[发明专利]一种化学与相变复合散热装置与方法

权利要求书

1.一种化学与相变复合散热装置，其特征在于：包括工质灌、动力泵、密闭容器和喷嘴；工质灌与动力泵通过管道连接，动力泵与喷嘴通过管道连接，二氧化碳水合物和碳组成混合工质，储存在工质灌中，二氧化碳水合物和碳以1∶54-65的摩尔比混合；喷嘴设置在密闭容器空腔内部顶端，密闭容器的底部设有热沉，热沉与高热流密度的功率元件相连接，使热沉的表面热流密度在100W/cm²以上；密闭容器的上端设有出口；工质灌由保温、绝热、耐压材料制成。

2.根据权利要求1所述的化学与相变复合散热装置，其特征在于：所述连接动力泵与喷嘴的管道上设有流量计。

3.根据权利要求1所述的化学与相变复合散热装置，其特征在于：所述密闭容器上还设有温度计和压力计。

4.根据权利要求1所述的化学与相变复合散热装置，其特征在于：所述功率元件为高温反应釜，激光泵浦或者发动机燃烧室。

5.根据权利要求1所述的化学与相变复合散热装置，其特征在于：所述热沉呈平板长方体状、椭圆体或圆柱体；

6.据权利要求1所述的化学与相变复合散热装置，其特征在于：所述喷嘴为一个或者多个，使喷出的混合工质均匀覆盖整个热沉上表面。

7.一种化学与相变复合散热方法：其特征在于：二氧化碳水合物和碳以1∶54-65的摩尔比混合组成混合工质，混合工质储存在工质灌中，混合工质通过与工质灌连通的动力泵加压后，经设置在密闭容器空腔内部顶端的喷嘴喷入设置在密闭容器空腔内底部的热沉上表面，来自高热流密度功率元件的热源使热沉的表面热流密度在100W/cm²以上；密闭容器中的二氧化碳水合物在高温的热沉内表面遇热液化并汽化，利用自身的汽化潜热吸收功率元件生成的热量，降低功率元件的温度；二氧化碳水合物随后发生分解反应，分解为二氧化碳和水蒸气；碳粉在高温下与二氧化碳及水蒸气进行化学反应，生成物主要为一氧化碳和氢气，反应为吸收反应，该吸热反应使功率元件的二次散热；生成物通过出口排出，通过控制混合工质的喷入量控制密闭容器内的压力为8-10MPa，密闭容器内的温度为600-1000℃。