[发明专利]基于空气膨胀制冷的机载发热元件的冷却系统及方法

摘要

一种基于空气膨胀制冷的机载发热元件的冷却系统及方法，属机载设备冷却领域。它包括高热流发热元件喷雾冷却循环子系统、空气膨胀制冷循环子系统和蓄冷器（7）。其中高热流发热元件喷雾冷却循环子系统包括：缓冲罐（8），循环泵（9），过滤器（10），流量调节阀（11）喷雾腔（14），旁通阀（15）。其中空气膨胀制冷循环子系统包括：初级换热器（2）,次级换热器（4），水分离器（5），涡轮（6），风扇（16）。该系统能对高热流发热元件实现快速散热，并且通过蓄冷器达到多次循环散热的目的；中间蓄冷器结构，充分利用发热元件工作时间间隔以及相变材料相变潜热大的特点，大大减少了系统设备体积，满足机载设备要求。

主权项

一种基于空气膨胀制冷的机载发热元件的冷却系统；其特征在于：本系统包括高热流发热元件喷雾冷却循环子系统和空气膨胀制冷循环子系统；还包括连接上述两个子系统且内填充相变介质的蓄冷器（7）；其中高热流发热元件喷雾冷却循环子系统包括：缓冲罐（8），循环泵（9），过滤器（10），流量调节阀（11）喷雾腔（14），旁通阀（15）；喷雾腔（14）内包含冷却喷嘴（12）及发热元件（13）；喷雾腔（14）出口分成两路，一路与旁通阀（15）第一端相连，另一路与蓄冷器（7）第一边入口相连，蓄冷器（7）第一边出口依次经过缓冲罐（8）、循环泵（9）后与旁通阀（15）第二端并联，并联后再依次经过过滤器（10）、流量调节阀（11）后与冷却喷嘴（12）相连；其中空气膨胀制冷循环子系统包括：初级换热器（2）,次级换热器（4），水分离器（5），涡轮（6），风扇（16）；发动机引气入口（1）依次经过初级换热器（2）热边、次级换热器（4）热边、水分离器（5）、涡轮（6）与蓄冷器（7）第二边入口相连；蓄冷器（7）第二边出口与次级换热器（4）冷边入口相连，冲压空气与初级换热器（2）冷边入口相连，次级换热器（4）冷边出口与初级换热器（2）冷边出口同时受到到风扇（16）的旋转抽吸。