[发明专利]大型空间环境模拟器多工况液氮制冷系统

权利要求书

1.大型空间环境模拟器多工况液氮制冷系统，包括内部设置有若干组热沉单元(11)的空间环境模拟器(1)、与若干组热沉单元对应设置的若干组单相密闭循环单元(2)，以及一个或多个液氮贮槽(3)，其中，每组热沉单元又包括多个并列设置的热沉单元(11)，每组单相密闭循环单元(2)分别包括液氮泵(21)、过冷器(22)、液氮供送管、输入总管、输出总管、控制阀门，与一个或多个液氮贮槽(3)连通的液氮供送管的一路液氮与过冷器(22)的补液口连通以提供过冷器内部的冷却液氮，另一路液氮经过稳压后与过冷器(22)的过冷管出液口一起与输入总管连通，输入总管分多个支路分别与对应一组热沉单元中的多个个热沉单元的液氮输入口连通，以供入液氮对其进行冷却，上述多个热沉单元的液氮输出口输出的液氮汇入输出总管并与过冷器(22)的过冷管进液口连通，通过过冷器内部的液氮再对过冷管内的液氮进行冷却，工作过程中，液氮泵(21)将低温液氮泵送至每组热沉单元(11)，通过流量传感器、温度传感器和压力传感器测量进入热沉单元(11)的液氮流量、温度和压力，并通过控制阀门进行开关控制，若干组单相密闭循环单元(2)与对应的若干组热沉单元(3)的配合设置，实现了大型空间环境模拟器在多工况下的液氮制冷。

2.如权利要求1所述的大型空间环境模拟器多工况液氮制冷系统，其中，过冷器(22)的顶部设置放空口，工作过程中过冷器(22)放空常开，以维持腔体内的液氮压力为一个大气压，从而保证腔体内的液氮温度为一个大气压对应的饱和温度。

3.如权利要求1所述的大型空间环境模拟器多工况液氮制冷系统，其中，输入总管输入的低温液氮经过各个热沉单元(11)后通过与空间环境模拟器内的试件进行辐射换热而升高温度，流出热沉单元(11)的高温液氮经过输出总管进入过冷器(22)的换热器(222)中，通过与过冷器(22)内的饱和液氮进行热交换来降低温度，流出换热器(222)，经液氮泵提供循环动力，使液氮在单相密闭循环单元(2)中循环，维持热沉单元(11)温度低于100K。

4.如权利要求1所述的大型空间环境模拟器多工况液氮制冷系统，其中，过冷器设置有压力表和液位计以测量其中的压力和液位高度。

5.如权利要求1所述的大型空间环境模拟器多工况液氮制冷系统，其中，输出总管与过冷器(22)之间的连通管路上设置有温度传感器，以测量过冷管(22)进液口的高温液氮的温度。

6.如权利要求1所述的大型空间环境模拟器多工况液氮制冷系统，其中，换热器(222)出液口处设置温度传感器以提供再冷却后液氮的温度。

7.如权利要求1所述的大型空间环境模拟器多工况液氮制冷系统，其中，液氮泵(21)的输入端附近设置压力表以测量液氮泵(21)的进口压力，通过液氮贮槽(3)的压力表将其压力维持在0.2MPa～0.3MPa范围内。

8.如权利要求1所述的大型空间环境模拟器多工况液氮制冷系统，其中，多个支路的管道上也分别设置控制阀门以控制液氮的流通。

9.如权利要求1-8任一项所述的大型空间环境模拟器多工况液氮制冷系统，其中，液氮泵(21)为变频液氮泵。