CN101998802A

CN101998802A - 双回路设备冷却系统

Info

Publication number: CN101998802A
Application number: CN2009101656445A
Authority: CN
Inventors: 陈科吉
Original assignee: Individual
Current assignee: VETTE CORP
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2029-08-12
Also published as: CN101998802B

Abstract

本发明提供一种用于电子、电力设备的双回路设备冷却系统，其包含一至少具有吸热板及储水槽的吸热回路，该吸热板与储水槽之间连通出水管及入水管，并于储水槽中填充有注入于出水管及入水管内的工作流液；一与吸热回路连接的热交换控制单元；以及一与热交换控制单元连接的冷却回路。借由本发明的双回路设备冷却系统，可利用封闭的双回路，而不须外部液体的供给，以避免蒸发及杂质进入该回路中，且可视发热源的负载状况，输出讯号至该回路，以作为相关调整之用，借此而达到结构简单、可稳定维持冷却系统以及有效散热的功效。

Description

双回路设备冷却系统

技术领域

本发明关于一种电力、电子设备的冷却系统，尤指可达到结构简单、可稳定维持冷却系统以及有效散热功效的双回路设备冷却系统。

背景技术

按，目前网络信息及大众传播技术迅速发展，一般习用电子信息设备(如：服务器)、通讯设备(如电视、广播、无线电发射机)及供应电力所需的变压整流设备(如逆转变流器、整流器)的需求数量也愈来愈多，而由于上述设备的增加，必会造成过多的发热源产生，而热量过多会除造成系统的不稳定外，更会消耗较多的运转电力；而传统的电子、电力设备为了解决机房封闭空间的散热问题，一般常用方式，都是借由冷却空调系统，数量少时，则是利用本身的散热风扇来进行冷却，但随着机器数量愈来愈多，机柜愈来愈密集，该冷空气根本无法充分流动到机房的每个地方，因此热空气容易集中在某些区域，根本无法让每一台机器都能降温，根本无法达到真正冷却的目的。

故，便有相关业者研发出一种使用液体的冷却设备，其于电子、电力设备外部设置一具有泵浦及风扇的冷却主机，再于冷却主机与发热源之间以管路连接形成多个回路，而可将发热源的热以液体回流方式带到外部冷却主机进行散热，而其优点可借由液体本身的强大载热能力及可控制，使热量完成定向转移的特点，但是由于一般的液体冷却设备为外加式结构，且本身具有多个冷却回路设计，而各冷却回路可依所需由外部注入所需的液体进行供给，因此，较易于运作时产生液体的蒸发外以及导致杂质进入冷却回路中，不但使得其整体结构较为复杂，更易造成冷却设备的损坏而缩短其使用寿命，况且各冷却回路并无法依据冷却主机以及环境的温度进行风扇的转速调整，而造成散热过程较不稳定无法有效进行散热。

因此，如何发明出一种电子、电力设备的冷却系统，以使其达到结构简单、可稳定维持冷却系统以及有效散热的功效，将是本发明所欲积极提供之处。

发明内容

有鉴于上述现有电子、电力设备的冷却系统的缺憾，发明人有感其未臻于完善，遂竭其心智悉心研究克服，凭其从事该项产业多年的累积经验，进而研发出一种双回路设备冷却系统，以期达到结构简单、可稳定维持冷却系统以及有效散热的目的。

本发明的主要目的在提供一种双回路设备冷却系统，其借由封闭的吸热与冷却回路，而不须外部液体的供给，以避免蒸发及杂质进入吸热与冷却回路中，且可视发热源的负载状况，输出讯号至吸热与冷却回路，致使作为带走热量的大小以及循环流量的调整，进而达到结构简单、可稳定维持冷却系统以及有效散热的目的。

为达上述目的，本发明的双回路设备冷却系统，其包含：至少具有吸热板及储水槽的一吸热回路，该吸热板与储水槽之间连通出水管及入水管，并于储水槽中填充有注入于出水管及入水管内的工作流液；与吸热回路连接的一热交换控制单元；以及与热交换控制单元连接的一冷却回路。

借此，本发明的双回路设备冷却系统，可利用封闭的吸热与冷却回路，而不须外部液体的供给，以避免蒸发及杂质进入吸热与冷却回路中，且可视发热源的负载状况，输出讯号至吸热与冷却回路，作为带走热量的大小以及循环流量的调整，而达到结构简单、可稳定维持冷却系统以及有效散热的功效。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的示意图。

【主要组件符号说明】

吸热回路 1

吸热板 10

储水槽 11

排气阀 111

工作流液 112

出水管 12

快速接头 121、131

入水管 13

膨胀箱 14

填充泵 15

第一压力传感器 16

第二压力传感器 17

第一温度传感器 18

主泵 19

热交换控制单元 2

使用端 20

操作接口 21

环境温湿度感应器 22

通讯接口 23

速度控制器 24

风扇 25

冷却回路 3

冷却主机 30

管路 31

回路控制阀 32

第二温度传感器 33

具体实施方式

为充分了解本发明的目的、特征及功效，兹借由下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本发明做一详细说明，说明如后：

请参阅图1，本发明较佳实施例的示意图。如图所示：本发明的双回路设备冷却系统，其至少由一吸热回路1、一热交换控制单元2以及一冷却回路3所构成。

上述所提的吸热回路1至少包括有一吸热板10、一储水槽11、及连通该吸热板10与储水槽11的出水管12及入水管13，且该储水槽11可连接有一排气阀111，并于储水槽11中填充有注入于出水管12及入水管13内的工作流液112，而该出水管12及入水管13上可分别设有快速接头121、131，可于拆换组装时具有较佳的便利性，其中该入水管13上更进一步设有一膨胀箱14、一填充泵15、第一压力传感器16、第二压力传感器17、第一温度传感器18及主泵19。

该热交换控制单元2与吸热回路1连接，而该热交换控制单元2更可进一步连接有一操作接口21、一环境温湿度感应器22、一通讯接口23、一速度控制器24、及至少一与速度控制器24连接的风扇25，其中该通讯接口23可为Web通讯协议、SNMP通讯协议、Modbus通讯协议、Lonworks通讯协议或N2Open通讯协议，且该吸热回路1的第一压力传感器16、第二压力传感器17、第一温度传感器18及主泵19分别与该热交换控制单元2电性连接。

该冷却回路3与热交换控制单元2连接，而该冷却回路3至少包含有一与风扇25对应的冷却主机30，且该冷却主机30配合管路31与热交换控制单元2连接，而该管路31上设有一回路控制阀32、及一与热交换控制单元2连接的第二温度传感器33。

当运用时，将该吸热回路1的吸热板10与具有散热需求的电子、电力设备(图未示)连接，并同时启动该吸热回路1、热交换控制单元2以及冷却回路3，让电子、电力设备运作时所发出的热源由吸热板10加以吸收，并由出水管12内的工作流液112将热源传输至热交换控制单元2，借由热交换控制单元2将吸热回路1的热源与冷却回路3进行热交换，并使冷却后的工作流液112透过储水槽11由入水管13进入吸热板10中进行循环，且让风扇25导引气体至冷却回路3的冷却主机30，并配合管路31与回路控制阀32利用工作流液的冷却循环，而使冷却主机30进行散热。所述的电子、电力设备可为信息设备(如：服务器)、通讯设备(如电视、广播、无线电发射机)及变压整流设备(如逆转变流器、整流器)等。

而当热交换控制单元2于运作时，可让使用端20直接借由操作接口21先行对环境温湿度感应器22以及速度控制器24进行相关条件值的设定、或是让使用端20利用通讯接口23由远程进行相关条件值的设定，而让吸热回路1与冷却回路3依其设定进行热交换，除此之外，更可视信息设备的负载状况、环境温湿度感应器22所侦测的温湿度变化以及第一、二温度传感器18、33的温度差，由速度控制器24输出讯号给风扇25控制其转速，自行调整所带走热量的大小，另该吸热回路1的主泵19也可设计成依热交换控制单元2的讯号进行调整出、入水管12、13内工作流液112的循环流量，另外，由于吸热回路1中的主泵19为「定电压」(亦即为转速恒定)，因此若于运转时有阻抗而造成流量不同时，并无法进行调节，此时，整个冷却系统即必须仰赖该回路控制阀32调节冷却效率，当冷却系统需要将较多热能由内部回路带出时，该回路控制阀32可调节进入热交换控制单元2的冰水(0-100％)，如已完成则该热交换控制单元2可使多余冰水直接流回冷却主机30，借以降低成本并减少耗能。主泵19亦可视需要使用变频式的泵，另外亦可为双泵的设计以满足备援调节的需要。

且当吸热回路1中入水管13内的工作流液112于进行循环时可以第一及第二压力传感器16、17感测吸热回路1中的压力，若有异常状况时则由操作接口21发出警示，借以由膨胀箱14进行压力的释放，另当该吸热回路1的出、入水管12、13内有气体产生时，则可借由储水槽11的排气阀111进行气体的泄除；而当有特殊情况发生，而使工作流液减少时，亦可于运作时由填充泵15进行工作流液112的补充。以上所述的工作流液112可为冷却水或其它冷却媒体，此外，因该吸热回路1及冷却回路3皆为封闭式回路，因此其中的该工作流液112可添加有抗生物剂、抗锈剂等其它添加剂的冷却水或冷却剂。

另由于吸热回路1以及冷却回路3皆为封闭的型态，因此，不须要另以外部的工作流液进行供给，如此，可以避免工作流液的蒸发以及杂质进入二个回路内的潜在风险。

如上所述，本发明完全符合专利三要件：新颖性、进步性和产业上的可利用性。以新颖性和进步性而言，本发明借由封闭的吸热与冷却回路，而不须外部液体的供给，以避免蒸发及杂质进入吸热与冷却回路中，且可视发热源的负载状况，输出讯号至吸热与冷却回路，致使作为带走热量的大小以及循环流量的调整，进而达到结构简单、可稳定维持冷却系统以及有效散热的效用；就产业上的可利用性而言，利用本发明所衍生的产品，当可充分满足目前市场的需求。

本发明在上文中已以较佳实施例提供，然而熟习本领域的技术人员应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以下文的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种双回路设备冷却系统，其包含：

一吸热回路，至少包括有一吸热板、一储水槽、及连通该吸热板与储水槽的出水管及入水管，并于储水槽中填充有注入于出水管及入水管内的工作流液；

一热交换控制单元，与吸热回路连接；以及

一冷却回路，与热交换控制单元连接。

2.如权利要求1所述的双回路设备冷却系统，其中，该储水槽连接有一排气阀。

3.如权利要求1所述的双回路设备冷却系统，其中，该入水管上更进一步设有一膨胀箱、一填充泵、第一压力传感器、第二压力传感器、第一温度传感器及主泵，而该第一压力传感器、第二压力传感器、第一温度传感器及主泵分别与热交换控制单元电性连接。

4.如权利要求1所述的双回路设备冷却系统，其中，该出水管及入水管上分别设有快速接头。

5.如权利要求1所述的双回路设备冷却系统，其中，该热交换控制单元更进一步连接有一操作接口、一环境温湿度感应器、一通讯接口、一速度控制器、及至少与速度控制器连接且对应冷却回路的一风扇。

6.如权利要求5所述的双回路设备冷却系统，其中，该通讯接口为Web通讯协议、SNMP通讯协议、Modbus通讯协议、Lonworks通讯协议或N2Open通讯协议。

7.如权利要求1所述的双回路设备冷却系统，其中，该冷却回路至少包含有一冷却主机，且该冷却主机配合管路与热交换控制单元连接，而该管路上设有一回路控制阀、及与热交换控制单元连接的一第二温度传感器。

8.如权利要求7所述的双回路设备冷却系统，其中，该冷却主机为热交换器或冰水机。