储液器压力调节装置及方法

本发明涉及泵驱两相流热控，尤其涉及一种储液器压力调节装置及方法。

背景技术：

1、随着航空航天技术的迅猛发展，机载电子设备朝小型化和高集成化发展，单位面积热负荷呈指数级增长，高效散热技术成为其进一步发展的瓶颈。泵驱两相回路系统作为一种高效的两相传热技术，具有结构紧凑、重量轻等特点，在空间电子设备热控制方面具有明显的优势。该系统工作时需要通过调整储液器内的压力，进而调整取热器的相变温度，从而实现对电子设备的温度控制。

2、泵驱两相回路系统中的储液器最早采用充气式压力调节，需要有运动件阀门配合，而且需要携带气瓶，因此可靠性和紧凑型都较差。针对该问题，近年来发展了热控型储液器，采用电加热对储液器内液体加热蒸发提高系统压力，通过泵驱两相回路系统的低温流体与储热器换热对储液器内蒸汽进行冷凝，降低系统压力，从而实现压力调节。但低温流体冷却需要阀门调节冷却流量进而调整冷却能力，因此存在运动部件，降低了可靠性，同时其调温范围有限，多个调控过程耦合在一起，增加了系统复杂程度。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供了一种储液器压力调节装置及方法。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种储液器压力调节装置，包括：储液罐，连通于冷却液主管道，用于容纳冷却液及蒸汽；毛细芯组，设于储液罐的内壁，用于容纳及约束冷却液；毛细芯组包括：储液毛细芯，接触于冷却液的液面；吸液毛细芯，连接于储液毛细芯上表面；排液毛细芯，连接于吸液毛细芯上表面；制冷片，安装于储液罐的外壁上与排液毛细芯相对的位置，用于促进蒸汽冷凝于排液毛细芯；制热片，安装于储液罐外壁上与吸液毛细芯相对的位置，用于促进吸液毛细芯内的冷却液蒸发；储液毛细芯的孔隙尺寸大于等于吸液毛细芯，以使吸液毛细芯能够从储液毛细芯吸液；排液毛细芯的孔隙尺寸大于储液毛细芯，以使排液毛细芯能够经过吸液毛细芯向储液毛细芯排液。

3、根据本发明的实施例，储液毛细芯包括第一毛细芯；第一毛细芯为片状结构，边沿连接于储液罐的内壁，下表面接触于冷却液的液面；第一毛细芯的孔隙尺寸大于等于吸液毛细芯。

4、根据本发明的实施例，储液毛细芯还包括第二毛细芯；第二毛细芯为柱状结构，底面连接于第一毛细芯的上表面，侧面不与吸液毛细芯和排液毛细芯接触；第二毛细芯的孔隙尺寸大于第一毛细芯。

5、根据本发明的实施例，排液毛细芯的孔隙尺寸大于第二毛细芯。

6、根据本发明的实施例，吸液毛细芯和排液毛细芯为筒状结构，吸液毛细芯和排液毛细芯的外壁连接于储液罐的内壁。

7、根据本发明的实施例，制冷片远离储液罐的一面连通于冷却液分支管道，用于降低制冷片工作时产生的温度。

8、根据本发明的实施例，还包括：压力表，用于监测冷却液主管道的压力信号；控制器，用于根据压力信号，控制制冷片或制热片工作。

9、根据本发明的另一方面，还提供一种储液器压力调节方法，包括：根据控制信号，控制加热片或制冷片工作；在加热片工作的状态下，吸液毛细芯蒸发储存的冷却液并从储液毛细芯吸液以补充冷却液；储液毛细芯随升压向冷却液主管道排液；在制冷片工作的状态下，排液毛细芯吸收蒸汽在其内部冷凝的液体，并经过吸液毛细芯向储液毛细芯排液；储液毛细芯储存随降压从冷却液主管道排入储液罐的冷却液。

10、根据本发明的实施例，根据控制信号，控制加热片或制冷片工作之前，还包括：对储液罐进行抽真空处理；向储液罐充注冷却液，冷却液液位与储液毛细芯的第一毛细芯接触。

11、根据本发明的实施例，根据控制信号，控制加热片或制冷片工作包括：获取冷却液主管道的压力信号；冷却液主管道的压力信号大于目标值时，控制制冷片工作；冷却液主管道的压力信号小于目标值时，控制加热片工作。

技术特征：

1.一种储液器压力调节装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的储液器压力调节装置，其特征在于，所述储液毛细芯包括第一毛细芯；

3.根据权利要求2所述的储液器压力调节装置，其特征在于，所述储液毛细芯还包括第二毛细芯；

4.根据权利要求3所述的储液器压力调节装置，其特征在于，所述排液毛细芯的孔隙尺寸大于所述第二毛细芯。

5.根据权利要求1所述的储液器压力调节装置，其特征在于，所述吸液毛细芯和所述排液毛细芯为筒状结构，所述吸液毛细芯和所述排液毛细芯的外壁连接于所述储液罐的内壁。

6.根据权利要求1所述的储液器压力调节装置，其特征在于，所述制冷片远离所述储液罐的一面连通于冷却液分支管道，用于降低所述制冷片工作时产生的温度。

7.根据权利要求1所述的储液器压力调节装置，其特征在于，还包括：

8.一种储液器压力调节方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的储液器压力调节方法，其特征在于，所述根据控制信号，控制加热片或制冷片工作之前，还包括：

10.根据权利要求8所述的储液器压力调节方法，其特征在于，所述根据控制信号，控制加热片或制冷片工作，包括：

技术总结本发明实施例提供了一种储液器压力调节装置及方法，涉及泵驱两相流热控技术领域，储液器压力调节装置包括：储液罐；毛细芯组，设于储液罐的内壁；毛细芯组包括：储液毛细芯，吸液毛细芯，排液毛细芯；制冷片，安装于储液罐的外壁上与排液毛细芯相对的位置，用于促进蒸汽冷凝于排液毛细芯；制热片，安装于储液罐外壁上与吸液毛细芯相对的位置，用于促进吸液毛细芯内的冷却液蒸发；排液毛细芯的孔隙尺寸大于储液毛细芯；储液毛细芯的孔隙尺寸大于等于吸液毛细芯。本发明实施例提供的储液器压力调节装置具有较大压力调节范围，无需机械部件调节，可靠性高，结构简单，降低了系统密封难度及泄露可能性。技术研发人员：李勋锋,王婕妮,周敬之,陈俊霖,成克用,淮秀兰受保护的技术使用者：中国科学院工程热物理研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/11