[發(fā)明專利]快響應(yīng)相變溫控裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710405680.9
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107168415B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂倩;何智航;楊飛
• 申請（專利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所（中國電子科技集團公司第十研究所）
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種快響應(yīng)相變溫控裝置，包括：通過內(nèi)部液體工質(zhì)相變進行傳熱的脈動熱管PHP（1），填充高導(dǎo)熱相變材料（4）的金屬儲能腔體（2），用于提高熱響應(yīng)速率的肋片網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（3），用于儲存熱量的高導(dǎo)熱相變材料（4），其特征在于：脈動熱管PHP（1）為封閉式回路結(jié)構(gòu)的U型循環(huán)管，U型循環(huán)管通過填充有石墨基石蠟復(fù)合材料作為相變材料的高導(dǎo)熱相變材料（4）和肋片網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（3），中空金屬環(huán)路管體的一端通過金屬儲能腔體（2），另一端用于與被控溫器件/設(shè)備（5）集成，其中一端埋設(shè)在金屬儲能腔體（2）內(nèi)部，埋設(shè)的方式為將熱管直管部分焊接安裝在金屬儲能腔體（2）設(shè)計預(yù)留的通孔內(nèi)，彎曲部分裸露；金屬儲能腔體（2）內(nèi)設(shè)肋片網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，高導(dǎo)熱相變材料（4）為導(dǎo)熱系數(shù)在10W/(m·K）以上的石墨基石蠟復(fù)合材料，并均勻緊實地填充在金屬儲能腔體（2）內(nèi)，并且金屬儲能腔體（2）四周包覆隔熱材料與環(huán)境隔熱；當(dāng)被控溫器件/設(shè)備工作時，其發(fā)出的熱量傳遞至脈動熱管PHP（1）熱端，通過中空金屬環(huán)路管體內(nèi)充的液態(tài)介質(zhì)發(fā)生相變，將熱端發(fā)出的熱量帶至脈動熱管PHP（1）冷端，并傳遞至肋片網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（3），被金屬儲能腔體（2）內(nèi)設(shè)高導(dǎo)熱相變材料（4）吸收，經(jīng)的肋片網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（3）提高熱響應(yīng)速率后，將吸熱量后的熱量反饋至脈動熱管PHP（1）冷端；當(dāng)被控溫器件/設(shè)備不工作且處于低溫環(huán)境時，高導(dǎo)熱相變材料將被控溫器件/設(shè)備（5）工作時所吸收的熱量放出，再經(jīng)脈動熱管PHP（1）循環(huán)傳遞至被控溫器件/設(shè)備（5），對其被控溫器件/設(shè)備（5）保溫，防止低溫凍傷器件/設(shè)備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快響應(yīng)相變溫控裝置，其特征在于，被控溫器件/設(shè)備（5）與金屬儲能腔體（2）采用分離設(shè)計，兩者通過脈動熱管（1）聯(lián)結(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快響應(yīng)相變溫控裝置，其特征在于，金屬儲能腔體內(nèi)的肋片間距是根據(jù)溫度梯度規(guī)律進行優(yōu)化設(shè)計的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快響應(yīng)相變溫控裝置，其特征在于，肋片網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（3）間距沿著遠(yuǎn)離被控溫器件/設(shè)備（5）的方向逐漸減小。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快響應(yīng)相變溫控裝置，其特征在于，金屬儲能腔體（2）封裝的高導(dǎo)熱相變材料（4）為粉末狀，在相變過程中無宏觀對流產(chǎn)生，相變前后體積變化小。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快響應(yīng)相變溫控裝置，其特征在于，脈動熱管PHP（1）一端交叉并列布置在熱源底面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快響應(yīng)相變溫控裝置，其特征在于，金屬儲能腔體（2）為焊接密封，不會產(chǎn)生鼓包與泄漏。