CN116261308A - 电子器件冷却系统 - Google Patents

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CN116261308A CN202310356853.8A CN202310356853A CN116261308A CN 116261308 A CN116261308 A CN 116261308A CN 202310356853 A CN202310356853 A CN 202310356853A CN 116261308 A CN116261308 A CN 116261308A
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科曼·巴拉克里希纳·纳姆拜尔
布莱恩·雷内·霍纳
安德鲁·查尔斯·贝利
保罗·安德鲁·尤斯凯维奇
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Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP
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Abstract

在此披露了一种电子器件冷却系统(42)，所述电子器件冷却系统具有气密密封的电子器件外壳(40)。所述系统(42)包括热交换器(116)，所述热交换器在所述电子器件外壳(40)内的第一冷却流体(108)与蒸气压缩系统(14)的第二冷却流体(118)之间交换热量。风扇(124)使所述第一冷却流体(108)在所述电子器件外壳(40)内循环。所述电子器件冷却系统(42)还可以包括位于所述电子器件外壳(40)内的隔挡系统(126)，所述隔挡系统引导所述第一冷却流体(108)经过布置在所述电子器件封壳(40)内的一个或多个电子部件(114)，以冷却所述一个或多个电子器件部件(114)。

Description

电子器件冷却系统
本申请是申请日为2018年7月19日、国家申请号为201880059353.5、、国际申请号为PCT/US2018/042945、发明名称为“电子器件冷却系统”的发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年7月19日提交的题为“ELECTRONICS COOLING SYSTEM(电子器件冷却系统)”的美国临时申请序列号62/534,627的优先权和权益，所述美国临时申请出于所有目的通过援引以其全部内容并入本文。
背景技术
本申请总体上涉及一种用于冷却包含电子器件的外壳的系统。
制冷系统用于各种场合，如用于住宅、商业、工业空调系统。这些系统可以包括多个不同的部件，如马达、压缩机、阀等。这些部件中的一些或全部可以通过电子器件来控制。电子器件使用诸如电阻器、晶体管、数字信号处理器、可编程逻辑控制器、模数转换器、电感器、变压器、IGBT、二极管、以及集成电路等电子部件来控制电能的流动和信号。不幸的是，这些电子部件的操作和寿命可能受到热量、湿气、工业烟气/气体、和/或灰尘的不利影响。
发明内容
在一个总体方面，一种电子器件冷却系统，所述电子器件冷却系统具有气密密封的电子器件外壳。所述系统包括热交换器，所述热交换器在，在电子器件外壳内的第一冷却流体(cooling fluid)与蒸气压缩系统的第二冷却流体之间交换热量。风扇使第一冷却流体在电子器件外壳内循环。电子器件冷却系统还可以包括位于电子器件外壳内的隔挡系统，所述隔挡系统以受控方式引导所述第一冷却流体经过布置在电子器件外壳内的一个或多个电子部件，以冷却所述一个或多个电子部件。
在另一个方面，一种系统，所述系统具有电子器件冷却系统。所述电子器件冷却系统包括气密密封的电子器件外壳。所述系统包括热交换器，所述热交换器在，在电子器件外壳内的第一冷却流体与蒸气压缩系统的第二冷却流体之间交换热量。风扇使第一冷却流体在电子器件外壳内循环。电子器件冷却系统还可以包括位于电子器件外壳内的隔挡系统，所述隔挡系统引导所述第一冷却流体经过布置在所述电子器件封壳内的一个或多个电子部件，以冷却所述一个或多个电子器件部件。所述系统包括蒸气压缩系统，所述蒸气压缩系统产生第二冷却流体。所述热交换器在所述第一冷却流体与所述第二冷却流体之间交换热量。在一些实施例中，所述第二冷却流体通过第三冷却流体来增强。
在另一个方面，一种电子器件冷却系统，所述电子器件冷却系统包括电子器件外壳，所述电子器件外壳储存用于控制蒸气压缩系统(例如，电动马达)的一个或多个电子部件。所述电子器件外壳是气密密封的。所述电子器件冷却系统包括位于电子器件外壳内的隔挡系统。所述隔挡系统引导第一冷却流体经过所述一个或多个电子部件，以冷却所述一个或多个电子部件。
附图说明
图1是根据本披露内容的一方面的可以利用加热、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统的建筑物的透视图；
图2是根据本披露内容的一方面的联接至电子器件冷却系统的蒸气压缩系统的透视图；
图3是根据本披露内容的一方面的联接至电子器件冷却系统的蒸气压缩系统示意图；
图4是根据本披露内容的一方面的联接至电子器件冷却系统的蒸气压缩系统示意图；
图5是根据本披露内容的一方面的电子器件冷却系统的截面视图；
图6是根据本披露内容的一方面的电子器件冷却系统的截面视图；
图7是根据本披露内容的一方面的电子器件冷却系统在图6的线7-7内的局部截面视图；
图8是根据本披露内容的一方面的电子器件冷却系统在图6的线7-7内的局部截面视图；
图9是根据本披露内容的一方面的电子器件冷却系统的截面视图；
图10是根据本披露内容的一方面的电子器件冷却系统的截面视图；
图11是根据本披露内容的一方面的电子器件冷却系统的隔挡系统的前视图；并且
图12是根据本披露内容的一方面的电子器件冷却系统的隔挡系统的前视图。
具体实施方式
本披露内容的实施例包括电子器件冷却系统，所述电子器件冷却系统冷却电子器件并且保护这些电子器件不受湿气、工业气体/烟气、以及灰尘的影响。电子器件冷却系统包括气密密封(或近似气密密封)的电子器件外壳，以将在电子器件外壳内循环的第一冷却流体密封起来以免与围绕外壳的流体相互作用。例如，第一冷却流体可以是空气，并且电子器件外壳将此空气密封起来、并且消除或减少电子器件外壳内的空气与电子器件外壳外的湿润或肮脏的空气相互作用。随着第一冷却流体在电子器件外壳内循环，第一冷却流体通过强制对流来去除热量从而冷却电子器件。第一冷却流体在热交换器中将此能量释放到第二冷却流体(例如，水、制冷剂)。第二冷却流体可以来自蒸气压缩系统，如来自形成加热、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统的一部分的冷却器。由于电子器件冷却系统是气密密封的，电子器件冷却系统将冷却并保护电子器件，而不会在各种环境(例如，工业区、海洋区、沙漠区、热带区、沿海地区等)中直接暴露于外部空气。
第二冷却流体可以由压力差驱动穿过热交换器，和/或可以由泵驱动。例如，压力差可以由将电子器件冷却系统流体地联接在蒸发器管束的相反端部之间产生。以这种方式，流过蒸发器的较高压力的第二冷却流体的一小部分被转移至电子器件冷却系统。第二冷却流体流过电子器件冷却系统热交换器，以在第一冷却流体被从电子器件冷却系统中抽出之前由离开蒸发器管束的然后较低压力的第二冷却流体冷却所述第一冷却流体。在一些实施例中，电子器件冷却系统的供应和回流管线可以联接至HVAC&R系统中的其他位置，以产生穿过在没有泵的情况下驱动第二冷却流体电子器件冷却系统的压力差。电子器件冷却系统因此可以不使用泵来驱动第二冷却流体穿过热交换器，从而降低潜在的制造和/或操作成本，而同时增加电子器件冷却系统的可靠性。然而，在一些实施例中，第二冷却流体可以由泵驱动穿过电子器件冷却系统。在另外的其他实施例中，泵可以由HVAC&R系统中的压力差辅助。
现在转到附图，图1是用于建筑物12中的加热、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统10的环境的实施例的透视图。类似的安排还可以适用于远洋船舶。HVAC&R系统10可以包括蒸气压缩系统14(例如，冷却器)，所述蒸气压缩系统供应可用于冷却建筑物12的冷却液体。HVAC&R系统10还可以包括供应温暖液体以对建筑物12供暖的锅炉16、以及使空气循环通过建筑物12的空气分配系统18。空气分配系统18还可以包括空气回流管道20、空气供应管道22、和/或空气处理机24。在一些实施例中，空气处理机24可以包括通过导管26连接至锅炉16和蒸气压缩系统14的热交换器。取决于HVAC&R系统10的运行模式，空气处理机24中的热交换器可以接收来自锅炉16的加热液体或来自蒸气压缩系统14的冷却液体。HVAC&R系统10被示出为在建筑物12的每个楼层28上具有单独的空气处理机24，但是在其他实施例中，HVAC&R系统10可以包括可在两个或更多个楼层28之间共享的空气处理机24和/或其他部件。
图2和图3展示了可在HVAC&R系统10中使用的蒸气压缩系统14的实施例。具体地，图2是蒸气压缩系统14的透视图，并且图3是蒸气压缩系统14的示意图。蒸气压缩系统14可以使制冷剂循环通过以压缩机32开始的回路。所述回路还可以包括冷凝器34、(多个)膨胀阀或(多个)装置36、以及蒸发器38。蒸气压缩系统14可以进一步包括电子器件外壳40，所述电子器件外壳储存用于操作蒸气压缩系统14的多个不同的电子器件。可被储存在电子器件外壳40中的一些电子器件包括(多个)数字(A/D)转换器、(多个)微处理器、一个或多个非易失性存储器、(多个)接口板等。如将在以下更详细解释的，电子器件外壳40形成以上所讨论的电子器件冷却系统42的冷却电子器件的一部分。在一些实施例中，电子器件外壳40是气密密封的容器，所述容器减少和/或阻止电子器件暴露于湿润且肮脏的环境。在一些实施例中，电子器件外壳40可以与包含马达变速驱动器(VSD)52的外壳或与包含控制马达磁轴承的部件的外壳相同。
可在蒸气压缩系统14中用作制冷剂的流体的一些示例是氢氟烃(HFC)基的制冷剂(例如R-410A、R-407、R-134a、氢氟烯烃(HFO)、R1233zd、R1234ze)，“天然”制冷剂(如氨(NH3)、R-717、二氧化碳(CO2)、R-744)，或烃基制冷剂，水蒸气，或任何合适的制冷剂。在一些实施例中，蒸气压缩系统14可以被配置成有效地利用在一个大气压下具有约19摄氏度(86华氏度)的标准沸点的制冷剂(相对于诸如R-134a等中压制冷剂，也称为低压制冷剂)。如本文所使用的，“标准沸点”可以是指在一个大气压下测量到的沸点温度。
在一些实施例中，蒸气压缩系统14可以使用以下部件中的一个或多个：(多个)变速驱动器52、马达50、压缩机32、冷凝器34、膨胀阀或冷凝装置36、和/或蒸发器38。马达50驱动压缩机32并且可以由变速驱动器(VSD)52供电。VSD 52从交流(AC)电源接收具有特定的固定线路电压和固定线路频率的AC电力，并且向电机50提供具有可变电压和频率的电力。在其他实施例中，马达50可以直接由AC或直流(DC)电源供电。马达50可以包括可以由VSD52供电或者直接由AC或DC电源供电的任何类型的电动马达，诸如开关磁阻马达、感应马达、电子换向永磁马达或其他合适的马达。在一些实施例中，压缩机32和/或马达50可以使用磁轴承54以减少操作期间的摩擦和/或噪音并且增加压缩机/马达的可靠性。磁轴承54可以由容纳在电子器件外壳40内的电子器件进行控制。如以上所解释的，电子器件外壳40可以保护电子器件不受灰尘和湿气的影响，而电子器件冷却系统42使用由蒸气压缩系统14供应的冷却流体(例如，水、制冷剂)冷却电子器件。
压缩机可以是容积式装置32，所述容积式装置压缩制冷剂蒸气并且将蒸气通过排放通道输送至冷凝器34。在一些实施例中，压缩机32可以是离心式压缩机。由压缩机32输送至冷凝器34的制冷剂蒸气可以将热量传递至冷凝器34中的冷却流体(例如，水或空气)。作为与冷却流体进行热传递的结果，制冷剂蒸气可以在冷凝器34中冷凝成制冷剂液体。来自冷凝器34的液体制冷剂可以流过膨胀装置36到达蒸发器38。在图3所展示的实施例中，冷凝器34是水冷式的、并且包括连接至冷却塔56(或围绕容器的水体)的管束55，所述管束将冷却流体供应至冷凝器34。
输送到蒸发器38的液体制冷剂可以吸收来自另一冷却流体的热量，所述另一冷却流体可以是或可以不是与冷凝器34中使用的相同冷却流体。蒸发器38中的液体制冷剂可能经历从液体制冷剂到制冷剂蒸气的相变。如图3所展示的实施例中所示，蒸发器38可以包括管束58，所述管束联接至冷却流体供应管线60S和回流管线60R。供应管线60S和回流管线60R将冷却器14连接至冷却负载62。蒸发器38的冷却流体(例如水、乙二醇、氯化钙盐水、氯化钠盐水或任何其他合适的流体)经由回流管线60R进入蒸发器38并经由供应管线60S离开蒸发器38。蒸发器38可以经由与制冷剂的热传递来降低管束58中的冷却流体的温度。蒸发器38中的管束58可以包括多个管和/或多个管束。在任何情况下，蒸气制冷剂都从蒸发器38流出并通过抽吸管线回流到压缩机32以完成循环。
如所展示的，电子器件冷却系统42可以联接至蒸发器38中的管束58以接收来自HVAC&R系统10的冷却流体流。电子器件冷却系统42使用来自HVAC&R系统10的冷却流体(例如，水)以冷却电子器件外壳40内的电子器件。如以上所解释的，电子器件冷却系统42可以不包括泵、并且可以替代地使用HVAC&R系统10中的压力差来驱动冷却流体流穿过电子器件冷却系统42。例如，电子器件冷却系统42的供应管线64可以接入管束58的接收流过回流管线60R的冷却流体的端部。在穿过电子器件冷却系统42之后，冷却流体由于其从布置在电子器件外壳40内的电子器件中吸收能量而温度和压力升高。冷却流体然后通过回流管线66回流至管束58的供应管线侧。在蒸发器38中的这个位置，蒸发器38中的冷却流体的压力将比从蒸发器38转移通过供应管线64的冷却流体的压力更低。在没有泵的情况下，此压力差驱动冷却流体流穿过电子器件冷却系统42。
在一些实施例中，电子器件冷却系统42的供应管线64和回流管线66可以联接至蒸气压缩系统14中的其他位置，以形成驱动冷却流体穿过电子器件冷却系统42的压力差。例如，供应管线64(即，虚线供应管线64)可以在离开冷凝器34的冷却流体(例如，制冷剂)穿过膨胀阀/膨胀装置68之后接收所述冷却流体。供应管线64引导冷却流体穿过电子器件冷却系统42，在所述电子器件冷却系统中冷却流体在通过回流管线66(即，虚线回流管线66)离开之前通过冷却板/冷板冷却第一流体或电子器件。由于离开膨胀阀68的冷却流体处于比蒸发器38中的冷却流体更高的压力，回流管线66然后可以使冷却流体(即，制冷剂)回流至蒸发器38，在没有泵的情况下，压力差驱动冷却流体流穿过电子器件冷却系统42。
然而，在一些实施例中，可以由一个或多个泵72将冷却流体驱动穿过电子器件冷却系统42。在另外的其他实施例中，(多个)泵72可以由HVAC&R系统10中的压力差辅助。
图4是具有结合在冷凝器34与蒸发器38之间的中间回路84的蒸气压缩系统14的示意图。中间回路84可以具有直接流体连接至冷凝器34的入口管线88。在其他实施例中，入口管线88可以间接地流体联接至冷凝器34。如图4所展示的实施例所示，入口管线88包括布置(positioned)在中间容器90上游的第一膨胀装置86。在一些实施例中，中间容器90可以是闪蒸罐(例如，闪蒸式中冷器)。在其他实施例中，中间容器90可以被配置成直接膨胀热交换器或节能器。在图4所展示的实施例中，中间容器90用作闪蒸罐，并且第一膨胀装置86被配置成降低从冷凝器34接收的液体制冷剂的压力(例如，膨胀)。在膨胀过程期间，一部分液体可能汽化，并且因此中间容器90可以用于将蒸气与从第一膨胀装置86接收到的液体分离。另外，由于液体制冷剂在进入中间容器90时经历了压降(例如，由于进入中间容器90时体积快速增大)，中间容器90可以使液体制冷剂进一步膨胀。中间容器90中的蒸气可以通过入口管线94被压缩机32抽至压缩机32的中间压力端口。在其他实施例中，中间容器90中的蒸气可以被抽至压缩机32的中间段。由于在膨胀装置86和/或中间容器90中膨胀，在中间容器90中收集的液体可以比离开冷凝器34的液体制冷剂具有更低的焓。来自中间容器90的液体然后可以在管线92中流过第二膨胀装置36到达蒸发器38。
如所展示的，电子器件冷却系统42接收来自蒸气压缩系统14的冷却流体。通过使用热交换器，电子器件冷却系统42使用冷却流体来冷却电子器件外壳40内的电子器件。如以上所解释的，电子器件冷却系统42可以不包括泵、并且可以替代地使用蒸气压缩系统14中的压力差来驱动冷却流体流穿过电子器件冷却系统42。例如，到电子器件冷却系统42的供应管线96可以接入将液体冷却流体(即，制冷剂)从中间容器90运送到蒸发器38的管线92中。在穿过电子器件冷却系统42之后，冷却流体的温度升高。冷却流体通过管线98回流至蒸发器38，所述蒸发器处于比流过管线92的冷却流体更低的压力下。如所展示的，回流管线98联接至蒸发器38。由于离开管线92的冷却流体处于比蒸发器38中的压力更高的压力下，在没有泵的情况下，压力差驱动冷却流体流穿过电子器件冷却系统42。然而，在一些实施例中，泵72可以辅助和/或驱动冷却流体(即，来自蒸发器38的液体制冷剂)穿过供应管线95到达电子器件冷却系统42、并且使冷却流体通过回流管线97回流至蒸发器38。
图5是电子器件冷却系统42的实施例的截面视图。如以上所解释的，电子器件外壳40形成电子器件冷却系统42的一部分。电子器件外壳40是气密密封的容器，所述容器减少和/或阻止电子器件暴露于环境中的湿气、工业烟气/气体和灰尘。如所展示的，电子器件外壳40包括第一外壳100，所述第一外壳联接至第二外壳102。第一外壳100和第二外壳102通过出口104和入口106流体联接在一起。在一些实施例中，可以存在多个入口106和出口104(例如，2个、3个、4个、5个、或更多个)。出口104和入口106使得冷却流体108(例如，空气)能够在第一外壳100中的第一腔体110与第二外壳102中的第二腔体112之间循环，以冷却电子器件114。电子器件114可以包括微芯片、集成电路、电源、晶体管、电阻器、电感器、变压器、IGBT等。有利地，电子器件冷却系统42限制和/或阻止冷却流体108与电子器件外壳40外部的流体之间的直接相互作用。以这种方式，电子器件外壳40能够阻止和/或减少电子器件114暴露于环境中的湿气、工业烟气/气体、和/或灰尘。例如，冷却流体108(例如，空气)可以不暴露于围绕电子器件外壳40的外部循环的潮湿/湿润空气。
为了从冷却流体108中去除热量，电子器件冷却系统42包括热交换器116(例如，气体至液体热交换器)。热交换器116通过供应管线120接收第二冷却流体118。第二冷却流体118来自蒸气压缩系统14，并且可以是制冷剂、水等。在热交换器116中，第二冷却流体118与在电子器件外壳40中循环的第一冷却流体108交换能量。在热交换器116中交换能量之后，第二冷却流体118以较高的温度离开热交换器116。第二冷却流体118然后离开电子器件冷却系统42通过回流管线122运送到HVAC&R系统10。
在离开热交换器116之后，使用风扇124将第一冷却流体108驱动进入第二外壳102。更具体地，风扇124抽吸穿过热交换器116的第一冷却流体108，并且然后吹动第一冷却流体108穿过出口104并进入入口腔室152。在穿过出口104之后，第一冷却流体108接触隔挡系统126。如所展示的，隔挡系统126重新引导冷却流体108的流动并控制冷却流体流过第二外壳102。隔挡系统126包括挡板128和隔板130。隔板130联接至第二外壳102、并且将挡板128与外壳壁134以一定距离132间隔开。在某些实施例中，距离132可以被选择用于优化冷却流体108的流动和压降。除了将挡板128与外壳壁134间隔开之外，隔板130还将出口104与入口106间隔开以形成入口腔室152和出口腔室154。相应地，当冷却流体108通过出口104离开第一外壳100时，隔板130阻止第一冷却流体108直接流动到入口106而不经过挡板128和所附接的电子器件114。
当第一冷却流体108离开出口104时，所述第一冷却流体接触挡板128的后部面136。第一冷却流体108因而在入口腔室152中沿轴向方向138(例如，竖直)被向上引导。当第一冷却流体108向上流动时，其经过挡板128。在经过挡板128之后，第一冷却流体108沿轴向方向140(例如，向下)流动。当第一冷却流体108沿方向140流动时，这产生冷却电子器件114的级联冷却效果。第一冷却流体108然后围绕挡板128的底部流动，在所述底部处，所述第一冷却流体接触第二外壳102的壁134。壁134和挡板128沿轴向方向138向上引导第一冷却流体108通过出口腔室154。如以上所解释的，隔板130阻止出口104与入口106之间的直接流体流动。第一冷却流体108因而被驱动穿过入口106并且进入热交换器116，在所述热交换器处，所述第一冷却流体再次与第二冷却流体118交换能量。
由于电子器件外壳40是气密密封的，第一冷却流体108中的湿气可以不增多。然而，第一冷却流体108中的初始湿气可能在腔体110内冷凝，在所述腔体处，热交换器116和供应管线120产生最冷的表面。为了便于从电子器件外壳40中去除液体，电子器件冷却系统42包括冷凝物呼吸阀142。冷凝物呼吸阀142使得液体能够离开电子器件外壳40，同时阻止和/或减少外部(环境)流体流动进入电子器件外壳40。冷凝物呼吸阀142可以被置于第一外壳100中，以便冷凝在第一冷却流体108中的液体离开热交换器116时将其捕获。换言之，在第一冷却流体108离开热交换器116时，液体可以从第一冷却流体108中冷凝出并且由于重力而沿方向140落到第一外壳100的底部。液体可以然后流动至冷凝物呼吸阀142，在所述冷凝物呼吸阀处，所述液体被沿方向140引导出第一外壳100。这个过程因此可以在腔体110和112中产生干燥的冷空气，所述冷空气冷却电子器件114并保护电子器件不受湿气影响。此外，为了促进冷凝以及所形成的与任何冷凝物冷电子器件114分隔开，热交换器116被置于第一外壳100内。如以上所解释的并且参见图5，第一外壳100和第二外壳102由壁134分隔开，所述壁阻止在第一外壳100中形成的最小限度的冷凝物流动进入第二外壳102。
在一些实施例中，第一外壳100和第二外壳102是联接到一起的单独的外壳。例如，第一外壳100和第二外壳102可以通过紧固件144联接到一起。当被联接时，第一外壳100和第二外壳102可以形成不透流体的密封，所述密封阻止和/或减少外部(环境)流体进入电子器件外壳40。可以使用密封元件156来形成不透流体的密封，如使用垫圈、焊接、聚合物密封件(例如O型圈等)、铜焊、粘合剂等。在一些实施例中，第一外壳100和第二外壳102可以彼此成一体(例如，单件式)。虽然所展示的第一外壳100和第二外壳102具有不同的尺寸，但在一些实施例中它们可以是相同尺寸的。
为了有助于进入腔体110和112，第一外壳100和第二外壳102可以具有进入面板。例如，第一外壳100可以包括风扇进入面板146。风扇进入面板146通过一个或多个紧固件148(例如，像螺栓、螺钉的螺纹紧固件)联接至第一外壳100。风扇进入面板146使得能够进入进行风扇124的更换和/或维护。当被联接至外壳40时，风扇进入面板146使用垫圈、铜焊、粘合剂等与第一外壳100形成不透流体的密封，以阻止和/或减少与围绕电子器件外壳40外部的流体接触。还可以通过联接至第二外壳102的外壳面板150触及电子器件114。外壳面板150可以同样地通过紧固件(例如，像螺栓、螺钉的螺纹紧固件等)联接至第二外壳102。外壳面板150还可以使用垫圈、铜焊、粘合剂等与第二外壳102形成不透流体的密封，以阻止和/或减少与围绕电子器件外壳40外部的流体接触。
图6是电子器件冷却系统42的实施例的截面视图。图6中的电子器件冷却系统42使第一冷却流体108循环通过第一外壳100和第二外壳102以冷却电子器件114。然而，为了提供额外的冷却，电子器件冷却系统42可以包括一个或多个冷却(冷)板170。冷却(冷)板170可以提高来自一个或多个电子部件114的热传递。例如，一些电子部件114可能比其他电子部件产生更多的热量。这些电子部件114可能因而提高对电子器件冷却系统42的热传递的要求。因此，电子器件冷却系统42可以包括冷却(冷)板170以使得能够更直接地从电子器件向第二冷却流体118传递热量。如图6中所示出的，冷却(冷)板170可以直接接收第二冷却流体118并使其循环。供应管线120和回流管线122可以包括相应的T形接头172和174。如图6中所示出的，T形接头172、174使得第二冷却流体118能够流入和流出热交换器116以及冷却(冷)板170。第二冷却流体118可以是水或制冷剂。
由于冷却(冷)板170位于第二外壳102内，冷却(冷)板170可以在第二外壳102内形成冷凝物。为了减小由冷却(冷)板170形成的冷凝物与电子器件114之间潜在的接触，冷却(冷)170可以沿方向140被布置在挡板128的底部。相应地，如果冷凝物形成在冷却(冷)板170上，则所述冷凝物可以沿方向140落到第二外壳102的底部，而不接触任何其他电子器件114。为了去除冷凝物，第二外壳102可以包括第二冷凝物呼吸阀142、176。如以上所解释的，冷凝物呼吸阀176使得电子器件冷却系统42能够从第一外壳100和/或第二外壳102中去除液体。然而，在一些实施例中，由于热交换器116和供应管线120在冷却流体108到达第二外壳102之前从冷却流体中的湿气冷凝出，冷却(冷)板170可以在第二外壳102内不形成冷凝物。
在一些实施例中，电子器件冷却系统42可以包括额外的隔挡系统126来容纳并冷却更多的电子部件114。如图6中所展示的，电子器件冷却系统42包括联接至第二外壳102的壁134的第一隔挡系统126和联接至外壳面板150的第二隔挡系统126。相应的第一和第二隔挡系统126的挡板128可以以一定距离178间隔开，以有助于第一冷却流体108流过电子器件114。距离178可以优化，以促进从电子器件114到冷却流体108的所需热传递。
图7是电子器件冷却系统42的实施例在图6的线7-7内的局部截面视图。如以上所解释的，图7中的电子器件冷却系统42使第一冷却流体108循环通过第一外壳100和第二外壳102以冷却电子器件114。为了提供额外的冷却，电子器件冷却系统42可以包括一个或多个冷却(冷)板170。冷却(冷)板170可以提高来自一个或多个电子部件114的热传递。例如，一些电子部件114可能比其他电子部件产生更多的热量。因此，电子器件冷却系统42可以包括冷却(冷)板170以使得能够更直接地从电子器件向第二冷却流体118传递热量。然而，在重新引导第二冷却流体118以流过热交换器116之前，电子器件冷却系统42可以首先将第二冷却流体118引导至冷却(冷)板170，而不是使第二冷却流体118的流动分流。
图8是电子器件冷却系统42的实施例在图6的线7-7内的局部截面视图。如以上所解释的，为了提供额外的冷却，电子器件冷却系统42可以包括一个或多个冷却(冷)板170。冷却(冷)板170可以提高来自一个或多个电子部件114的热传递。然而，电子器件冷却系统42可以首先将第二冷却流体118引导至热交换器116，在此之后第二冷却流体118则被引导至冷却(冷)板170，而不是首先将第二冷却流体118引导至冷却(冷)板170。通过首先引导第二冷却流体118通过热交换器116，电子器件冷却系统42可以在冷却一个或多个电子部件114的同时加热第二冷却流体118并且减少第二外壳102中的冷凝。
图9是电子器件冷却系统42的实施例的截面视图。如以上所解释的，电子器件冷却系统42可以包括一个或多个冷却(冷)板170。冷却(冷)板170可以提高来自一个或多个电子部件114的热传递。例如，一些电子部件114可能比其他电子部件产生更多的热量。这些电子部件114可能因而提高对电子器件冷却系统42的热传递的要求。然而，冷却(冷)板170可以单独地供应有第三冷却流体200。第三冷却流体200通过相应的供应管线202和回流管线204流入和流出冷却(冷)板170。在一些实施例中，第二冷却流体118和第三冷却流体200可以是相同的冷却流体。例如，第二冷却流体118和第三冷却流体200可以是水、制冷剂等。在另一个实施例中，第二冷却流体118和第三冷却流体200可以是不同的。例如，第二冷却流体118可以是水，而第三冷却流体200可以是制冷剂，或反之亦然。
图10是电子器件冷却系统42的实施例的截面视图。在一些实施例中，隔挡系统126可以包括一个或多个额外的导向板220。导向板220辅助控制第一冷却流体108流过第二外壳102。如所展示的，导向板220联接至第二外壳102的顶板224的内表面222。导向板220沿方向140背离内表面222延伸。导向板220可以在一部分或整个挡板128上延伸以引导第一冷却流体108的流动。如所展示的，第一冷却流体108向上流动并流过挡板128。在经过挡板128之后，第一冷却流体108接触导向板220的表面226。导向板220引导第一冷却流体108沿方向140向下并经过电子器件114。以这种方式，导向板220使第一冷却流体108在电子器件114上的流动集中起来以促进热传递。在一些实施例中，导向板220的表面226与挡板128之间的距离228可以增大或减小，以控制在电子器件114上的流体流动的特性。增大的流动速度可以增大湍流，从而导致从电子器件114传更多的热量。例如，通过减小距离228，导向板220可以使第一冷却流体108在电子器件114上的流动速度增大。同样地，如果增大距离228，则导向板220可以使第一冷却流体108在电子器件114上的流动速度减小。以这种方式，电子器件冷却系统42可以使用导向板220来引导并定制第一冷却流体108与电子器件114之间的热传递。
如所展示的，导向板220的表面226是平的；然而，在一些实施例中，表面226可以是弯曲的或以其他方式成形，以促进沿导向板220的不同位置处的热传递。例如，导向板220与挡板128之间的距离230可以在沿长度230的不同点处增大和/或减小，以定制和/或优化不同的电子器件114上的热传递(例如，增大或减小不同电子器件114上的流动速度)。在一些实施例中，导向板220可以包括突起232和/或凹陷234，而不是在沿导向板220的长度230的不同点处改变导向板的曲率。突起232和凹陷234可以类似地控制第一冷却流体108在特定电子部件114上的流动速度和流率，并且因此控制热传递特性。
为了触及电子器件114，导向板220可以与第二外壳102可移除地联接。例如，导向板220可以通过卡扣连接、卡口连接等联接至第二外壳102。在一些实施例中，导向板220可以使用紧固件(例如，螺纹紧固件)可移除地联接。
图11是隔挡系统126的实施例的前视图。如所展示的，挡板128可以具有除矩形或正方形之外的另一种形状。例如，挡板128可以具有不规则的形状，以控制第一冷却流体108在电子器件114上的流动。在图11中，板128在挡板128的相应端部254和256处包括矩形切口250和252。然而，切口250、252可以位于沿挡板128的长度258的不同位置，具有不同的尺寸、和/或不同的形状(例如，半圆形、三角形、正方形等)，以便定制/控制第一冷却流体108在电子器件114上的流动。如所展示的，由于切口252比切口250更大，在挡板128的端部256上或附近挡板128将更多的第一冷却流体108引导经过电子器件114。应当注意到的是，切口250、252可以被置于挡板128上在隔板130上方和/或下方的任何位置，以控制第一冷却流体108在电子器件114上的流动。
在一些实施例中，挡板128还可以包括孔口260。孔口260使得第一冷却流体108能够穿过孔口260，而不是向上流动并流过挡板128。这实现了第一冷却流体108在特定电子器件114上的已定制和/或优化的流体流动。虽然图11中示出了两个孔口260，但在其他实施例中，可以存在不同数量的孔口260，如1个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个。此外，孔口260可以具有不同的形状和/或尺寸，以便定制和/或优化第一冷却流体108在电子器件114上的流动。
图12是隔挡系统126的实施例的前视图。如所展示的，隔挡系统126包括挡板128和隔板130。如图11中所见的，隔挡系统126包括可调隔挡件280，而不是使用不规则形状的挡板128和/或孔口260来控制第一冷却流体108的流动。可调隔挡件280联接至挡板128的相应端部254和256。可调隔挡件280可以沿方向138和140竖直地重新布置(repositioned)，以定制第一冷却流体108在电子器件114上的流动。虽然图12使用可调隔挡件280来控制第一冷却流体108的流动，但是在一些实施例中，隔挡系统126可以包括可调隔挡件280、孔口260、以及切口250和252的组合，以控制第一冷却流体108在电子器件114上的流动。
尽管仅展示和描述了本披露内容的某些特征和实施例，但本领域的技术人员可以想到许多修改和变化(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、取向等的变化)而实质上无需脱离权利要求中所述的主题的新颖性教导和优点。可以根据替代实施例对任何过程或方法步骤的顺序或序列进行改变或重新排序。因此，应当理解的是，所附权利要求旨在将所有这类修改和变化涵盖为落入本发明的真正精神内。此外，为了提供对示例性实施例的简要描述，可能没有描述实际的实施方式的所有特征(即与目前预期的实施本发明的最佳模式无关的那些特征或与实现所保护发明无关的那些特征)。应当理解的是，在任何这种实际实施方式的开发中(如在任何工程或设计方案中)，可以作出大量实施方式特定的决定。这种开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于从本披露内容中受益的普通技术人员来说，这仍是常规的设计、生产和制造工作，而无需过多实验。

Claims (22)

1.一种电子器件冷却系统，包括：
电子器件外壳，其中，所述电子器件外壳是气密密封的；
热交换器，所述热交换器被配置成在所述电子器件外壳内的第一冷却流体与蒸气压缩系统的第二冷却流体之间交换热量；
风扇，所述风扇被配置成使所述第一冷却流体在所述电子器件外壳内循环；以及
隔挡系统，所述隔挡系统位于所述电子器件外壳内，其中，所述隔挡系统包括挡板，所述挡板被配置成引导所述第一冷却流体经过布置在所述电子器件外壳内的所述挡板上的一个或多个电子部件，以冷却所述一个或多个电子部件。
2.如权利要求1所述的系统，包括冷凝物呼吸阀，所述冷凝物呼吸阀联接至所述电子器件外壳，其中，所述冷凝物呼吸阀被配置成释放冷凝在所述电子器件外壳中的液体。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述电子器件外壳包括第一外壳，并且所述第一外壳被配置成固持所述热交换器和所述风扇，并且其中，所述电子器件外壳包括第二外壳，并且所述第二外壳被配置成支撑所述隔挡系统并固持所述一个或多个电子部件。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述第一外壳和所述第二外壳经由入口和出口流体联接到一起，并且其中，所述入口和所述出口使得所述第一冷却流体能够在所述第一外壳与所述第二外壳之间循环。
5.如权利要求4所述的系统，其中，所述隔挡系统包括联接至所述挡板的隔板，并且其中，所述隔板被布置在所述入口与所述出口之间以迫使所述第一冷却流体流过所述挡板并且流过布置在所述挡板上的所述一个或多个电子部件。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述隔挡系统包括可调隔挡件，所述可调隔挡件联接至所述挡板，其中，所述可调隔挡件被配置成相对于所述挡板移动以调节所述第一冷却流体在布置在所述挡板上的所述一个或多个电子部件上的流动。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述挡板限定一个或多个孔，所述一个或多个孔引导所述第一冷却流体经过所述一个或多个电子部件。
8.如权利要求1所述的系统，包括冷却板，所述冷却板联接至所述隔挡系统，其中，所述冷却板被配置成联接至所述一个或多个电子部件并且冷却所述一个或多个电子部件。
9.如权利要求8所述的系统，其中，所述冷却板被配置成从所述蒸气压缩系统接收第三冷却流体以冷却所述一个或多个电子部件。
10.如权利要求9所述的系统，其中，所述第一冷却流体和所述第三冷却流体是不同的。
11.一种系统，包括：
根据权利要求1至10中任一项所述的电子器件冷却系统；以及
蒸气压缩系统，所述蒸气压缩系统被配置成产生第二冷却流体；
其中，所述热交换器被配置成在所述第一冷却流体与所述第二冷却流体之间交换热量。
12.如权利要求11所述的系统，其中，所述蒸气压缩系统是冷却器。
13.如权利要求12所述的系统，其中，所述第二冷却流体是水。
14.如权利要求12所述的系统，其中，所述第二冷却流体是制冷剂。
15.如权利要求11所述的系统，包括所述一个或多个电子部件，其中，所述一个或多个电子部件被配置成控制所述蒸气压缩系统的操作。
16.一种电子器件冷却系统，包括：
电子器件外壳，所述电子器件外壳被配置成储存用于控制蒸气压缩系统的一个或多个电子部件，其中，所述电子器件外壳是气密密封的；以及
隔挡系统，所述隔挡系统位于所述电子器件外壳内，其中，所述隔挡系统包括挡板，所述挡板被配置成引导第一冷却流体经过所述一个或多个电子部件，以冷却所述一个或多个电子部件，并且其中所述一个或多个电子部件被布置在所述挡板上。
17.如权利要求16所述的系统，其中，所述隔挡系统包括隔板，所述隔板将所述隔挡系统联接至所述电子器件外壳。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述隔板从所述挡板的第一侧延伸至所述电子器件外壳，并且所述一个或多个电子部件被布置在与所述挡板的所述第一侧相对的所述挡板的第二侧上。
19.如权利要求18所述的系统，包括可调隔挡件，所述可调隔挡件联接至所述挡板，其中，所述可调隔挡件被配置成在不同的位置处联接至所述挡板，以控制所述第一冷却流体在所述一个或多个电子部件上的流动。
20.一种电子器件冷却系统，包括：
电子器件外壳，其中，所述电子器件外壳是气密密封的；
热交换器，所述热交换器被配置成在所述电子器件外壳内的第一冷却流体与蒸气压缩系统的第二冷却流体之间交换热量；
风扇，所述风扇被配置成使所述第一冷却流体在所述电子器件外壳内循环；以及
隔挡系统，所述隔挡系统位于所述电子器件外壳内，其中，所述隔挡系统包括挡板，所述挡板被配置成引导所述第一冷却流体经过布置在所述电子器件外壳内的所述挡板上的一个或多个电子部件，以冷却所述一个或多个电子部件，
其中，所述电子器件外壳包括第一外壳，并且所述第一外壳被配置成固持所述热交换器和所述风扇，并且其中，所述电子器件外壳包括第二外壳，并且所述第二外壳被配置成支撑所述隔挡系统并固持所述一个或多个电子部件，
其中，所述第一外壳和所述第二外壳经由入口和出口流体联接到一起，并且其中，所述入口和所述出口使得所述第一冷却流体能够在所述第一外壳与所述第二外壳之间循环，
其中，所述隔挡系统包括联接至所述挡板的隔板，并且其中，所述隔板被布置在所述入口与所述出口之间以阻止所述第一冷却流体在不经过所述挡板和布置在所述挡板上的所述一个或多个电子部件的情况下直接流动到所述入口。
21.如权利要求20所述的系统，其中，所述隔板被配置成联接至所述第二外壳、并且将所述挡板与所述第二外壳的外壳壁以一定距离间隔开。
22.一种电子器件冷却系统，包括权利要求16-19中的任意一项技术特征或技术特征的任意组合。
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