技术领域
[0001] 本发明属于航天器热控的技术领域，尤其涉及一种适用于真空试验单机精密控温的液冷散热装置。
相关背景技术
[0002] 在卫星通信载荷单机中，每个单机都有各自的最佳工作温度范围，为确保单机电性能，指标要求电单机1控温温度目标为2℃，且该单机为高灵敏度单机，温度波动对精度影响很大，指标规定其温度波动范围要控制在±1℃。电单机2长期工作热耗大，需要在短时间内将热量传递出去。若与电单机1安装在同一底板上，两单机之间存在热耦合将不利于电单机1的温度控制，且在真空环境下单机只能通过辐射和热传导传递热量，依靠传统的被动散热方式效率低，同时单机间的互相遮挡导致散热路径不畅会造成温度的进一步升高。
[0003] 因此，发明一种适用于真空试验的单机精密控温的液冷散热装置对解决通信载荷单机的热控难题意义重大。
具体实施方式
[0034] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种适用于真空试验单机精密控温的液冷散热装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
[0035] 本实施例提供了一种适用于真空试验单机精密控温的液冷散热装置，包括：散热冷板、第一电单机、第二电单机、隔热罩及连接管路，第一电单机和第二电单机安装在散热冷板上，第一电单机与第二电单机通过直波导硬连接；隔热罩安装于散热冷板的上方；连接管路用于将所述散热冷板的进液口、出液口与真空罐体上的法兰盘进、出口连通。
[0036] 散热冷板内铺设流道，第一电单机的安装位置处的流道采用1分4路的第一并联流道，第二电单机的安装位置处的流道采用1分4路的第二并联流道，第一并联流道与第二并联流道串联。
[0037] 流体通过散热冷板的进液口后，流入第一并联流道，经第一并联流道的第四支路与第二并联流道连通的串联流道，进入第二并联流道，从散热冷板的出液口流出，实现流体在散热冷板内部的密闭循环；其中，散热冷板的进液口与出液口同侧设置。
[0038] 具体的，第一电单机1的热耗为8W，第二电单机2的热耗为70W。请参看图1，散热冷板4的上表面设置凸台10，第一电单机1通过压块15固设于凸台10上。第一电单机1的安装面与凸台间填充导热硅脂或铟箔，实现导热安装。该第一电单机1的壳体外表面做黑色阳极氧化处理，增强第一电单机表面的辐射散热能力。
[0039] 第二电单机2通过一定数量的螺纹紧固件固定在散热冷板4上，其安装面与散热冷板4之间填充导热硅脂实现导热安装。该第二电单机的壳体外表面做黑色阳极氧化处理，增强第二电单机表面的辐射散热能力。
[0040] 第一电单机1与第二电单机通过直波导3硬连接，为保证单机波导接口高度一致，需根据第一电单机1的波导接口高度设计散热冷板的凸台高度。
[0041] 请参看图2和图3，该装置还包括加热片5、测温元件6。其中，测温元件6安装于第一电单机1、第二电单机2的外壳底部，用于测量电单机底部的温度，提供温度反馈信号。加热片5安装于第一电单机1、第二电单机2的非安装面，根据测温元件6提供的反馈信号，对电单机进行温度补偿，维持电单机的工作温度。实际应用中，加热片可采用聚酰亚胺薄膜电加热器，测温元件可采用MF501型号的热敏电阻。
[0042] 请参看图4，隔热罩7由厚度10mm的铝合金材料制成，隔热罩7将整个散热冷板和单机包围在内。隔热罩7的外表面包覆多层隔热组件8，以隔绝真空罐与隔热罩内部单机的辐射换热，维持隔热罩内电单机的温度稳定性。多层隔热组件8的最外层是50μm的镀铝聚酰亚胺薄膜二次表面镜；中间层共15层，包括由一层T20‑A涤纶网布和一层6μm双面铝聚酯薄膜组成的多层单元；最内层为25μm聚酰亚胺膜。
[0043] 本实施例中的散热冷板4采用铝合金材料，流道形式采用串并联结合的平行直线型，流道截面形状为圆形。具体的，请参看图5至图7，第一电单机1安装位置处的凸台内的流道为第一并联流道12，第一并联流道12采用1分4路。第二电单机2安装位置处的散热冷板内的流道为第二并联流道14，第二并联流道14也采用1分4路。第一电单机1处的并联流道12与第二电单机2处的并联流道14通过串联流道13联通。
[0044] 较佳地，在凸台10处的第一并联流道12的第四路支路流道正下方设计一条串联流道13，然后沿凸台底部垂直向上打圆孔，将第四路支路流道与第二电单机2处的并联流道14联通。
[0045] 散热冷板1的进液口设置在第一电单机1所在凸台的右侧，流体通过进液口后，首先流入凸台内部1分4路的第一并联流道12，然后流体通过串联流道13流入第二电单机2处的并联流道14后，经设置在进液口同一侧的出液口流出，这种串联方式可实现流体在散热冷板内部的完全密闭循环。
[0046] 较佳地，为防止漏液损坏电单机与罐内真空泵，并且为防止流道口部出现气密性问题，影响试验时真空罐内真空度规定值，散热冷板4内的流道口均使用堵头螺塞11进行密封，堵头螺塞11处采用聚四氟乙烯材质的O型密封圈保证冷板密封性，至此在散热冷板内部形成四纵八横流道循环状态。
[0047] 本实施例中的连接管路9包括进液管路、出液管路。进液管路的一端与散热冷板4的进液接头连接，另一端与真空罐体上的法兰盘进液接头连接。出液管路的一端与散热冷板的出液接头连接，另一端与真空罐体上的法兰盘出液接头连接。散热冷板4的进液接头、出液接头，及真空罐的进液接头、出液接头，均采用铜对丝接头16，连接前将铜对丝接头16的外螺纹缠上生料带，连接管通过自带的螺帽与铜对丝接头16连接并密封。通过密封圈和生料带共同保证管路接头处的气密性。其中，铜对丝接头16可采用四分铜通丝接头。
[0048] 较佳的，连接管路9的外表面包覆隔热材料17，以减小管路中流体冷量的损失。该隔热材料17可以是聚氨酯泡沫。
[0049] 综上，采用本装置开展适用于真空试验单机精密控温的液冷散热，通过热仿真和热真空试验结果显示，第一电单机1的控温温度为2℃，温度波动控制在±1℃范围以内。将第二电单机2的热量在短时间内传递出去，控温温度为15℃。可解决大热流密度单机散热困难、高灵敏度单机控温精度要求高以及单机独立控温的难题，实现通信载荷单机工作时高效率散热和高精度温度控制。
[0050] 上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。
