CN212116004U - 一种翅片结构复合型储热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种翅片结构复合型储热装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体的内部设置有翅片结构和相变材料，所述壳体上设置有用以提供热量的导热部件和用以通电所述导热部件工作的控制装置。本实用新型的有益效果在于：与传统的复合相变结构相比，本实用新型采用多种结构配合可以迅速地将热传递到内部各个位置，特别是高度较高的产品，另外，本实用新型提供翅片结构代替泡沫结构，翅片结构属于冲压件，可以实现大批量生产，成本大大地低于泡沫结构。

Description

一种翅片结构复合型储热装置

技术领域

本实用新型涉及储能散热领域，具体涉及一种翅片结构复合型储热装置。

背景技术

目前很多的电力系统、航空、导弹和其他冷却场合都可能应用到周期性工作的器件，器件的热损耗即为脉冲热源，为实现器件的散热，若配置的散热器散热能力过低，会造成器件短时温度过高，器件损坏，若配置的散热器散热能力过大，会造成资源的浪费，冷却效率低下。

随着航天技术的不断发展，卫星平台呈现多任务、多功能、大功耗发展趋势，星载电子设备安装密度、单机功耗通量不断增大，设备集成度高、功耗密度大对整星热控产品的控温、热量收集、传输、排散能力提出了更高的要求。

对于瞬时大功率间歇工作的模式的设备，由于热量瞬时超出了散热通道的散热能力，热量将在设备积聚，引起设备温度瞬时飙升，有可能超出设备的工作温度上限，危害设备的安全，传统的散热器不具备设备温度稳定的能力。

相变材料可以根据其相变的形式分为四类：固-液相变材料、固-气相变材料、液-气相变材料和固-固相变材料。其中固-液相变材料由于其较大的相变潜热以及较广的相变温度范围，成为应用最广泛的相变材料，单由于其在吸热发生相变成为液体后，具有流动性，容易发生泄漏，需要进行封装，此外，固-液相变材料普遍存在的另一个问题就是导热系数小、换热性能差，传统的复合相变结构仅仅将相变材料与泡沫金属简单的复合在一起，较少考虑到复合相变材料的内部导热问题，传统的复合相变结构多为泡沫结构和石蜡，由于泡沫结构如泡沫铜、泡沫铝、泡沫碳等价格昂贵，制约了相变材料在储热领域的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种翅片结构复合型储热装置，以解决上述问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种翅片结构复合型储热装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体的内部设置有翅片结构和相变材料，所述壳体上设置有用以提供热量的导热部件和用以通电所述导热部件工作的控制装置。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述壳体的内部还设置有热管，所述热管呈U型结构设置或呈L型结构设置。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述壳体上还设置有均温板，所述均温板设置在所述壳体与所述导热部件之间。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述壳体上还设置有均温板和设置在所述壳体内部的热管，所述均温板设置在所述壳体与所述导热部件之间，所述热管呈U型结构横向布置在所述壳体的内部。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述翅片结构采用铝材质或铜材质。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述相变材料为石蜡。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述导热部件为热源。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述壳体的内部为密闭腔体。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述壳体采用铜材料或铝材料。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述热管采用铜材料或铝材料。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型的有益效果在于：与传统的复合相变结构相比，本实用新型采用多种结构配合可以迅速地将热传递到内部各个位置，特别是高度较高的产品，另外，本实用新型提供翅片结构代替泡沫结构，翅片结构属于冲压件，可以实现大批量生产，成本大大地低于泡沫结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

图3是本实用新型实施例3的结构示意图。

图4是本实用新型实施例4的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本实用新型。

实施例1

参见图1所示的一种翅片结构复合型储热装置，包括壳体100a，壳体100a的内部为密闭腔体。壳体100a采用铜材料或铝材料。壳体100a的内部设置有翅片结构200a和相变材料300a，翅片结构200a采用铜材质或铝材质。相变材料300a优选为石蜡。具体地，翅片结构200a可根据实际情况可以开孔、打凸包、翻边等形式增加表面面积和减轻重量。壳体100a上设置有用以提供热量的导热部件400a和用以通电导热部件400a工作的控制装置(图中未示出)。导热部件400a优选为为热源。本实施例中的壳体100a的内部还设置有热管500a，热管500a呈U型结构设置。热管500a采用铜材料或者铝材料。具体地，U型热管500a的数量可根据实际的功率大小来确定。

本实施例1的工作原理如下：

首先通过控制装置通电导热部件400a工作，导热部件400a将一部分电能转换为热能，将热量传递到壳体100a上，翅片结构200a、相变材料300a和U型热管500a与壳体100a接触，壳体100a上的热量一部分传递给U型热管500a上，一部分传递给翅片结构200a上，剩下的一部分直接传递给相变材料300a，U型热管500a属于超导体，U型热管500a迅速地将热量传递到壳体100a顶部，翅片结构200a与U型热管500a接触，因此，热量传到翅片结构200a上，再传到相变材料300a上，由于相变材料300a导热系数低，只有0.12w/m*k左右，所以需要导热骨架将热量迅速地传到其他位置，将热量在壳体100a内部迅速地扩散，相变材料300a升温，当达到其熔点时，固态液化成液体，吸收大量的热量，使导热部件400a的温度控制在安全范围内，当导热部件400a停止工作时，热量通过壳体100a散热(根据具体的实际情况，壳体上是否设计齿状结构，散热方式选择风冷、水冷或者自然散热)，相变材料300a温度降低到熔点温度以下，液态固化成固态。

实施例2

参见图2所示的一种翅片结构复合型储热装置，包括壳体100b，壳体100b的内部为密闭腔体。壳体100b采用铜材料或铝材料。壳体100b的内部设置有翅片结构200b和相变材料300b，翅片结构200b采用铜材质或铝材质。相变材料300b优选为石蜡。具体地，翅片结构200b可根据实际情况可以开孔、打凸包、翻边等形式增加表面面积和减轻重量。壳体100b上设置有用以提供热量的导热部件400b和用以通电导热部件400b工作的控制装置(图中未示出)。导热部件400b优选为为热源。本实施例中的壳体100b的内部还设置有热管500b，热管500b呈L型结构设置。热管500b采用铜材料或者铝材料。具体地，L型热管500b的数量可根据实际的功率大小来确定。

本实施例2的工作原理如下：

首先通过控制装置通电导热部件400b工作，导热部件400b将一部分电能转换为热能，将热量传递到壳体100b上，翅片结构200b、相变材料300b和L型热管500b与壳体100b接触，壳体100b上的热量一部分传递给L型热管500b上，一部分传递给翅片结构200b上，剩下的一部分直接传递给相变材料300b，L型热管500b属于超导体，L型热管500b迅速地将热量传递到壳体100b顶部，翅片结构200b与L型热管500b接触，因此，热量传到翅片结构200b上，再传到相变材料300b上，由于相变材料300b导热系数低，只有0.12w/m*k左右，所以需要导热骨架将热量迅速地传到其他位置，将热量在壳体100b内部迅速地扩散，相变材料300b升温，当达到其熔点时，固态液化成液体，吸收大量的热量，使导热部件400b的温度控制在安全范围内，当导热部件400b停止工作时，热量通过壳体100b散热(根据具体的实际情况，壳体上是否设计齿状结构，散热方式选择风冷、水冷或者自然散热)，相变材料300b温度降低到熔点温度以下，液态固化成固态。

实施例3

参见图3所示的一种翅片结构复合型储热装置，包括壳体100c，壳体100c的内部为密闭腔体。壳体100c采用铜材料或铝材料。壳体100c的内部设置有翅片结构200c和相变材料300c，翅片结构200c采用铜材质或铝材质。相变材料300c优选为石蜡。具体地，翅片结构200c可根据实际情况可以开孔、打凸包、翻边等形式增加表面面积和减轻重量。壳体100c上设置有用以提供热量的导热部件400c和用以通电导热部件400c工作的控制装置(图中未示出)。导热部件400c优选为为热源。本实施例中的壳体100c上还设置有均温板500c，均温板500c设置在壳体100c与导热部件400c之间。具体地，均温板500c的内部为真空腔体501c。

本实施例3的工作原理如下：

首先通过控制装置通电导热部件400c工作，导热部件400c将一部分电能转换为热能，将热量传递到均温板500c上，均温板500c属于超导体，迅速将热扩散到壳体底部，翅片结构200c、相变材料300c与壳体100c接触，壳体100c上的热量一部分传递给相变材料300c，剩下的一部分直接传递给翅片结构200c，热量传到翅片结构200c，再传到相变材料300c上，由于相变材料300c导热系数低，只有0.12w/m*k左右，所以需要导热骨架将热量迅速地传到其他位置，将热量在壳体100c内部迅速地扩散，相变材料300c升温，当达到其熔点时，固态液化成液体，吸收大量的热量，使导热部件400c的温度控制在安全范围内，当导热部件400c停止工作时，热量通过壳体100c散热(根据具体的实际情况，壳体上是否设计齿状结构，散热方式选择风冷、水冷或者自然散热)，相变材料300c温度降低到熔点温度以下，液态固化成固态。

实施例4

参见图4所示的一种翅片结构复合型储热装置，包括壳体100d，壳体100d的内部为密闭腔体。壳体100d采用铜材料或铝材料。壳体100d的内部设置有翅片结构200d和相变材料300d，翅片结构200d采用铜材质或铝材质。相变材料300d优选为石蜡。具体地，翅片结构200d可根据实际情况可以开孔、打凸包、翻边等形式增加表面面积和减轻重量。壳体100d上设置有用以提供热量的导热部件400d和用以通电导热部件400d工作的控制装置(图中未示出)。导热部件400d优选为为热源。本实施例中的壳体100d上还设置有均温板500d和设置在壳体100d内部的热管600d，均温板500d设置在壳体100d与导热部件400d之间，热管600d呈U型结构横向布置在壳体100d的内部。具体地，均温板500d的内部为真空腔体501d。

本实施例4的工作原理如下：

首先通过控制装置通电导热部件400d工作，导热部件400d将一部分电能转换为热能，将热量传递到均温板500d上，均温板500d属于超导体，迅速将热扩散到壳体100d底部，热管600d、翅片结构200d、相变材料300d与壳体100d接触，壳体100d上的热量一部分传递给热管600d，一部分传递给翅片结构200d，剩下的一部分直接传递给相变材料300d，热管600d属于超导体，热管600d迅速地将热量传递到壳体100d顶部，翅片结构200d与热管600d接触，因此，热量传到翅片结构200d上，再传到相变材料300d上，由于相变材料300d导热系数低，只有0.12w/m*k左右，所以需要导热骨架将热量迅速地传到其他位置，将热量在壳体100d内部迅速地扩散，相变材料300d升温，当达到其熔点时，固态液化成液体，吸收大量的热量，使导热部件400d的温度控制在安全范围内，当导热部件400d停止工作时，热量通过壳体100d散热(根据具体的实际情况，壳体上是否设计齿状结构，散热方式选择风冷、水冷或者自然散热)，相变材料300d温度降低到熔点温度以下，液态固化成固态。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种翅片结构复合型储热装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体的内部设置有翅片结构和相变材料，所述壳体上设置有用以提供热量的导热部件和用以通电所述导热部件工作的控制装置，所述壳体上还设置有均温板，所述均温板设置在所述壳体与所述导热部件之间。

2.如权利要求1所述的一种翅片结构复合型储热装置，其特征在于，所述壳体的内部还设置有热管，所述热管呈U型结构设置或呈L型结构设置。

3.如权利要求1所述的一种翅片结构复合型储热装置，其特征在于，所述壳体上还设置有均温板和设置在所述壳体内部的热管，所述均温板设置在所述壳体与所述导热部件之间，所述热管呈U型结构横向布置在所述壳体的内部。

4.如权利要求1所述的一种翅片结构复合型储热装置，其特征在于，所述翅片结构采用铝材质或铜材质。

5.如权利要求1所述的一种翅片结构复合型储热装置，其特征在于，所述相变材料为石蜡。

6.如权利要求1所述的一种翅片结构复合型储热装置，其特征在于，所述导热部件为热源。

7.如权利要求1所述的一种翅片结构复合型储热装置，其特征在于，所述壳体的内部为密闭腔体。

8.如权利要求1所述的一种翅片结构复合型储热装置，其特征在于，所述壳体采用铜材料或铝材料。

9.如权利要求2所述的一种翅片结构复合型储热装置，其特征在于，所述热管采用铜材料或铝材料。

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