一種寬溫區(qū)高效液冷循環(huán)溫控裝置及其控制方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種寬溫區(qū)高效液冷循環(huán)溫控裝置，包括主控系統(tǒng)、壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、板式換熱器、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)液箱和循環(huán)泵，還包括空冷器、溫度傳感器、壓力傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥和第七電磁閥。本發(fā)明專利技術(shù)還提供一種寬溫區(qū)高效液冷循環(huán)溫控裝置的控制方法。本發(fā)明專利技術(shù)在高溫環(huán)境子通過自循環(huán)液體降低冷凝器中制冷劑的冷凝溫度，提高了高溫環(huán)境下的制冷效率，在低溫環(huán)境下使用強(qiáng)制空氣冷卻模式，可以降低功率消耗，有效節(jié)省能源。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種寬溫區(qū)高效液冷循環(huán)溫控裝置及其控制方法
本專利技術(shù)涉及電子設(shè)備工作內(nèi)環(huán)境控制
，具體是一種寬溫區(qū)高效液冷循環(huán)溫控裝置及其控制方法。
技術(shù)介紹
隨著電子設(shè)備集成化程度越來越高，電子設(shè)備的發(fā)熱量呈現(xiàn)幾何級(jí)增長，熱量無法及時(shí)導(dǎo)出會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備工作效率低下，甚至元器件燒毀。傳統(tǒng)的液冷制冷循環(huán)方式是利用壓縮制冷，降低液體溫度后，輸送低溫載冷液體經(jīng)過外接熱負(fù)載進(jìn)行往復(fù)循環(huán)，降低熱負(fù)載工作溫度。但是對(duì)于特種行業(yè)而言，在高溫環(huán)境下，壓縮制冷的排氣溫度和冷凝溫度會(huì)很高，不利于長時(shí)間工作；在低溫環(huán)境下，壓縮制冷的方式容易導(dǎo)致壓縮機(jī)出現(xiàn)類似液擊損壞這樣的故障現(xiàn)象，也不利于長時(shí)間工作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種寬溫區(qū)高效液冷循環(huán)溫控裝置及其控制方法，利用壓縮機(jī)制冷的回液溫度較低的特點(diǎn)，對(duì)經(jīng)過冷凝器的空氣溫度進(jìn)行降低，從而達(dá)到有效緩和高冷凝溫度，提升制冷效率的目的；利用低溫環(huán)境下空氣溫度較低的特點(diǎn)，間接使用低溫空氣對(duì)電子器件工作溫度進(jìn)行降低。本專利技術(shù)的技術(shù)方案為：一種寬溫區(qū)高效液冷循環(huán)溫控裝置，包括主控系統(tǒng)、壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、板式換熱器、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)液箱和循環(huán)泵，所述壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和板式換熱器通過管路依次循環(huán)連接，所述儲(chǔ)液箱的出液口與循環(huán)泵的進(jìn)液口通過管路連接，所述風(fēng)機(jī)設(shè)置在冷凝器的一側(cè)，該裝置還包括空冷器、溫度傳感器、壓力傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥和第七電磁閥；所述空冷器設(shè)置在冷凝器的一側(cè)，空氣氣流由空冷器流向冷凝器；所述溫度傳感器用于檢測環(huán)境溫度，所述壓力傳感器設(shè)置在冷凝器出口，用于檢測冷凝器出口的空氣飽和壓力；所述溫度傳感器和壓力傳感器的輸出端與主控系統(tǒng)的輸入端連接，所述主控系統(tǒng)的輸出端分別與壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥和第七電磁閥的控制輸入端連接；所述第一電磁閥設(shè)置在循環(huán)泵的出液口與板式換熱器的進(jìn)液口之間的管路上；所述第二電磁閥設(shè)置在循環(huán)泵的出液口與空冷器的進(jìn)液口之間的管路上；所述第三電磁閥設(shè)置在空冷器的出液口與儲(chǔ)液箱的進(jìn)液口之間的管路上；所述第四電磁閥設(shè)置在外接熱負(fù)載的出液口與儲(chǔ)液箱的進(jìn)液口之間的管路上；所述第五電磁閥設(shè)置在外接熱負(fù)載的出液口與空冷器的進(jìn)液口之間的管路上；所述第六電磁閥設(shè)置在空冷器的出液口與外接熱負(fù)載的進(jìn)液口之間的管路上；所述第七電磁閥設(shè)置在板式換熱器的出液口與外接熱負(fù)載的進(jìn)液口之間的管路上。所述的一種寬溫區(qū)高效液冷循環(huán)溫控裝置的控制方法，該方法包括以下步驟：（1）主控系統(tǒng)對(duì)溫度傳感器檢測的環(huán)境溫度信息進(jìn)行判斷，若為常溫環(huán)境，則執(zhí)行步驟（2），若為低溫環(huán)境，則執(zhí)行步驟（3），若為高溫環(huán)境，則執(zhí)行步驟（4）；（2）主控系統(tǒng)控制第一電磁閥、第四電磁閥和第七電磁閥開啟，第二電磁閥、第三電磁閥、第五電磁閥和第六電磁閥關(guān)閉；循環(huán)泵將儲(chǔ)液箱內(nèi)的循環(huán)液體經(jīng)第一電磁閥輸送至板式換熱器進(jìn)行冷卻，冷卻后的循環(huán)液體經(jīng)第七電磁閥到達(dá)外接熱負(fù)載，吸收外接熱負(fù)載的熱量后，經(jīng)第四電磁閥回到儲(chǔ)液箱；（3）主控系統(tǒng)控制第二電磁閥、第四電磁閥和第六電磁閥開啟，第一電磁閥、第三電磁閥、第五電磁閥和第七電磁閥關(guān)閉；循環(huán)泵將儲(chǔ)液箱內(nèi)的循環(huán)液體經(jīng)第二電磁閥輸送至空冷器，利用低溫空氣氣流進(jìn)行冷卻，冷卻后的循環(huán)液體經(jīng)第六電磁閥到達(dá)外接熱負(fù)載，吸收外接熱負(fù)載的熱量后，經(jīng)第四電磁閥回到儲(chǔ)液箱；（4）主控系統(tǒng)對(duì)壓力傳感器檢測的冷凝器出口的空氣飽和壓力信息進(jìn)行判斷，若冷凝器出口的空氣飽和壓力高于預(yù)設(shè)閾值，則執(zhí)行步驟（5），若冷凝器出口的空氣飽和壓力低于預(yù)設(shè)閾值，則執(zhí)行步驟（2）；（5）主控系統(tǒng)控制第一電磁閥、第三電磁閥、第五電磁閥和第七電磁閥開啟，第二電磁閥、第四電磁閥和第六電磁閥關(guān)閉；循環(huán)泵將儲(chǔ)液箱內(nèi)的循環(huán)液體經(jīng)第一電磁閥輸送至板式換熱器進(jìn)行冷卻，冷卻后的循環(huán)液體經(jīng)第七電磁閥到達(dá)外接熱負(fù)載，吸收外接熱負(fù)載的熱量后，經(jīng)第五電磁閥到達(dá)空冷器，與高溫空氣氣流換熱后，經(jīng)第三電磁閥回到儲(chǔ)液箱；與循環(huán)液體換熱后得到的低溫空氣氣流由空冷器流向冷凝器，與冷凝器中的制冷劑熱交換，降低制冷劑的冷凝溫度。由上述技術(shù)方案可知，本專利技術(shù)在不同的環(huán)境溫度條件下，采用不同的制冷工作循環(huán)流程，達(dá)到降低電子器件工作散熱的目的，高溫環(huán)境使用自循環(huán)液體降低冷凝器中制冷劑的冷凝溫度，低溫環(huán)境使用強(qiáng)制空氣冷卻模式，高溫環(huán)境和低溫環(huán)境可自動(dòng)切換到不同制冷模式，在高溫環(huán)境和低溫環(huán)境均存在高效工作點(diǎn)，從而解決了液冷循環(huán)溫控裝置在高溫環(huán)境和低溫環(huán)境工作的適應(yīng)性，降低了在低溫環(huán)境下的功率消耗，有效節(jié)省能源，同時(shí)提高了在高溫環(huán)境下的冷凝效率。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的裝置原理示意圖；圖2是本專利技術(shù)的空氣換熱示意圖；圖3是本專利技術(shù)的高溫工作循環(huán)圖；圖4是本專利技術(shù)的常溫工作循環(huán)圖；圖5是本專利技術(shù)的低溫工作循環(huán)圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本專利技術(shù)。如圖1所示，一種寬溫區(qū)高效液冷循環(huán)溫控裝置，包括主控系統(tǒng)、壓縮機(jī)8、冷凝器9、空冷器10、風(fēng)機(jī)11、膨脹閥12、板式換熱器13、儲(chǔ)液箱14、循環(huán)泵15、溫度傳感器17、壓力傳感器18、第一電磁閥1、第二電磁閥2、第三電磁閥3、第四電磁閥4、第五電磁閥5、第六電磁閥6和第七電磁閥7。壓縮機(jī)8、冷凝器9、膨脹閥12和板式換熱器13通過管路依次循環(huán)連接，儲(chǔ)液箱14的出液口與循環(huán)泵15的進(jìn)液口通過管路連接。風(fēng)機(jī)11設(shè)置在冷凝器9和空冷器10的一側(cè)，冷凝器9與空冷器10為一體設(shè)計(jì)或者獨(dú)立設(shè)計(jì)，沿空氣氣流的走向，空冷器10置于冷凝器9的前側(cè)，即空氣氣流由空冷器10流向冷凝器9，如圖2所示。溫度傳感器17用于檢測環(huán)境溫度，壓力傳感器18設(shè)置在冷凝器9出口，用于檢測冷凝器9出口的空氣飽和壓力。溫度傳感器17和壓力傳感器18的輸出端與電氣控制電路的主控系統(tǒng)的輸入端連接，主控系統(tǒng)的輸出端分別與壓縮機(jī)8、風(fēng)機(jī)11、循環(huán)泵15、第一電磁閥1、第二電磁閥2、第三電磁閥3、第四電磁閥4、第五電磁閥5、第六電磁閥6和第七電磁閥7的控制輸入端連接。第一電磁閥1設(shè)置在循環(huán)泵15的出液口與板式換熱器13的進(jìn)液口之間的管路上。第二電磁閥2設(shè)置在循環(huán)泵15的出液口與空冷器10的進(jìn)液口之間的管路上。第三電磁閥3設(shè)置在空冷器10的出液口與儲(chǔ)液箱14的進(jìn)液口之間的管路上。第四電磁閥4設(shè)置在外接熱負(fù)載16的出液口與儲(chǔ)液箱14的進(jìn)液口之間的管路上。第五電磁閥5設(shè)置在外接熱負(fù)載16的出液口與空冷器10的進(jìn)液口之間的管路上。第六電磁閥6設(shè)置在空冷器10的出液口與外接熱負(fù)載16的進(jìn)液口之間的管路上。第七電磁閥7設(shè)置在板式換熱器13的出液口與外接熱負(fù)載16的進(jìn)液口之間的管路上。在高溫環(huán)境時(shí)，如果主控系統(tǒng)監(jiān)測到冷凝器9出口的空氣飽和壓力較高，則開啟第一電磁閥1、第三電磁閥3、第五電磁閥5和第七電磁閥7，關(guān)閉第二電磁閥2、第四電磁閥4和第六電磁閥6；如圖3所示，循環(huán)液體在經(jīng)過板式換熱器13冷卻降溫后，經(jīng)第七電磁閥7到達(dá)外接熱負(fù)載16，吸收外接熱負(fù)載16的熱量后，經(jīng)第五電磁閥5到達(dá)空冷器10，與高溫空氣氣流換熱后，經(jīng)第三電磁閥3回到儲(chǔ)液箱14；與循環(huán)液體換熱后得到的低溫空氣氣流由空冷器10流向冷凝器9，與冷凝器9中的制冷劑熱交換，達(dá)到降低高溫環(huán)境下制冷劑的冷凝溫度的目的。如果主控系統(tǒng)監(jiān)測本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種寬溫區(qū)高效液冷循環(huán)溫控裝置，包括主控系統(tǒng)、壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、板式換熱器、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)液箱和循環(huán)泵，所述壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和板式換熱器通過管路依次循環(huán)連接，所述儲(chǔ)液箱的出液口與循環(huán)泵的進(jìn)液口通過管路連接，所述風(fēng)機(jī)設(shè)置在冷凝器的一側(cè)，其特征在于：該裝置還包括空冷器、溫度傳感器、壓力傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥和第七電磁閥；所述空冷器設(shè)置在冷凝器的一側(cè)，空氣氣流由空冷器流向冷凝器；所述溫度傳感器用于檢測環(huán)境溫度，所述壓力傳感器設(shè)置在冷凝器出口，用于檢測冷凝器出口的空氣飽和壓力；所述溫度傳感器和壓力傳感器的輸出端與主控系統(tǒng)的輸入端連接，所述主控系統(tǒng)的輸出端分別與壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥和第七電磁閥的控制輸入端連接；所述第一電磁閥設(shè)置在循環(huán)泵的出液口與板式換熱器的進(jìn)液口之間的管路上；所述第二電磁閥設(shè)置在循環(huán)泵的出液口與空冷器的進(jìn)液口之間的管路上；所述第三電磁閥設(shè)置在空冷器的出液口與儲(chǔ)液箱的進(jìn)液口之間的管路上；所述第四電磁閥設(shè)置在外接熱負(fù)載的出液口與儲(chǔ)液箱的進(jìn)液口之間的管路上；所述第五電磁閥設(shè)置在外接熱負(fù)載的出液口與空冷器的進(jìn)液口之間的管路上；所述第六電磁閥設(shè)置在空冷器的出液口與外接熱負(fù)載的進(jìn)液口之間的管路上；所述第七電磁閥設(shè)置在板式換熱器的出液口與外接熱負(fù)載的進(jìn)液口之間的管路上。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種寬溫區(qū)高效液冷循環(huán)溫控裝置，包括主控系統(tǒng)、壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、板式換熱器、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)液箱和循環(huán)泵，所述壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和板式換熱器通過管路依次循環(huán)連接，所述儲(chǔ)液箱的出液口與循環(huán)泵的進(jìn)液口通過管路連接，所述風(fēng)機(jī)設(shè)置在冷凝器的一側(cè)，其特征在于：該裝置還包括空冷器、溫度傳感器、壓力傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥和第七電磁閥；所述空冷器設(shè)置在冷凝器的一側(cè)，空氣氣流由空冷器流向冷凝器；所述溫度傳感器用于檢測環(huán)境溫度，所述壓力傳感器設(shè)置在冷凝器出口，用于檢測冷凝器出口的空氣飽和壓力；所述溫度傳感器和壓力傳感器的輸出端與主控系統(tǒng)的輸入端連接，所述主控系統(tǒng)的輸出端分別與壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥和第七電磁閥的控制輸入端連接；所述第一電磁閥設(shè)置在循環(huán)泵的出液口與板式換熱器的進(jìn)液口之間的管路上；所述第二電磁閥設(shè)置在循環(huán)泵的出液口與空冷器的進(jìn)液口之間的管路上；所述第三電磁閥設(shè)置在空冷器的出液口與儲(chǔ)液箱的進(jìn)液口之間的管路上；所述第四電磁閥設(shè)置在外接熱負(fù)載的出液口與儲(chǔ)液箱的進(jìn)液口之間的管路上；所述第五電磁閥設(shè)置在外接熱負(fù)載的出液口與空冷器的進(jìn)液口之間的管路上；所述第六電磁閥設(shè)置在空冷器的出液口與外接熱負(fù)載的進(jìn)液口之間的管路上；所述第七電磁閥設(shè)置在板式換熱器的出液口與外接熱負(fù)載的進(jìn)液口之間的管路上；所述主控系統(tǒng)對(duì)溫度傳感器檢測的環(huán)境溫度信息進(jìn)行判斷，若為常溫環(huán)境，則主控系統(tǒng)控制第一電磁閥、第四電磁閥和第七電磁閥開啟，第二電磁閥、第三電磁閥、第五電磁閥和第六電磁閥關(guān)閉；若為低溫環(huán)境，則主控系統(tǒng)控制第二電磁閥、第四電磁閥和第六電磁閥開啟，第一電磁閥、第三電磁閥、第五電磁閥和第七電磁閥關(guān)閉；若為高溫環(huán)境，則主控系統(tǒng)對(duì)壓力傳感器檢測的冷凝器出口的空氣飽和壓力信息進(jìn)行判斷，若冷凝器出口的空氣飽和壓力高于預(yù)設(shè)閾值，則主控系...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳誠，林蘭，佘凱，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國電子科技集團(tuán)公司第十六研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34