热控制系统技术方案

一种控制电子设备机柜内部温度的热控制系统，包括第一热交换器，含有与机柜中电子设备和部件热连接的冷却板，冷却板有规定的通道，支承一有出入口的管，形成冷却剂液在该通道上的通路；第二热交换器，其含有与通道出入口流体流动相通的冷凝器以及面对该冷凝器的多台风扇；第三热交换器，其含有至少一个安装成双板组件的板大致平行的板堆，每一双板组件有开放端和闭合端，使一个双板组件的闭合端夹在相邻的二个双板组件的开放端之间；并提供至少２台风扇，一风扇将风吹在部分电子设备上，另一风扇则从电子设备抽出热气吹入双板组件的开放端，其他风扇可使机柜外部的空气通过第三热交换器循环，本发明专利技术有效控制了机柜内部电子设备和部件的热分布。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改善电子设备热控制的机构和系统，尤其涉及一种混合热交换系统，其中三个热交换组件协同工作，控制电子设备的热分布。这种工业上的需要，在产生较高热能的下一代高集成半导体器件中更为复杂。诸如LPA放大器、无线电话和其它相关电子设备等当前和下一代通信设备中，经常会有这些器件。这些器件和设备的冷却方式取决于许多参数，包括冷却处理可用空间、遭受的温度、热输出高的电子元件的位置以及足以有效传热的表面区域上热能量分布或“扩散”的能力。以往，只要在整个系统或装在该系统的一部分的散热片上传送流体，就足以使电器设备维持安全的工作温度。还依据给定系统中电子设备的应用和密度，采用各种冷却流体。然而，不同的电子设备需要不同的冷却流体和该流体的不同循环装置。这些系统常对有限区域排热率最大，但电子设备需要不同数量的“不动产”，而且运转(即对传热处进行来回泵运)所需的电力差别很大。电子设备本身在环境温度下受到显著变动时，上述问题更为严重。需要一种提供不同程度传热的热控制系统(heatmanagement system)，以便与传热要求不同的电子设备相适应。为达到上述目的，本专利技术一种热控制系统，用于控制含多个电子设备和部件的机柜的内部温度，包含一第一热交换器，其包括有至少一块冷却板与至少一个所述的电子设备和部件热连接，该冷却板中规定一通道，支承具有入口、出口的管，并且安装成面对所述的电子设备和部件的一部分，以便形成冷却剂液通过与所述的电子设备和部件的所述部分热连接的所述管流动的通路；一第二热交换器，其包含安装成与所述管的所述入口和出口流体流动相连通的冷凝器，并安装成面对所述冷凝器的多台风扇；和一第三热交换器，其包含至少一个安装成双板组件的板大致平行的板堆，特点是，这些板堆中的每一双板组件具有一闭合端和一开放端，使一个双板组件闭合端夹在两个相邻接的双板组件的开放端之间，并且该第三热交换器还包含至少二台风扇，一台风扇安装成(1)将风吹到部分所述的多个电子设备和部件上，(2)从所述的多台电子设备和部件的所述部分抽出热气，(3)将所述的热气吹入所述双板组件的所述开放端，另一台风扇安装成使来自所述热控制系统周围环境的空气通过所述第三热交换器进行循环。该热控制系统还包含多块冷却板，每块冷却板与所述电子设备和部件中的单独一个热连接；所述多块冷却板通过多根冷却剂传送管道连接冷却剂存放箱；至少一块冷却板由热导体材料构成的平板构成，其中包含具有吸热部分和热传送部分的通道，所述吸热部分切割所述冷却板表面的蜿蜒路径，所述热传送部分切割通过在所述吸热部分外围的所述表面路径；所述的管是蛇管，具有入口和出口，而且所述管通过所述板连续延伸，使泵入所述入口的冷却剂流体在整个所述冷却板内部循环，并从所述出口冒出；所述的蛇管使所述流动的冷却剂流体在支承所述电子设备和部件的壳体的大部分上散布，从而达到从所述多个电子设备和部件将热有效且完全地传到所述至少一块冷却板和所述冷却剂流体；所述多根冷却剂传送管道位于所述多个电子设备和部件相反侧的每一所述冷却板的外表面上，并且用盖屏蔽；其一根连接所述入口，另一根连接所述出口；其包含冷却剂流体口，这些流体口位于所述管道的开放端，并且其尺寸和形状作成密封连接引导所述冷却剂流体在所述至少一块冷却板与冷却剂存放箱之间循环的分配集管；所述第一热交换器至少排热4500瓦，所述至少一块冷却板在支承所述多个电子设备和部件的壳体的外表面维持80℃，同时整个系统工作在+50℃的环境温度；包含以冷却剂流动相连通的方式连接所述第一热交换器与所述第二热交换器之间的冷却剂流体存放箱，该存放箱是一只包括含有入口、出口和盖的容器，还包括所处位置可监视冷却剂流体液面高低的浮标，所述冷却剂存放箱包含三角形剖面形状；所述吸热部分具有比所述热传递部分的宽度和深度小的宽度和深度；所述管具有适配所述吸热部分的所述宽度且大于该部分的所述深度的外径，使得所述管可牢靠地压入配合到所述吸热部分中，并在该部分中保持与所述冷却板紧密热相通，以使所述冷却板与所述管之间传热最大；所述热传送部分具有大于所述管的宽度和深度，使所述管与规定所述热传送部分的所述冷却板的部分之间建立最小热接触，从而使具有最小热传递。本专利技术还提供与上述专利技术属于同一专利技术构思的一种热控制系统，用于控制含多个电子设备和部件的机柜内部温度，包含 一第一热交换器，该交换器与至少一个所述的电子设备和部件热连接，而且包含具有入口、出口并安装成与支承部分所述多个电子设备和部件的壳体的一部分相面对的管道，以便形成用于冷却剂液流动的通路，该通路通过所述冷却剂传送管道与所述壳体的所述部分热连接；一第二热交换器，其包含安装成与所述冷却板的所述入口和出口流体流动相连通的冷凝器，以及安装成面对所述冷凝器的多台风扇；和一第三热交换器，其包含至少一个安装成双板组件的板大致平行的板堆，特点在于，这些板堆中的每一双板组件具有一闭合端和一开放端，使一个双板组件闭合端夹在两个相邻的双板组件的开放端之间，所述第三热交换器还包含至少二台风扇，一台风扇安装成(1)将风吹到部分所述多个电子设备和部件上，(2)从所述多个电子设备和部件抽出热气，(3)将所述热气吹入所述双板组件的所述开放端，另一台风扇安装成来自所述热控制系统周围环境的空气通过所述第三热交换器进行循环。所述的冷凝器包含支承横贯散热片组内部蛇管的安装框架，而且所述散热片组和所述蛇管安装成面对隔开所述多台风扇；所述第二热交换器包含泵运系统和多台风扇，并且位于靠近与所述冷却剂传送管道以流体流动相通的冷却剂存放箱的内向壁；所述多台风扇装在位于所述框的侧表面的支承托架上，以便位于靠近所述冷凝剂存放箱的内壁；所述冷凝剂液流动通过所述的冷凝器，以便由所述多台风扇冷却；由至少一台换气扇将周围空气吸入所述机柜的下机室，变热的废气则导出所述机柜；来自所述管道的变热的冷却剂流体在积存到所述冷却剂存放箱之前，先在冷凝器中得到冷却；所述泵运系统包含二只泵，至少二个单向阀和一个压力开关，并且安装成连接在所述冷却剂存放箱与所述管道之间，以便冷却的冷凝剂液体在所述冷却剂存放箱与所述管道入口之间循环；所述热控制系统工作期间，所述二只泵中只有一只泵进行工作，并且所述压力开关监视该系统的压力，以决定是否一个泵在工作。进一步，本专利技术还提供一种和上述专利技术属于同一专利技术构思的另外一种热控制系统，用于控制含多个电子设备和部件的机柜的内部温度，特点在于，包含一第一热交换器，该交换器热连接至少一个所述电子设备和部件，而且包括含具有入口、出口的蛇状管道并安装成与支承部分所述多个电子设备和部件的壳体的壁相面对的冷却板，以便形成用于冷却剂液通过所述冷却板与所述壳体的所述壁热连接的流动的通路；一第二热交换器，其包含安装成与所述冷却板的所述入口和出口流体流动相通的冷凝器，以及安装成面对所述冷凝器的多台风扇；和一第三热交换器，其包含至少一个安装成双板组件的板大致平行的板堆，其特征在于，这些板堆中的每一双板组件具有一闭合端和一开放端，使一个双板组件闭合端夹在两个相邻的双板组件的开放端之间，所述第三热交换器还包含至少二台风扇，一台风扇安装成(1)将风吹到部分所述多个电子设备和部件上，(2)从所述多个电子设备和部件抽出热气，(3)将所述热气吹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热控制系统，用于控制含多个电子设备和部件的机柜的内部温度，包含：一第一热交换器，其包括有至少一块冷却板与至少一个所述的电子设备和部件热连接，该冷却板中规定一通道，支承具有入口、出口的管，并且安装成面对所述的电子设备和部件的一部分，以 便形成冷却剂液通过与所述的电子设备和部件的所述部分热连接的所述管流动的通路；一第二热交换器，其包含安装成与所述管的所述入口和出口以流体流动相连通的冷凝器，并安装成面对所述冷凝器的多台风扇；和一第三热交换器，其包含至少一个安装成双板组 件的板大致平行的板堆，其特征在于，这些板堆中的每一双板组件具有一闭合端和一开放端，使一个双板组件的闭合端夹在两个相邻接的双板组件的开放端之间，并且该第三热交换器还包含至少二台风扇，一台风扇安装成：（１）将风吹到部分所述的多个电子设备和部件上，（２）从所述的多台电子设备和部件的所述部分抽出热气，（３）将所述的热气吹入所述双板组件的所述开放端，另一台风扇安装成使来自所述热控制系统周围环境的空气通过所述第三热交换器进行循环。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：爱立克L马力特，W约翰比尔斯基，马歇尔D尼斯利，
申请(专利权)人：斯尔马公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]