[发明专利]一种多工质组合式喷雾冷却装置

说明书

本发明提供一种多工质组合式喷雾冷却装置。所述冷却装置包括：支撑装置；至少两个雾化喷嘴，按照预设排列方式安装在所述支撑装置上，所述至少两个雾化喷嘴用于将与各自对应的冷却工质雾化后喷射，雾化后的所述冷却工质在待散热的介质表面形成的雾化区域重叠，其中，所述至少两个雾化喷嘴中有至少两个雾化喷嘴所对应的冷却工质不相同。所述冷却装置可选择的冷却工质种类多，实现了在多冷却工质选择条件下对介质进行高效、均匀的散热。

技术领域

本发明涉及激光器热管理技术领域，具体而言，涉及一种多工质组合式喷雾冷却装置。

背景技术

在高功率固体激光器中，对于激光增益介质的散热，存在高效率散热与低温升需求以及温度均匀分布间的矛盾。目前用于对激光增益介质散热的方法主要包括循环水对流冷却、微通道冷却等，但是这种传统的散热方式存在一些缺陷，例如循环水冷却的散热能力较差、微通道冷却结构设计复杂。

喷雾冷却是一种高效率的散热方式，目前的喷雾冷却主要采用单一冷却工质或者多工质混合溶液经同一喷嘴雾化后喷射至介质表面进行冷却散热。采用单一冷却工质时，散热效果不能达到固体激光器热管理的理想效果；采用多工质混合溶液时，需要考虑混合溶液的相溶性。因此目前的喷雾冷却方式可选择的冷却工质种类少，使这种散热方式存在局限性。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种多工质组合式喷雾冷却装置。

为了实现上述目的，本发明实施例所提供的技术方案如下所示：

本发明提供一种多工质组合式喷雾冷却装置，所述冷却装置包括：

支撑装置；至少两个雾化喷嘴，按照预设排列方式安装在所述支撑装置上，所述至少两个雾化喷嘴用于将与各自对应的冷却工质雾化后喷射，雾化后的所述冷却工质能够在待散热的介质表面形成雾化冷却区；其中，所述至少两个雾化喷嘴中有至少两个雾化喷嘴所对应的冷却工质不相同。

进一步的，所述至少两个雾化喷嘴按照预设排列方式安装，形成阵列。

进一步的，所述至少两个雾化喷嘴中对应不同的冷却工质的雾化喷嘴在斜线方向上交错安装，形成阵列。

进一步的，所述至少两个雾化喷嘴中对应不同的冷却工质的雾化喷嘴在行方向和列方向上均交错安装，形成阵列。

进一步的，所述至少两个雾化喷嘴中相邻两个雾化喷嘴之间的安装距离满足预设距离，使得相邻两个雾化喷嘴的雾化区域部分重叠。

进一步的，所述冷却装置还包括至少两个供给装置，所述至少两个供给装置通过至少两个管道与所述至少两个雾化喷嘴一一对应连接，所述至少两个供给装置分别用于提供与自身连接的雾化喷嘴所对应的冷却工质。

进一步的，所述支撑装置包括一端设置有开口的壳体，所述至少两个雾化喷嘴按照预设排列方式安装在所述壳体上与所述一端相对的另一端，所述壳体能够通过所述一端固定在所述待散热介质表面上。进一步的，所述壳体上安装有调压装置，所述调压装置用于调节所述壳体内的压力值。

进一步的，与任意一个所述雾化喷嘴对应的所述冷却工质为单一冷却工质、多种冷却工质的混合溶液、有机溶液与无机溶液的混悬液中的任意一种。

进一步的，所述冷却装置还包括冷凝吸收装置，所述冷凝吸收装置用于控制所述冷却装置的内部压力并降低所述冷却装置的内部温度。

本发明提供的所述冷却装置通过将至少两个雾化喷嘴安装在所述支撑装置上，且所述至少两个雾化喷嘴有各自对应的冷却工质，所述至少两个雾化喷嘴中至少有两个雾化喷嘴所对应的冷却工质不相同，不同的冷却工质形成的所述雾化区域为待散热介质散热。所述冷却装置可以设置不同的与所述至少两个雾化喷嘴对应的多种冷却工质，从而使所述冷却装置可选择的冷却工质种类多，实现了在多冷却工质选择条件下对待散热介质进行高效、均匀的散热。