一種電子儀器冷卻用液冷裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電子儀器冷卻用液冷裝置，包括與電子儀器內(nèi)部的發(fā)熱元器件貼合安裝的冷卻板，冷卻板上布置溫度傳感器和冷媒接口，冷卻板通過(guò)冷媒接口與高環(huán)溫冷卻回路、低環(huán)溫冷卻回路的管路相連。本實(shí)用新型在檢測(cè)到環(huán)境溫度較高時(shí)，通過(guò)高環(huán)溫冷卻回路中的相變冷媒對(duì)待冷卻電子儀器進(jìn)行液冷，換熱效率高；在檢測(cè)到環(huán)境溫度較低時(shí)，通過(guò)低環(huán)溫冷卻回路對(duì)待冷卻電子儀器進(jìn)行冷卻，且此時(shí)壓縮機(jī)不工作，僅利用冷空氣進(jìn)行冷卻，所以在低環(huán)境溫度時(shí)，有效降低能耗。本實(shí)用新型解決了高熱流密度電子儀器在高環(huán)境溫度和低環(huán)境溫度工作的適應(yīng)性，降低了在低環(huán)境溫度時(shí)的功率消耗，有效節(jié)省能源，同時(shí)避免二次熱交換，效率得到提升，并簡(jiǎn)化了構(gòu)造設(shè)計(jì)。
【專利說(shuō)明】一種電子儀器冷卻用液冷裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子儀器工作環(huán)境控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種電子儀器冷卻用液冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的電子儀器冷卻器一般為水冷方式，設(shè)計(jì)原理為壓縮制冷和水側(cè)二次換熱，效率偏低。隨著電子儀器集成化程度越來(lái)越高，電子儀器的發(fā)熱量呈現(xiàn)幾何級(jí)增長(zhǎng)，急需設(shè)計(jì)一種換熱效率高，有效減小能耗、節(jié)省能源的冷卻裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可在高溫和低溫環(huán)境下實(shí)現(xiàn)冷媒一次換熱、換熱效率高、有效節(jié)省能源的電子儀器冷卻用液冷裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:一種電子儀器冷卻用液冷裝置，包括與電子儀器內(nèi)部的發(fā)熱元器件貼合安裝的冷卻板，冷卻板上布置溫濕度傳感器和冷媒接口，冷卻板通過(guò)冷媒接口與高環(huán)溫冷卻回路、低環(huán)溫冷卻回路的管路相連。
[0005]所述冷卻板上布置的溫濕度傳感器的輸出端與電氣控制電路的中央控制器CPU的輸入端相連，中央控制器CPU的輸出端分別與高環(huán)溫冷卻回路、低環(huán)溫冷卻回路的輸入端相連。
[0006]所述高環(huán)溫冷卻回路由第三電磁閥、壓縮機(jī)、第一單向閥、冷凝器、風(fēng)機(jī)、第四電磁閥、膨脹閥和第二單向閥組成，其中，第三電磁閥、壓縮機(jī)、第一單向閥、冷凝器、第四電磁閥、膨脹閥、第二單向閥通過(guò)管路依次呈順時(shí)針?lè)较虿贾?，風(fēng)機(jī)與冷凝器相對(duì)布置，冷卻板的冷媒接口通過(guò)管路分別與第三電磁閥和第二單向閥相連；中央控制器CPU的輸出端分別與第三電磁閥、壓縮機(jī)、冷凝器、風(fēng)機(jī)、第四電磁閥的控制端相連。
[0007]所述低環(huán)溫冷卻回路由第三單向閥、冷凝器、風(fēng)機(jī)、第二電磁閥、儲(chǔ)液罐、循環(huán)泵和第一電磁閥組成，其中，第三單向閥、冷凝器、第二電磁閥、儲(chǔ)液罐、循環(huán)泵、第一電磁閥通過(guò)管路依次呈逆時(shí)針?lè)较虿贾?，風(fēng)機(jī)與冷凝器相對(duì)布置，冷卻板的冷媒接口通過(guò)管路分別與第一電磁閥和第三單向閥相連；中央控制器CPU的輸出端分別與冷凝器、風(fēng)機(jī)、第二電磁閥、循環(huán)泵、第一電磁閥的控制端相連。
[0008]所述儲(chǔ)液罐內(nèi)存儲(chǔ)的液體為相變冷媒。
[0009]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型在檢測(cè)到環(huán)境溫度較高時(shí)，通過(guò)高環(huán)溫冷卻回路中的相變冷媒對(duì)待冷卻電子儀器進(jìn)行液冷，換熱效率高；在檢測(cè)到環(huán)境溫度較低時(shí)，通過(guò)低環(huán)溫冷卻回路對(duì)待冷卻電子儀器進(jìn)行冷卻，且此時(shí)壓縮機(jī)不工作，僅利用冷空氣進(jìn)行冷卻，所以在低環(huán)境溫度時(shí)，有效降低能耗。本實(shí)用新型解決了高熱流密度電子儀器在高環(huán)境溫度和低環(huán)境溫度工作的適應(yīng)性，降低了在低環(huán)境溫度時(shí)的功率消耗，有效節(jié)省能源，同時(shí)避免二次熱交換，效率得到提升，并簡(jiǎn)化了構(gòu)造設(shè)計(jì)?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]一種電子儀器冷卻用液冷裝置，包括與待冷卻電子儀器2內(nèi)部的發(fā)熱元器件貼合安裝的冷卻板I，冷卻板I上布置溫濕度傳感器16和冷媒接口，冷卻板I通過(guò)冷媒接口與高環(huán)溫冷卻回路、低環(huán)溫冷卻回路的管路相連。所述冷卻板I上布置的溫濕度傳感器16的輸出端與電氣控制電路的中央控制器CPU的輸入端相連，中央控制器CPU的輸出端分別與高環(huán)溫冷卻回路、低環(huán)溫冷卻回路的輸入端相連，如圖1所示。溫濕度傳感器16用于采集環(huán)境溫度和濕度，通過(guò)采集溫度來(lái)判斷采用哪種冷卻模式，若溫度較高，則采用高環(huán)溫冷卻回路進(jìn)行液冷，若溫度較低，則采用低環(huán)溫冷卻回路進(jìn)行冷空氣冷卻；通過(guò)采集濕度輸入中央控制器CPU，中央控制器CPU判斷冷卻板I附近的空氣是否接近露點(diǎn)溫度，如果接近空氣的露點(diǎn)溫度，則在中央控制器CPU的控制中加載高于露點(diǎn)溫度的安全輸出溫度來(lái)控制壓縮機(jī)8的啟停，以達(dá)到防止冷卻板I表面凝露的可能性，從而保護(hù)電路板。
[0012]如圖1所示，所述高環(huán)溫冷卻回路由第三電磁閥7、壓縮機(jī)8、第一單向閥9、冷凝器
10、風(fēng)機(jī)11、第四電磁閥14、膨脹閥13和第二單向閥12組成，其中，第三電磁閥7、壓縮機(jī)
8、第一單向閥9、冷凝器10、第四電磁閥14、膨脹閥13、第二單向閥12通過(guò)管路依次呈順時(shí)針?lè)较虿贾茫L(fēng)機(jī)11與冷凝器10相對(duì)布置，冷卻板I的冷媒接口通過(guò)管路分別與第三電磁閥7和第二單向閥12相連；中央控制器CPU的輸出端分別與第三電磁閥7、壓縮機(jī)8、冷凝器10、風(fēng)機(jī)11、第四電磁閥14的控制端相連。冷凝器10和風(fēng)機(jī)11可以作為一體安裝，也可以分開(kāi)獨(dú)立安裝。
[0013]如圖1所示，所述低環(huán)溫冷卻回路由第三單向閥15、冷凝器10、風(fēng)機(jī)11、第二電磁閥6、儲(chǔ)液罐5、循環(huán)泵4和第一電磁閥3組成，其中，第三單向閥15、冷凝器10、第二電磁閥
6、儲(chǔ)液罐5、循環(huán)泵4、第一電磁閥3通過(guò)管路依次呈逆時(shí)針?lè)较虿贾茫L(fēng)機(jī)11與冷凝器10相對(duì)布置，冷卻板I的冷媒接口通過(guò)管路分別與第一電磁閥3和第三單向閥15相連；中央控制器CPU的輸出端分別與冷凝器10、風(fēng)機(jī)11、第二電磁閥6、循環(huán)泵4、第一電磁閥3的控制端相連，所述儲(chǔ)液罐5內(nèi)存儲(chǔ)的液體為相變冷媒，本裝置內(nèi)部不得采用第二種冷媒。
[0014]以下結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]本實(shí)用新型可以進(jìn)行高環(huán)境溫度和低環(huán)境溫度的冷卻模式切換:在高環(huán)境溫度時(shí)，采用壓縮式制冷技術(shù)，冷媒在冷卻板I吸收熱量后，對(duì)待冷卻電子儀器2發(fā)熱體進(jìn)行冷卻，在冷凝器10中放熱到室外空氣；在低環(huán)境溫度時(shí)，切換到循環(huán)泵4節(jié)能模式，采用循環(huán)泵4驅(qū)動(dòng)冷媒，冷媒在冷卻板I吸收待冷卻電子儀器2發(fā)熱體的熱量后在冷凝器10中放熱到室外低溫空氣。在這兩種工作模式下，風(fēng)機(jī)11和循環(huán)泵4采用轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)。
[0016]在環(huán)境溫度較高時(shí)，第一電磁閥3、第二電磁閥6關(guān)閉,第三電磁閥7、第四電磁閥14開(kāi)啟，壓縮機(jī)8啟動(dòng)工作，冷媒在管道內(nèi)部循環(huán)進(jìn)入冷凝器10，通過(guò)風(fēng)機(jī)11釋放熱量給大氣環(huán)境，高溫冷媒經(jīng)冷凝成液體后通過(guò)膨脹閥13節(jié)流進(jìn)入冷卻板1，吸收待冷卻電子儀器2發(fā)熱體熱量后回到壓縮機(jī)8再次進(jìn)行壓縮，如此往復(fù)循環(huán)，風(fēng)機(jī)11依據(jù)電氣控制要求進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，以達(dá)到溫度控制精度要求。
[0017]在環(huán)境溫度較低時(shí)，第一電磁閥3、第二電磁閥6開(kāi)啟，第三電磁閥7、第四電磁閥14關(guān)閉，循環(huán)泵4啟動(dòng)工作，冷媒在管道內(nèi)部循環(huán)進(jìn)入待冷卻電子儀器2，吸收發(fā)熱體熱量后進(jìn)入冷凝器10，在風(fēng)機(jī)11驅(qū)動(dòng)下與空氣熱交換釋放熱量后回到儲(chǔ)液罐5，風(fēng)機(jī)11、循環(huán)泵4依據(jù)電氣控制要求進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)以達(dá)到溫度控制精度要求。由于壓縮機(jī)8沒(méi)有工作，所以在低環(huán)境溫度時(shí)，本實(shí)用新型有效降低了能耗。
[0018]綜上所述，本實(shí)用新型的核心在于根據(jù)環(huán)境溫度，自動(dòng)進(jìn)行高環(huán)境溫度和低環(huán)境溫度的冷卻模式切換；在高溫環(huán)境溫度下，直接采用冷媒進(jìn)行液冷，換熱效率高；在低溫環(huán)境溫度下，壓縮機(jī)8不工作，直接采用冷空氣進(jìn)行冷卻，有效降低能耗。
【權(quán)利要求】
1.一種電子儀器冷卻用液冷裝置，其特征在于:包括與待冷卻電子儀器(2)內(nèi)部的發(fā)熱元器件貼合安裝的冷卻板(I )，冷卻板(I)上布置溫濕度傳感器(16)和冷媒接口，冷卻板(I)通過(guò)冷媒接口與高環(huán)溫冷卻回路、低環(huán)溫冷卻回路的管路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子儀器冷卻用液冷裝置，其特征在于:所述冷卻板(I)上布置的溫濕度傳感器(16)的輸出端與電氣控制電路的中央控制器CPU的輸入端相連，中央控制器CPU的輸出端分別與高環(huán)溫冷卻回路、低環(huán)溫冷卻回路的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子儀器冷卻用液冷裝置，其特征在于:所述高環(huán)溫冷卻回路由第三電磁閥(7)、壓縮機(jī)(8)、第一單向閥(9)、冷凝器(10)、風(fēng)機(jī)(11)、第四電磁閥(14)、膨脹閥(13)和第二單向閥(12)組成，其中，第三電磁閥(7)、壓縮機(jī)(8)、第一單向閥(9)、冷凝器(10)、第四電磁閥(14)、膨脹閥(13)、第二單向閥(12)通過(guò)管路依次呈順時(shí)針?lè)较虿贾?，風(fēng)機(jī)(11)與冷凝器(10)相對(duì)布置，冷卻板(I)的冷媒接口通過(guò)管路分別與第三電磁閥(7)和第二單向閥(12)相連；中央控制器CPU的輸出端分別與第三電磁閥(7)、壓縮機(jī)(8)、冷凝器(10)、風(fēng)機(jī)(11)、第四電磁閥(14)的控制端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子儀器冷卻用液冷裝置，其特征在于:所述低環(huán)溫冷卻回路由第三單向閥(15)、冷凝器(10)、風(fēng)機(jī)(11)、第二電磁閥(6)、儲(chǔ)液罐(5)、循環(huán)泵(4)和第一電磁閥(3)組成，其中，第三單向閥(15)、冷凝器(10)、第二電磁閥(6)、儲(chǔ)液罐(5)、循環(huán)泵(4)、第一電磁閥(3)通過(guò)管路依次呈逆時(shí)針?lè)较虿贾?，風(fēng)機(jī)(11)與冷凝器(10)相對(duì)布置，冷卻板(I)的冷媒接口通過(guò)管路分別與第一電磁閥(3)和第三單向閥(15)相連；中央控制器CPU的輸出端分別與冷凝器(10)、風(fēng)機(jī)(11)、第二電磁閥(6)、循環(huán)泵(4)、第一電磁閥(3)的控制端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子儀器冷卻用液冷裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)液罐(5)內(nèi)存儲(chǔ)的液體為相變冷媒。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK203704417SQ201320857370
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】陳誠(chéng), 趙鑫, 葛磊, 張超 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十六研究所