一种宽温区高效液冷循环温控装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种宽温区高效液冷循环温控装置，包括主控系统、压缩机、冷凝器、膨胀阀、板式换热器、风机、储液箱和循环泵，还包括空冷器、温度传感器、压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀。本发明专利技术还提供一种宽温区高效液冷循环温控装置的控制方法。本发明专利技术在高温环境子通过自循环液体降低冷凝器中制冷剂的冷凝温度，提高了高温环境下的制冷效率，在低温环境下使用强制空气冷却模式，可以降低功率消耗，有效节省能源。

【技术实现步骤摘要】
一种宽温区高效液冷循环温控装置及其控制方法
本专利技术涉及电子设备工作内环境控制
，具体是一种宽温区高效液冷循环温控装置及其控制方法。
技术介绍
随着电子设备集成化程度越来越高，电子设备的发热量呈现几何级增长，热量无法及时导出会导致电子设备工作效率低下，甚至元器件烧毁。传统的液冷制冷循环方式是利用压缩制冷，降低液体温度后，输送低温载冷液体经过外接热负载进行往复循环，降低热负载工作温度。但是对于特种行业而言，在高温环境下，压缩制冷的排气温度和冷凝温度会很高，不利于长时间工作；在低温环境下，压缩制冷的方式容易导致压缩机出现类似液击损坏这样的故障现象，也不利于长时间工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种宽温区高效液冷循环温控装置及其控制方法，利用压缩机制冷的回液温度较低的特点，对经过冷凝器的空气温度进行降低，从而达到有效缓和高冷凝温度，提升制冷效率的目的；利用低温环境下空气温度较低的特点，间接使用低温空气对电子器件工作温度进行降低。本专利技术的技术方案为：一种宽温区高效液冷循环温控装置，包括主控系统、压缩机、冷凝器、膨胀阀、板式换热器、风机、储液箱和循环泵，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀和板式换热器通过管路依次循环连接，所述储液箱的出液口与循环泵的进液口通过管路连接，所述风机设置在冷凝器的一侧，该装置还包括空冷器、温度传感器、压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀；所述空冷器设置在冷凝器的一侧，空气气流由空冷器流向冷凝器；所述温度传感器用于检测环境温度，所述压力传感器设置在冷凝器出口，用于检测冷凝器出口的空气饱和压力；所述温度传感器和压力传感器的输出端与主控系统的输入端连接，所述主控系统的输出端分别与压缩机、风机、循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀的控制输入端连接；所述第一电磁阀设置在循环泵的出液口与板式换热器的进液口之间的管路上；所述第二电磁阀设置在循环泵的出液口与空冷器的进液口之间的管路上；所述第三电磁阀设置在空冷器的出液口与储液箱的进液口之间的管路上；所述第四电磁阀设置在外接热负载的出液口与储液箱的进液口之间的管路上；所述第五电磁阀设置在外接热负载的出液口与空冷器的进液口之间的管路上；所述第六电磁阀设置在空冷器的出液口与外接热负载的进液口之间的管路上；所述第七电磁阀设置在板式换热器的出液口与外接热负载的进液口之间的管路上。所述的一种宽温区高效液冷循环温控装置的控制方法，该方法包括以下步骤：（1）主控系统对温度传感器检测的环境温度信息进行判断，若为常温环境，则执行步骤（2），若为低温环境，则执行步骤（3），若为高温环境，则执行步骤（4）；（2）主控系统控制第一电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀开启，第二电磁阀、第三电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀关闭；循环泵将储液箱内的循环液体经第一电磁阀输送至板式换热器进行冷却，冷却后的循环液体经第七电磁阀到达外接热负载，吸收外接热负载的热量后，经第四电磁阀回到储液箱；（3）主控系统控制第二电磁阀、第四电磁阀和第六电磁阀开启，第一电磁阀、第三电磁阀、第五电磁阀和第七电磁阀关闭；循环泵将储液箱内的循环液体经第二电磁阀输送至空冷器，利用低温空气气流进行冷却，冷却后的循环液体经第六电磁阀到达外接热负载，吸收外接热负载的热量后，经第四电磁阀回到储液箱；（4）主控系统对压力传感器检测的冷凝器出口的空气饱和压力信息进行判断，若冷凝器出口的空气饱和压力高于预设阈值，则执行步骤（5），若冷凝器出口的空气饱和压力低于预设阈值，则执行步骤（2）；（5）主控系统控制第一电磁阀、第三电磁阀、第五电磁阀和第七电磁阀开启，第二电磁阀、第四电磁阀和第六电磁阀关闭；循环泵将储液箱内的循环液体经第一电磁阀输送至板式换热器进行冷却，冷却后的循环液体经第七电磁阀到达外接热负载，吸收外接热负载的热量后，经第五电磁阀到达空冷器，与高温空气气流换热后，经第三电磁阀回到储液箱；与循环液体换热后得到的低温空气气流由空冷器流向冷凝器，与冷凝器中的制冷剂热交换，降低制冷剂的冷凝温度。由上述技术方案可知，本专利技术在不同的环境温度条件下，采用不同的制冷工作循环流程，达到降低电子器件工作散热的目的，高温环境使用自循环液体降低冷凝器中制冷剂的冷凝温度，低温环境使用强制空气冷却模式，高温环境和低温环境可自动切换到不同制冷模式，在高温环境和低温环境均存在高效工作点，从而解决了液冷循环温控装置在高温环境和低温环境工作的适应性，降低了在低温环境下的功率消耗，有效节省能源，同时提高了在高温环境下的冷凝效率。附图说明图1是本专利技术的装置原理示意图；图2是本专利技术的空气换热示意图；图3是本专利技术的高温工作循环图；图4是本专利技术的常温工作循环图；图5是本专利技术的低温工作循环图。具体实施方式下面结合附图进一步说明本专利技术。如图1所示，一种宽温区高效液冷循环温控装置，包括主控系统、压缩机8、冷凝器9、空冷器10、风机11、膨胀阀12、板式换热器13、储液箱14、循环泵15、温度传感器17、压力传感器18、第一电磁阀1、第二电磁阀2、第三电磁阀3、第四电磁阀4、第五电磁阀5、第六电磁阀6和第七电磁阀7。压缩机8、冷凝器9、膨胀阀12和板式换热器13通过管路依次循环连接，储液箱14的出液口与循环泵15的进液口通过管路连接。风机11设置在冷凝器9和空冷器10的一侧，冷凝器9与空冷器10为一体设计或者独立设计，沿空气气流的走向，空冷器10置于冷凝器9的前侧，即空气气流由空冷器10流向冷凝器9，如图2所示。温度传感器17用于检测环境温度，压力传感器18设置在冷凝器9出口，用于检测冷凝器9出口的空气饱和压力。温度传感器17和压力传感器18的输出端与电气控制电路的主控系统的输入端连接，主控系统的输出端分别与压缩机8、风机11、循环泵15、第一电磁阀1、第二电磁阀2、第三电磁阀3、第四电磁阀4、第五电磁阀5、第六电磁阀6和第七电磁阀7的控制输入端连接。第一电磁阀1设置在循环泵15的出液口与板式换热器13的进液口之间的管路上。第二电磁阀2设置在循环泵15的出液口与空冷器10的进液口之间的管路上。第三电磁阀3设置在空冷器10的出液口与储液箱14的进液口之间的管路上。第四电磁阀4设置在外接热负载16的出液口与储液箱14的进液口之间的管路上。第五电磁阀5设置在外接热负载16的出液口与空冷器10的进液口之间的管路上。第六电磁阀6设置在空冷器10的出液口与外接热负载16的进液口之间的管路上。第七电磁阀7设置在板式换热器13的出液口与外接热负载16的进液口之间的管路上。在高温环境时，如果主控系统监测到冷凝器9出口的空气饱和压力较高，则开启第一电磁阀1、第三电磁阀3、第五电磁阀5和第七电磁阀7，关闭第二电磁阀2、第四电磁阀4和第六电磁阀6；如图3所示，循环液体在经过板式换热器13冷却降温后，经第七电磁阀7到达外接热负载16，吸收外接热负载16的热量后，经第五电磁阀5到达空冷器10，与高温空气气流换热后，经第三电磁阀3回到储液箱14；与循环液体换热后得到的低温空气气流由空冷器10流向冷凝器9，与冷凝器9中的制冷剂热交换，达到降低高温环境下制冷剂的冷凝温度的目的。如果主控系统监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽温区高效液冷循环温控装置，包括主控系统、压缩机、冷凝器、膨胀阀、板式换热器、风机、储液箱和循环泵，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀和板式换热器通过管路依次循环连接，所述储液箱的出液口与循环泵的进液口通过管路连接，所述风机设置在冷凝器的一侧，其特征在于：该装置还包括空冷器、温度传感器、压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀；所述空冷器设置在冷凝器的一侧，空气气流由空冷器流向冷凝器；所述温度传感器用于检测环境温度，所述压力传感器设置在冷凝器出口，用于检测冷凝器出口的空气饱和压力；所述温度传感器和压力传感器的输出端与主控系统的输入端连接，所述主控系统的输出端分别与压缩机、风机、循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀的控制输入端连接；所述第一电磁阀设置在循环泵的出液口与板式换热器的进液口之间的管路上；所述第二电磁阀设置在循环泵的出液口与空冷器的进液口之间的管路上；所述第三电磁阀设置在空冷器的出液口与储液箱的进液口之间的管路上；所述第四电磁阀设置在外接热负载的出液口与储液箱的进液口之间的管路上；所述第五电磁阀设置在外接热负载的出液口与空冷器的进液口之间的管路上；所述第六电磁阀设置在空冷器的出液口与外接热负载的进液口之间的管路上；所述第七电磁阀设置在板式换热器的出液口与外接热负载的进液口之间的管路上。...

【技术特征摘要】
1.一种宽温区高效液冷循环温控装置，包括主控系统、压缩机、冷凝器、膨胀阀、板式换热器、风机、储液箱和循环泵，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀和板式换热器通过管路依次循环连接，所述储液箱的出液口与循环泵的进液口通过管路连接，所述风机设置在冷凝器的一侧，其特征在于：该装置还包括空冷器、温度传感器、压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀；所述空冷器设置在冷凝器的一侧，空气气流由空冷器流向冷凝器；所述温度传感器用于检测环境温度，所述压力传感器设置在冷凝器出口，用于检测冷凝器出口的空气饱和压力；所述温度传感器和压力传感器的输出端与主控系统的输入端连接，所述主控系统的输出端分别与压缩机、风机、循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀的控制输入端连接；所述第一电磁阀设置在循环泵的出液口与板式换热器的进液口之间的管路上；所述第二电磁阀设置在循环泵的出液口与空冷器的进液口之间的管路上；所述第三电磁阀设置在空冷器的出液口与储液箱的进液口之间的管路上；所述第四电磁阀设置在外接热负载的出液口与储液箱的进液口之间的管路上；所述第五电磁阀设置在外接热负载的出液口与空冷器的进液口之间的管路上；所述第六电磁阀设置在空冷器的出液口与外接热负载的进液口之间的管路上；所述第七电磁阀设置在板式换热器的出液口与外接热负载的进液口之间的管路上；所述主控系统对温度传感器检测的环境温度信息进行判断，若为常温环境，则主控系统控制第一电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀开启，第二电磁阀、第三电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀关闭；若为低温环境，则主控系统控制第二电磁阀、第四电磁阀和第六电磁阀开启，第一电磁阀、第三电磁阀、第五电磁阀和第七电磁阀关闭；若为高温环境，则主控系统对压力传感器检测的冷凝器出口的空气饱和压力信息进行判断，若冷凝器出口的空气饱和压力高于预设阈值，则主控系...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈诚，林兰，佘凯，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十六研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34