[发明专利]一种基于相变材料的密闭空间内电子器件热控装置

权利要求书

1.一种基于相变材料的密闭空间内电子器件热控装置，其特征在于，所述装置包括：由起支撑和隔热作用的内部绝热层(102)和起增强隔热作用的外部绝热层(101)组成的外部隔热层，由外壁(103)、内壁(104)、侧壁(201)组装而成的相变材料外箱体，相变材料内箱体(105)，翅片(106)、内部支撑螺栓(107)和连接螺丝(108)；相变材料外箱体的外壁(103)紧贴内部绝热层(102)，并通过螺丝钉(108)联接，外壁(103)的上表面开有相变材料灌入口，两个相变材料外箱体的侧壁(201)使用同形状的铝合金盖板，通过高温胶与外壁固定，相变材料外箱体的内壁(104)通过长螺栓固定连接，内壁(104)采用翅片(106)和长螺栓(107)分别在侧面和上下表面支撑形成外箱体内的相变材料储存空间；相变材料内箱体(105)是薄壁矩形空壳，其穿过一个侧壁(201)并通过滑槽的方式与内壁(104)滑动连接，相变材料内箱体的上表面开有相变材料注入小孔，上、下外表面直接与电子器件发热表面贴合。

2.如权利要求1所述的基于相变材料的密闭空间内电子器件热控装置，其特征在于，所述的相变材料为石蜡基复合相变材料。

3.如权利要求1所述的基于相变材料的密闭空间内电子器件热控装置，其特征在于，所述的相变材料，其熔点的温度范围为所使用的电子器件最佳工作温度的上限以下10～20℃。

4.如权利要求1所述的基于相变材料的密闭空间内电子器件热控装置，其特征在于，所述的相变材料采用熔点为45℃～50℃温度范围内的石蜡基复合相变材料。

5.如权利要求1所述的基于相变材料的密闭空间内电子器件热控装置，其特征在于，所述的外壁(103)和内壁(104)采用机械密封或绝缘橡胶密封。

6.如权利要求1所述的基于相变材料的密闭空间内电子器件热控装置，其特征在于，所述的相变材料内箱体(105)与内壁(104)的滑动连接处使用导热硅脂。

7.如权利要求1所述的基于相变材料的密闭空间内电子器件热控装置，其特征在于，所述的外部绝热层(101)采用二氧化硅气凝胶毡制作，内部绝热层(102)采用酚醛塑料板。

8.如权利要求1所述的基于相变材料的密闭空间内电子器件热控装置，其特征在于，所述的相变材料外箱体的外壁(103)、内壁(104)和侧壁(201)以及相变材料内箱体(105)均采用铝合金6061制作。

9.如权利要求1所述的基于相变材料的密闭空间内电子器件热控装置，其特征在于，所述的相变材料的填充体积通过以下公式计算得到：

P×t×n＝Q_PCM-潜热+Q_PCM-显热+Q_Al-显热+Q_air-显热(1)

Q_PCM-潜热＝m_PCM×ΔL(2)

Q_PCM-显热＝c_p-PCMm_PCM×ΔT(3)

Q_Al-显热＝c_p-Alm_Al×ΔT(4)

V_PCM＝m_PCM/ρ_PCM(5)

各式中，P为单个器件发热功率，t为工作时间，Q_PCM-潜热为系统通过相变材料潜热吸收的热量，Q_PCM-显热为系统通过相变材料的显热吸收的热量，Q_Al-显热为系统通过铝合金材料吸收的显热，m_PCM表示相变材料的质量，m_Al表示铝合金的质量，ΔL代表相变材料的潜热，ΔT表示材料的温度变化值，c_p-PCM表示相变材料的比热容，c_p-Al表示铝合金材料的比热容，V_PCM为相变材料的填充体积，ρ_PCM为相变材料的密度。

10.如权利要求1所述的基于相变材料的密闭空间内电子器件热控装置，其特征在于，所述的翅片(106)的尺寸为长螺栓(107)露出部分尺寸的2倍。