[发明专利]一种用于机载电子设备的冷却系统

说明书

本申请属于航空航天飞行器热保护、热管理技术领域，特别涉及一种用于机载电子设备的冷却系统，包括封闭循环冷却主路以及辅助冷却旁路；其中，封闭循环冷却主路包括通过第一管路依次连通的第一冷却组件、储液箱、泵以及散热器，第一冷却组件中的第一冷却板内部包括至少一个液体介质回路和至少一个气体介质回路；辅助冷却旁路采用采用发动机高压放气作为辅助气源，并通过第二管路连通至第一冷却组件的气体介质回路的入口端，以提供气体冷却介质。本申请的用于机载电子设备的冷却系统，能够将两种可消耗型冷却工质集成到同一个冷却系统中，从而使得机载电器元件的冷却更有效，以提升机载电子元件热保护与热管理水平。

技术领域

本申请属于航空航天飞行器热保护、热管理技术领域，特别涉及一种用于机载电子设备的冷却系统。

背景技术

随着超高速飞行器的巡航马赫数提升，机载热负荷显著提高，这使得机载电子元件的热保护与热管理变得至关重要。

目前，多采用以冷却水为工质的冷却系统来收集、输运并带走机载电子元件产生的余热，但是，传统的冷却系统实际运用过程中至少存在如下缺陷或不足：

1)冷却能力非常有限，只能作为机载燃料热管理系统的一种可消耗型辅助冷却手段；

2)多采用沸腾换热的形式，虽然能够提高循环的冷却容量，却会因为壁面气泡成核导致冷却通道的传热恶化。

3)采用的散热器(用于带走冷却工质流经冷却板时收集的热量以完成冷却循环)一般为辐射散热器或升华散热器。然而辐射散热器的效率因受到辐射表面材料与温度的影响使得散热的稳定性欠佳，而升华散热器只适用于外部环境为稀薄大气或真空的场合。

综上，如何有效提高冷却工质的冷却能力以及设计性能更佳的散热器对于增强循环的效率与可靠性至关重要。不仅如此，如何充分利用有限的机载条件来改善循环也是有前景的研究方向。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种用于机载电子设备的冷却系统。

本申请公开了一种用于机载电子设备的冷却系统，包括封闭循环冷却主路以及辅助冷却旁路，其中，所述封闭循环冷却主路包括第一管路以及通过第一管路依次连通的：

第一冷却组件，用于对预冷却的机载电子设备进行冷却，所述第一冷却组件包括至少一个第一冷却板，每个所述第一冷却板内部包括至少一个液体介质回路和至少一个气体介质回路，其中，所述液体介质回路中采用液体作为冷却介质，所述气体介质回路中采用气体作为冷却介质；

储液箱，用于存储液体冷却介质；

泵，用于对所述封闭循环冷却主路中液体冷却介质的循环流动提供动力；

散热器，所述散热器通过第一管路连接至所述第一冷却组件12中的的液体介质回路的入口端，用于对将要流入该入口端的液体冷却介质进行散热降温；

所述辅助冷却旁路包括：

辅助气源，所述辅助气源采用发动机高压放气源，并通过第二管路连通至所述第一冷却组件的气体介质回路的入口端，以提供气体冷却介质，最后再从所述气体介质回路的出口端排出。

根据本申请的至少一个实施方式，所述封闭循环冷却主路还包括：

第二冷却组件，设置在所述泵与所述散热器之间的第一管路上，用于对预冷却的机载电子设备进行冷却，其中，所述第二冷却组件包括至少一个第二冷却板，每个所述第二冷却板内部包括至少一个液体介质回路，并采用所述第一管路中的液体作为冷却介质；

所述辅助冷却旁路还包括：

喷射器，所述喷射器包括沿其轴向方向设置的第一入口和第一出口，以及沿其径向方向设置且靠近所述第一入口的第二入口，其中，所述第一入口连通至所述第一冷却组件的气体介质回路的出口端；