CN110779228A - 一种压缩驱动型两相间接冷却*** - Google Patents
一种压缩驱动型两相间接冷却*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN110779228A CN110779228A CN201911184384.6A CN201911184384A CN110779228A CN 110779228 A CN110779228 A CN 110779228A CN 201911184384 A CN201911184384 A CN 201911184384A CN 110779228 A CN110779228 A CN 110779228A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cooling system
- condenser
- cold plate
- phase
- indirect cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000006835 compression Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000007906 compression Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 33
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
本发明涉及一种压缩驱动型两相间接冷却***，其特征在于包括通过管道首尾依次相连的冷板蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器和热力膨胀阀，所述冷板蒸发器与发热器件接触并对发热器件进行冷却，冷凝器和热力膨胀阀之间的管道上设有电磁阀，冷凝器和电磁阀之间的管道上设有相连通的储液器及干燥过滤器。借由上述技术方案，本发明相比于常规单相冷板式液冷***，制冷剂在冷板内发生相变，换热系数高，热流密度大，均温性好，且介质不导电，安全性高；相比于泵驱两相间接冷却***，本发明中制冷剂能够实现比高压侧的空气或液体温度低的蒸发温度。
Description
技术领域
本发明属于冷却***技术领域，特别涉及一种压缩驱动型两相间接冷却***。
背景技术
间接冷却***又称为冷板式液冷***，目前主要的形式有常规单相冷板式液冷***、泵驱两相间接冷却***。常规单相冷板式液冷***以防冻液、去离子水等为冷却介质，冷板与发热负载接触，冷却介质在冷板内吸收发热负载产生的热量，经循环泵升压后进入换热器进行冷却，换热器实现热交换的外界介质可为液体和空气，冷却后的介质经水质处理、参数监测等部件后再次进入冷板，如此循环。
泵驱两相间接冷却***则是以氟化液、常规制冷剂等为冷却介质，液态冷却介质在冷板内发生部分相变，吸收发热负载产生的热量，随后进入冷凝器冷凝为液态，其中冷凝器处于液体和空气中实现冷却介质的冷凝作用，冷却后的介质经水质处理、参数监测部件后再次进入冷板，如此循环。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种压缩驱动型两相间接冷却***，具备换热系数高，热流密度大，均温性好，且介质不导电，安全性高。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种压缩驱动型两相间接冷却***，包括通过管道首尾依次相连的冷板蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器和热力膨胀阀，所述冷板蒸发器与发热器件接触并对发热器件进行冷却。
本发明的目的还采用以下技术措施来进一步实现。
前述的压缩驱动型两相间接冷却***，其中冷凝器和热力膨胀阀之间的管道上设有电磁阀。
前述的压缩驱动型两相间接冷却***，其中冷凝器和电磁阀之间的管道上设有相连通的储液器及干燥过滤器。
前述的压缩驱动型两相间接冷却***，其中冷凝器的出口管道上设有用于监测冷凝压力的压力传感器。
前述的压缩驱动型两相间接冷却***，其中压缩机的入口管道处设有低压开关、出口管道处设有高压开关。
借由上述技术方案，本发明与现有技术相比至少具备以下有益效果：
(1)相比于常规单相冷板式液冷***，本发明中制冷剂在冷板内发生相变，换热系数高，热流密度大，均温性好，且介质不导电，安全性高；同时，制冷剂直接通过冷板蒸发器吸收发热负载产生的热量，减小了制冷剂到防冻液再到发热负载的环节过程热阻。
(2)相比于泵驱两相间接冷却***，本发明压缩驱动型两相间接冷却***中制冷剂能够实现比冷凝器所在高压侧所处的空气或液体温度更低的蒸发温度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明一种压缩驱动型两相间接冷却***，以常规制冷剂为冷却介质，其包括通过管道首尾依次相连的冷板蒸发器1、气液分离器2、压缩机3、冷凝器4和热力膨胀阀5，冷板蒸发器1与发热器件6接触并对发热器件6进行冷却。
作为优选，冷凝器4和热力膨胀阀5之间的管道上设有电磁阀7；该电磁阀7在整个冷却***关机时需关闭以阻止高压液体进入低压侧，因为电磁阀7处于冷凝器与热力膨胀阀之间的管道上(即处于高压侧)，此处管道内为高压液态制冷剂，电磁阀可防止在关机状态下高压液态制冷剂流至低压侧，从而进一步避免开机时液体进入压缩机内对冷却***造成危害。
本实施例中，冷凝器4和电磁阀7之间的管道上设有相连接的储液器8及干燥过滤器9，该储液器8进口与冷凝器4出口相连，储液器8出口经过干燥过滤器9与热力膨胀阀进口相连，储液器用于储存冷凝器出口流出的冷却介质，干燥过滤器能够对冷却介质进行过滤，从而避免污物进入冷板蒸发器1中；热力膨胀阀5的感温包51设在冷板蒸发器的出口处，用于准确感应压缩机3的吸气温度。
本实施例中，冷凝器4的出口管道上设有用于监测冷凝压力的压力传感器10，冷凝器还包括冷凝风机41，通过冷凝风机变频PID调节控制冷凝压力；而冷板蒸发器的温度控制可以通过压缩机变频(或热力膨胀阀)PID调节冷板表面温度来实现。压缩机3的入口管道上设有低压开关31、出口管道处设有高压开关32，主要对压缩机起保护作用，当压缩机的吸气压力过低或出气压力过高时对应开关动作，压缩机停止运行以防止造成***损坏。此外，在气液分离器与冷板蒸发器之间的管路上以及冷凝器和储液器之间的管路上均设置有针阀11，该针阀11起到补充制冷剂或者对冷却***抽真空等作用。
本发明工作原理如下所述：
压缩机3进口吸入低压气态制冷剂，低压气态制冷剂在压缩机3内被压缩，温度升高，形成高温高压气态制冷剂进入循环管路的高压侧；压缩机3出口排出的高温高压气态制冷剂经过冷凝器4后变为高温高压液态制冷剂，但该液态制冷剂的温度低于压缩机出口排出的高温高压气态制冷剂。而后，高温高压液态制冷剂经过储液器8、干燥过滤器9、电磁阀7后，进入热力膨胀阀5进行节流并喷入冷板蒸发器1(低压侧)中，压力降低，变成低温低压的两相制冷剂(即气态+液态)，低温低压两相制冷剂在冷板蒸发器1内吸收发热器件6的热量后蒸发，变成低温低压的气态制冷剂，此过程中发热器件被冷却，然后气态制冷剂从冷板蒸发器1出口流出并进入气液分离器2中；该气液分离器2的作用是在冷板蒸发器中的两相制冷剂蒸发不完全的情况下可以回收其中的液态制冷剂，从而保证进入压缩机的冷却介质为气态，以此保护压缩机正常运行。最后从气液分离器2中流出低压气态制冷剂进入压缩机3进行压缩再次变成高温高压的气态制冷剂，如此循环实现对发热器件的循环冷却。值得说明的是，在上述冷却工作过程中，通过热力膨胀阀等节流装置降低制冷剂的蒸发压力，降低饱和温度，可实现低温蒸发的技术效果。低温低压气态制冷剂经压缩机升压后，提高了饱和温度，将***内热量传递给高于蒸发温度的冷凝器所在的高压侧。冷板蒸发器采用微小通道冷板，制冷剂直接在冷板蒸发器内蒸发，适应制冷剂相变的高效换热，而上述干燥过滤器对制冷剂的过滤作用也适应微小通道结构的冷板长时间正常运行而不堵塞。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种压缩驱动型两相间接冷却***，其特征在于包括通过管道首尾依次相连的冷板蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器和热力膨胀阀，所述冷板蒸发器与发热器件接触并对发热器件进行冷却。
2.根据权利要求1所述的一种压缩驱动型两相间接冷却***，其特征在于：所述冷凝器和热力膨胀阀之间的管道上设有电磁阀。
3.根据权利要求2所述的一种压缩驱动型两相间接冷却***，其特征在于：所述冷凝器和电磁阀之间的管道上设有相连通的储液器及干燥过滤器。
4.根据权利要求1所述的一种压缩驱动型两相间接冷却***，其特征在于：所述冷凝器的出口管道上设有用于监测冷凝压力的压力传感器。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种压缩驱动型两相间接冷却***，其特征在于：所述压缩机的入口管道处设有低压开关、出口管道处设有高压开关。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911184384.6A CN110779228A (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 一种压缩驱动型两相间接冷却*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911184384.6A CN110779228A (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 一种压缩驱动型两相间接冷却*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110779228A true CN110779228A (zh) | 2020-02-11 |
Family
ID=69392838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911184384.6A Pending CN110779228A (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 一种压缩驱动型两相间接冷却*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110779228A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111765661A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-13 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种多路蒸发温度的两相流冷却*** |
| CN113784582A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-12-10 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 实现流量稳定分配的泵驱两相液冷***及流量控制方法 |
| CN115107104A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-09-27 | 生益电子股份有限公司 | 一种pcb冷却钻孔*** |
| CN115342541A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-11-15 | 中煤能源研究院有限责任公司 | 相变可调式热能输送***及其控制方法 |
| CN116390430A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-07-04 | 中航光电科技股份有限公司 | 一种多联式液冷源 |
| CN116528572A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-08-01 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 单相冷板式液冷***及其控制方法和电子设备 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000227264A (ja) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Fuji Electric Co Ltd | 電子機器の冷却装置 |
| JP2001168567A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-06-22 | Fuji Electric Co Ltd | 電子機器の冷却装置 |
| CN201133739Y (zh) * | 2007-11-27 | 2008-10-15 | 翁国梁 | 热交换***的高功率省能储液器 |
| CN101452325A (zh) * | 2007-11-30 | 2009-06-10 | 中国科学院理化技术研究所 | 易于插拔发热元件的主动制冷型热管理*** |
| CN101794165A (zh) * | 2010-03-03 | 2010-08-04 | 中国科学院电工研究所 | 一种超级计算机冷却*** |
| CN205425549U (zh) * | 2016-03-14 | 2016-08-03 | 湖南华强电气股份有限公司 | 一种车载空调发热元器件的散热冷却装置 |
| CN211451432U (zh) * | 2019-11-27 | 2020-09-08 | 中航光电科技股份有限公司 | 一种压缩驱动型两相间接冷却*** |
-
2019
- 2019-11-27 CN CN201911184384.6A patent/CN110779228A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000227264A (ja) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Fuji Electric Co Ltd | 電子機器の冷却装置 |
| JP2001168567A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-06-22 | Fuji Electric Co Ltd | 電子機器の冷却装置 |
| CN201133739Y (zh) * | 2007-11-27 | 2008-10-15 | 翁国梁 | 热交换***的高功率省能储液器 |
| CN101452325A (zh) * | 2007-11-30 | 2009-06-10 | 中国科学院理化技术研究所 | 易于插拔发热元件的主动制冷型热管理*** |
| CN101794165A (zh) * | 2010-03-03 | 2010-08-04 | 中国科学院电工研究所 | 一种超级计算机冷却*** |
| CN205425549U (zh) * | 2016-03-14 | 2016-08-03 | 湖南华强电气股份有限公司 | 一种车载空调发热元器件的散热冷却装置 |
| CN211451432U (zh) * | 2019-11-27 | 2020-09-08 | 中航光电科技股份有限公司 | 一种压缩驱动型两相间接冷却*** |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111765661A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-13 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种多路蒸发温度的两相流冷却*** |
| CN113784582A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-12-10 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 实现流量稳定分配的泵驱两相液冷***及流量控制方法 |
| CN113784582B (zh) * | 2021-08-16 | 2023-01-10 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 实现流量稳定分配的泵驱两相液冷***及流量控制方法 |
| CN115107104A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-09-27 | 生益电子股份有限公司 | 一种pcb冷却钻孔*** |
| CN115107104B (zh) * | 2022-07-29 | 2023-12-05 | 生益电子股份有限公司 | 一种pcb冷却钻孔*** |
| CN115342541A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-11-15 | 中煤能源研究院有限责任公司 | 相变可调式热能输送***及其控制方法 |
| CN116390430A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-07-04 | 中航光电科技股份有限公司 | 一种多联式液冷源 |
| CN116528572A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-08-01 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 单相冷板式液冷***及其控制方法和电子设备 |
| CN116528572B (zh) * | 2023-06-21 | 2023-09-12 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 单相冷板式液冷***及其控制方法和电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110779228A (zh) | 一种压缩驱动型两相间接冷却*** | |
| CN106016875A (zh) | 压缩机余热回收式热水除霜制冷*** | |
| CN108895694B (zh) | 一种改进自复叠制冷循环***及其控制方法 | |
| CN111895689A (zh) | 一种提高宽温区应用的制冷***过冷度装置 | |
| CN108870591A (zh) | 一种粮库用蒸发冷凝式空调机组 | |
| CN104180439A (zh) | 高温型调温除湿机及其控制方法 | |
| CN103644678B (zh) | 基于低压下沸腾冷凝一体化的溶液再生装置 | |
| CN206019098U (zh) | 压缩机余热回收式热水除霜制冷*** | |
| CN112325509B (zh) | 中间冷却热回收三联供热泵*** | |
| JP2017187227A (ja) | 冷却装置 | |
| CN208832629U (zh) | 一种低温冷水机组 | |
| CN106225098A (zh) | 一种无排水保湿空调机及其使用方法 | |
| CN211451432U (zh) | 一种压缩驱动型两相间接冷却*** | |
| KR20100120323A (ko) | 칠러 시스템 | |
| CN204574584U (zh) | 一种带压力维持装置的新型节能型风冷冷水机组 | |
| CN203704446U (zh) | 一种沸腾冷凝一体化的溶液再生装置 | |
| CN202947385U (zh) | 高精度水冷式冷水机 | |
| CN106440453B (zh) | 一种分体式空气源采暖***及其控制方法 | |
| CN212619487U (zh) | 一种提高宽温区应用的制冷***过冷度装置 | |
| CN212227442U (zh) | 节能型防爆一拖多制冷加热控温*** | |
| CN108061405A (zh) | 自冷却式高性能co2跨临界热泵循环*** | |
| CN113675114A (zh) | 刻蚀设备 | |
| CN205843150U (zh) | 采用加压罐恒定热力膨胀阀前液体制冷剂压力的制冷*** | |
| CN207831735U (zh) | 带回热器与自冷却器的co2跨临界热泵循环*** | |
| CN111375294A (zh) | 无级能量调节的大型冷冻式干燥机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |