本發(fā)明涉及換熱，特別是一種基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科研活動中，對裝置或材料的降溫需求日益增長且對降溫效果的要求愈發(fā)嚴(yán)格。傳統(tǒng)的降溫方式主要包括風(fēng)冷、水冷以及使用制冷壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)等。風(fēng)冷方式降溫速度相對較慢，且對于環(huán)境溫度敏感，當(dāng)環(huán)境溫度較高時，散熱效率會顯著降低；水冷雖然降溫速度較快，但需要復(fù)雜的水循環(huán)系統(tǒng)，包括水泵、水箱、冷卻塔等設(shè)備，不僅占地面積大，而且存在水資源浪費(fèi)和可能的漏水風(fēng)險；制冷壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)則存在能耗高、設(shè)備復(fù)雜、維護(hù)成本高以及可能對環(huán)境造成一定影響的缺陷。因此，尋找一種更加高效、環(huán)保、節(jié)能且易于控制的降溫方式顯得非常必要。

2、近年來，co2因其環(huán)保性和優(yōu)異熱物性被應(yīng)用于冷卻領(lǐng)域，如通過維持co2超臨界狀態(tài)提升換熱性能，但是長期維持該狀態(tài)會使得能耗增加，且控溫難度較大，實(shí)際工程之中容易發(fā)生相分離。

3、因此，我方提出一種基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，能夠針對服務(wù)器以及其他發(fā)熱設(shè)備進(jìn)行實(shí)現(xiàn)快速降溫，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控溫，減少人力成本，提升工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)中存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明所要解決的問題在于如何實(shí)現(xiàn)工作裝置的高效降溫。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，其包括，降溫組件，包括調(diào)控件以及噴射件，所述調(diào)控件通過調(diào)節(jié)壓力以及溫度參數(shù)改變co2形態(tài)；所述噴射件與所述調(diào)控件之間通過輸入管連接；換熱組件，包括冷板以及回收件，所述冷板與需要進(jìn)行降溫的裝置緊密貼合；所述回收件與所述調(diào)控件連通。

4、作為本發(fā)明所述基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述調(diào)控件包括存儲罐、第一增壓器以及第一控溫器，所述存儲罐與所述第一增壓器之間通過所述輸入管連接；

5、所述第一增壓器與所述第一控溫器之間通過所述輸入管連接。

6、作為本發(fā)明所述基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述存儲罐內(nèi)的co2經(jīng)過所述第一增壓器以及所述第一控溫器轉(zhuǎn)變?yōu)閬喤R界狀態(tài)。

7、作為本發(fā)明所述基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述噴射件包括與所述第一控溫器通過所述輸入管連接的若干噴頭以及設(shè)置于所述噴頭上的進(jìn)氣口；

8、所述進(jìn)氣口上連接有進(jìn)氣管以及設(shè)置于所述進(jìn)氣管一端的空壓機(jī)。

9、作為本發(fā)明所述基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：通過控制所述第一增壓器的壓力來控制所述噴頭的流量。

10、作為本發(fā)明所述基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：通過所述空壓機(jī)向所述噴嘴內(nèi)輸送氣體，所述亞臨界狀態(tài)的co2轉(zhuǎn)變?yōu)闅夤袒旌衔铩?/p>

11、作為本發(fā)明所述基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述冷板的進(jìn)口處設(shè)置有螺紋與所述噴頭通過螺栓密封連接；

12、所述冷板的進(jìn)口的螺紋數(shù)量與所述冷板面積大小成正比，所述冷板面積越大，所述冷板進(jìn)口的螺紋數(shù)量越多；

13、所述噴頭數(shù)量與所述冷板進(jìn)口的螺紋數(shù)量相匹配。

14、作為本發(fā)明所述基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述回收件包括co2提純器，所述co2提純器與所述冷板出口連接。

15、作為本發(fā)明所述基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述回收件還包括第二增壓器以及第二控溫器，所述第二增壓器與所述co2提純器通過管道連接，所述第二增壓器與所述第二控溫器通過輸入管連接，所述第二控溫器通過回收管與所述輸入管連通。

16、作為本發(fā)明所述基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：通過所述第二增壓器以及所述第二控溫器的co2由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。

17、本發(fā)明有益效果為：

18、1、通過噴嘴噴射出的固態(tài)干冰微粒升華潛熱與氣體顯熱的協(xié)同利用，提升了整體的冷卻效率；

19、2、同時由于co2的特性，相較于液冷散熱等方式，不用擔(dān)心泄露的衍生問題，即便發(fā)生泄漏，也不會對設(shè)備造成損傷；

20、3、同時由于整體系統(tǒng)未曾用到大功率設(shè)備，整體系統(tǒng)的能耗很低，且最終能夠?qū)崿F(xiàn)co2的循環(huán)利用；

21、4、該系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)更為緊湊，無需復(fù)雜的水處理系統(tǒng)或風(fēng)扇散熱，減少了維護(hù)成本和空間占用；

22、5、通過調(diào)節(jié)液態(tài)co2的增壓程度、流量以及噴嘴數(shù)量，可以精確控制降溫速率和最終溫度，滿足不同應(yīng)用場景的需求；

23、6、適用于電子設(shè)備散熱、新能源汽車電池?zé)峁芾?、精密儀器冷卻、生物樣本保存等多個領(lǐng)域，具有廣闊的市場應(yīng)用潛力。

技術(shù)特征：

1.一種基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，其特征在于：包括，

2.如權(quán)利要求1所述的基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述調(diào)控件（1-1）包括存儲罐（1-1-1）、第一增壓器（1-1-2）以及第一控溫器（1-1-3），所述存儲罐（1-1-1）與所述第一增壓器（1-1-2）之間通過所述輸入管（1-3）連接；

3.如權(quán)利要求2所述的基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述存儲罐（1-1-1）內(nèi)的co2經(jīng)過所述第一增壓器（1-1-2）以及所述第一控溫器（1-1-3）轉(zhuǎn)變?yōu)閬喤R界狀態(tài)。

4.如權(quán)利要求3所述的基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述噴射件（1-2）包括與所述第一控溫器（1-1-3）通過所述輸入管（1-3）連接的若干噴頭（1-2-1）以及設(shè)置于所述噴頭（1-2-1）上的進(jìn)氣口（1-2-2）；

5.如權(quán)利要求4所述的基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，其特征在于：通過控制所述第一增壓器（1-1-2）的壓力來控制所述噴頭（1-2-1）的流量。

6.如權(quán)利要求5所述的基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，其特征在于：通過所述空壓機(jī)（1-2-4）向所述噴嘴（1-2-1）內(nèi)輸送氣體，所述亞臨界狀態(tài)的co2轉(zhuǎn)變?yōu)闅夤袒旌衔铩?/p>

7.如權(quán)利要求6所述的基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述冷板（2-1）的進(jìn)口處設(shè)置有螺紋與所述噴頭（1-2-1）通過螺栓密封連接；

8.如權(quán)利要求7所述的基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述回收件（2-2）包括co2提純器（2-2-1），所述co2提純器（2-2-1）與所述冷板（2-1）出口連接。

9.如權(quán)利要求8所述的基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述回收件（2-2）還包括第二增壓器（2-2-2）以及第二控溫器（2-2-3），所述第二增壓器（2-2-2）與所述co2提純器（2-2-1）通過管道連接，所述第二增壓器（2-2-2）與所述第二控溫器（2-2-3）通過輸入管（1-3）連接，所述第二控溫器（2-2-3）通過回收管（2-2-4）與所述輸入管（1-3）連通。

10.如權(quán)利要求9所述的基于co2雪花特性的換熱系統(tǒng)，其特征在于：通過所述第二增壓器（2-2-2）以及所述第二控溫器（2-2-3）的co2由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于CO<subgt;2</subgt;雪花特性的換熱系統(tǒng)，涉及冷卻領(lǐng)域，基于CO<subgt;2</subgt;雪花特性的換熱系統(tǒng)包括降溫組件以及換熱組件，通過降熱組件對液態(tài)CO<subgt;2</subgt;的增壓控溫，使得液態(tài)CO<subgt;2</subgt;在到達(dá)噴頭之前變?yōu)閬喤R界狀態(tài)，在通過噴頭的時候，通過增加壓縮后的氣態(tài)物質(zhì)，使得最終從噴頭之中噴射出來的物質(zhì)為固態(tài)雪花以及氣體的混合物，在氣固混合物進(jìn)入到冷板之后，隨著固態(tài)雪花撞擊冷板造成的升華吸熱，以及低溫的氣態(tài)CO<subgt;2</subgt;以及空氣混合物流經(jīng)冷板內(nèi)部帶走冷板的顯熱，使得冷板溫度迅速降低，繼而對需要降溫的設(shè)備進(jìn)行快速降溫。

技術(shù)研發(fā)人員：黃英杰,姚杰,徐龍秀,房佳,孫克強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：捷微智能科技（江蘇）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15