[發(fā)明專利]多級(jí)儲(chǔ)能裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111672484.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN114234735A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海博創(chuàng)空間熱能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F42B15/00
• 分類號(hào): F42B15/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 周宇

本發(fā)明提供一種多級(jí)儲(chǔ)能裝置，涉及宇航器件熱控制的技術(shù)領(lǐng)域，包括熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、熱儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)和間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)夾設(shè)于熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與熱儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)之間；熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)用于接收外部熱源的熱量；熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)之間形成有第一腔體，第一腔體充填有導(dǎo)熱儲(chǔ)能工質(zhì)，導(dǎo)熱儲(chǔ)能工質(zhì)用于吸收熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的熱量；間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)用于吸收導(dǎo)熱儲(chǔ)能工質(zhì)的熱量，且間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)與熱儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)之間形成有第二腔體，第二腔體充填有潛熱儲(chǔ)能工質(zhì)，潛熱儲(chǔ)能工質(zhì)用于吸收間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的熱量。本發(fā)明緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的儲(chǔ)能裝置導(dǎo)熱能力和儲(chǔ)熱性能無(wú)法同時(shí)滿足使用需求的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及宇航器件熱控制的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種多級(jí)儲(chǔ)能裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，宇航器件的熱控領(lǐng)域微納電子技術(shù)飛速發(fā)展，各類光電芯片及器件的集成度快速提升。集成度的提高導(dǎo)致芯片單位面積的發(fā)熱功率劇增，由此引發(fā)的“熱障”問題日益嚴(yán)峻。

例如彈載導(dǎo)引頭的熱管理問題成為高端裝備性能發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難題，以彈載導(dǎo)引頭中廣泛使用的氮化鎵TR收發(fā)組件為例，單通道芯片熱流密度近100W/cm²，模塊的發(fā)熱功耗在百瓦到千瓦，在導(dǎo)彈飛行巡航過(guò)程，由于高速飛行的氣動(dòng)加熱原因，導(dǎo)彈外殼的溫度通常在200℃以上，內(nèi)部的芯片發(fā)熱不僅無(wú)法向外部散出，還需要一定的隔熱措施防止外部的氣動(dòng)加熱影響內(nèi)部單機(jī)的正常工作。此時(shí)將內(nèi)部芯片的發(fā)熱短暫的吸收儲(chǔ)存起來(lái)是比較理想的解決方案。

儲(chǔ)能類熱控制器件能夠通過(guò)腔體內(nèi)部工質(zhì)，在發(fā)生固-液相變過(guò)程中吸收大量的熱量，起到短時(shí)或周期性的將無(wú)法排散的熱量短暫的吸收儲(chǔ)存。常用的儲(chǔ)能材料例如烷烴類、結(jié)晶水合鹽、脂肪酸、多元醇類雖然有良好的相變潛熱，但都存在導(dǎo)熱能力差的問題，帶來(lái)吸熱速度慢、儲(chǔ)能響應(yīng)慢、溫度抑制直效果不明顯的問題。而金屬類相變材料具有導(dǎo)熱系數(shù)大，有良好的導(dǎo)熱能力與響應(yīng)速率，但是相變潛熱較小，一般只有20-80KJ/kg，存在吸熱能力大但容量小，材料重量大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種多級(jí)儲(chǔ)能裝置，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的儲(chǔ)能裝置導(dǎo)熱能力和儲(chǔ)熱性能無(wú)法同時(shí)滿足使用需求的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種多級(jí)儲(chǔ)能裝置，包括熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、熱儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)和間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，所述間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)夾設(shè)于所述熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與所述熱儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)之間；

所述熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)用于接收外部熱源的熱量；

所述熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與所述間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)之間形成有第一腔體，所述第一腔體充填有導(dǎo)熱儲(chǔ)能工質(zhì)，所述導(dǎo)熱儲(chǔ)能工質(zhì)用于吸收所述熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的熱量并液化；

所述間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)用于傳導(dǎo)所述導(dǎo)熱儲(chǔ)能工質(zhì)的熱量，且所述間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)與所述熱儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)之間形成有第二腔體，所述第二腔體充填有潛熱儲(chǔ)能工質(zhì)，所述潛熱儲(chǔ)能工質(zhì)用于吸收所述間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)的熱量并液化。

本發(fā)明可選的實(shí)施方式中，所述熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)包括用于接收外部熱源的熱能的第一外殼體，所述第一外殼體與所述間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)連接，且所述第一外殼體與間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)之間形成所述第一腔體。

進(jìn)一步地，熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)第一支撐件，多個(gè)所述第一支撐件設(shè)于所述第一腔體內(nèi)，且多個(gè)所述第一支撐件兩端分別與所述第一外殼體和所述間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)連接。

進(jìn)一步地，多個(gè)所述第一支撐件在所述第一腔體內(nèi)呈矩陣排列。

本實(shí)施例可選的實(shí)施方式中，所述熱儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)包括第二外殼體，所述第二外殼體與所述間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)連接，且第二外殼體與所述間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)之間形成所述第二腔體。

進(jìn)一步地，所述第二外殼體上設(shè)有多個(gè)間隔設(shè)置的凹凸彎折板，各個(gè)所述凹凸彎折板均容置于所述第二腔體內(nèi)，且各個(gè)所述凹凸彎折板與所述間隔導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)背離所述熱能收集存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的一側(cè)連接。