一种用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统及方法与流程

本申请涉及热管理领域，具体而言，涉及一种用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统及方法。

背景技术：

1、随着科学技术的不断发展，越来越多高功率设备应用在各个技术领域，例如，激光器、变频器、精密电子芯片等。这些高功率设备在运行过程中往往会在短时间内迅速产生大量热量，如不及时将热量散发，温度的升高可能导致设备核心部件的正常工作效率，甚至将可能导致相关工作元器件的烧毁。随着设备发热功率的增加，需要从系统中移除大量的热量以避免可能改变其操作特性的部件过热。

2、因此，针对现有高功率设备缺乏良好的散热结构需要更有效的设备和方法来移除热量并冷却系统。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统及方法，其在大大节省系统体积的情况下能够有效的提高蓄冷效率，解决了传统高功率设备冷却装置结构庞大、散热效率低、散热过程复杂的问题。

2、本申请是这样实现的：

3、本申请提供一种用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统，其包括冷凝器、蒸发器、水泵及相变材料蓄冷器，蒸发器一侧的进口和出口分别与冷凝器的出口和进口连通；相变材料蓄冷器包括表面用于贴合发热元器件的相变材料散热板、多根贯穿相变材料散热板的蓄冷分流管、分别与各根蓄冷分流管一端连接的蓄冷总流入管及分别与各根蓄冷分流管另一端连接的蓄冷总流出管，蒸发器另一侧的出口与蓄冷总流入管连通，水泵的进口和出口分别与蓄冷总流出管和蒸发器另一侧的进口连通。

4、在一些可选的实施方案中，蒸发器的进口与冷凝器的出口之间的管路上设有节流阀。

5、在一些可选的实施方案中，蒸发器的出口与冷凝器的进口之间的管路上设有压缩机。

6、在一些可选的实施方案中，还包括缓冲蓄冷水箱，蒸发器的出口和蓄冷总流入管分别通过管路与缓冲蓄冷水箱连通。

7、在一些可选的实施方案中，蒸发器的出口和缓冲蓄冷水箱之间的管路上设有流量计。

8、在一些可选的实施方案中，缓冲蓄冷水箱还连接有用于检测其内部温度的温度计。

9、本申请还提供了一种用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷方法，其是使用上述的用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统进行的，包括以下步骤：控制冷凝器、蒸发器和水泵启动，使相变材料蓄冷器中相变材料散热板内蓄冷分流管流过的冷却液温度下降至20℃以下。

10、本申请的有益效果是：本申请提供的用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统包括冷凝器、蒸发器、水泵及相变材料蓄冷器，蒸发器一侧的进口和出口分别与冷凝器的出口和进口连通；相变材料蓄冷器包括表面用于贴合发热元器件的相变材料散热板、多根贯穿相变材料散热板的蓄冷分流管、分别与各根蓄冷分流管一端连接的蓄冷总流入管及分别与各根蓄冷分流管另一端连接的蓄冷总流出管，蒸发器另一侧的出口与蓄冷总流入管连通，水泵的进口和出口分别与蓄冷总流出管和蒸发器另一侧的进口连通。本申请提供的用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统及方法在大大节省系统体积的情况下能够有效的提高蓄冷效率，解决了传统高功率设备冷却装置结构庞大、散热效率低、散热过程复杂的问题。

技术特征：

1.一种用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统，其特征在于，其包括冷凝器、蒸发器、水泵及相变材料蓄冷器，所述蒸发器一侧的进口和出口分别与所述冷凝器的出口和进口连通；所述相变材料蓄冷器包括表面用于贴合发热元器件的相变材料散热板、多根贯穿所述相变材料散热板的蓄冷分流管、分别与各根所述蓄冷分流管一端连接的蓄冷总流入管及分别与各根所述蓄冷分流管另一端连接的蓄冷总流出管，所述蒸发器另一侧的出口与所述蓄冷总流入管连通，所述水泵的进口和出口分别与所述蓄冷总流出管和所述蒸发器另一侧的进口连通。

2.根据权利要求1所述的用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统，其特征在于，所述蒸发器的进口与所述冷凝器的出口之间的管路上设有节流阀。

3.根据权利要求1所述的用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统，其特征在于，所述蒸发器的出口与所述冷凝器的进口之间的管路上设有压缩机。

4.根据权利要求1所述的用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统，其特征在于，还包括缓冲蓄冷水箱，所述蒸发器的出口和所述蓄冷总流入管分别通过管路与所述缓冲蓄冷水箱连通。

5.根据权利要求4所述的用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统，其特征在于，所述蒸发器的出口和所述缓冲蓄冷水箱之间的管路上设有流量计。

6.根据权利要求4所述的用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统，其特征在于，所述缓冲蓄冷水箱还连接有用于检测其内部温度的温度计。

7.一种用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷方法，其是使用如权利要求1至6中任一项所述的用于高功率设备的相变散热-间歇蓄冷系统进行的，其特征在于，包括以下步骤：控制冷凝器、蒸发器和水泵启动，使所述相变材料蓄冷器中所述相变材料散热板内蓄冷分流管流过的冷却液温度下降至20℃以下。

技术总结
一种用于高功率设备的相变散热‑间歇蓄冷系统及方法，涉及热管理领域。用于高功率设备的相变散热‑间歇蓄冷系统包括冷凝器、蒸发器、水泵及相变材料蓄冷器，蒸发器一侧的进口和出口分别与冷凝器的出口和进口连通；相变材料蓄冷器包括表面用于贴合发热元器件的相变材料散热板、多根贯穿相变材料散热板的蓄冷分流管、分别与各根蓄冷分流管一端连接的蓄冷总流入管及分别与各根蓄冷分流管另一端连接的蓄冷总流出管，蒸发器另一侧的出口与蓄冷总流入管连通，水泵的进口和出口分别与蓄冷总流出管和蒸发器另一侧的进口连通。本申请提供的用于高功率设备的相变散热‑间歇蓄冷系统及方法在大大节省系统体积的情况下能够有效的提高蓄冷效率。

技术研发人员：凌子夜,张正国,方晓明,冯锦新,皮亚斌,余晓梦,柳俊万
受保护的技术使用者：武汉长盈通热控技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13