[發明專利]一種相變冷卻系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202010130224.X
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111326822B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 張兄文;曹崗林;彭年;張強
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6563;H01M10/6569
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

1.一種相變冷卻系統，其特征在于，包括第一分體(1)、第二分體(23)、兩位三通閥(20)、循環泵(13)及泄水閥(12)；

第一分體(1)內部通過第一隔斷(3)分為載物腔(2)及蒸發腔(5)，第一隔斷(3)為鋸齒狀結構，且第一隔斷(3)的齒端部與第一分體(1)的內部之間有熱橋(9)，蒸發腔(5)的內壁上設置有毛細導液芯(4)，其中，所述毛細導液芯(4)位于第一隔斷(3)上，載物腔(2)內部設置有發熱組件；

蒸發腔(5)的頂部為第二隔斷(16)，蒸發腔(5)內設置有冷凝管(15)，蒸發腔(5)的側壁上設置有工質加注接口(10)，工質加注接口(10)處設置有工質加注閥(11)，冷凝管(15)的一端穿過蒸發腔(5)的側壁與冷凝進水口(6)相連通，冷凝管(15)的另一端穿過蒸發腔(5)的側壁與冷凝出水口(14)相連通；

第二分體(23)內自上到下依次設置有冷卻換熱器(21)、噴淋管(19)、填料腔(18)及積水腔(7)，積水腔(7)的液面上設置有用于補水的浮球閥(8)，補水管與浮球閥(8)相連通，噴淋管(19)的進水口與兩位三通閥(20)出口的第一連通位相連通，冷卻換熱器(21)的進水口與兩位三通閥(20)出口的第二連通位相連通；

冷凝出水口(14)與循環泵(13)的入口及泄水閥(12)相連通，循環泵(13)的出口與兩位三通閥(20)的進水口相連通，冷卻換熱器(21)的出水口及積水腔(7)的出水口與冷凝進水口(6)相連通，第二分體(23)的頂部開口處設置有出口風扇(22)，第二分體(23)的側面設置有百葉進氣口(17)，其中，百葉進氣口(17)位于積水腔(7)與填料腔(18)之間。

2.根據權利要求1所述的相變冷卻系統，其特征在于，載物腔(2)的外壁、蒸發腔(5)的外壁及第二隔斷(16)均為填充保溫材料或真空的絕熱結構體。

3.根據權利要求1所述的相變冷卻系統，其特征在于，當第一分體(1)的數目為多個時，各第一分體(1)并聯連通，當第二分體(23)的數目為多個時，各第二分體(23)并聯連通。

4.根據權利要求1所述的相變冷卻系統，其特征在于，第一隔斷(3)的材質為不銹鋼、銅、鋁、熱解石墨、石墨-鋁、石墨-銅、金剛石-鋁、金剛石-銅或鋁-碳化硅。

5.根據權利要求1所述的相變冷卻系統，其特征在于，毛細導液芯(4)為網狀結構、燒結結構或者垂直毛細溝槽結構；

當毛細導液芯(4)為網狀結構時，毛細導液芯(4)為不銹鋼絲網、銅線絲網、石英纖維及鎳氈中的一個或者多個復合而成的絲網，毛細導液芯(4)與第一隔斷(3)表面之間采用焊接、燒結或壓接的方式連接；

當毛細導液芯(4)為燒結結構時，毛細導液芯(4)由銅、鋁、不銹鋼或鎳燒結而成，毛細導液芯(4)與第一隔斷(3)表面之間采用焊接、燒結或壓接的方式連接；

當毛細導液芯(4)為垂直毛細溝槽結構時，毛細導液芯(4)通過在第一隔斷(3)表面加工得到。

6.根據權利要求1所述的相變冷卻系統，其特征在于，第一隔斷(3)中垂直段所構成的肋縫間隙尺寸大于2倍的毛細導液芯(4)厚度，且肋縫間隙尺寸小于10mm。

7.根據權利要求1所述的相變冷卻系統，其特征在于，填料腔(18)內部裝載的填料為S波填料、斜交錯填料、臺階式梯形斜波填料、差位式正弦波填料、點波填料、角蜂窩填料、雙向波填料或斜折波填料。

8.根據權利要求1所述的相變冷卻系統，其特征在于，噴淋管(19)的底部設置有若干噴嘴，其中，相鄰噴淋管(19)之間有間隙，冷卻換熱器(21)為水平布置的管束，且所述管束的外部設置有褶皺翅片，出口風扇(22)為可變速風扇。