用于真空环境中密封舱体的散热系统技术方案

技术编号:24789439 阅读:24 留言:0更新日期:2020-07-07 19:51
本发明专利技术提供了一种用于真空环境中密封舱体的散热系统,该散热系统包括第一换热器、第一动力单元、第二动力单元、第二换热器和第三动力单元,第一换热器包括第一介质,第一散热器通过第一介质以吸收密封舱体内气体所携带的热量,第一动力单元用于将密封舱体内的空气送至第一换热器,第二动力单元用于将冷却后的气体送至所述密封舱体,第二换热器包括第二介质,第二换热器通过第二介质的液体汽化以吸收第一介质携带的热量并将冷却后的第一介质送至第一换热器,第二动力单元用于将携带热量的第一介质送至第二换热器。应用本发明专利技术的技术方案,以解决现有技术中无法对真空环境下的密封舱体进行散热的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
用于真空环境中密封舱体的散热系统
本专利技术涉及真空环境中密封舱体散热的
,尤其涉及一种用于真空环境中密封舱体的散热系统。
技术介绍
现有技术中,常用的制冷方法包括热电制冷方法和气体膨胀制冷。第一,热电制冷方法。热电制冷又称温差电制冷或半导体制冷。用两种不同的金属丝相互连接在一起,形成一个闭合电路,把两个连接点分别放在温度不同的两处,就会在两个连接点之间产生一个电势差——接触电动势,当电荷载体从高能级向低能级运动时就会形成电流,释放多余的热量。反之,只要将两种不同的金属丝相互连接形成闭合电路并通以直流电,就会使其中一个连接点变热,另一个连接点变冷,这就是帕尔贴效应,也称温差电现象。生产冷端就是我们需要的制冷。热电制冷的效果主要取决于两种材料的热电势。纯金属材料的导电性好、导热性也好,但其帕尔贴效应很弱,制冷效率极低(不到1%)。半导体材料具有较高的热电势,但其成本高,而且必须使用直流电源,因此往往需要变压整流装置,增加了热电堆以外的体积,所以热电制冷在需要制冷量较大的场合不宜使用。第二,气体膨胀制冷方法气体膨胀制冷是利用高压气体绝热膨胀时,对膨胀剂做功,同时气体的温度降低,用这种方法获得低温。与液体汽化式制冷相比,空气膨胀制冷是一种没有相变的制冷方式,所采用的工质主要是空气。构成这种制冷方式的循环系统称为理想气体的逆向循环系统。其循环形式主要由:定压循环,有回热的定压循环和定容循环。针对上述两种方法,热电制冷方法由于其效率低、成本高,且需加装变压整流装置,增大了热电堆以外的体积,不适用于制冷量大、空间较小的应用对象。气体膨胀制冷方法由于其采用的工质主要是空气,受限于现有增压设备技术条件(增压比较小),不适用于舱体内外压差过大的应用对象。因此,对于应用对象为真空环境下的密封舱体,舱内热量较大,上述两种方法皆不适用。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于真空环境中密封舱体的散热系统,能够解决现有技术中无法对真空环境下的密封舱体进行散热的技术问题。本专利技术提供了一种用于真空环境中密封舱体的散热系统,散热系统包括:第一换热器,第一换热器包括第一介质,第一散热器通过第一介质以吸收密封舱体内气体所携带的热量;第一动力单元,第一动力单元与第一换热器的入口连接,第一动力单元用于将密封舱体内的空气送至第一换热器;第二动力单元,第二动力单元与第一换热器的出口连接,第二动力单元用于将冷却后的气体送至密封舱体;第二换热器,第二换热器包括第二介质,第二换热器通过第二介质的液体汽化以吸收第一介质携带的热量并将冷却后的第一介质送至第一换热器;第三动力单元,第三动力单元用于将携带热量的第一介质送至第二换热器。进一步地,散热系统还包括第一气体管道和第二气体管道,第一气体管道分别与第一动力单元和第一换热器的入口连接,第二气体管道分别与第一换热器的出口和第二动力单元连接。进一步地,散热系统还包括第一液体管道和第二液体管道,第一液体管道和第二液体管道均设置在密封舱体内,第一液体管道分别与第一换热器和第三动力单元连接,第二液体管道分别与第三动力单元和第二换热器连接。进一步地,散热系统还包括第三液体管道,第三液体管道与第一液体管道间隔设置,第三液体管道设置在密封舱体内,第三液体管道分别与第一换热器和第二换热器连接。进一步地,第一动力单元包括轴流风机;和/或第二动力单元包括轴流风机;和/或第三动力单元包括冷却剂泵。进一步地,第一换热器包括气液换热器;和/或第二换热器包括水蒸发器。进一步地,第二换热器包括水箱、调节器、喷嘴和换热翅片,调节器分别与水箱和喷嘴连接,调节器用于调节水箱内的液态水以脉冲式地从喷嘴内喷出,喷嘴与换热翅片相对设置,喷嘴中喷出的水滴在换热翅片上形成水滴薄膜,水滴薄膜汽化以用于吸收第一介质所携带的热量。应用本专利技术的技术方案,提供了一种用于真空环境中密封舱体的散热系统,该散热系统不用直接引入外界空气,其依靠自身携带的消耗性冷却介质,通过液体汽化制冷以吸收密封舱内热量,采用强迫气体对流换热和冷却液循环的方式,以达到控温的目的。本专利技术的散热系统能够应用于散热量较大的密封舱,解决现有压气机增压比较小无法满足增压比较大应用场合的问题。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本专利技术的实施例,并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了根据本专利技术的具体实施例提供的用于真空环境中密封舱体的散热系统的结构示意图。其中,上述附图包括以下附图标记:10、第一换热器;20、第一动力单元;30、第二动力单元;40、第二换热器;41、水箱;50、第三动力单元;60、第一气体管道;70、第二气体管道;80、第一液体管道;90、第二液体管道;100、第三液体管道;110、密封舱体。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。如图1所示,根据本专利技术的具体实施例提供了一种用于真空环境中密封舱体的散热系统,该散热系统包括第一换热器10、第一动力单元20、第二动力单元30、第二换热器40和第三动力单元50,第一换热器10包括第一介质,第一换热器10通过第一介质以吸收密封舱体110内气体所携带的热量,第一动力单元20与第一换热器10的入口连接,第本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于真空环境中密封舱体的散热系统,其特征在于,所述散热系统包括:第一换热器(10),所述第一换热器(10)包括第一介质,所述第一换热器(10)通过所述第一介质以吸收密封舱体内气体所携带的热量;/n第一动力单元(20),所述第一动力单元(20)与所述第一换热器(10)的入口连接,所述第一动力单元(20)用于将所述密封舱体内的空气送至所述第一换热器(10);/n第二动力单元(30),所述第二动力单元(30)与所述第一换热器(10)的出口连接,所述第二动力单元(30)用于将冷却后的气体送至所述密封舱体;/n第二换热器(40),所述第二换热器(40)包括第二介质,所述第二换热器(40)通过所述第二介质的液体汽化以吸收所述第一介质携带的热量并将冷却后的第一介质送至所述第一换热器(10);/n第三动力单元(50),所述第三动力单元(50)用于将携带热量的第一介质送至所述第二换热器(40)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于真空环境中密封舱体的散热系统,其特征在于,所述散热系统包括:第一换热器(10),所述第一换热器(10)包括第一介质,所述第一换热器(10)通过所述第一介质以吸收密封舱体内气体所携带的热量;
第一动力单元(20),所述第一动力单元(20)与所述第一换热器(10)的入口连接,所述第一动力单元(20)用于将所述密封舱体内的空气送至所述第一换热器(10);
第二动力单元(30),所述第二动力单元(30)与所述第一换热器(10)的出口连接,所述第二动力单元(30)用于将冷却后的气体送至所述密封舱体;
第二换热器(40),所述第二换热器(40)包括第二介质,所述第二换热器(40)通过所述第二介质的液体汽化以吸收所述第一介质携带的热量并将冷却后的第一介质送至所述第一换热器(10);
第三动力单元(50),所述第三动力单元(50)用于将携带热量的第一介质送至所述第二换热器(40)。


2.根据根据权利要求1所述的用于真空环境中密封舱体的散热系统,其特征在于,所述散热系统还包括第一气体管道(60)和第二气体管道(70),所述第一气体管道(60)分别与所述第一动力单元(20)和所述第一换热器(10)的入口连接,所述第二气体管道(70)分别与所述第一换热器(10)的出口和所述第二动力单元(30)连接。


3.根据权利要求2所述的用于真空环境中密封舱体的散热系统,其特征在于,所述散热系统还包括第一液体管道(80)和第二液体管道(90),所述第一液体管道(80)和所述第二液体管...

【专利技术属性】
技术研发人员:张娜毛凯韩树春赵明李少伟左平洋郁嘉王焕发朱然李萍刘德刚
申请(专利权)人:中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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