[0001] 本发明涉及航空电子技术领域，具体涉及一种储能散热型抛放记录器。

[0002] 在新一代的防护型抛放记录器中，要求防护型抛放记录器弹射坠海后能抵抗事故现场海面浮油火烧，温度500～600℃，时长30分钟。无火烧时能提供搜索定位信号功能。满足上述工况，国内均采用复合材料外壳提供坠海冲击保护，内部用轻质绝热材料保证外部温度不很较快传入内部，同时提供浮力，确保坠海后漂浮在海面上。外部的热不能较快的传入也必然使得内部电子部件的热不能迅速导出，造成壳体和记录器内部温度急剧上升，尤其电池和定位天线，开机功耗大，容易造成绝热层内部空间升温，导致其他设备故障。将热功耗的外壳通过导体传递到外壳分离机构进行散热，是目前常用的一种散热方式，不过该方式存在一定缺陷，事故火烧时热会通过此通道快速进入内部引起设备高温损坏，重复利用率低，使得泡沫绝热材料效能大减。

[0026] 下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

[0027] 以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0028] 本发明通过提供一种防护型抛放记录器电路模块散热方案，可将原有的导热至外部弹出装置散热的方式改为将电路模块热量传导至内部热管理部件进行热平衡管理，利用热管理部件具备的储热比热容，降低电路模块温升速率，并自不工作时将热量缓慢传导至外部降温。本发明利用储能降温技术可有效解决防护型抛放记录器电路模块被绝热介质包裹，无法快速散热的类似问题，不破坏绝热结构的前提下保证了内部电路模块的安全运行，同时热管理部件的热储能能力，可以降低防护型抛放记录器火烧时内部升温速率，延长热平衡时间，降低了抗毁组件的设计难度，提高了电路部件的可重复利用性。

[0029] 根据图1‑图3所示，本发明实施例提供了一种储能散热型抛放记录器，包括：

[0030] 底壳部件4和盖板部件1，所述底壳部件4和盖板部件1之间通过紧固件固定连接，以形成内部中空的密封壳体；

[0031] 绝热泡沫上腔2和绝热泡沫下腔3，所述绝热泡沫下腔3贴合在所述底壳部件4的内壁，所述绝热泡沫上腔2贴合在所述盖板部件1的内壁，且在所述底部壳体4和所述盖板部件1连接的装配压合力下，将所述绝热泡沫上腔2和绝热泡沫下腔3之间的结合面密封，以形成内部中空的密闭空腔；

[0032] 热管理部件10，所述热管理部件10包括储能盒101和多个导热板103，所述储能盒101内设置储能材料，所述储能盒101的外壁设置均热管，多个所述导热板103分别通过所述均热管与所述储能盒101连接；所述储能盒101设置在所述密闭空腔的中心位置，多个所述导热板103分别等距设置在所述储能盒101的周围；

[0033] 还包括第一无线定位装置5、第二无线定位装置6、数据管理部件7、电池组件8和抗毁组件9，所述第一无线定位装置、5第二无线定位装置6、数据管理部件7、电池组件8和抗毁组件9分别装配在多个所述导热板103上，且与所述导热板103紧密贴合。

[0034] 在具体实施时，盖板部件1和底壳部件4通过螺钉紧固，并通过两者结合面的有机硅橡胶密封胶实现水密，形成一个密闭空腔。绝热泡沫下腔3和绝热泡沫上腔2的密闭空腔内，通过装配施加的压力压缩泡沫变形，形成一个相对密闭的空间。为了保证良好的绝热性能和漂浮性能，绝热泡沫下腔3和绝热泡沫上腔2采用耐高温塑料发泡板材料制成，占据内3
部巨大空间的绝热泡沫密度不超过密度≤0.4g/cm，导热系数≤0.03W/m.k，材料本身可以抵抗180℃以上的高温而不会造成泡沫微孔塌陷。

[0035] 根据图1和图2所示，热管理部件10的导热板103位于绝热泡沫下腔3固定电路模块的各个凹槽底部，电路模块包括第一无线定位装置5、第二无线定位装置6、数据管理部件7、电池组件8分别置于对应的导热板103之上。其中，绝热泡沫上腔2上设置凹槽对应在各个电路模块的头部，并置于盖板部件1之下。

[0036] 在具体实施时，导热板103和电路部件接触的表面涂覆厚度≤0.05mm的导热硅脂用于消除装配填缝，控制厚度为了降低导热热阻，使得热量能快速传递；所选导热硅脂的导热率≥5W/m.k，可根据不同电路模块的功耗和导热硅脂的热阻计算所需导热硅脂的导热率，本实施例中，第一无线定位装置5、第二无线定位装置6、电源组件8功耗大，通过计算，选择了导热率较高的5W/m.k的导热硅脂，保证电路部件外壳热量可以快速传导至热管理部件。

[0037] 在具体实施时，导热板103由0.5mm厚度的纯铜板(表面钝化处理)和导热管焊接组成，铜板外形应占据所接触电热部件表面面积90％以上，导热管则选用市面成熟的纯铜，内部烧结毛细孔的导热铜管，利用内部介质在铜板处获得的热量快速蒸发并在与储能盒接触端快速冷凝相变，快速转移热量至储能盒101。导热板103的另一端通过压接方式固定在储能盒101底部对应的热管压槽内，压接时热管压槽的凹槽内涂抹厚度不大于0.05mm的导热硅脂，增加导热管和凹槽的接触面积，提高导热效率。

[0038] 储能盒内部装有高含水吸热介质104，比热容≥3.8kj/kg.℃，利用水分子巨大的比热效果达到储能降温效果。高含水吸热介质104的主要成分为聚丙烯酸钠、聚硫酸铝(PAS)和纯净水。聚丙烯酸钠、聚硫酸铝(PAS)可以吸收自身几百甚至上千倍质量的水分子，通过自身分子结构，将水分子牢牢的抓住，避免水分子的快速挥发逃逸，同时可以满足高温情况(120℃～150℃)下依然保持对水分子具有良好的锁水效果。所选的两种材料质量含量占吸热介质质量含量百分比≤3％，两种材质比例根据使用需求和成本按需配比。高含水的特性使得吸热介质在低温下会出现转变为固体冰，体积膨胀，因此，装入储能盒101的吸热介质需要预留一部分低温膨胀的空间，防止膨胀后挤压结构造成变形。

[0039] 在一种实施例中，所述储能盒101内部放置抗毁组件9的备份电路，以对抗坠毁备份数据进行保护，提高热抗毁幸存能力，提高数据存活率；另外，如果储能盒101内的吸热介质需过多，膨胀后可能导致备份电路损伤；因此，装入的高含水吸热介质104的体积占据储能盒101的空间不超过储能盒容积的3/4。具体实施时，所需的高含水吸热介质104总量应根据电路模块最大功耗和运行时间散发的总热能，保持的外壳温度等参数来评估所需吸热介质，散发的总热能需要2倍以上的储能比热容确保安全。

[0040] 在具体实施时，储能盒101的开口处设置储能盖板，盖板102采用耐高温塑料吹塑成型，所选的耐高温塑料使用温度超过120℃，吸水率≤0.1％的塑料制成，过高的吸水率会使得内部的水分子经过长时间的蒸发转化被塑料带至外表蒸发，造成吸热介质减少，影响储能性能。防护型抛放记录器在高温火烧中，内部温度急剧升高时，储能盒内的高含水吸热介质转化为气态，持续的转化必然会导致内部高压，局部造成高温环境，如果内部放置抗毁备份数据，对电路板不利。采用金属密封盒就需要设计释放压力的结构满足日常的气密，并在高温时的释放压力，结构相对复杂。本发明实施例采用塑料盖板，可利用塑料在高温下的软化变形特性，在内部较小的压力的冲击下就会变形并出现缺口，释放内部压力，快速降温，保护内部电路。为了确保日常储能盒101的密封性能，可在盖板102边缘增加凹槽，安装密封橡胶圈105，提高装配和的密封性。储能盒101和盖板102采用耐高温的快速瞬干胶固定，提高了工艺效率。同时耐高温的瞬干胶可以保证日常的密封盒固定左右，高温火烧下可以保证缓步失效，为内部气体排出减少障碍。

[0041] 如图3‑图4所示，所述储能盒101，采用导热性佳，强度高的6063铝合金铣削加工，高的导热率和比热容，以及性价比，完全替代铜合金。储能盒101底部压接导热铜管的壁厚T＞2倍以上的侧壁t厚度，该结构设置使得储能盒具有一定储能效果，储能盒自身可以储存热量，不至于升温过快，让热传递给吸热介质有缓冲时间。底部压接凹槽(所述热管压槽)的深度H不小导热铜管(所述均热管)厚度的1/2，并且保证压接后的导热铜管完全接触凹槽，凹槽底面的光洁度不大于1.6μm，降低接触热阻。

[0042] 综上所述，本申请实施例中所提供的一种储能散热型抛放记录器，与现有技术相比所能够实现的技术效果至少包括：

[0043] 1、本申请通过采用内部快速存储热能的方式降低防护型抛放记录器模块外壳的温度，相比于传导外壳热量至防护型抛放记录器弹射装置散热的方式，不改变内部的绝热体系，确保防护型抛放记录器在高温火烧时没有额外的导热通道，不会使的内部温度升温较快。

[0044] 2、本申请通过导热板和导热铜管快速的将热传递给热管理部件，相较于传导热量至防护型抛放记录器外部散热，导热效率更高，降温效果更快、更好；同时就近导热，可以使得高温火烧中电路部分外壳温度不会升温过快，只有当热管理部件的吸热介质耗尽时，电路部分外壳温度会快速上升。热管理部件的存在提高了电路部件日常散热的安全性，同时在高温试验时提高了整个电路部分的幸存性，如果吸热介质总量适当，可实现电路部分的重复利用，为搜救和数据判读提供更多手段，同时也降低了电路部分和抗毁组件的耐高温设计指标，降低设计难度。

[0045] 3、本申请设计的储能盒采用金属盒结构塑料盖胶粘密封的方式，降低了储能部件高温释放压力、常温保持气密的结构设计难度，提高了密封效率和成本。

[0046] 4、本申请设计的高含水吸热介质，采用高吸水的聚丙烯酸钠、聚硫酸铝(PAS)，通过自身分子链的膨胀结构将水分子吸附锁定，并在高温下对水分子仍然有效，吸水、释放水分子过程可逆，相比于采用水或者水和醇混合的冷却液储能，可以很好的解决挥发问题，并且挥发温度上限要高压水或者冷却液，可以满足长时间的储能而不必维护。

[0047] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。