一种空间旋转设备水冷散热防止空气吸入的方法及装置制造方法及图纸

一种空间旋转设备水冷散热防止空气吸入的方法及装置，在空间旋转设备冷却系统的换热器出水口与制冷装置或泵的入水口连接管道中设置一个气液分离装置，气液分离装置的入口与换热器出水口连接，气液分离装置的出口与制冷装置或泵的入水口连接，并将气液分离装置的出水口入口设置在气液分离装置内部空腔的中心位置，使得气液分离装置的出水口入口在空间旋转设备任意空间位置转动时，始终处于气液分离装置内部空腔的液位下面；通过气液分离装置防止在空间旋转设备转动时气体进入制冷装置或泵的入水口管道，防止空气吸入到制冷装置或泵内。本发明专利技术通过在冷却系统中设置气液分离装置保证了从换热器出口进入到水冷循环系统的全部都是冷却液，达到系统重要散热器件中防止吸入空气的目的，保证了系统的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种空间旋转设备水冷散热防止空气吸入的方法及装置
本专利技术涉及到一种设备的散热方法及装置，尤其是指一种空间旋转设备水冷散热防止空气吸入的方法及装置，通过该方法及装置可以有效解决空间旋转设备水冷散热的问题；可以广泛应用于电力电子，机器人，车辆工程，工程机械，飞行器等居多领域，属于散热

技术介绍
电子器件正常工作时都会发热，热量如不能及时散出，电子器件就无法保持其正常工作温度，电子器件的散热对器件的正常工作尤为重要。电子器件散热有风冷，水冷，浸泡冷却等多种方式，其中水冷散热由于其体积小，功率密度高，散热效果优异，以及安全、高效、环保和节能等优点在电力电子装置的冷却系统中得到了广泛的应用。现在一般循环水冷却系统主要由循环水泵、换热器、冷却风机、膨胀水箱、管路及附属件组装成。水冷装置在运行时，无法做到介质完全不溶解气体，随着运行条件的变化，介质中溶解的气体在特定条件下还是会析出，甚至某些冷却介质自己本身也会汽化。密闭式的水冷装置在运行时析出气体难以避免。常规的水冷装置一般可以保持一个相对稳定的空间状态，因而最为常见的水冷装置水箱都是开放式的，直接与大气相通，析出的气体可以直接被排出。而少数水冷装置做成全密闭的方式，为防止介质被污染而，也需要在系统中考虑介质析气的问题，避免气体残留在重要部位，空泡严重影响散热。但是常规的水冷装置基本都是固定设备，面对一起长时间沿任意轴线旋转的工况要求，因为会出现漏液，管道循环系统中吸入空气等故障，基本上都无法正常工作，特别是管道系统中吸入空气以后，冷却系统中因为空气会占据冷却液的空间，导致发热部件无法充分接触到冷却液，易出现散热不良，温升急剧升高，导致器件烧损的严重故障。因为水冷系统在空间旋转设备上应用存在许多问题，尽管空间旋转设备的功率密度得到了很大的提高，但是其散热方式还是不得不依赖风冷的冷却方式。风冷的散热方式散热功率密度低、体积大等缺点已经严重制约了设备的发展，很有必要对此加以解决。通过专利检索没发现有与本专利技术相同技术的专利文献报道，与本专利技术有一定关系的专利主要有以下几个：1、专利号为CN201410675908.2，名称为“一种旋转平台冷凝换热实验装置及方法”，申请人为陕西科技大学的专利技术专利，该专利公开了一种旋转平台冷凝换热实验装置及方法，该方法可以准确模拟烘缸运行状态。通道各热力参数通过无线传输方式传至电脑，且转盘旋转速度可以调整，用来模拟不同车速的烘缸。装置由恒温室、竖直旋转平台以及应用于此平台的冷凝换热实验段组成，其中冷凝换热实验段分为蒸汽段和冷却剂段两部分。2、专利号为CN201720781182.X，名称为“冷干机用板式换热器”，申请人为江阴市哈格诺换热设备有限公司的技术专利，该专利公开了一种冷干机用板式换热器，这种冷干机用板式换热器通过将换热器内部分成多组通道，实现气液完全分离，并且多通道多介质共同冷却，提高了板式换热器的换热效果；这种冷干机用板式换热器在分配器接口处采用列管胀接，列管伸出分配器接口，可以避免气体和液体泄漏，提高了板式换热器的质量；板式换热器中的单块板片上开设多条人字形凹槽，人字形凹槽可以引导冷却介质的流向，增加了冷却介质的行程，从而提高了板式换热器的换热效果；板式换热器的前端板和后端板上均设有保护罩，保护罩的中间设置有多条横向加强筋和纵向加强筋用于对保护罩起到加强作用，这样便保证了板式换热器在运输时不会受到磨损。3、专利号为CN201610693435.8，名称为“一种回转圆筒固体粉料换热装置及方法”，申请人为中国重型机械研究院股份公司的专利技术专利，该专利公开了一种回转圆筒固体粉料换热装置及方法，装置包括圆筒换热器和传动装置，圆筒换热器头部装配进料螺旋和进料锥斗，尾部装配双出料锥斗，通过托轮支撑于支架之上，由传动装置驱动绕中心线转动；随换热器的转动，高温半焦和原煤向前输送的同时通过换热管直接传导换热，半焦冷却至200℃以下熄焦，原煤吸热升温，干燥脱水至6％以下含水率。通过对上述这些专利的仔细分析，这些专利虽然都涉及到了旋转换热方法，也提出了一些改进技术方案，但通过仔细分析，尚没有提出解决前面所述对于转动部件换热所存在问题的办法，因此解决前面所述空间旋转设备的功率密度得到了很大的提高，但是其散热方式还是不得不依赖风冷的冷却方式，而风冷的散热方式散热功率密度低、体积大等缺点已经严重制约了设备的发展的问题依然存在，所以仍有待进一步加以研究解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有转动部件的冷却散热不能采用水冷散热所存在的问题，提出一种新的空间旋转设备散热的换热方法及装置，该种换热方法及装置可以有效解决空间旋转设备转动时，防止空气进入冷却装置或泵内，实现空间旋转设备散热的水冷换热。系统中其它部件在运行时产生的气泡也会最终汇集到系统的指定位置，不至于危害系统运行安全。为了达到这一目的，本专利技术提供一种空间旋转设备水冷散热防止空气吸入的方法，在空间旋转设备冷却系统的换热器出水口与制冷装置或泵的入水口连接管道中设置一个气液分离装置，气液分离装置的入口与换热器出水口连接，气液分离装置的出口与制冷装置或泵的入水口连接，并将气液分离装置的出水口入口设置在气液分离装置内部空腔的中心位置，使得气液分离装置的出水口入口在空间旋转设备任意空间位置转动时，始终处于气液分离装置内部空腔的液位下面；通过气液分离装置防止在空间旋转设备转动时气体进入制冷装置或泵的入水口管道，防止空气吸入到制冷装置或泵内。进一步地，所述的将气液分离装置的出水口入口设置在气液分离装置内部空腔的中心位置是将气液分离装置的出水管通过管道伸入到气液分离装置内部空腔内，并让管道的入口位于气液分离装置内部空腔的中心位置，使得气液分离装置的出水都从中心部位流出。进一步地，所述的气液分离装置的入口设置在气液分离装置内部空腔的外壳上。进一步地，所述的气液分离装置内部空腔为密闭腔体，作为储液和储气的空间，内部充满有液体和部分换热器流入的气体，液体和气体均能在气液分离装置内部空腔内部无障碍的自由流动，气液分离装置内部空腔在任意方向旋转时，气体在浮力的作用下，向外边腔体快速移动，始终处于外部腔体的最上方；而液体在出水管道的吸力作用下从四周向气液分离装置内部空腔中心部位的出水口入口汇集；液体的液面始终高于出水管道的出水口入口位置，防止气体从出水管道的入口吸出。进一步地，所述的气液分离装置内部空腔的气液比例按照需求进行控制，通过控制注液量与空腔比例，始终保持出水口入口在液面以下，在任意角度旋转时，出水口入口始终保持满液状态，保证系统中其它部件始终处于满液状态；并确保空气空间的尺寸能吸收密闭式系统整个液体体积热胀时膨胀的体积，同时液体冷缩时能为系统补液，液面也不至于过低；液体热胀冷缩产生的体积变化转化为空气体积的变化，从而消除密闭式系统的压力的波动，使得系统能平稳的运行。进一步地，所述的气液分离装置内部空腔为复合腔体，其中包括外部环状汇流腔体和位于中心的中间汇流腔体，外部环状汇流腔体和中间汇流腔体通过汇流管道连通；气液分离装置的出水口入口设置在中间汇流腔体的中心位置，气液分离装置的入水口设置在环状汇流腔体的外表面上，环状汇流腔体的液体通过汇流管道汇集到中间汇流腔体，由位于中心的出水口排出。进一步地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间旋转设备水冷散热防止空气吸入的方法，其特征在于：在空间旋转设备冷却系统的换热器出水口与制冷装置或泵的入水口连接管道中设置一个气液分离装置，气液分离装置的入口与换热器出水口连接，气液分离装置的出口与制冷装置或泵的入水口连接，并将气液分离装置的出水口入口设置在气液分离装置内部空腔的中心位置，使得气液分离装置的出水口入口在空间旋转设备任意空间位置转动时，始终处于气液分离装置内部空腔的液位下面；通过气液分离装置防止在空间旋转设备转动时气体进入制冷装置或泵的入水口管道，防止空气吸入到制冷装置或泵内。

【技术特征摘要】
1.一种空间旋转设备水冷散热防止空气吸入的方法，其特征在于：在空间旋转设备冷却系统的换热器出水口与制冷装置或泵的入水口连接管道中设置一个气液分离装置，气液分离装置的入口与换热器出水口连接，气液分离装置的出口与制冷装置或泵的入水口连接，并将气液分离装置的出水口入口设置在气液分离装置内部空腔的中心位置，使得气液分离装置的出水口入口在空间旋转设备任意空间位置转动时，始终处于气液分离装置内部空腔的液位下面；通过气液分离装置防止在空间旋转设备转动时气体进入制冷装置或泵的入水口管道，防止空气吸入到制冷装置或泵内。2.如权利要求1所述的空间旋转设备水冷散热防止空气吸入的方法，其特征在于：所述的将气液分离装置的出水口入口设置在气液分离装置内部空腔的中心位置是将气液分离装置的出水管通过管道伸入到气液分离装置内部空腔内，并让管道的入口位于气液分离装置内部空腔的中心位置，使得气液分离装置的出水都从中心部位流出。3.如权利要求2所述的空间旋转设备水冷散热防止空气吸入的方法，其特征在于：所述的气液分离装置的入口设置在气液分离装置内部空腔的外壳上。4.如权利要求1所述的空间旋转设备水冷散热防止空气吸入的方法，其特征在于：所述的气液分离装置内部空腔为密闭腔体，作为储液和储气的空间，内部充满有液体和部分换热器流入的气体，液体和气体均能在气液分离装置内部空腔内部无障碍的自由流动，气液分离装置内部空腔在任意方向旋转时，气体在浮力的作用下，向外边腔体快速移动，始终处于外部腔体的最上方；而液体在出水管道的吸力作用下从四周向气液分离装置内部空腔中心部位的出水口入口汇集；液体的液面始终高于出水管道的出水口入口位置，防止气体从出水管道的入口吸出。5.如权利要求4所述的空间旋转设备水冷散热防止空气吸入的方法，其特征在于：所述的气液分离装置内部空腔的气液比例按照需求进行控制，通过控制注液量与空腔比例，始终保持出水口入口在液面以下，在任意角度旋转时，出水口入口始终保持满液状态，保证系统中其它部件始终处于满...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖向前，李纯，马秋成，李华胜，李琳浩，
申请(专利权)人：株洲智热技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43