一种宽范围调节型液冷设备制造技术

本发明专利技术公开了一种宽范围调节型液冷设备，包括有供液管路、回液管路、制冷单元、调节单元和控制器；制冷单元包括有循环顺次连接的蒸发器、压缩机和风冷冷凝器，以及热气旁通电磁阀；热气旁通电磁阀连接于压缩机的出口和蒸发器的进口之间；调节单元包括有设置于载冷剂溶液箱内的电加热器、三通分流调节阀、以及设置于载冷剂回液口处的回液流量计，三通分流调节阀的进口与制冷单元的载冷剂出口连接，三通分流调节阀的两出口分别与载冷剂供液口、回液管路连接；制冷单元、调节单元均与控制器连接。本发明专利技术实现了制冷量、供液流量和供液温度的宽范围调节，具备较高的精确性，能够同时满足多种不同电子器件的散热需求，特别适用于实验室等应用场景。

A Wide Range Regulating Liquid Cooling Equipment

The invention discloses a wide range adjustable liquid cooling equipment, which comprises a supply pipeline, a return pipeline, a refrigeration unit, a regulation unit and a controller; a refrigeration unit comprises an evaporator, a compressor and an air condenser connected in sequence with a cycle, and a hot gas bypass solenoid valve; a hot gas bypass solenoid valve is connected between the outlet of the compressor and the inlet of the evaporator; and a control unit comprises a control unit. There are electric heaters, three-way shunt control valves and return flow meters installed in the refrigerant solution box, the inlet of the three-way shunt control valve is connected with the refrigerant outlet of the refrigeration unit, and the two outlets of the three-way shunt control valve are respectively connected with the refrigerant supply port and return pipeline; the refrigeration unit and the control unit are connected with the controller. The invention realizes wide range regulation of refrigeration capacity, liquid flow rate and liquid temperature, has high accuracy, can meet the heat dissipation requirements of various electronic devices at the same time, and is especially suitable for application scenarios such as laboratories.

【技术实现步骤摘要】
一种宽范围调节型液冷设备
本专利技术涉及液冷设备领域，具体是一种宽范围调节型液冷设备。
技术介绍
随着电子设备集成化程度越来越高，电子设备的发热量也越来越高，热量无法及时导出会导致电子设备工作效率低下，甚至造成热损毁。并且如今电子负载的种类繁多，不同的器件热负荷、热密度以及工作温度都存在较大差距，而传统液冷设备通常作为专用设备使用，供液温度(制冷量)、供液流量和供液背压指标无法调节或仅有其中一个指标可以在一定范围内调节，不符合实验室液冷设备需要的通用性特征。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种宽范围调节型水冷冷凝液冷设备，实现了制冷量、供液流量和供液温度的宽范围调节，具备较高的精确性，能够同时满足多种不同电子器件的散热需求，特别适用于实验室等应用场景。本专利技术的技术方案为：一种宽范围调节型液冷设备，包括有供液管路、回液管路、制冷单元、调节单元和控制器；所述的供液管路的进口与载冷剂溶液箱连接，供液管路的出口与循环泵的进口连接，循环泵的出口与制冷单元的载冷剂进口连接，制冷单元的载冷剂出口与载冷剂供液口连接，所述的载冷剂供液口处设置有供液温度传感器，所述的载冷剂溶液箱内设置有设定温度传感器；所述的回液管路的进口与载冷剂回液口连接，回液管路的出口与载冷剂溶液箱连接，所述的载冷剂回液口处设置有回液温度传感器；所述的制冷单元包括有通过制冷剂管路循环顺次连接的蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，以及热气旁通电磁阀；所述的热气旁通电磁阀的进口与压缩机的出口连接，热气旁通电磁阀的出口与蒸发器的进口连接；所述的冷凝器选用风冷冷凝器，其内置有冷凝风机；所述的调节单元包括有设置于载冷剂溶液箱内的电加热器、三通分流调节阀、以及设置于载冷剂回液口处的回液流量计；所述的三通分流调节阀的进口与制冷单元的载冷剂出口连接，三通分流调节阀的一出口与载冷剂供液口连接，三通分流调节阀的另一出口与回液管路连接；所述的供液温度传感器、设定温度传感器、回液温度传感器、蒸发器、压缩机、冷凝风机、热气旁通电磁阀、循环泵、电加热器、三通分流调节阀、回液流量计均与控制器连接。所述的制冷单元中，所述的冷凝器和膨胀阀之间的管路上还设置有过滤器和夜视镜；所述的供液管路上设置有球阀和过滤器；所述的制冷单元的载冷剂出口与载冷剂供液口之间的管路上设置有过滤器。所述的调节单元还包括有旁通调节阀，旁通调节阀的进口与回液管路连接，旁通调节阀的出口与制冷单元的载冷剂进口连接。所述的调节单元还包括有与控制器连接的电动三通阀，电动三通阀的进口与循环泵的出口连接，电动三通阀的一出口与风冷冷凝器的载冷剂进口连接，电动三通阀的另一出口与蒸发器的载冷剂进口连接。所述的调节单元还包括有设置于回液管路上且与控制器连接的背压调节阀。所述的载冷剂回液口处和载冷剂供液口处均设置有压力传感器。本专利技术的优点：（1）、本专利技术采用热气旁通+冷凝风机调速的方式进行能量卸载，调节供液温度，必要时可以通过选配对压缩机进行变频控制实现精确调节；（2）、本专利技术采用分流调节阀的方式实现供液路的流量调节，调节范围为最大流量的0-100%；由于分流调节阀在0-30%区间内的流量调节不成线性，在循环泵出口设置流量旁通阀，预设分流调节阀入口处的最大流量，提高全区间的流量调节精确性；（3）、本专利技术载冷剂溶液箱内设置有电加热器，将低温液体预热到设定温度，实现高供液温度；（4）、本专利技术在回液管路上设置背压调节阀，当部分负载需要比较高的供液背压时，可以通过背压调节阀对背压进行调节，压力波动会导致流量的变化，因此在背压调节完毕后分流调节阀会自动工作，调节供液流量稳定在设定范围内；（5）、本专利技术的具有双冷源模式，在环境温度低于设定温度15℃以上时，电动三通阀工作，切换载冷剂流向至风冷冷凝器，此时冷凝风机工作，且不需要开启压缩机，载冷剂可以直接通过冷凝器进行强迫风冷降温，强迫风冷模式下设备耗电远小于压缩制冷模式，节能效果显著。（6）、本专利技术在载冷剂回液口处设置回液流量计，可以准确判断负载端流量循环是否正常，有利于保护负载。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种宽范围调节型液冷设备，包括有供液管路1、回液管路2、制冷单元、调节单元和控制器；供液管路1的进口与载冷剂溶液箱3连接，供液管路1的出口与循环泵4的进口连接，循环泵4的出口与制冷单元的载冷剂进口连接，制冷单元的载冷剂出口与载冷剂供液口5连接，载冷剂供液口5处设置有供液温度传感器6，载冷剂溶液箱3内设置有设定温度传感器7；回液管路2的进口与载冷剂回液口8连接，回液管路2的出口与载冷剂溶液箱3连接，载冷剂回液口8处设置有回液温度传感器9；制冷单元包括有通过制冷剂管路循环顺次连接的蒸发器10、气液分离器11、压缩机12、风冷冷凝器13和膨胀阀14，以及热气旁通电磁阀15；热气旁通电磁阀15的进口与压缩机12的出口连接，热气旁通电磁阀15的出口与蒸发器10的进口连接；风冷冷凝器13其内置有冷凝风机16；调节单元包括有设置于载冷剂溶液箱3内的电加热器17、三通分流调节阀18、旁通调节阀19、电动三通阀20、设置于回液管路2上的背压调节阀21、以及设置于载冷剂回液口8处的回液流量计22；三通分流调节阀10的进口与制冷单元的载冷剂出口连接，三通分流调节阀10的一出口与载冷剂供液口5连接，三通分流调节阀10的另一出口与回液管路2连接；旁通调节阀19的进口与回液管路2连接，旁通调节阀19的出口与制冷单元的载冷剂进口连接；电动三通阀20的进口与循环泵4的出口连接，电动三通阀20的一出口与风冷冷凝器13的载冷剂进口连接，电动三通阀20的另一出口与蒸发器10的载冷剂进口连接；供液温度传感器6、设定温度传感器7、回液温度传感器9、蒸发器10、压缩机12、冷凝风机16、热气旁通电磁阀15、循环泵4、电加热器17、三通分流调节阀18、电动三通阀20、背压调节阀21、回液流量计22均与控制器连接。制冷单元中，风冷冷凝器13和膨胀阀14之间的管路上还设置有过滤器和夜视镜；供液管路1上设置有球阀和过滤器；制冷单元的载冷剂出口与载冷剂供液口之间的管路上设置有过滤器；载冷剂回液口8处和载冷剂供液口5处均设置有压力传感器。本专利技术的工作原理：（1）、在设备工作时，当供液温度传感器6检测到的供液温度低于设定温度时，说明设备实时制冷量大于负载发热量，控制器首先开始对冷凝风机16进行无极降压调速，直至供液温度稳定到设定温度范围内；当冷凝风机16的风速调节到最低档时，供液温度仍保持低于设定温度，控制器控制热气旁通电磁阀15开启，将压缩机12排出的高温高压制冷剂气体引入到蒸发器10中，主动减少经过风冷冷凝器13的制冷剂流量，即大幅降低制冷单元的制冷量，此状态下设备制冷量最小；若此时供液温度传感器6检测到的供液温度开始回升，并在到达温度设定值后继续回升，控制器对冷凝风机16进行风速调增，直至供液温度传感器6检测到的供液温度稳定到设定温度范围内；当冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽范围调节型液冷设备，其特征在于：包括有供液管路、回液管路、制冷单元、调节单元和控制器；所述的供液管路的进口与载冷剂溶液箱连接，供液管路的出口与循环泵的进口连接，循环泵的出口与制冷单元的载冷剂进口连接，制冷单元的载冷剂出口与载冷剂供液口连接，所述的载冷剂供液口处设置有供液温度传感器，所述的载冷剂溶液箱内设置有设定温度传感器；所述的回液管路的进口与载冷剂回液口连接，回液管路的出口与载冷剂溶液箱连接，所述的载冷剂回液口处设置有回液温度传感器；所述的制冷单元包括有通过制冷剂管路循环顺次连接的蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，以及热气旁通电磁阀；所述的热气旁通电磁阀的进口与压缩机的出口连接，热气旁通电磁阀的出口与蒸发器的进口连接；所述的冷凝器选用风冷冷凝器，其内置有冷凝风机；所述的调节单元包括有设置于载冷剂溶液箱内的电加热器、三通分流调节阀、以及设置于载冷剂回液口处的回液流量计；所述的三通分流调节阀的进口与制冷单元的载冷剂出口连接，三通分流调节阀的一出口与载冷剂供液口连接，三通分流调节阀的另一出口与回液管路连接；所述的供液温度传感器、设定温度传感器、回液温度传感器、蒸发器、压缩机、冷凝风机、热气旁通电磁阀、循环泵、电加热器、三通分流调节阀、回液流量计均与控制器连接。...

【技术特征摘要】
1.一种宽范围调节型液冷设备，其特征在于：包括有供液管路、回液管路、制冷单元、调节单元和控制器；所述的供液管路的进口与载冷剂溶液箱连接，供液管路的出口与循环泵的进口连接，循环泵的出口与制冷单元的载冷剂进口连接，制冷单元的载冷剂出口与载冷剂供液口连接，所述的载冷剂供液口处设置有供液温度传感器，所述的载冷剂溶液箱内设置有设定温度传感器；所述的回液管路的进口与载冷剂回液口连接，回液管路的出口与载冷剂溶液箱连接，所述的载冷剂回液口处设置有回液温度传感器；所述的制冷单元包括有通过制冷剂管路循环顺次连接的蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，以及热气旁通电磁阀；所述的热气旁通电磁阀的进口与压缩机的出口连接，热气旁通电磁阀的出口与蒸发器的进口连接；所述的冷凝器选用风冷冷凝器，其内置有冷凝风机；所述的调节单元包括有设置于载冷剂溶液箱内的电加热器、三通分流调节阀、以及设置于载冷剂回液口处的回液流量计；所述的三通分流调节阀的进口与制冷单元的载冷剂出口连接，三通分流调节阀的一出口与载冷剂供液口连接，三通分流调节阀的另一出口与回液管路连接；所述的供液温度传感器、设定温度传感器、回液温度传感器、蒸发...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛磊，程度煦，李军，陈建辉，
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