一种飞行器高热流密度器件上的热控机构制造技术

本发明专利技术公开了一种飞行器高热流密度器件上的热控机构，包括喷射腔体，其为真空腔体，所述喷射腔体与高热流密度器件外表面的安装接触面内壁上长有微纳3D多孔骨架；设置在所述喷射腔体上且与所述喷射腔体连通的控压喷嘴，所述控压喷嘴上设置有自动排气阀门；设置在所述喷射腔体侧边且与所述喷射腔体连通的至少一个相变液体补偿室，至少一个所述相变液体补偿室中分别盛装有液态相变工质。本发明专利技术通过微纳3D多孔骨架吸附液态相变工质，防止液态相变工质在高加速度作用下液体被甩出，通过相变液体补偿室给喷射腔体内的微纳3D多孔骨架补充液态相变工质，有效地解决了现有的热控器件不能很好地满足飞行器的高加速度与高热流密度要求的问题。求的问题。求的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器高热流密度器件上的热控机构


[0001]本专利技术涉及的是热控产品
，具体而言，尤其涉及一种飞行器高热流密度器件上的热控机构。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的不断发展，各类飞行功率器件的发热功率越来越高，飞行器速度越来越快，使得这类器件的热控要求越来越高，该类器件热控的具体要求为抗15～35g时性能差异波动小于25％，并且能够达到热控要求，该类器件热流密度超过100W/cm2，传热功率大于1000W，持续工作超过20min.，在这20min.内加速度属于非线性变化，产品重量不超过5kg，且要求满足多姿态飞行。其器件的热控要求该热控技术对重力加速度不敏感，并在15～35g的加速度下正常工作；由于该工况要求其高速飞行状态下的高功率器件的热控，导致很多传统热控技术无法达到新的热控要求；故提供一种飞行器高热流密度器件上的热控机构，用于解决了现有的热控器件不能很好地满足飞行器的高加速度与高热流密度要求的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的之一在于提供一种飞行器高热流密度器件上的热控机构，以便于解决了现有的热控器件不能很好地满足飞行器的高加速度与高热流密度要求的问题。
[0004]本专利技术一种飞行器高热流密度器件上的热控机构可以通过下列技术方案来实现：
[0005]本专利技术一种飞行器高热流密度器件上的热控机构包括喷射腔体，其为真空腔体，所述喷射腔体与高热流密度器件外表面的安装接触面内壁上长有微纳3D多孔骨架，在该真空腔体内盛装有一定量的液态相变工质；设置在所述喷射腔体上且与所述喷射腔体连通的控压喷嘴，所述控压喷嘴上设置有自动排气阀门，当所述喷射腔体内的气压达到某一设定压力值时，所述自动排气阀门能够自动打开，当所述喷射腔体内的气压低于某一设定压力值时，所述自动排气阀门自动关闭；设置在所述喷射腔体侧边且与所述喷射腔体连通的至少一个相变液体补偿室，至少一个所述相变液体补偿室中分别盛装有液态相变工质。
[0006]在其中一种实施方式中，所述微纳3D多孔骨架具备多孔毛细结构特性，其有效孔径在1～25um范围，并且内部相互串通，所述微纳3D多孔骨架发热有效孔隙率的范围为20％～90％，与液体相变工质接触会产生巨大的毛细磅力，该毛细泵力能够最高抵抗40g的加速度。
[0007]在其中一种实施方式中，所述喷射腔体的形状为圆筒形、方形、立体多边形或其他异型腔体。
[0008]在其中一种实施方式中，所述喷射腔体的材料为金属与非金属。
[0009]在其中一种实施方式中，当所述高热流密度器件工作时，其产生的热量通过所述微纳3D多孔骨架内吸附的液态相变工质吸热会发生液
‑
汽相变，部分液态相变工质变成蒸汽并带走大量的热，所述微纳3D多孔骨架内消耗的液态相变工质由对应的所述相变液体补
偿室进行补充。
[0010]在其中一种实施方式中，所述相变液体补偿室为一个液体储罐，所述相变液体补偿室与所述喷射腔体连接的管道处设置有单向阀，且所述相变液体补偿室的底部有一个推进活塞，需要补充液态相变工质到所述微纳3D多孔骨架时，通过所述推进活塞推动液态相变工质通过所述单向阀从所述相变液体补偿室进入到所述微纳3D多孔骨架中。
[0011]在其中一种实施方式中，所述相变液体补偿室内的液态相变工质的体积至少为其内腔体积的30％。
[0012]在其中一种实施方式中，所述喷射腔体内液态相变工质的体积为所喷射腔体内腔体体积的1/3
‑
3/4。
[0013]在其中一种实施方式中，所述喷射腔体与所述控压喷嘴采用密封连接，通过所述控压喷嘴给所述喷射腔体进行抽真空和注入液体。
[0014]在其中一种实施方式中，至少一个所述相变液体补偿室分别设置在所述喷射腔体侧面的X轴、Y轴和/或Z轴方向上且与所述喷射腔体连通。
[0015]与现有技术相比，本专利技术一种飞行器高热流密度器件上的热控机构的有益效果为：
[0016]本专利技术一种飞行器高热流密度器件上的热控机构通过在喷射腔体中设置微纳3D多孔骨架，微纳3D多孔骨架能够有效吸附喷射腔体中液态相变工质，防止液态相变工质流动；通过液态相变工质不断吸热由液态变成汽态，从而使得喷射腔体内的压力不断增加，当喷射腔体内的压力增至某一固定压力值使得控压喷嘴中的排气阀门自动打开进行排气，从而把高热流密度器件上的热量带走，从而有效地实现对飞行器高热流密度器件的热控操作，解决了现有的热控器件不能很好地满足飞行器的高加速度与高热流密度要求的问题；同时通过设置多个相变液体补偿室，在不同的飞行状态下能够及时给喷射腔体内补充液态相变工质，较大的提高热控机构的工作时长。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0018]图1是本专利技术一种飞行器高热流密度器件上的热控机构的结构示意图；
[0019]图2是图1所示本专利技术一种飞行器高热流密度器件上的热控机构另一视角的结构示意图；
[0020]图3是图1所示本专利技术一种飞行器高热流密度器件上的热控机构的俯视结构示意图；
[0021]图4是图1所示本专利技术一种飞行器高热流密度器件上的热控机构的截面结构示意图。
[0022]图中标示：11，喷射腔体；111，微纳3D多孔骨架；12，控压喷嘴；13，相变液体补偿室；131，传输管道；20，高热流密度器件。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一部位实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0024]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
[0025]请参阅图1
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图4，本专利技术一种飞行器高热流密度器件上的热控机构可以包括喷射腔体11、控压喷嘴12和至少一个相变液体补偿室13；所述喷射腔体11为真空腔体，其内设置有液态相变工质，所述喷射腔体11与高热流密度器件外表面的安装接触面内壁上长有微纳3D多孔骨架111，所述微纳3D多孔骨架111能够有效吸附液态相变工质，防止所述喷射腔体11中的液态相变工质流动，所述微纳3D多孔骨架111具备多孔毛细结构特性，其有效孔径在1～25um范围，并且内部相互串通，所述微纳3D多孔骨架111的发热有效孔隙率范围为20％～90％，与液体相变工质接触会产生巨大的毛细磅力，该毛细泵力能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器高热流密度器件上的热控机构，其特征在于，包括喷射腔体，其为真空腔体，所述喷射腔体与高热流密度器件外表面的安装接触面内壁上长有微纳3D多孔骨架，在该真空腔体内盛装有一定量的液态相变工质；设置在所述喷射腔体上且与所述喷射腔体连通的控压喷嘴，所述控压喷嘴上设置有自动排气阀门，当所述喷射腔体内的气压达到某一设定压力值时，所述自动排气阀门能够自动打开，当所述喷射腔体内的气压低于某一设定压力值时，所述自动排气阀门自动关闭；设置在所述喷射腔体侧边且与所述喷射腔体连通的至少一个相变液体补偿室，至少一个所述相变液体补偿室中分别盛装有液态相变工质。2.根据权利要求1所述的一种飞行器高热流密度器件上的热控机构，其特征在于，所述微纳3D多孔骨架具备多孔毛细结构特性，其有效孔径在1～25um范围，并且内部相互串通，所述微纳3D多孔骨架发热有效孔隙率的范围为20％～90％，与液体相变工质接触会产生巨大的毛细磅力，该毛细泵力能够最高抵抗40g的加速度。3.根据权利要求1所述的一种飞行器高热流密度器件上的热控机构，其特征在于，所述喷射腔体的形状为圆筒形、方形、立体多边形或其他异型腔体。4.根据权利要求1所述的一种飞行器高热流密度器件上的热控机构，其特征在于，所述喷射腔体的材料为金属与非金属。5.根据权利要求1所述的一种飞行器高热流密度器件上的热控机构，其特征在于，当所述高热流密度器件工作时，其产生的热量通过所述微纳3D多孔骨架内吸附的...

【专利技术属性】
技术研发人员：向军，李建卫，李佩强，
申请(专利权)人：深圳威铂驰热技术有限公司，
类型：发明
国别省市：