一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置

本发明涉及航空航天，具体涉及一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置。

背景技术：

1、为满足航空航天领域对天线产品超大规模、高功率、高性能负载比、多平台等要求，有源相控阵天线向着高效率、高集成、低能耗、环境适应性强的方向发展。使得其工作核心t/r组件具有数量多、大功率芯片分布密集、温升速率快的特点。同时，相控阵天线的运行受到严格的外部环境考验，如真空环境、狭窄空间和仪器重量限制等。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术存在技术问题的一种或几种，提供了一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，包括集成底板以及安装在所述集成底板一侧面上的电机、循环泵、安全阀、储能器、电磁阀、第一冷源接口、第二冷源接口、第一热源接口和第二热源接口，所述电机与所述循环泵连接并驱动循环泵运行；所述循环泵的流体输出口通过单向阀连接第一冷源接口，所述第二冷源接口通过安全阀和电磁阀连接第一热源接口，所述循环泵的流体输入口通过储能器连接有第二热源接口；

3、所述电机和储能器并排且相邻安装在所述集成底板的一侧面，所述电机安装在所述储能器的右侧，所述循环泵安装在所述储能器轴向的一端，所述安全阀安装在所述循环泵的左侧，所述单向阀安装在所述安全阀的左侧，所述电磁阀位于所述单向阀以及所述安全阀的后侧，所述电磁阀靠近所述集成底板的后侧边布置；所述第一冷源接口集成在所述单向阀上，所述第二冷源接口和第一热源接口均集成在所述电磁阀上，所述第二热源接口集成在所述循环泵上。

4、本发明的有益效果是：本发明基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置作为空间高功率载荷热管理系统中的核心散热装置，面向千瓦级大功率密度有效载荷的散热，工作时间可持续较长时间；通过回路系统连接作为热源的有效载荷和作为冷源的散热器，流体介质通过循环泵驱动循环，收集有效载荷的产热，并通过散热器进行换热，形成闭合式液冷回路，可独立完成热量的收集和管理；结构紧凑、重量轻、尺寸包络小，具有高可靠性、储存长寿命的特点，而且整体部件部署合理，维护成本低，能够适用于空间复杂环境和紧凑空间的使用要求，具有耐工作环境恶劣、环境适应性强的特点。

5、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

6、进一步，所述第一冷源接口集成在所述单向阀的左侧且朝前弯曲延伸，所述第二冷源接口集成在所述电磁阀的左侧且朝前弯曲延伸。

7、采用上述进一步方案的有益效果是：通过将两个冷源接头分别集成在单向阀以及电磁阀上，并且朝前弯曲，占用空间小，方便与冷源进行连接。

8、进一步，所述单向阀上还集成有第一加注排放阀，所述第一加注排放阀与所述单向阀和所述第一冷源接口之间的通道连通。

9、采用上述进一步方案的有益效果是：加注排放阀的设置能够实现流体工质的加注充装以及吹除排放功能。

10、进一步，所述第一加注排放阀靠近所述集成底板的前侧边布置。

11、采用上述进一步方案的有益效果是：方便与加注设备连接并进行加注。

12、进一步，所述安全阀上还集成有第二加注排放阀，所述第二加注排放阀与所述安全阀与电磁阀之间的通道连通。

13、采用上述进一步方案的有益效果是：加注排放阀的设置能够实现流体工质的加注充装以及吹除排放功能。

14、进一步，所述第二加注排放阀靠近所述集成底板的前侧边布置。

15、采用上述进一步方案的有益效果是：方便与加注设备连接并进行加注。

16、进一步，所述第一热源接口集成在所述电磁阀的上方且朝后布置，所述第二热源接口集成在所述循环泵的后侧且朝后布置。

17、采用上述进一步方案的有益效果是：两个热源接口分别集成在电磁阀以及循环泵上，并且朝后布置，占用空间小，方便与热源进行连接。

18、进一步，所述安全阀还连接有排气管路，所述排气管路布置在所述储能器的左侧且绕过所述储能器和所述电机的前侧延伸设置。

19、进一步，所述集成底板上还设有电控盒，所述电控盒分别与电机、循环泵和电磁阀电连接，所述电控盒设置在所述电机和储能器的前侧和/或后侧；循环泵转速为9500rpm～10000rpm。

20、进一步，所述集成底板的一侧面设有镂空结构和多个容纳槽，所述集成底板的另一侧面还设有加强筋，所述单向阀部分容纳在所述镂空结构内，所述电机、储能器、安全阀和电磁阀分别设置在对应的容纳槽内；所述集成底板上设有多个沉头螺钉。

21、采用上述进一步方案的有益效果是：集成底板结构稳定性好，而且局部采用镂空结构，尽可能减少高度空间的结构浪费。加强筋的设置确保了装置的结构强度。

技术特征：

1.一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，其特征在于，包括集成底板以及安装在所述集成底板一侧面上的电机、循环泵、安全阀、储能器、电磁阀、第一冷源接口、第二冷源接口、第一热源接口和第二热源接口，所述电机与所述循环泵连接并驱动循环泵运行；所述循环泵的流体输出口通过单向阀连接第一冷源接口，所述第二冷源接口通过安全阀和电磁阀连接第一热源接口，所述循环泵的流体输入口通过储能器连接有第二热源接口；

2.根据权利要求1所述一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，其特征在于，所述第一冷源接口集成在所述单向阀的左侧且朝前弯曲延伸，所述第二冷源接口集成在所述电磁阀的左侧且朝前弯曲延伸。

3.根据权利要求1所述一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，其特征在于，所述单向阀上还集成有第一加注排放阀，所述第一加注排放阀与所述单向阀和所述第一冷源接口之间的通道连通。

4.根据权利要求3所述一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，其特征在于，所述第一加注排放阀靠近所述集成底板的前侧边布置。

5.根据权利要求1所述一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，其特征在于，所述安全阀上还集成有第二加注排放阀，所述第二加注排放阀与所述安全阀与电磁阀之间的通道连通。

6.根据权利要求5所述一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，其特征在于，所述第二加注排放阀靠近所述集成底板的前侧边布置。

7.根据权利要求1所述一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，其特征在于，所述第一热源接口集成在所述电磁阀的上方且朝后布置，所述第二热源接口集成在所述循环泵的后侧且朝后布置。

8.根据权利要求1所述一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，其特征在于，所述安全阀还连接有排气管路，所述排气管路布置在所述储能器的左侧且绕过所述储能器和所述电机的前侧延伸设置。

9.根据权利要求1所述一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，其特征在于，所述集成底板上还设有电控盒，所述电控盒分别与电机、循环泵和电磁阀电连接，所述电控盒设置在所述电机和储能器的前侧和/或后侧；循环泵转速为9500rpm～10000rpm。

10.根据权利要求1所述一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，其特征在于，所述集成底板的一侧面设有镂空结构和多个容纳槽，所述集成底板的另一侧面还设有加强筋，所述单向阀部分容纳在所述镂空结构内，所述电机、储能器、安全阀和电磁阀分别设置在对应的容纳槽内；所述集成底板上设有多个沉头螺钉。

技术总结
本发明涉及一种基于泵驱循环的空间集成液冷散热装置，包括集成底板以及安装在集成底板一侧面上的电机、循环泵、安全阀、储能器和电磁阀，电机与循环泵连接；循环泵的流体输出口通过单向阀连接第一冷源接口，第二冷源接口通过安全阀和电磁阀连接第一热源接口，循环泵的流体输入口通过储能器连接有第二热源接口；电机和储能器并排且相邻安装在集成底板的一侧面，电机安装在储能器右侧，循环泵安装在储能器轴向的一端，安全阀安装在循环泵左侧，单向阀安装在安全阀左侧，电磁阀位于单向阀及安全阀的后侧，电磁阀靠近集成底板的后侧边布置；第一冷源接口集成在单向阀上，第二冷源接口和第一热源接口均集成在电磁阀上，第二热源接口集成在循环泵上。

技术研发人员：张羽,郭栋,王珂,盛强,李泽韬,吕宏宇
受保护的技术使用者：中国科学院空间应用工程与技术中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15