏卫星电路系统，相较于传统冷却装置，装置更加小巧，运行调试更加方便。

技术特征：

1.一种用于卫星散热的冷源系统，其特征在于：包括冷源装置（1）、管路系统（2）和曲面散热器（3），所述冷源装置（1）和曲面散热器（3）通过管路系统（2）进行连接；所述曲面散热器（3）形状为半圆筒状，曲面散热器（3）内部设有流体通道，外侧面设有连通流体通道的进液口和出液口，进液口和出液口连接管路系统（2），两个曲面散热器（3）可以合在一起形成圆筒状。

2.根据权利要求1所述的用于卫星散热的冷源系统，其特征在于：所述冷源装置（1）包括水路系统、循环泵、制冷系统、温控系统和稳压系统，所述水路系统将循环泵、温控系统和稳压系统进行串联，冷源装置（1）通过水路系统与管路系统（2）连接；制冷系统中储存有制冷剂，水路系统中储存有冷冻液；制冷系统对水路系统进行冷却。

3.根据权利要求2所述的用于卫星散热的冷源系统，其特征在于：所述制冷系统包括制冷压缩机、膨胀阀、储液罐、气分罐、干燥过滤器、蒸发器和冷凝器，制冷压缩机、膨胀阀、储液罐、气分罐、干燥过滤器、蒸发器和冷凝器通过管道进行串联，制冷系统通过蒸发器对水路系统进行冷却。

4.根据权利要求3所述的用于卫星散热的冷源系统，其特征在于：压缩机提供循环动力，将低温低压气态制冷剂带入冷凝器，气态的制冷剂在冷凝器中变成液态，液态的制冷剂通过干燥过滤器、储液罐和膨胀阀，进入到蒸发器，在蒸发器中液态制冷剂变为气态，吸收水路系统中的冷冻液热量并带走，进入气分罐中然后回到压缩机入口，形成冷却循环，对水路系统进行降温。

5.根据权利要求4所述的用于卫星散热的冷源系统，其特征在于：所述稳压系统包括储水箱和空气过滤器，储水箱的进水口位于顶部，出水口位于底部，空气过滤器设置在储水箱的顶端。

6.根据权利要求5所述的用于卫星散热的冷源系统，其特征在于：储水箱内设有液位传感器和溢流接口。

7.根据权利要求6所述的用于卫星散热的冷源系统，其特征在于：压缩机进出口设有压力保护装置，当蒸发温度或冷凝温度超出运行范围，压力保护装置触发，压缩机停机。

8.根据权利要求7所述的用于卫星散热的冷源系统，其特征在于：在水路系统连接管路系统（2）的出水口部位设有主过滤器，对流入管路系统（2）中的冷冻液进行过滤。

9.根据权利要求8所述的用于卫星散热的冷源系统，其特征在于：在曲面散热器（3）外设有保温棉，两个曲面散热器（3）合在一起后，外侧套设隔热罩衣，隔热罩衣内设有干燥剂；在管路系统（2）表面设有保温棉。

技术总结本发明提供一种用于卫星散热的冷源系统，包括冷源装置、管路系统和曲面散热器，冷源装置和曲面散热器通过管路系统进行连接；曲面散热器形状为半圆筒状，曲面散热器内部设有流体通道，外侧面设有连通流体通道的进液口和出液口，进液口和出液口连接管路系统，两个曲面散热器可以合在一起形成圆筒状。本发明提供的用于卫星散热的冷源系统，能够对卫星管路进行散热，解决了因卫星空间管路复杂，无法进行有效散热的问题，在散热过程中，能够避免曲面散热器表面发生结露现象，防止露水滴落损坏卫星电路系统，相较于传统冷却装置，装置更加小巧，运行调试更加方便。技术研发人员：吴江,黄禹,李伟,冉启军,陈小路受保护的技术使用者：贵州航天乌江机电设备有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5