本发明涉及一种热管技术,尤其涉及一种基于双储液器毛细泵驱动的环路热管,属于f28d15/02的热管领域。
背景技术:
1、热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(los alamos)国家实验室的乔治格罗佛(george grover)发明的一种称为“热管”的传热元件,它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。
2、热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器获得满意的换热效果,开辟了散热行业新天地。目前热管广泛的应用于各种换热设备,其中包括核电领域、计算机领域,例如核电的余热利用等。
3、环路热管是指一种回路闭合环型热管。一般由蒸发器、冷凝器、储液器以及蒸气和液体管线构成。其工作原理为:对蒸发器施加热载荷,工质在蒸发器毛细芯外表面蒸发,产生的蒸气从蒸气槽道流出进入蒸气管线,继而进入冷凝器冷凝成液体并过冷,回流液体经液体管线进入液体干道对蒸发器毛细芯进行补给,如此循环,而工质的循环由蒸发器毛细芯所产生的毛细压力驱动,无需外加动力。由于冷凝段和蒸发段分开,环路式热管广泛应用于能量的综合应用以及余热的回收。
4、当前,环路热管系统的热控技术方案中最为常见的空调强制风冷散热,但存在散热效率低、能耗高、时间长、易出现局部过热等问题,不适用于高热源的储能系统;以浸没式为代表的液冷技术结构复杂、运维难度高,且存在局部漏液的风险,易造成电池短路等不可逆的损失;同时普通热管技术尚不成熟且造价高,相变冷却导热性能差且需与其它散热方式耦合。因此,亟需一种高效低耗、稳定智能、安全灵活的新型热控方案。环路热管系统存在极端环境下运行效果差问题,因此本发明对此进行了改进。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明提供了一种基于双储液器毛细泵驱动的环路热管的的热控系统,实现一种结构紧凑、高效低耗、稳定智能、安全灵活的新型热控方案。
2、为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
3、一种基于双储液器毛细泵驱动的环路热管,所述环路热管包括毛细泵、冷凝器、蒸发器、风扇、散热电磁阀和加热电磁阀,所述冷凝器所在的冷凝器管路与毛细泵形成一个环路管路,冷凝器管路上设置散热电磁阀,蒸发器所在的蒸发器管路上设置加热电磁阀,蒸发器管路和冷凝器管路并联,蒸发器和冷凝器进行热连接,风扇用于冷凝器散热;毛细泵热连接tec。
4、优选的,所述蒸发器热连接热源,当热源温度高于设置的工作温度时,开始为热源进行散热,此时散热电磁阀打开,加热电磁阀关闭,工质在毛细泵受热蒸发产生驱动力,流经冷凝器液化后,在蒸发器处吸收热源热量再次蒸发,在冷凝器通过相变流回毛细泵,形成一个循环,实现热量的传输。
5、优选的,当热源温度低于设置工作温度时,系统开始为热源进行加热,此时散热电磁阀关闭,加热电磁阀打开,气态工质直接从毛细泵流入蒸发器液化为热源提供热量,然后通过冷凝器冷凝成液体返回毛细泵,形成循环。
6、优选的,毛细泵包括毛细泵本体、tec辅助温控结构、辅助加热结构和储液器,所述储液器是双储液器,分别设置在毛细泵本体的两侧。
7、优选的,2个tec对双储液器(每个储液器对应1个tec)进行制冷。
8、优选的,电池之间采用石墨片填充。
9、与现有技术相比较,本发明具有如下的优点:
10、1)本发明提供了一种基于双储液器毛细泵驱动的环路热管的热控系统,能同时满足对热源的散加热需求,提高热源的散热效率,延长热源寿命。
11、2)本发明在热源之间设有石墨片,利用其导热的各向异性,既可以改善热源均温性,也可以提高传热效率。
12、3)本发明提供了一种双储液器毛细泵,可以使液体干道始终充满液体,减少蒸发器向储液器的漏热,缩短装置从启动到平稳运行时间;双储液器毛细泵传输距离远,可逆重力和过载运行,满足各种姿态稳定运行。
13、4)本发明设置两个冷凝器,通过不同阶段的流体进入不同冷凝器,进一步提高了换热效率。
14、5)本发明蒸发器采取
1.一种基于双储液器毛细泵驱动的环路热管,所述环路热管包括毛细泵、冷凝器、蒸发器、风扇、散热电磁阀和加热电磁阀,所述冷凝器所在的冷凝器管路与毛细泵形成一个环路管路,冷凝器管路上设置散热电磁阀,蒸发器所在的蒸发器管路上设置加热电磁阀,蒸发器管路和冷凝器管路并联,蒸发器和冷凝器进行热连接,风扇用于冷凝器散热;毛细泵热连接tec。
2.如权利要求1所述的环路热管,其特征在于,冷凝器是两个,分别是第一冷凝器和第二冷凝器,所述蒸发器热连接热源,当热源温度高于设置的工作温度时,开始为热源进行散热,此时散热电磁阀打开,加热电磁阀关闭,同时tec开始工作,工质在毛细泵中因tec热面受热成气态,进而产生驱动力,气态工质流经第一冷凝器液化成液体,流入蒸发器在蒸发器处吸收热源热量,工质在蒸发器处进行相变,将热源热量带走,在蒸发器处吸收热源热量再次蒸发,在第二冷凝器中通过相变流回毛细泵,形成一个循环,实现热量的传输。
3.如权利要求1所述的环路热管,其特征在于,当热源温度低于设置工作温度时,系统开始为热源进行加热,此时散热电磁阀关闭,加热电磁阀打开,气态工质直接从毛细泵流入蒸发器液化为热源提供热量,然后通过冷凝器冷凝成液体返回毛细泵,形成循环。
4.如权利要求1所述的环路热管,其特征在于,毛细泵包括毛细泵本体、tec辅助温控结构、辅助加热结构和储液器,所述储液器是双储液器,分别设置在毛细泵本体的两侧,tec热面与毛细泵本体贴合,冷面与热桥相连将冷量传到储液器,使得储液器中液体与毛细芯中液体产生温差进而启动毛细泵,辅助加热装置与毛细泵贴合,提供热量,辅助产生温差。
5.如权利要求4所述的环路热管,其特征在于,2个tec对双储液器(每个储液器对应1个tec)进行制冷。
6.如权利要求1所述的环路热管,其特征在于,所述热源设置多个,相邻的热源之间采用石墨片填充。
7.如权利要求1所述的环路热管,其特征在于,在毛细泵中设置毛细芯,采用双造孔剂nacl和g-c3n4制备镍基多孔毛细芯。
