[發(fā)明專利]一種空間旋轉(zhuǎn)設(shè)備水冷散熱的換熱方法及換熱器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810412187.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-03
• 公開（公告）號(hào): CN108444319A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李純;李華勝;馬秋成;廖向前
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲智熱技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F28D11/02
• 分類號(hào): F28D11/02
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

一種空間旋轉(zhuǎn)設(shè)備水冷散熱的換熱方法及換熱器，將換熱器的出水口設(shè)置于換熱器的中間位置，以保證換熱器出水口在換熱器旋轉(zhuǎn)的過程中始終處于換熱器內(nèi)的水面以下，防止換熱器內(nèi)的氣體從出水口被抽出。本發(fā)明通過將換熱器出水口的入口設(shè)置在中間匯流腔體的中心部位，使得換熱器出水口將始終保持滿管狀態(tài)。即使水冷系統(tǒng)或者換熱器空間任意角度旋轉(zhuǎn)，因?yàn)樗渫鈧?cè)腔體是連通的，空氣氣泡將在重力的作用下，始終處于外側(cè)腔體的空間位置頂部，而出水口則始終保持在液面以下。在保證換熱器散熱能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了氣和液的分離，保證了從換熱器出口進(jìn)入到水冷循環(huán)系統(tǒng)的全部都是冷卻液，達(dá)到防吸空的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種設(shè)備的散熱方法及裝置，尤其是指一種空間旋轉(zhuǎn)設(shè)備水冷散熱方法及換熱器，通過該方法及換熱器可以有效解決空間旋轉(zhuǎn)設(shè)備水冷散熱的問題；可以廣泛應(yīng)用于電力電子，機(jī)器人，車輛工程，飛行器等居多領(lǐng)域，屬于散熱技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電子器件正常工作時(shí)都會(huì)發(fā)熱，熱量如不能及時(shí)散出，電子器件就無法保持其正常工作溫度，電子器件的散熱對(duì)器件的正常工作尤為重要。電子器件散熱有風(fēng)冷，水冷，浸泡冷卻等多種方式，其中水冷散熱由于其體積小，功率密度高，散熱效果優(yōu)異，以及安全、高效、環(huán)保和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)在電力電子裝置的冷卻系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)在一般循環(huán)水冷卻系統(tǒng)主要由循環(huán)水泵、換熱器、冷卻風(fēng)機(jī)、膨脹水箱、管路及附屬件組裝成。常規(guī)的水冷裝置一般可以保持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的空間狀態(tài)，因而最為常見的水冷裝置水箱都是開放式的，直接與大氣相通，極少數(shù)水冷裝置做成全密閉的方式，防止介質(zhì)被污染。

但是常規(guī)的水冷裝置基本都是固定設(shè)備，面對(duì)一起長(zhǎng)時(shí)間沿任意軸線旋轉(zhuǎn)的工況要求，因?yàn)闀?huì)出現(xiàn)漏液，管道循環(huán)系統(tǒng)中吸入空氣等故障，基本上都無法正常工作，特別是管道系統(tǒng)中吸入空氣以后，冷卻系統(tǒng)中因?yàn)榭諝鈺?huì)占據(jù)冷卻液的空間，導(dǎo)致發(fā)熱部件無法充分接觸到冷卻液，易出現(xiàn)散熱不良，溫升急劇升高，導(dǎo)致器件燒損的嚴(yán)重故障。因?yàn)樗湎到y(tǒng)在空間旋轉(zhuǎn)設(shè)備上應(yīng)用存在許多問題，盡管空間旋轉(zhuǎn)設(shè)備的功率密度得到了很大的提高，但是其散熱方式還是不得不依賴風(fēng)冷的冷卻方式。風(fēng)冷的散熱方式散熱功率密度低、體積大等缺點(diǎn)已經(jīng)嚴(yán)重制約了設(shè)備的發(fā)展，很有必要對(duì)此加以解決。

通過專利檢索沒發(fā)現(xiàn)有與本發(fā)明相同技術(shù)的專利文獻(xiàn)報(bào)道，與本發(fā)明有一定關(guān)系的專利主要有以下幾個(gè)：

1、專利號(hào)為CN201410675908.2，名稱為“一種旋轉(zhuǎn)平臺(tái)冷凝換熱實(shí)驗(yàn)裝置及方法” ，申請(qǐng)人為陜西科技大學(xué)的發(fā)明專利，該專利公開了一種旋轉(zhuǎn)平臺(tái)冷凝換熱實(shí)驗(yàn)裝置及方法，該方法可以準(zhǔn)確模擬烘缸運(yùn)行狀態(tài)。通道各熱力參數(shù)通過無線傳輸方式傳至電腦，且轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)速度可以調(diào)整，用來模擬不同車速的烘缸。裝置由恒溫室、豎直旋轉(zhuǎn)平臺(tái)以及應(yīng)用于此平臺(tái)的冷凝換熱實(shí)驗(yàn)段組成，其中冷凝換熱實(shí)驗(yàn)段分為蒸汽段和冷卻劑段兩部分。

2、專利號(hào)為CN201720781182.X，名稱為“冷干機(jī)用板式換熱器” ，申請(qǐng)人為江陰市哈格諾換熱設(shè)備有限公司的實(shí)用新型專利，該專利公開了一種冷干機(jī)用板式換熱器，這種冷干機(jī)用板式換熱器通過將換熱器內(nèi)部分成多組通道，實(shí)現(xiàn)氣液完全分離，并且多通道多介質(zhì)共同冷卻，提高了板式換熱器的換熱效果；這種冷干機(jī)用板式換熱器在分配器接口處采用列管脹接，列管伸出分配器接口，可以避免氣體和液體泄漏，提高了板式換熱器的質(zhì)量；板式換熱器中的單塊板片上開設(shè)多條人字形凹槽，人字形凹槽可以引導(dǎo)冷卻介質(zhì)的流向，增加了冷卻介質(zhì)的行程，從而提高了板式換熱器的換熱效果；板式換熱器的前端板和后端板上均設(shè)有保護(hù)罩，保護(hù)罩的中間設(shè)置有多條橫向加強(qiáng)筋和縱向加強(qiáng)筋用于對(duì)保護(hù)罩起到加強(qiáng)作用，這樣便保證了板式換熱器在運(yùn)輸時(shí)不會(huì)受到磨損。