[發(fā)明專利]一種適應(yīng)于小空間、多點(diǎn)熱源的高效散熱系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510501618.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN105115329A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁汀;連紅奎;何江;李萌;卿恒新;張紅星;李磊;苗建印
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
• 主分類號(hào): F28D15/02
• 分類號(hào): F28D15/02;H05K7/20
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;郭德忠

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及一種散熱系統(tǒng)，具體涉及一種適應(yīng)于小空間內(nèi)具有多點(diǎn)熱源的高效散熱系統(tǒng)，屬于航空航天熱控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子器件集成化程度越來越高，其發(fā)熱量越來越大，伴隨著電子器件數(shù)量的增多從而導(dǎo)致安裝空間越來越小，電子器件中眾多點(diǎn)熱源的散熱問題成為制約其集成化及升級(jí)換代的技術(shù)瓶頸。

目前常用的散熱方式包括風(fēng)冷及單相水冷方式，風(fēng)冷的缺陷在于占用有限的空間資源，同時(shí)，若在航空和航天領(lǐng)域則由于空氣稀薄無法采用此冷卻形式；泵驅(qū)單相流體回路方案受到機(jī)械泵的流量限制，無法解決大功率相控陣天線的散熱需求，同時(shí)機(jī)械泵長(zhǎng)期工作的可靠性與穩(wěn)定性較差，且常常需要維修。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種適應(yīng)于小空間、多點(diǎn)熱源的高效散熱系統(tǒng)，系統(tǒng)以循環(huán)蒸發(fā)冷凝的形式帶走點(diǎn)熱源的熱量，由此實(shí)現(xiàn)小空間內(nèi)的高效散熱。

一種適應(yīng)于小空間、多點(diǎn)熱源的高效散熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括環(huán)路熱管毛細(xì)泵、蒸汽管路、液體管路、冷凝換熱器及平板蒸發(fā)器；

所述環(huán)路熱管毛細(xì)泵利用主動(dòng)加熱器的熱量加熱并使環(huán)路熱管毛細(xì)泵內(nèi)的工質(zhì)蒸發(fā)，經(jīng)過蒸汽管路至冷凝換熱器冷凝，冷凝后的液體通過液體管路回到平板蒸發(fā)器內(nèi)吸收小空間內(nèi)點(diǎn)熱源的熱量再次蒸發(fā)，工質(zhì)再次回到冷凝換熱器冷凝，冷凝后回流至環(huán)路熱管毛細(xì)泵完成一次冷卻循環(huán)；在冷凝換熱器及環(huán)路熱管毛細(xì)泵之間串聯(lián)一套或一套以上由平板蒸發(fā)器、蒸汽管路、冷凝換熱器、液體管路組成的冷卻回路，則可以進(jìn)一步增大攜帶的熱量。

進(jìn)一步地，可利用電子器件中無空間限制的點(diǎn)熱源來加熱環(huán)路熱管毛細(xì)泵，節(jié)省主動(dòng)加熱器的功率。

有益效果：

1、本發(fā)明采用環(huán)路熱管毛細(xì)泵為驅(qū)動(dòng)源，與機(jī)械泵相比，無運(yùn)動(dòng)部件，可靠性高；環(huán)路熱管毛細(xì)芯具有數(shù)萬帕的驅(qū)動(dòng)力，可以逆重力和過載運(yùn)行，同時(shí)傳輸距離遠(yuǎn)。

2、本發(fā)明的整個(gè)系統(tǒng)為焊接的封閉系統(tǒng)，無需維護(hù)，相對(duì)于機(jī)械泵具有很高的可靠性與穩(wěn)定性。

3、本發(fā)明采用的兩相散熱系統(tǒng)溫度運(yùn)行性好，使得蒸發(fā)器和冷凝換熱器具有更高的換熱效率。

4、本發(fā)明采用的環(huán)路熱管傳輸管線為退火不銹鋼軟管，方便布局。

附圖說明

圖1、2為本發(fā)明實(shí)施例中散熱系統(tǒng)在相控陣天線內(nèi)整體布局結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的散熱循環(huán)回路示意圖。

其中，1-環(huán)路熱管毛細(xì)泵、2-冷凝換熱器、3-第一平板蒸發(fā)器、4-第二平板蒸發(fā)器、5-第三平板蒸發(fā)器、6-第四平板蒸發(fā)器、7-第五平板蒸發(fā)器；8-輔助驅(qū)動(dòng)加熱器、9-電源模塊、10-第一ka模塊、11-第二ka模塊、12-ku模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

如附圖1和2所示，采用本發(fā)明對(duì)相控陣天線上的功放模塊和電源模塊即點(diǎn)熱源進(jìn)行散熱；由于相控陣天線組件的體積較小，功率較大，多塊熱源同時(shí)工作，如無人機(jī)相控陣天線的功放模塊和電源模塊的總熱耗目前已經(jīng)達(dá)到了1000W。

本發(fā)明的散熱系統(tǒng)包括環(huán)路熱管毛細(xì)泵1、蒸汽管路、液體管路、冷凝換熱器2、第一平板蒸發(fā)器3、第二平板蒸發(fā)器4、第三平板蒸發(fā)器5、第四平板蒸發(fā)器6、第五平板蒸發(fā)器7和輔助驅(qū)動(dòng)加熱器8；外圍設(shè)備為相控陣天線的電源模塊9、第一ka模塊10、第二ka模塊11和ku模塊12；

其中，所述環(huán)路熱管毛細(xì)泵1內(nèi)包含環(huán)路熱管蒸發(fā)器和環(huán)路熱管儲(chǔ)液器；所述冷凝換熱器2上同一水平高度上的兩個(gè)管路接口端為一組，其中一個(gè)為入口端，一個(gè)為出口端；

上述部件之間的連接關(guān)系為：所述環(huán)路熱管蒸發(fā)器與相控陣天線的電源模塊9貼合安裝在一起，輔助驅(qū)動(dòng)加熱器8粘貼在環(huán)路熱管毛細(xì)泵1內(nèi)的環(huán)路熱管蒸發(fā)器上提供額外的驅(qū)動(dòng)熱量；所述第一ka模塊10的兩個(gè)側(cè)面上分別貼合安裝第一平板蒸發(fā)器3和第二平板蒸發(fā)器4，所述第二ka模塊11的兩個(gè)側(cè)面分別貼合安裝第三平板蒸發(fā)器5和第四平板蒸發(fā)器6，所述ku模塊12的側(cè)面貼合安裝第五平板蒸發(fā)器7；