CN102514733A - 一种基于微重力环境的喷雾冷却回路装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微重力环境的喷雾冷却回路装置,该装置的装配关系为:热沉安装在储液组件的上方;液压驱动管道上安装有微型高压隔膜泵;液压驱动管道的两端分别与液体收集器和喷雾组件连通;液体收集器的三个孔排管***储液组件的第二毛细芯中;喷雾组件与储液组件通过蒸汽收集管道、液体收集第一管道和液体收集第二管道连接。本发明装置通过高压冲击作用产生高速雾化液滴,冲击与热源相连接的第一毛细芯表面,通过强制对流、沸腾和蒸发相变等传热形式带走热源产生的热量。本发明装置利用毛细芯的毛细特性,达到液体在微重力环境下收集与循环;另外将蒸汽收集器、蒸汽冷凝器和液体收集器整合成一个单元,达到了减小体积。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于航天器的喷雾冷却回路装置,更特别地说是一种基于微重力环境的喷雾冷却回路装置。
背景技术
随着航天器运行空间环境不断变化以及航天器的巨型化和微型化发展,热控***面临着高热流、微小尺寸、高控温精度和温度均匀性、高可靠性、大面积热收集、深低温及高温区的热传输等问题的挑战,所使用的一些大功率元件的热流密度已达到50W/cm2,在可预见的将来甚至达到200W/cm2,传统的热排散技术已无法满足新技术条件下的要求。
喷雾冷却技术采用喷嘴将液体雾化成微米量级的液滴,单独直接冲击加热面,在加热面通过强制对流、沸腾和蒸发相变等传热形式进行冷却,其临界热流密度可达到1000W/cm2,可保持加热表面很好的温度均匀性。喷雾冷却介质带走的热量在冷凝器中把热量释放到环境中去,并使冷却介质冷凝成液体,通过循环泵重新回到喷雾冷却喷嘴中。喷雾冷却因具有更大的换热系数和临界热流密度(CHF),且可以使热源表面温度分布更加均匀,温度梯度最小,而被誉为最高效、最有发展前景的冷却方式。
在公开号CN 1993O3OA,公开日2007年7月4日中介绍了一种紧凑型喷雾冷却散热装置,包括:储液槽,存储有冷却液;喷雾舱,与一发热源连接;雾化器,设置于该喷雾舱的上方,该雾化器具有压电片以及具有多个微喷孔的微喷孔片,该雾化器可将该冷却液雾化而于该喷雾舱内产生喷雾以带走该发热源产生的热能;以及液体输送体,利用毛细力吸取该储液槽内的冷却液传递至该雾化器。该装置可以进一步整合冷凝器与输送管路,形成一个紧凑且封闭型的喷雾冷却散热器。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于微重力环境下的喷雾冷却回路装置,该装置利用毛细芯的毛细特性,达到液体在微重力环境下收集与循环的目的。将蒸汽收集器、蒸汽冷凝器和液体收集器进行整合形成整合模块,达到了减小体积的目的。为了实现上述目的,本发明在喷雾组件中设有雾化器、第一毛细芯和热源,其中进入雾化器中的液体通过高压隔膜泵的高压冲击作用产生高速雾化液滴,冲击与热源相连接的第一毛细芯表面,通过强制对流、沸腾和蒸发相变等传热形式带走热源产生的热量;第一毛细芯用于未蒸发的喷雾液滴的收集;储液组件,其内包括第二毛细芯、液体收集器,第二毛细芯将储液组件分隔为两部分,分别进行汽体和液体的收集;液体收集器贯穿于第二毛细芯中,借助高压隔膜泵的吸力作用将第二毛细芯中的液体吸收至液压驱动管道;液体收集管道,利用毛细力作用形成液体从喷雾组件到储液组件的循环。
所述的喷雾组件和储液组件中部分填充金属丝网材质的毛细芯,液体收集管道中填充棉材质或者纤维材质的毛细芯。所述的储液组件中,热沉与其外部连接,带走循环液体从热源吸收的热量。
本发明的一种基于微重力环境的喷雾冷却回路装置,其包括有喷雾组件(1)、液压驱动管道(2)、储液组件(3)、热沉(4)、蒸汽收集管道(5)、液体收集第一管道(6)、液体收集第二管道(61)和液体收集器(7);液体收集第一管道(6)与液体收集第二管道(61)的结构相同,管内部填充有毛细芯;
液体收集器(7)包括有第一阵列孔排管(71)、第二阵列孔排管(72)、第三阵列孔排管(73)和L形导液管(74);第一阵列孔排管(71)、第二阵列孔排管(72)和第三阵列孔排管(73)的结构相同,第一阵列孔排管(71)、第二阵列孔排管(72)和第三阵列孔排管(73)的管径一般为10mm;
所述第一阵列孔排管(71)上设有阵列排列的A微吸孔(701);所述第二阵列孔排管(72)上设有阵列排列的B微吸孔(702);所述第三阵列孔排管(73)上设有阵列排列的C微吸孔(703);且A微吸孔(701)、B微吸孔(702)和C微吸孔(703)的结构相同,孔径为3mm~4mm;
喷雾组件(1)包括有喷雾腔(1B)、喷雾腔盖板(1A)、热源(11)、第一毛细芯(12)和雾化器(13);
喷雾腔盖板(1A)的中心设有J通孔(105),J通孔(105)用于液压驱动管道(2)中的第一连通管(22)的A端穿过;喷雾腔盖板(1A)密封安装在喷雾腔(1B)的上端;
喷雾腔(1B)的第一板面(1C)上设有G通孔(101)、H通孔(102)、I通孔(103);G通孔(101)用于蒸汽收集管道(5)的一端通过,H通孔(102)用于液体收集第一管道(6)的一端通过,I通孔(103)用于液体收集第二管道(61)的一端通过;
雾化器(13)上设有雾化腔(131)、喷雾孔(132)、锥形喷嘴(133),喷雾孔(132)均匀设置在雾化腔(131)的底部,且喷雾孔(132)与锥形喷嘴(133)导通;
热源(11)、第一毛细芯(12)和雾化器(13)置于喷雾腔(1B)内,且热源(11)置于喷雾腔(1B)的底部,热源(11)上方与第一毛细芯(12)底部相接触,第一毛细芯(12)上部与雾化器相距10~50mm,故第一毛细芯(12)与雾化器(13)之间形成有喷雾空间(104);所述喷雾空间(104)是蒸汽收集的过程,也称作蒸汽收集器;
液压驱动管道(2)包括有微型高压隔膜泵(21)、第一连通管(22)和第二连通管(23);
微型高压隔膜泵(21)的一端与第一连通管(22)的B端连接,微型高压隔膜泵(21)的另一端与第二连通管(23)的B端连接;
第一连通管(22)的A端穿过喷雾腔盖板(1A)后,置于喷雾组件(1)的雾化器(13)的雾化腔(131)里;
第二连通管(23)的A端与液体收集器(7)的L形导液管(74)连接;
储液组件(3)包括有储液腔(31)、储液腔盖板(33)和第二毛细芯(32);第二毛细芯(32)置于储液腔(31)内;
所述储液腔(31)的第二板面(31B)上设有A通孔(301)、B通孔(302)、C通孔(303);A通孔(301)用于蒸汽收集管道(5)的另一端通过,B通孔(302)用于液体收集第一管道(6)的另一端通过,C通孔(303)用于液体收集第二管道(61)的另一端通过;
所述储液腔(31)的第一板面(31A)上设有D通孔(304)、E通孔(305)、F通孔(306);D通孔(304)用于第一阵列孔排管(71)的一端通过,E通孔(305)用于第二阵列孔排管(72)的一端通过,F通孔(306)用于第三阵列孔排管(73)的一端通过;储液腔(3B)上的第一板面(31A)与第二板面(31B)为相对设置的两个板面;
储液腔(31)内第二毛细芯(32)上方的预留空腔为蒸汽冷凝空间(307);蒸汽冷凝空间(307)用于储液腔(31)内蒸汽的收集和冷凝,因此也称作蒸汽冷凝器;
热沉(4)安装在储液组件(3)的上方;液压驱动管道(2)上设有微型高压隔膜泵(21);液压驱动管道(2)中的第二连通管(23)的A端与液体收集器(7)的L形导液管(74)一端连接,液压驱动管道(2)中的第一连通管(22)的A端***喷雾组件(1)中;液体收集器(7)的三个阵列孔排管***储液组件(3)的第二毛细芯(32)中;喷雾组件(1)与储液组件(3)通过蒸汽收集管道(5)、液体收集第一管道(6)和液体收集第二管道(61)连接。
本发明喷雾冷却回路装置的优点在于:
(1)本发明将喷雾冷却技术和毛细芯技术相结合,实现了微重力环境下液体的收集和循环;
(2)与传统的喷雾冷却回路装置相比,本发明将液体、汽体收集和冷凝装置进行整合,集成于储液组件,使结构更加简单,占据空间更小;
(3)本发明利用喷雾组件中填充的毛细芯的高导热特性,吸收热源的热量,并借助毛细芯的多孔结构,增大雾化液滴和毛细芯的接触面积,使传热更加快速,换热效率更高;
(4)本发明在储液组件的毛细芯内嵌入液体收集器,在微型高压隔膜泵运行时产生的吸力作用下,将储存在毛细芯中的液体通过液体收集器上的微孔阵列吸入排管,提供喷雾所需的液体工质,实现毛细芯内液体的循环;
(5)本发明在液体收集管道内部具有毛细结构,实现了在无外界动力作用下的液体从喷雾组件到储液组件的传输,使***运行更稳定,并能够减少整个***中泵的能耗。
附图说明
图1是本发明基于微重力环境的喷雾冷却回路装置的外部结构图。
图1A是本发明基于微重力环境的喷雾冷却回路装置的另一视角的外部结构图。
图1B是本发明基于微重力环境的喷雾冷却回路装置的分解图。
图2是本发明储液组件的剖面示图。
图3是本发明喷雾组件的剖面示图。
图4是本发明液体收集器的结构图。
图5是本发明雾化器的结构图。
图6是本发明液体收集第一管道的结构图。
图中编号:1.喷雾组件;1A.喷雾腔盖板;1B.喷雾腔;1C.第一板面;101.G通孔;102.H通孔;103.I通孔;104.喷雾空间;105J通孔;11.热源;12.第一毛细芯;13.雾化器;131.雾化腔;132.雾化通孔;133.锥形喷嘴;2.液压驱动管道;21.微型高压隔膜泵;3.储液组件;31.储液腔;31A.第二板面;31B.第三板面;32.第二毛细芯;33.储液腔盖板;301.A通孔;302.B通孔;303.C通孔;304.D通孔;305.E通孔;306.F通孔;307.蒸汽冷凝空间;4.热沉;5.蒸汽收集管道;6.液体收集第一管道;61.液体收集第二管道;7.液体收集器;71.第一阵列孔排管;72.第二阵列孔排管;73.第三阵列孔排管;74.L形导液管;701.A微吸孔;702.B微吸孔;703.C微吸孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的基于微重力环境的喷雾冷却回路装置进行详细说明。
参见图1、图1A、图1B所示,本发明的基于微重力环境的喷雾冷却回路装置,其包括有喷雾组件1、液压驱动管道2、储液组件3、热沉4、蒸汽收集管道5、液体收集第一管道6、液体收集第二管道61和阵列孔排管液体收集器7;液体收集第一管道6与液体收集第二管道61的结构相同。
(一)喷雾组件1
参见图1、图1A、图1B、图3、图5所示,本发明中喷雾组件1包括有喷雾腔1B、喷雾腔盖板1A、热源11、第一毛细芯12和雾化器13。
参见图1B所示,喷雾腔盖板1A的中心设有J通孔105,J通孔105用于液压驱动管道2中的第一连通管22的A端穿过;喷雾腔盖板1A密封安装在喷雾腔1B的上端。
参见图1B所示,喷雾腔1B的第一板面1C上设有G通孔101、H通孔102、I通孔103;G通孔101用于蒸汽收集管道5的一端通过,H通孔102用于液体收集第一管道6的一端通过,I通孔103用于液体收集第二管道61的一端通过。喷雾腔1B的上端与喷雾腔盖板1A密封安装。
参见图1B、图3、图5所示,雾化器13上设有雾化腔131、喷雾孔132、锥形喷嘴133,喷雾孔132均匀设置在雾化腔131的底部,且喷雾孔132与锥形喷嘴133导通。
在本发明中,热源11选用航天器工作中封装电子元件的发热表面。
在本发明中,第一毛细芯12为金属丝网。第一毛细芯12为喷雾腔1B内液体的收集和传输提供动力;第一毛细芯12利用其毛细力作用吸收喷射在第一毛细芯12表面的未蒸发液体,使液体填充在第一毛细芯12的多孔结构内部。
参见图3所示,喷雾组件1的装配为:热源11、第一毛细芯12和雾化器13置于喷雾腔1B内,且热源11置于喷雾腔1B的底部,热源11上方与第一毛细芯12底部相接触,第一毛细芯12上部与雾化器相距10~50mm,故第一毛细芯12与雾化器13之间形成有喷雾空间104。该喷雾空间104用于进行雾化器13中喷射出的雾化液滴的蒸发汽化过程,雾化液滴(液滴经雾化器13后形成)在此喷雾空间104内吸热蒸发。吸热汽化后的水蒸汽通过蒸汽收集管道5导入蒸汽冷凝空间307。第一毛细芯12内***有液体收集第一管道6、液体收集第二管道61。
在本发明中,热源11为工作元器件的发热部件,热源11与第一毛细芯12相接触,热源11将其热量传递至第一毛细芯12;其中喷雾液滴喷射至第一毛细芯12表面通过吸收热源11提供的热量汽化为水蒸汽;该水蒸汽滞留在喷雾空间104里,并经蒸汽收集管道5导出。因此,喷雾空间104也是蒸汽收集的过程,也称作蒸汽收集器。
(二)液压驱动管道2
参见图1、图1A、图1B所示,本发明的液压驱动管道2包括有微型高压隔膜泵21、第一连通管22和第二连通管23。第一连通管22和第二连通管23的管径一般为10mm。
微型高压隔膜泵21的一端与第一连通管22的B端连接,微型高压隔膜泵21的另一端与第二连通管23的B端连接。
第一连通管22的A端穿过喷雾腔盖板1A后,置于喷雾组件1的雾化器13的雾化腔131里。
第二连通管23的A端与液体收集器7的L形导液管74连接。
在本发明中,液压驱动管道2实现液态至气态至液态的往复能量传递,因此通过高压隔膜泵21的高压冲击作用下,产生高速雾化液滴,在高速雾化液滴冲击与热源11相接触的第一毛细芯12表面,通过强制对流、沸腾和蒸发相变等传热形式带走热源产生的热量。
在本发明中,微型高压隔膜泵21选用上海祁泉泵业有限公司生产的具有自吸能力的DP-125微型高压隔膜泵,最大流量为1L/min,提供最大压力8.6bar。
(三)储液组件3
参见图1、图1A、图1B、图2所示,本发明中储液组件3包括有储液腔31、储液腔盖板33和第二毛细芯32;第二毛细芯32置于储液腔31内。
参见图1B所示,所述储液腔31的第二板面31B上设有A通孔301、B通孔302、C通孔303;A通孔301用于蒸汽收集管道5的另一端通过,B通孔302用于液体收集第一管道6的另一端通过,C通孔303用于液体收集第二管道61的另一端通过。
参见图1B所示,所述储液腔31的第一板面31A上设有D通孔304、E通孔305、F通孔306;D通孔304用于第一阵列孔排管71的一端通过,E通孔305用于第二阵列孔排管72的一端通过,F通孔306用于第三阵列孔排管73的一端通过。储液腔3B上的第一板面31A与第二板面31B为相对设置的两个板面。储液腔31的上端与盖板33密封安装。
在本发明中,储液腔31内第二毛细芯32上方的预留空腔为蒸汽冷凝空间307;蒸汽冷凝空间307用于储液腔31内蒸汽的收集和冷凝,因此也称作蒸汽冷凝器。
在本发明中,第二毛细芯32为储液腔31内液体的收集和传输提供动力。
参见图2所示,储液组件3的装配为:第二毛细芯32置于储液腔31的底部,且使储液腔31的上部预留有蒸汽冷凝空间307,该蒸汽冷凝空间307用于保存通过蒸汽收集管道5收集到的蒸汽;蒸汽收集腔307内的蒸汽与热沉4进行热量交换,实现对蒸汽降温达到气态转变为液态;第二毛细芯32内***有第一阵列孔排管71、第二阵列孔排管72和第三阵列孔排管73。
(四)液体收集第一管道6
参见图6所示,液体收集第一管道6的内部填充有毛细芯601。液体收集第二管道61的内部填充有毛细芯。
在本发明中,采用双管(液体收集第一管道6、液体收集第二管道61)将喷雾组件1中第一毛细芯12内的部分液体吸收,有利于蒸汽的产生。
(五)液体收集器7
参见图1B、图4所示,本发明中液体收集器7包括有第一阵列孔排管71、第二阵列孔排管72、第三阵列孔排管73和L形导液管74。
第一阵列孔排管71、第二阵列孔排管72和第三阵列孔排管73的结构相同,第一阵列孔排管71、第二阵列孔排管72和第三阵列孔排管73的管径一般为10mm。
参见图4所示,所述第一阵列孔排管71上设有阵列排列的A微吸孔701;
参见图4所示,所述第二阵列孔排管72上设有阵列排列的B微吸孔702;
参见图4所示,所述第三阵列孔排管73上设有阵列排列的C微吸孔703;且A微吸孔701、B微吸孔702和C微吸孔703的结构相同,孔径为3mm~4mm。
本发明中液体收集器7的装配为:第一阵列孔排管71的一端、第二阵列孔排管72的一端和第三阵列孔排管73的一端分别与L形导液管74连接,L形导液管74的另一端与液压驱动管道2的第二连通管23的A端连接;第一阵列孔排管71、第二阵列孔排管72和第三阵列孔排管73置于第二毛细芯32内。
在本发明中,储液组件3能够为本发明设计的基于微重力环境的喷雾冷却回路装置的持续运行提供液体工质。在蒸汽冷凝空间307内的蒸汽向热沉4放热,从而使热量排出,放热液化后的蒸汽被第二毛细芯32吸收,通过第二毛细芯32的毛细力作用带动液体进入液体收集器7中的第一阵列孔排管71、第二阵列孔排管72、第三阵列孔排管73,最近通过第一阵列孔排管71、第二阵列孔排管72、第三阵列孔排管73上的微吸孔吸收液体进入循环管道。
在本发明中,热沉4选用空间热辐射器,用以进行喷雾冷却回路装置的排热。
在本发明中,第一毛细芯12、第二毛细芯32为相同结构的金属丝网。毛细芯601为聚合物加工成的网状结构,如棉、纤维等。最有毛细力的毛细芯须具有孔径小(毛细抽力大),孔隙率高(阻力小)和导热系数小(背向导热少)的特点。现在常用的毛细芯有三类:1、丝网毛细芯,如铜网、不锈钢丝网等;2、聚合物毛细芯,如聚丙烯、聚四氟乙烯毛细芯等;3、烧结毛细芯,如烧结金属(镍、钛、铜等)以及高孔隙率的烧结陶瓷。三类毛细芯中,以烧结毛细芯性能最优良,尤其是烧结陶瓷和外镍内钛的烧结毛细芯性能更好。
本发明设计的基于微重力环境的喷雾冷却回路装置的装配关系为:热沉4安装在储液组件3的上方;液压驱动管道2上安装有微型高压隔膜泵21;液压驱动管道2的另一端与液体收集器7的L形导液管74一端连接,液压驱动管道2的一端***喷雾组件1中;液体收集器7的三个阵列孔排管***储液组件3的第二毛细芯32中;喷雾组件1与储液组件3通过蒸汽收集管道5、液体收集第一管道6和液体收集第二管道61连接。
在本发明中,液压驱动管道2中流动的是液体;蒸汽收集管道5中流动的是水蒸汽;液体收集第一管道6和液体收集第二管道61中流动的是液体;液体收集器7中流动的是液体。热源11产生的热量被第一毛细芯12中的液体吸收,致使液体蒸发产生水蒸汽(液体汽化过程);热沉4将水蒸汽带来的热量吸收,致使水蒸汽液化成液体(汽体液化过程);在微型高压隔膜泵21的作用下将第二毛细芯32中的液体引入液体收集器7中;液体经汽化→液化的循环过程形成了喷雾冷却回路。喷雾冷却回路是靠工质的相变和流动传递热量,选取循环工质为蒸馏水。
本发明设计的基于微重力环境的喷雾冷却回路装置的工作原理为:当蒸馏水通过微型高压隔膜泵21加压后,由液压驱动管道2输送至喷雾组件1中;进入喷雾组件的蒸馏水经雾化器13的锥形喷嘴133雾化形成微细液滴(平均直径40微米、最小雾化液滴粒径20微米);微细液滴在喷雾空间104内冲击第一毛细芯12,由于第一毛细芯12与热源11接触,热源11的热量被传递至含有微细液滴的第一毛细芯12上,一部分微细液滴蒸发,蒸汽经过蒸汽收集管道5进入储液组件3中的蒸汽冷凝空间307内,蒸汽冷凝空间307中的蒸汽与热沉4进行换热,重新冷凝为液体被第二毛细芯32吸收;喷雾空间104内未蒸发的循环水被第一毛细芯12吸收,然后在毛细力作用下进入液体收集管道6、61,其中液体收集管道内填充有毛细芯601,继续促进液体循环进入第二毛细芯32中;第一毛细芯12与第二毛细芯32完成液体的收集;在微型高压隔膜泵21的作用下,第二毛细芯32内部的液体被吸入液体收集器7的多个阵列孔排管中,最终进入液压驱动管道中进行液体的进一步循环,从而完成整个喷雾冷却循环过程。热源11产生的热量通过热沉4带走,与紧凑型喷雾冷却散热装置相比,本发明装置将水和水蒸汽的收集和冷却进行集成,提高了换热效率,且结构更加紧凑,并且最终实现了微重力环境下的喷雾冷却循环。
Claims (8)
1.一种基于微重力环境的喷雾冷却回路装置,其特征在于:所述喷雾冷却回路装置包括有喷雾组件(1)、液压驱动管道(2)、储液组件(3)、热沉(4)、蒸汽收集管道(5)、液体收集第一管道(6)、液体收集第二管道(61)和液体收集器(7);液体收集第一管道(6)与液体收集第二管道(61)的结构相同,管内部填充有毛细芯;
液体收集器(7)包括有第一阵列孔排管(71)、第二阵列孔排管(72)、第三阵列孔排管(73)和L形导液管(74);第一阵列孔排管(71)、第二阵列孔排管(72)和第三阵列孔排管(73)的结构相同,第一阵列孔排管(71)、第二阵列孔排管(72)和第三阵列孔排管(73)的管径一般为10mm;
所述第一阵列孔排管(71)上设有阵列排列的A微吸孔(701);所述第二阵列孔排管(72)上设有阵列排列的B微吸孔(702);所述第三阵列孔排管(73)上设有阵列排列的C微吸孔(703);且A微吸孔(701)、B微吸孔(702)和C微吸孔(703)的结构相同,孔径为3mm~4mm;
喷雾组件(1)包括有喷雾腔(1B)、喷雾腔盖板(1A)、热源(11)、第一毛细芯(12)和雾化器(13);
喷雾腔盖板(1A)的中心设有J通孔(105),J通孔(105)用于液压驱动管道(2)中的第一连通管(22)的A端穿过;喷雾腔盖板(1A)密封安装在喷雾腔(1B)的上端;
喷雾腔(1B)的第一板面(1C)上设有G通孔(101)、H通孔(102)、I通孔(103);G通孔(101)用于蒸汽收集管道(5)的一端通过,H通孔(102)用于液体收集第一管道(6)的一端通过,I通孔(103)用于液体收集第二管道(61)的一端通过;
雾化器(13)上设有雾化腔(131)、喷雾孔(132)、锥形喷嘴(133),喷雾孔(132)均匀设置在雾化腔(131)的底部,且喷雾孔(132)与锥形喷嘴(133)导通;
热源(11)、第一毛细芯(12)和雾化器(13)置于喷雾腔(1B)内,且热源(11)置于喷雾腔(1B)的底部,热源(11)上方与第一毛细芯(12)底部相接触,第一毛细芯(12)上部与雾化器相距10~50mm,故第一毛细芯(12)与雾化器(13)之间形成有喷雾空间(104);所述喷雾空间(104)是蒸汽收集的过程,也称作蒸汽收集器;
液压驱动管道(2)包括有微型高压隔膜泵(21)、第一连通管(22)和第二连通管(23);
微型高压隔膜泵(21)的一端与第一连通管(22)的B端连接,微型高压隔膜泵(21)的另一端与第二连通管(23)的B端连接;
第一连通管(22)的A端穿过喷雾腔盖板(1A)后,置于喷雾组件(1)的雾化器(13)的雾化腔(131)里;
第二连通管(23)的A端与液体收集器(7)的L形导液管(74)连接;
储液组件(3)包括有储液腔(31)、储液腔盖板(33)和第二毛细芯(32);第二毛细芯(32)置于储液腔(31)内;
所述储液腔(31)的第二板面(31B)上设有A通孔(301)、B通孔(302)、C通孔(303);A通孔(301)用于蒸汽收集管道(5)的另一端通过,B通孔(302)用于液体收集第一管道(6)的另一端通过,C通孔(303)用于液体收集第二管道(61)的另一端通过;
所述储液腔(31)的第一板面(31A)上设有D通孔(304)、E通孔(305)、F通孔(306);D通孔(304)用于第一阵列孔排管(71)的一端通过,E通孔(305)用于第二阵列孔排管(72)的一端通过,F通孔(306)用于第三阵列孔排管(73)的一端通过;储液腔(3B)上的第一板面(31A)与第二板面(31B)为相对设置的两个板面;
储液腔(31)内第二毛细芯(32)上方的预留空腔为蒸汽冷凝空间(307);蒸汽冷凝空间(307)用于储液腔(31)内蒸汽的收集和冷凝,因此也称作蒸汽冷凝器;
热沉(4)安装在储液组件(3)的上方;液压驱动管道(2)上设有微型高压隔膜泵(21);液压驱动管道(2)中的第二连通管(23)的A端与液体收集器(7)的L形导液管(74)一端连接,液压驱动管道(2)中的第一连通管(22)的A端***喷雾组件(1)中;液体收集器(7)的三个阵列孔排管***储液组件(3)的第二毛细芯(32)中;喷雾组件(1)与储液组件(3)通过蒸汽收集管道(5)、液体收集第一管道(6)和液体收集第二管道(61)连接。
2.根据权利要求1所述的基于微重力环境的喷雾冷却回路装置,其特征在于:将蒸汽收集器、蒸汽冷凝器和液体收集器进行整合形成整合模块,达到了减小体积的目的。
3.热源(11)选用航天器工作中封装电子元件的发热表面。
4.根据权利要求1所述的基于微重力环境的喷雾冷却回路装置,其特征在于:热沉(4)选用空间热辐射器,用以进行喷雾冷却回路装置的排热。
5.根据权利要求1所述的基于微重力环境的喷雾冷却回路装置,其特征在于:第一毛细芯(12)和第二毛细芯(32)为金属丝网。
6.根据权利要求1所述的基于微重力环境的喷雾冷却回路装置,其特征在于:液压驱动管道(2)中的第一连通管(22)和第二连通管(23)的管径一般为10mm。
7.根据权利要求1所述的基于微重力环境的喷雾冷却回路装置,其特征在于:微型高压隔膜泵(21)的最大流量为1L/min,提供最大压力8.6bar。
8.根据权利要求1所述的基于微重力环境的喷雾冷却回路装置,其特征在于:液体收集第一管道(6)和液体收集第二管道(61)的管内部填充的毛细芯为聚合物加工成的网状结构,如棉、纤维等。
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104176229A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-12-03 | 北京航空航天大学 | 独立式两相流喷雾冷却***及其喷雾方法 |
CN109526188A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-26 | 南京理工大学 | 一种基于三维曲面的阵列式喷雾散热面 |
US10330361B2 (en) | 2017-01-26 | 2019-06-25 | Hamilton Sundstrand Corporation | Passive liquid collecting device |
CN110191621A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-30 | 深圳市锐尔觅移动通信有限公司 | 一种具有散热结构的印刷电路板叠置组件以及电子设备 |
CN110320230A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-10-11 | 西安交通大学 | 一种微重力流动沸腾临界热流密度的地面模拟实验装置及方法 |
CN110351981A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-18 | 南京理工大学 | 一种高热流密度喷雾冷却装置及*** |
CN110381701A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-25 | 南京理工大学 | 一种蒸汽腔与复合微结构相结合的喷雾冷却装置 |
CN110381700A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-25 | 南京理工大学 | 一种喷雾腔与蒸汽腔一体式相变冷却装置和*** |
US10458665B2 (en) | 2016-09-12 | 2019-10-29 | Hamilton Sundstrand Corporation | Passive liquid collecting device |
CN114501945A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-05-13 | 华南理工大学 | 一种服务器用喷雾液冷相变模组、控制方法及其制造方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6381135B1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-04-30 | Intel Corporation | Loop heat pipe for mobile computers |
CN1697170A (zh) * | 2004-05-12 | 2005-11-16 | 王训忠 | 二相散热装置的传输流道 |
CN1993030A (zh) * | 2005-12-30 | 2007-07-04 | 财团法人工业技术研究院 | 紧凑型喷雾冷却散热装置 |
CN101090625A (zh) * | 2006-06-12 | 2007-12-19 | 财团法人工业技术研究院 | 具有雾化器的主动式环路型散热装置 |
CN101519127A (zh) * | 2009-04-07 | 2009-09-02 | 北京航空航天大学 | 一种基于lhp被动散热的微小卫星主动热控*** |
CN201362369Y (zh) * | 2009-03-17 | 2009-12-16 | 北京航空航天大学 | 一种具有强迫对流换热的流体回路控制装置 |
-
2011
- 2011-12-28 CN CN201110446869.5A patent/CN102514733B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6381135B1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-04-30 | Intel Corporation | Loop heat pipe for mobile computers |
CN1697170A (zh) * | 2004-05-12 | 2005-11-16 | 王训忠 | 二相散热装置的传输流道 |
CN1993030A (zh) * | 2005-12-30 | 2007-07-04 | 财团法人工业技术研究院 | 紧凑型喷雾冷却散热装置 |
CN101090625A (zh) * | 2006-06-12 | 2007-12-19 | 财团法人工业技术研究院 | 具有雾化器的主动式环路型散热装置 |
CN201362369Y (zh) * | 2009-03-17 | 2009-12-16 | 北京航空航天大学 | 一种具有强迫对流换热的流体回路控制装置 |
CN101519127A (zh) * | 2009-04-07 | 2009-09-02 | 北京航空航天大学 | 一种基于lhp被动散热的微小卫星主动热控*** |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104176229A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-12-03 | 北京航空航天大学 | 独立式两相流喷雾冷却***及其喷雾方法 |
US10458665B2 (en) | 2016-09-12 | 2019-10-29 | Hamilton Sundstrand Corporation | Passive liquid collecting device |
US10330361B2 (en) | 2017-01-26 | 2019-06-25 | Hamilton Sundstrand Corporation | Passive liquid collecting device |
CN109526188A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-26 | 南京理工大学 | 一种基于三维曲面的阵列式喷雾散热面 |
CN109526188B (zh) * | 2018-11-27 | 2020-06-02 | 南京理工大学 | 一种基于三维曲面的阵列式喷雾散热面 |
CN110191621A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-30 | 深圳市锐尔觅移动通信有限公司 | 一种具有散热结构的印刷电路板叠置组件以及电子设备 |
CN110381701A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-25 | 南京理工大学 | 一种蒸汽腔与复合微结构相结合的喷雾冷却装置 |
CN110381700A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-25 | 南京理工大学 | 一种喷雾腔与蒸汽腔一体式相变冷却装置和*** |
CN110351981A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-18 | 南京理工大学 | 一种高热流密度喷雾冷却装置及*** |
CN110351981B (zh) * | 2019-06-25 | 2021-03-26 | 南京理工大学 | 一种高热流密度喷雾冷却装置及*** |
CN110320230A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-10-11 | 西安交通大学 | 一种微重力流动沸腾临界热流密度的地面模拟实验装置及方法 |
CN110320230B (zh) * | 2019-07-01 | 2020-07-28 | 西安交通大学 | 一种微重力流动沸腾临界热流密度的地面模拟实验装置及方法 |
CN114501945A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-05-13 | 华南理工大学 | 一种服务器用喷雾液冷相变模组、控制方法及其制造方法 |
CN114501945B (zh) * | 2022-01-26 | 2022-10-25 | 华南理工大学 | 一种服务器用喷雾液冷相变模组、控制方法及其制作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102514733B (zh) | 2014-04-09 |
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