(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210986692.6 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 东南大学 地址 211100 江苏省南京市江宁区东 南大 学路2号 (72)发明人 徐国英　陈龙　殷勇高　曹嘉恺　 (74)专利代理 机构 北京德崇智捷知识产权代理 有限公司 1 1467 专利代理师 王雪 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种基于固-固跨 温相变的交变热环 境调温 复合结构 (57)摘要 本发明涉及相变储能技术领域， 特别是涉及 一种基于固 ‑固跨温相变的交变热环 境调温复合 结构。 本发 明不同于等温相变的传统蓄放热利用 方式， 而是主动调制并利用固 ‑固相变材料热滞 特性进行一定温度区间的吸放热， 将具有相变热 滞区间的固 ‑固相变材料与其它隔热材料等主被 动温控技术结合形成具有调温功能的复合结构， 进而依靠相变材料在交变热环境的高温区段蓄 热， 低温区段放热 以实现跨温相变， 从而实现对 调温复合结构内部环境的温度控制， 保障设备工 作性能。 本发 明能够实现周期性交变热环境中更 佳的温度区间控制效果， 拓展了相变储能技术应 用理念及适用场合， 易与装置形成一体化封装设 计， 结构简单， 无相分离现象， 无泄漏风险。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115460866 A 2022.12.09 CN 115460866 A 1.一种基于固 ‑固跨温相变的交变热环境调温复合结构， 其特征在于， 调温复合结构为 多层结构， 整体用于形成内侧的控温腔， 腔 内控温目标温度为T， 外部周期性的交变热环境 温度范围为[T ‑ΔT1,T+ΔT2]； 调温复合结构内置具有热滞后现象的固 ‑固相变材料， 固 ‑固 相变材料在高温区段(T， T+ΔT2)蓄热， 低温区段(T ‑ΔT1,T)放热。 2.根据权利要求1所述的一种基于 固‑固跨温相变的交变热环境调温复合结构， 其特征 在于， 固‑固相变材 料与高导热率材 料进行复合形成固 ‑固复合相变材 料(7)。 3.根据权利要求2所述的一种基于 固‑固跨温相变的交变热环境调温复合结构， 其特征 在于， 高导热率材 料包括泡沫金属或液态金属。 4.根据权利要求1所述的一种基于 固‑固跨温相变的交变热环境调温复合结构， 其特征 在于， 调温壳体由外 到内依次设置 外防护层(1)、 隔热层(2)、 调温层(3)和内防护层(4)； 外防护层(1)外侧喷涂热控涂层或辐射涂层； 内防护层(4)喷涂保温涂层。 5.根据权利要求4所述的一种基于 固‑固跨温相变的交变热环境调温复合结构， 其特征 在于， 隔热层(2)设置多层隔热或填充泡沫材 料。 6.根据权利要求4所述的一种基于 固‑固跨温相变的交变热环境调温复合结构， 其特征 在于， 固‑固相变材 料设置在调温层(3)内。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115460866 A 2一种基于固 ‑固跨温相变的交 变热环境调温复合 结构 技术领域 [0001]本发明涉及相变储能技术领域， 特别是涉及一种基于固 ‑固跨温相变 的交变热环 境调温复合结构。 背景技术 [0002]航天器运行期间， 随着其绕地球公转或所处星球昼夜交替， 其会周期性地经历光 照区和阴影区。 由于宇宙环境为真空， 航天器与外界换热仅有辐射， 光照区温度可升至100 ℃， 阴影区内温度可降低至 ‑200℃。 在轨期间两种环境的频繁切换会使航天器内部设备等 产生周期性温度变化， 导致元器件性能下降和外部结构 变形等。 NASA认 为， 航天器的电子 设 备工作温度范围基本在 ‑15～50℃， 故各类热控技术已被广泛应用于航天领域。 其中， 相变 材料控温已所应用， 如在阿波罗飞船任务中， 相变材料与月球车的信号运算器、 电池、 通讯 继电器等多个电子器件相连接， 任务出动期间吸收电子器件产生的热量， 结束再将热量辐 射至太空。 但纵观该类技术， 当前只是通过相变潜热达到抑制温升过快的目的， 所储存的热 量并未能在冷黑环境中加以利用。 [0003]对于处于类似上述的交变热环境的设备， 尤其是电子器件一类 的产品设备， 一个 稳定合适的工作温度区间能够大大提升其运行效能。 因此， 如何结合相变材料的自身 特性， 同时与其它温控材料或技术融合， 实现热量的双向传递， 控制交变热环境下设备 的工作温 度区间， 对提升设备效率和推广相变储能技 术都有着重要意 义。 发明内容 [0004]本发明目的是针对背景技术中存在的问题， 提出一种基于固 ‑固跨温相变的交变 环境热控方法及调温复合结构。 本发明的技术方案： 不同于等温相 变的传统蓄放热利用方 式， 而是主动调制并利用固 ‑固相变材料热滞特性进 行一定温度区间的吸放热， 将具有相变 热滞区间的固 ‑固相变材料与其它隔热材料等主被动温控技术结合形成具有调温功能的复 合结构， 进而依靠相变材料在交变热环境的高温区段蓄热， 低温区段放热以实现跨温相变， 从而实现对调温复合结构内部环境的温度控制， 保障设备工作性能。 [0005]一种基于固 ‑固跨温相变的交变热环境调温复合结构， 其特征在于， 调温复合结构 为多层结构， 整体用于形成内侧的控温腔， 腔内控温目标温度为T， 外部交变热环境温度范 围为[T‑ΔT1,T+ΔT2]； 调温复合结构内置具有热滞后现 象的固‑固相变材料， 固 ‑固相变材 料在高温区段(T， T+ΔT2)蓄热， 低温区段(T ‑ΔT1,T)放热； [0006]优选的， 固 ‑固相变材 料与高导热率材 料进行复合形成固 ‑固复合相变材 料。 [0007]优选的， 高导热率材 料包括泡沫金属或液态金属。 [0008]优选的， 泡沫金属为 泡沫铝或泡沫铜； 液态金属为 镓铟锡合金。 [0009]优选的， 调温复合结构包括调温壳体和调温模块。 [0010]优选的， 调温壳体由外 到内依次设置 外防护层、 隔热层、 调温层和内防护层； [0011]外防护层外侧喷涂热控涂层或辐射涂层；说　明　书 1/4 页 3 CN 115460866 A 3