[發明專利]一種蓄冷式循環流體冷卻裝置

有效

• 申請號: 201210180417.1
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN102721246A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 劉剛;陳念江;唐曉軍;姜東升;趙鴻;吳軍勇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十一研究所
• 主分類號: F25D16/00
• 分類號: F25D16/00;F25B1/00;F25D29/00;F25D23/00
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 張紅玉

1.一種適用于間歇工作大功率熱負荷的循環流體冷卻裝置，包括制冷系統、載冷蓄冷循環系統和控制系統，其特征在于，在載冷蓄冷循環系統中包括恒溫流體回路（220）和蓄冷流體回路（210），其中，

在蓄冷流體回路（210）中，順序連接有蓄冷水箱（212）、蓄冷循環水泵（211）、蓄冷流體旁通流量控制器（214）、蓄冷流體旁路（213），并在蓄冷循環水泵（211）出口處和蒸發器（104）的入口處并聯有蓄冷流體流量控制器（215）和混合恒溫箱（223）；

在恒溫流體回路（220）中，順序連接有恒溫循環水泵（221）、恒溫流體控制閥（224）、恒溫流體旁通（222）、混合恒溫箱（223），并在恒溫循環水泵（221）的出口處和混合恒溫箱（223）的入口處并聯有冷卻水輸出截止閥（403）、熱負荷（400）和冷卻水返回截止閥（404）；其中，恒溫流體回路（220）與蓄冷流體回路（210）共用同一混合恒溫箱（223）。

2.如權利要求1所述的循環流體冷卻裝置，其特征在于，在所述制冷系統（100）中，順序地由制冷壓縮機（101）、制冷劑循環（110）、冷凝器（102）、節流裝置（103）、切換電磁閥（108）和蒸發器（104）構成回路，并在制冷壓縮機（101）的出口處和節流裝置（103）的出口處連接有熱氣旁路（105），在熱氣旁路（105）中設置有切換電磁閥（107）；其中，制冷系統（100）與恒溫流體回路（220）共用一個蒸發器（104）。

3.如權利要求2所述的循環流體冷卻裝置，其特征在于，如果是風冷散熱，進一步在冷凝器（102）旁設置散熱風機（106）。

4.如權利要求1至3中任一項所述的循環流體冷卻裝置，其特征在于，當熱負荷（400）為零時，蓄冷流體流量控制器（215）不開啟，恒溫流體回路（220）內流體正常循環，保證輸出的恒溫流體（401）的溫度不變，制冷系統（100）仍持續工作，蓄冷流體旁通流量控制器（214）開啟，按照事先設定的蓄冷箱（212）的溫度，將所述蓄冷箱內的低溫蓄冷工作物質溫度降低，此時，低溫蓄冷工作物質沿a-b-e-f流動。

5.如權利要求1至3中任一項所述的循環流體冷卻裝置，其特征在于，當熱負荷（400）不為零時，返回的流體（402）的溫度升高，混合恒溫箱（223）的溫度隨之升高，恒溫流體傳感器（304）感應到輸出溫度的提高，控制系統（300）控制蓄冷流體流量控制器（215）開啟，根據熱負荷的大小決定開啟的程度，將一定比例的低溫蓄冷工作物質加入到混合恒溫箱（223）中。

6.如權利要求5所述的循環流體冷卻裝置，其特征在于，載冷蓄冷循環系統中的載冷劑和蓄冷工作物質是同一種流體，即循環流體和蓄冷工作物質可任意比例混合，用于快速均衡溫度。

7.如權利要求5所述的循環流體冷卻裝置，其特征在于，蓄冷水箱和混合恒溫箱相互獨立控制溫度，蓄冷水箱依靠蒸發器獲得溫度較低的蓄冷工作物質并進行貯存，而冷卻熱負荷所需要的流體從混合恒溫箱中提取輸出，蓄冷水箱的工作物質可隨時補充到混合恒溫箱中，蓄冷水箱工作物質的溫度能獨立調節到較低的溫度，以進行短時間的工作貯存冷量。

8.如權利要求5所述的循環流體冷卻裝置，其特征在于，載冷劑采用水，或者適用于各種不同工作溫度的在工作溫區內不發生相變的流體以及流體混合物。

9.如權利要求5所述的循環流體冷卻裝置，其特征在于，當蓄冷箱內的冷量被消耗接近完畢時，即蓄冷箱溫度升高達到一個極限時，控制系統可報警并提前發出控制信號關閉大功率電子設備，起到保護作用。

10.如權利要求5所述的循環流體冷卻裝置，其特征在于，蓄冷箱和混合恒溫箱分置設計，分別進行保溫處理，減少外界環境溫度變化對混合恒溫箱和蓄冷箱的影響，減少蓄冷箱和混合恒溫箱之間通過間壁的傳熱損失。