用于提供冷却的系统、方法和设备技术方案

公开了一种设备。该设备具有冷却流体通道(310、510、810、910)；气态流体吹送部(315、515、705)，设置在冷却流体通道(310、510、810、910)的上游部分或下游部分；以及液滴喷雾器(335、720)，设置在冷却流体通道(310、510、810、910)的上游部分。冷却流体通道的表面部分(310、510、810、910)是疏水性的。

Systems, methods and equipment for providing cooling

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供冷却的系统、方法和设备相关申请的交叉引用本申请要求于2018年6月19日提交的申请序列号为16/012,329的美国非临时专利申请以及于2017年7月10日提交的申请序列号为62/530,772的美国临时专利申请的权益，该两个专利申请通过引用整体并入本文。
本公开总体涉及一种用于提供冷却的系统、方法和设备，并且更具体地，涉及一种用于提供热源的冷却的系统、方法和设备。
技术介绍
为了冷却许多热源，存在许多常用方法：单相冷却、显热冷却和两相冷却，这可能涉及(由于冷却流体和热源之间的温度差引起的)显热冷却以及由于第二相冷却剂(通常是空气和水，水经由蒸发提供显著冷却)蒸发而引起的冷却的组合。引入两相冷却来代替单相冷却可以通过显著增加热交换速率而比单独的显热冷却提供强大的优势。许多热源都可以从对其进行两相冷却而受益。例如，计算机处理芯片通常经由迫使空气从其上方吹过的散热器进行冷却。热限制通常会限制芯片的性能。经由两相过程增加热传递速率可以消除这种热限制。它还可能给系统带来其它优势，诸如减少支持硬件(例如空调和冷却塔)。然而，在实施两相冷却中存在重大挑战。它通常涉及使用喷头和相关的硬件。这些喷头可以覆盖有限的表面积或涉及大量允许喷雾扩散到更大的表面积的空间。因此，可以使用许多喷头以便于进行适当的喷雾。在热源上放引入空气流以加速液滴的蒸发可能会将液滴吹向不希望的方向。这些挑战已经将两相冷却的适用性限制在更有限的情况，例如有足够操作喷头的容积的冷却塔。可以从两相冷却中受益的另一种类型的热负载是人的代谢热。存在使人们直接冷却超出气候受控环境范围的常规技术。如下所述，这些常规技术通常由于缺乏有效性和/或涉及过多的系统重量而失败。常规的蒸发背心容纳一定量的被吸收到其织物和相关吸收性材料中的水。背心周围的空气流会蒸发吸收的水，并且产生冷却效果。然而，常规的蒸发背心在诸如防弹背心或摩托车夹克的其它服装下不能很好地工作。这些常规物品通常还依赖于经由风或其它源提供的空气流而起作用。因此，常规的蒸发背心在少风或没有风的高湿度条件下作用不佳。而且，常规系统可以存储的水量是有限的，并且在这些系统中补给水通常涉及用户脱去背心或衣服。蒸发通常发生在常规服装的外层上，因为首先将服装冷却，然后冷却身体，所以间接冷却身体。这种间接冷却导致冷却能力降低并且用水效率差。而且，如果背心的区域变干，则该区域充当绝缘体并使穿着者更温暖而不是更凉快。常规的强制对流技术包括强制对流设置，并且利用向外部人体供应外部环境空气的风扇进行操作。这种空气可通过使佩戴者的汗液蒸发或由于佩戴者的皮肤与空气之间的温度差通过显热冷却来使人冷却。显热冷却分量随着温度的升高而下降，当空气温度(大约93华氏度)等于皮肤温度时，显热冷却分量变为零。在许多环境下，外部温度很容易超过此水平，并且此时除非给定区域存在足够汗水，否则使外界空气吹过人体可能会适得其反。然而，因为大多数设计会从最靠近空气源的某些区域比远离空气源的身体区域蒸发更快，所以很难将强制对流与用户皮肤上存在汗水相匹配。而且，由于出汗只会随着身体变热以及不舒适而增加，因此保持穿着者舒适的有效性将受到限制。常规的冷藏解决方案可以包括具有可容纳冰或其它相变材料的小袋的背心或其它服装。这些物品通常是通过将它们放置在冰箱中然后冷冻后再佩戴来充能。但是，冷藏解决方案涉及相对较短的使用时间。虽然这些物品在完全冷冻后最有效，但是在融化时将开始失去功效，最终将失去所有功效。而且，熔化比蒸发每单位提供更少的冷却能力(例如，蒸发的潜热比与熔化相关的潜热高出几倍)。这些技术还涉及可能不总是可用的冰箱进行充能。常规的冷水冷却解决方案通常使用背心中的携带冷水的挠性管线圈与人体紧密接触来使人的身体冷却。水通常通过蒸气压缩系统、冰或热电手段冷却。常规的冷空气解决方案以与利用蒸气压缩、冰或热电来冷却的冷水系统相似地方式运行。虽然冷水和冷空气可以为蒸发背心和强制对流冷却系统提供更高的冷却效率，但是通常需要大量的电力和/或大量的冰储备来运行。这导致笨重且昂贵的电池和/或储冰器。在用于将空气或水流体冷却到环境温度以下的蒸汽压缩或热电系统的情况下，这些系统本身会增加相当大的重量(例如，基于压缩机、热交换器、热电元件和/或电池)。对于佩戴者想要以最小负担移动的移动应用，这些系统可能提供的冷却能力受到重量的限制。这些系统也很昂贵。示例性公开的系统和方法旨在克服以上提出的一个或多个缺点和/或现有技术中的其它缺陷。
技术实现思路
在一个示例性方面，本公开涉及一种设备。该设备包括冷却流体通道；气态流体吹送部，设置在冷却流体通道的上游部分或下游部分；以及液滴喷雾器，设置在冷却流体通道的上游部分。冷却流体通道的表面部分是疏水性的。在另一方面，本公开涉及一种方法。该方法包括：在通道中提供气态流体流；将液滴喷射到气态流体流中；从通道的表面驱除气态流体流中的液滴；以及将包括液滴的气态流体流引向热源。驱除液滴包括维持液滴的大小。附图说明图1示出本专利技术的示例性系统的后视图；图2示出本专利技术的示例性系统的正视图；图3示出本专利技术的示例性系统的立体图；图4示出本专利技术的示例性系统的示意图；图5示出本专利技术的示例性设备的示意性正视图；图6示出本专利技术的示例性设备的示意性正视图；图7示出本专利技术的示例性设备的示意性正视图；图8示出本专利技术的示例性设备的平面图；图9示出本专利技术的示例性设备的立体图；图10示出本专利技术的示例性设备的侧视图；图11示出本专利技术的示例性系统的后视图；图12示出本专利技术的示例性设备的示意性正视图；图13示出本专利技术的示例性设备的示意性正视图；图14示出本专利技术的示例性设备的立体图；图15示出本专利技术的示例性设备的剖视图；图16示出本专利技术的示例性系统的示意图；图17示出本专利技术的示例性系统的示意图；图18示出本专利技术的示例性系统的示意图；图19示出本专利技术的示例性系统的示意图；以及图20示出本专利技术的示例性系统的示意图。具体实施方式图1、图2和图3示出示例性系统300。例如，系统300可以由用户100佩戴。例如，用户100可以将系统300佩戴在服装、配件和/或设备下。用户可以将系统300佩戴在军装或执法制服和设备、诸如消防服和设备的公用事业服装和设备、诸如足球服和设备的运动服和设备、户外服装和/或街道服装下。例如，系统300可以佩戴在军事或执法保护性防弹衣下。再例如，系统300可以由用户佩戴在相对暖和的温度下穿着的任何衣服、服装、配件和/或设备下。在至少一些示例性实施例中，系统300可以是如下面例如所描述的两相疏水通道冷却装置。如图2和图3所示，系统300可以包括冷却系统305和流动总成310。冷却系统305可以运行以经由流动总成310冷却热源。相对于下面描述的示例性流动，冷却系统305可以自流动总成310向上游设置或设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：/n冷却流体通道(310、510、810、910)，流体连接上游部分以及下游部分；/n气态流体吹送部(315、515、705)，设置在所述冷却流体通道(310、510、810、910)的上游部分或下游部分；以及/n液滴喷雾器(335、720)，设置在所述冷却流体通道的上游部分；/n其中所述冷却流体通道的内表面部分是疏水性的(310、510、810、910)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170710 US 62/530,772;20180619 US 16/012,3291.一种设备，包括：
冷却流体通道(310、510、810、910)，流体连接上游部分以及下游部分；
气态流体吹送部(315、515、705)，设置在所述冷却流体通道(310、510、810、910)的上游部分或下游部分；以及
液滴喷雾器(335、720)，设置在所述冷却流体通道的上游部分；
其中所述冷却流体通道的内表面部分是疏水性的(310、510、810、910)。


2.根据权利要求1所述的设备，其中热源(100、830、930、1030、1130)设置在所述冷却流体通道的下游部分。


3.根据权利要求1所述的设备，其中所述冷却流体通道(310、510、810、910)的所述内表面部分是超疏水性的。


4.根据权利要求1所述的设备，其中所述气态流体吹送部(315、515、705)是送风部。


5.根据权利要求1所述的设备，其中所述冷却流体通道的宽度大于或等于所述冷却流体通道的高度的两倍。


6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述冷却流体通道(310、510、810、910)的内表面部分是防水性的。


7.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：特伦斯·达维多维茨，
申请(专利权)人：热仿生学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US