[發(fā)明專利]一種兩相流體復(fù)合換熱系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010780802.4
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111928704B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁宏博;張學(xué)永;姜國純;張書曄;徐向東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設(shè)計研究所
• 主分類號: F28D15/00
• 分類號: F28D15/00;F28D15/06
• 代理公司: 北京航信高科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本申請?zhí)峁┝艘环N兩相流體復(fù)合換熱系統(tǒng)，屬于機載換熱技術(shù)領(lǐng)域，包括：用于吸收熱源處排散熱量的可變換熱系數(shù)蒸發(fā)器和用于排散熱量給冷源的可變換熱系數(shù)冷凝器，蒸發(fā)器和冷凝器之間形成有內(nèi)外循環(huán)管路；串聯(lián)設(shè)置的氣液存儲與分離組件和動力組件，其中，氣液存儲與分離組件和動力組件之間具有第一流路及第二流路，且氣液存儲與分離組件和動力組件的串路將蒸發(fā)器和冷凝器分置于兩側(cè)；多個設(shè)置在內(nèi)循環(huán)管路、外循環(huán)管路及第一流路、第二流路上的控制閥門；連接多個控制閥門的主控制裝置，主控制裝置根據(jù)接收的冷熱源溫度及兩相流體復(fù)合換熱系統(tǒng)的狀態(tài)信息實現(xiàn)多個控制閥門的開度調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于機載換熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種兩相流體復(fù)合換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

兩相流體換熱一種通過兩相介質(zhì)(液態(tài)與氣態(tài)，或是液態(tài)與固態(tài))所組成的流動系統(tǒng)，兩相流體換熱具有換熱效率高、適應(yīng)大熱流冷卻等特點。在機載換熱領(lǐng)域，通常采用蒸發(fā)循環(huán)制冷或泵驅(qū)兩相流動散熱，然而前者功耗較大，而后者適應(yīng)冷源的溫度范圍較窄。

此外，蒸發(fā)器和冷凝器是換熱系統(tǒng)中關(guān)鍵換熱設(shè)備，當(dāng)換熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定時，換熱性能也就基本確定了。但實際工作中，由于換熱設(shè)備兩側(cè)的流體參數(shù)在實時的變化，可能需要換熱設(shè)備/換熱器的換熱性能可調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供了一種兩相流體復(fù)合換熱系統(tǒng)，以解決或減輕背景技術(shù)中的至少一個問題。

本申請的技術(shù)方案是：一種兩相流體復(fù)合換熱系統(tǒng)，包括：

用于吸收熱源處排散熱量的可變換熱系數(shù)蒸發(fā)器和用于排散熱量給冷源的可變換熱系數(shù)冷凝器，所述可變換熱系數(shù)蒸發(fā)器和可變換熱系數(shù)冷凝器之間形成有內(nèi)循環(huán)管路和外循環(huán)管路；

串聯(lián)設(shè)置的氣液存儲與分離組件和動力組件，其中，所述氣液存儲與分離組件和動力組件之間具有第一流路及第二流路，且所述氣液存儲與分離組件和動力組件連接于所述內(nèi)循環(huán)管路而將蒸發(fā)器和冷凝器分置于兩側(cè)；

多個控制閥門，其設(shè)置在所述內(nèi)循環(huán)管路、外循環(huán)管路及第一流路、第二流路上，其中，在冷凝器向蒸發(fā)器流通的循環(huán)管路上設(shè)有膨脹閥，以及在蒸發(fā)器向冷凝器流通的循環(huán)管路設(shè)有單向閥；

連接多個控制閥門的主控制裝置，所述主控制裝置根據(jù)接收的冷熱源溫度及兩相流體復(fù)合換熱系統(tǒng)的狀態(tài)信息實現(xiàn)多個控制閥門的開度調(diào)節(jié)。

在本申請一實施例中，所述可變換熱系數(shù)冷凝器包括：

第一邊界壁板、第二邊界壁板以及平行設(shè)置在第一邊界壁板和第二邊界壁板之間的中間隔板；

中間隔板與第一邊界壁板、第二邊界壁板的邊緣設(shè)有可伸縮的活動隔板，通過所述活動隔板使得中間隔板與第一邊界壁板之間形成第一腔、中間隔板與第二邊界壁板之間形成第二腔，其中，在所述第一腔內(nèi)具有開度調(diào)節(jié)機構(gòu)而將所述第一腔分割成兩部分，中間隔板上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門從而將第二腔與第一腔的兩個部分進行連通；

壓力調(diào)節(jié)與工質(zhì)輸運裝置，通過串聯(lián)控制閥門分別聯(lián)通于第二腔和第一腔的任一部分；

輔助控制裝置，通連接于控制閥門從而實現(xiàn)所述控制閥門的開度調(diào)節(jié)。

進一步的，所述可變換熱系數(shù)蒸發(fā)器與所述可變換熱系數(shù)冷凝器結(jié)構(gòu)相同。

在本申請一實施例中，所述氣液存儲與分離組件包括：

用于存放液態(tài)工質(zhì)的第一罐體和用于存放氣態(tài)工質(zhì)的第二罐體，所述第一罐體上部具有用于容納氣態(tài)工質(zhì)的氣態(tài)空間，且所述氣態(tài)空間通過連接接口與第二罐體進行連接，所述第一罐體的下部連接液態(tài)工質(zhì)出口管路，且第一罐體的氣態(tài)空間引出具有單向閥的液態(tài)工質(zhì)回流管路，所述液態(tài)工質(zhì)回流管路一部分通過氣態(tài)工質(zhì)引流管路連接至第二罐體，所述液態(tài)工質(zhì)回流管路另一部分聯(lián)通至氣態(tài)工質(zhì)出口管路；以及