[發明專利]一種應用輻射板和環路熱管冷卻噴霧介質的機載噴霧冷卻系統

在審

• 申請號: 201910140047.0
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109737771A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 王瑜;牛曉熠;鮑俊;許鑫潔;邱蘭蘭
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: F28D3/00
• 分類號: F28D3/00;F28D15/02;F28D15/06;F28F27/00;F41H13/00
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• 代理人: 暫無信息

1.一種應用輻射板和環路熱管冷卻噴霧介質的機載噴霧冷卻系統，其特征在于：

由噴霧介質儲存箱(1)、儲存箱出水閥(2)、第一液體泵(3)、截止閥(4)、噴嘴(5)、噴霧室(6)、噴霧表面(7)、第二液體泵(8)、環路熱管蒸發段(9)、環路熱管冷凝段(10)、冷空氣通道(11)、冷空氣截止閥(12)、氣泵(13)、冷凝段輻射膜板(14)、冷空氣通道出口(15)、環路熱管蒸汽通道(16)、環路熱管液體通道(17)組成；

其中噴霧介質儲存箱(1)的出口和儲存箱出水閥(2)的進口相連，儲存箱出水閥(2)出口與第一液體泵(3)進口連接，第一液體泵(3)出口與截止閥(4)的入口相連，截止閥(4)的出口和噴嘴(5)的入口連接，噴嘴(5)安裝在噴霧室(6)中，噴霧室(6)下端為噴霧表面(7)，噴霧表面(7)和第二液體泵(8)入口連接，第二液體泵(8)出口連接環路熱管蒸發段(9)的一端，環路熱管蒸發段(9)的另一端和第一泵(3)連接；將環路熱管冷凝段(10)嵌入冷凝段輻射板(14)，冷空氣通道(11)正交穿過環路熱管冷凝段(10)和冷凝段輻射膜板(14)，在冷空氣通道(11)處于環路熱管冷凝段(10)和冷凝段輻射膜板(14)上方的部分依次安裝冷空氣截止閥(12)和氣泵(13)。

2.根據權利要求1所述的一種應用輻射板和環路熱管冷卻噴霧介質的機載噴霧冷卻系統，其特征在于包括以下過程：

在噴霧環路中，噴霧介質儲存箱(1)中充滿噴霧介質，開啟儲存箱出水閥(2)、在第一液體泵(3)的推動下，噴霧介質流經截止閥(4)，由噴嘴(5)噴射到噴霧室(6)的噴霧表面(7)上，噴霧介質與噴霧表面(7)換熱后溫度升高，隨后升溫后的噴霧介質經過第二液體泵(8)，在環路熱管蒸發段(9)將攜帶的熱量導出后，降低溫度的噴霧介質回到第一液體泵(3)循環進行下一次噴霧冷卻過程；

在環路熱管中，噴霧介質經過環路熱管蒸發段(9)，環路熱管蒸發段(9)吸熱，通過環路熱管蒸汽通道(16)熱量流向環路熱管冷凝段(10)，環路熱管冷凝段(10)利用冷空氣通道(11)通過氣泵(13)和冷空氣截止閥(12)進行強制對流換熱，環路熱管冷凝段(10)與冷凝段輻射膜板(14)進行強制輻射換熱，將噴霧介質攜帶的熱量排出至系統外。

3.根據權利要求1所述的一種應用輻射板和環路熱管冷卻噴霧介質的機載噴霧冷卻系統，其特征在于：

所述的環路熱管由環路熱管蒸發段(9)、環路熱管冷凝段(10)、冷空氣通道(11)、冷空氣截止閥(12)、氣泵(13)、冷凝段輻射膜板(14)、冷空氣通道出口(15)、環路熱管蒸汽通道(16)、環路熱管液體通道(17)組成，環路熱管內介質在環路熱管蒸發段(9)汽化，經環路熱管蒸汽通道(16)流到環路熱管冷凝段(10)，在環路熱管冷凝段(10)液化后流入環路熱管液體通道(17)，經環路熱管液體通道(17)流回環路熱管蒸發段(9)。

4.根據權利要求1所述的一種應用輻射板和環路熱管冷卻噴霧介質的機載噴霧冷卻系統，其特征在于：

本發明所述環路熱管內的介質可以為水，乙二醇水溶液，制冷劑等。

5.根據權利要求1所述的一種應用輻射板和環路熱管冷卻噴霧介質的機載噴霧冷卻系統，其特征在于：

環路熱管冷凝段(10)安裝在冷凝段輻射膜板(14)上，冷凝段輻射膜板(14)利用高空的低溫環境將環路熱管冷凝段(10)所聚集的熱量通過輻射散熱的方式排入外界環境。

6.根據權利要求1所述的一種應用輻射板和環路熱管冷卻噴霧介質的機載噴霧冷卻系統，其特征在于：

安裝冷空氣通道(11)和氣泵(13)，與環路熱管冷凝段(10)和冷凝段輻射膜板(14)垂直相交，通過氣泵(13)將高空低溫空氣引入對熱管冷凝段(10)進行強制對流換熱。

7.根據權利要求1所述的一種應用輻射板和環路熱管冷卻噴霧介質的機載噴霧冷卻系統，其特征在于：

噴霧介質溶質可選用水溶液、氯化鈉溶液、酒精溶液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯醇縮丁醛溶液。