(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111681765.2 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 中国航空工业 集团公司西安飞机设 计研究所 地址 710089 陕西省西安市阎良区人民东 路1号 (72)发明人 陈若冰　党晓民　白茹　何舟东　 (74)专利代理 机构 北京航信高科知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11526 专利代理师 刘传准 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) B64D 15/06(2006.01) (54)发明名称 一种综合液冷与防冰的热能管理系统 (57)摘要 本申请属于本申请属于航空技术领域， 特别 涉及一种综合液冷与防冰的热能管理系统， 本申 请包括增压泵， 增压泵具有沿液体流动方向的进 口与出口， 所述出口通过管道依次连接有电加温 器， 电子设备冷板， 双蒙 皮防冰结构与所述进口； 储液箱， 储液箱连接所述进口； 本申请既冷却了 液冷系统中的液冷剂， 又解决了飞机机翼或尾翼 的防冰问题， 且减少 因使用空 ‑液热交换器冷却 液冷剂带来的代偿损失。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114710922 A 2022.07.05 CN 114710922 A 1.一种综合液冷与防冰的热能管理系统， 其特 征在于， 包括： 增压泵(2)， 增压泵(2)具有沿液体流动方向的进 口与出口， 所述出口通过管道依次连 接有电加温器(4)， 电子设备冷板(6)， 双蒙皮防冰结构(7)与所述进口； 储液箱(1)， 储液箱(1)连接所述进口。 2.如权利要求1所述的综合液冷与防冰的热能管理系统， 其特征在于， 双蒙皮防冰结构 (7)的进口与出口之间通过管道连接有旁通活门(8)， 电子设备冷板(6)的出口具有温度传 感器(121)， 温度传感器(121)与旁通活门(8)分别连接有控制装置(10)， 控制装置(10)基于 温度传感器(121)控制旁通活门(8)。 3.如权利要求1所述的综合液冷与防冰的热能管理系统， 其特征在于， 增压泵(2)的所 述出口安装有压力传感器(11)， 压力传感器(11)与储 液箱(1)连接有控制装置(10)， 控制装 置(10)基于 压力传感器(1 1)控制储液箱(1)。 4.如权利要求1所述的综合液冷与防冰的热能管理系统， 其特征在于， 电加温器(4)的 出口安装有温度传感器(122)， 温度传感器(122)、 与电加温器(4)分别连接有所述控制装置 (10)， 控制装置(10)基于温度传感器(12 2)控制电加温器(4)。 5.如权利要求1所述的综合液冷与防冰的热能管理系统， 其特征在于， 储液箱(1)通过 气液分离装置(9)连接所述进口。 6.如权利要求1所述的综合液冷与防冰的热能管理系统， 其特征在于， 增压泵(2)的所 述出口与所述进口均安装有单向活门(3)。 7.如权利要求1所述的综合液冷与防冰的热能管理系统， 其特征在于， 电子设备冷板 (6)的进口与双蒙皮防冰结构(7)的进口均安装有过 滤器(5)。 8.如权利要求2所述的综合液冷与防冰的热能管理系统， 其特征在于， 双蒙皮防冰结构 (7)的出口具有温度传感器(123)， 温度传感器(123)连接控制装置(10)。 9.如权利要求4所述的综合液冷与防冰的热能管理系统， 其特征在于， 电加温器(4)的 进口安装有温度传感器(124)， 温度传感器(124)连接控制装置(10)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114710922 A 2一种综合液冷与防冰的热能管理系统 技术领域 [0001]本发明属于航空技 术领域， 涉及一种综合液冷与防冰的热能管理系统。 背景技术 [0002]随着机载电子设备的发展以及功能和复杂性的日益增长， 热载荷急剧增加， 从而 导致热流密度增大， 采用空气冷却的方式已经很难解决问题， 从而飞机上开始使用液冷系 统来解决电子设备 的散热。 液体冷却系统利用液冷剂带走电子设备 的热量。 液冷剂相比气 体(如空气)， 换热系数更高。 根据文献资料， 气体强制对流换热系数的大致范围为20～ 100W/(m2·K)， 水强制对流的换热系数是气体强制对流换热系数的百倍以上， 达到了 15000W/(m2·K)， 因此液冷系统冷却能力更强。 [0003]飞机在结冰气象条件下飞行时， 飞机 的机翼和尾翼前缘会形成的结冰， 这不仅增 加了飞机的重量， 而且破坏了飞机的气动外形， 飞机的操纵性、 稳定性下降。 有关实验和飞 行实践表明： 飞机机翼和尾翼前缘所形成的结冰， 使 得机翼和尾翼气动外形发生变化， 造成 飞机升阻比减小， 失速速度增大， 平飞速度范围减小等一系列问题， 导致飞行性能下降， 甚 至会造成飞机坠毁的事故， 严重威胁着飞行安全。 目前飞机上常使用热气防冰， 利用热传导 加热飞机 外蒙皮， 来达 到防冰的效果。 [0004]液冷系统中的液冷剂在流过机载电子设备后带走热量， 液冷剂温度升高， 为使液 冷剂可循环使用， 飞机上往往会设有空 ‑液散热器， 利用冲压空气冷却液冷剂。 这不仅造成 飞机的代偿损失， 而且将液冷剂的热量没有很好的利用。 飞机机翼或尾翼的防冰系统需要 热量加热外蒙皮， 使外表面无冰， 我们可以将液冷剂中的热量用于飞机 机翼或尾翼的防冰。 发明内容 [0005]本发明的目的： 为了合理利用液冷剂流过机载电子设备后带走的能量， 减少发动 机的引气， 提出一种综合液冷与防冰的热能管理系统。 本发明包含储液箱、 增压泵、 单向活 门、 压力传感器、 温度传感器、 过滤器、 电子设备冷板、 控制装置、 旁通活门、 双蒙皮防冰结 构、 气液分离装置 。 [0006]储液箱中的液冷剂被增压泵增压后,经循环管路、 单向活门进入电加热器， 电加热 器保证进入机载电子设备冷板的冷却液温度不至于过低。 液冷剂从电加热器出来后由过滤 器将其中的杂质过滤掉， 再进入电子设备冷板将机载电子设备产生的热量带走， 液冷剂的 温度升高。 [0007]温度较高的液冷剂通过管道， 流入双蒙皮防冰结构。 双蒙皮防冰结构实际上是一 个空‑液热交换器， 与一般空 ‑液热交换器不同的是外表 面不仅有对流换热， 还有蒸发散热、 水滴撞击引起的换热及气动力加热。 温度较高的液冷剂加热外蒙皮， 使外蒙皮表面的温度 超过0℃， 从而达到防冰的目的。 同时液冷剂的温度得以下降， 在上游压力的作用下流出双 蒙皮防冰结构。 [0008]液冷剂流出双蒙皮防冰结构后， 经过气液分离装置， 流回储液箱， 在增压泵的作用说　明　书 1/3 页 3 CN 114710922 A 3