[發明專利]PCM冷卻設備，冷卻系統和控制該系統的方法和單元

在審

• 申請號: 201310629107.8
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN104684344A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 何永林;王雪峰
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;G06F1/20;G05D23/19
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 周良玉;于靜

1.一種PCM冷卻設備，該設備包括：

冷卻槽；

填充有PCM材料的管子，設置在所述冷卻槽中；

入口單元，配置為在第一工作模式下引入來自自然冷卻設備的工作流體，在第二工作模式下引入來自有待冷卻系統的工作流體；

分布裝置，用于分布從入口單元引入的工作流體，使其與所述管子相接觸；

出口單元，配置為在第一工作模式下將與所述管子接觸后的工作流體引出至自然冷卻設備，在第二工作模式下將與所述管子接觸后的工作流體引出至有待冷卻系統。

2.根據權利要求1的設備，還包括，設置于冷卻槽壁上的空氣入口，用于在第一工作模式下將外部空氣引入冷卻槽。

3.根據權利要求1或2的設備，其中所述冷卻槽的相對側壁上形成有孔，用于支撐所述管子；在所述冷卻槽的形成有孔的側壁外面設置保護蓋，以覆蓋延伸出冷卻槽的管子的端部。

4.根據權利要求1或2的設備，其中所述分布裝置包括以下中的至少一個：

多個噴嘴，用以將工作流體噴灑到所述管子的表面；

填充有工作流體的細微流體管道，所述細微流體管道纏繞在所述管子表面。

5.根據權利要求1或2的設備，還包括支撐肋，用以支撐所述管子，在所述支撐肋中形成有通孔。

6.根據權利要求1或2的設備，其中所述入口單元包括第一流體入口和第二流體入口，其中第一流體入口連接到自然冷卻設備，并設置為在第一工作模式下開啟，在第二工作模式下關閉；第二流體入口連接到有待冷卻系統，并設置為在第一工作模式下關閉，在第二工作模式下開啟。

7.一種冷卻系統，包括：

自然冷卻設備，用以在預定溫度條件下提供冷卻的工作流體；

根據權利要求1-5中任一項的PCM冷卻設備；

多個工作流體通路，包括將所述自然冷卻設備和所述PCM冷卻設備并行連接到有待冷卻系統的工作流體通路，將所述自然冷卻設備的流體出口連接到所述PCM冷卻設備的入口單元的工作流體通路，以及將所述自然冷卻設備的流體入口連接到所述PCM冷卻設備的出口單元的工作流體通路，以及

通路控制部件，用以控制所述多個工作流體通路的接通和阻斷。

8.根據權利要求7的系統，還包括壓縮式冷卻設備，所述多個工作流體通路還包括將所述壓縮式冷卻設備與所述PCM冷卻設備和所述自然冷卻設備相并行地連接到有待冷卻系統的工作流體通路。

9.一種用于控制如權利要求7所述的冷卻系統的方法，包括：

獲取與所述冷卻系統相關的溫度參數和閾值參數，其中所述溫度參數包括外界溫度AT和PCM冷卻設備中的PCM材料的溫度Tp，閾值參數包括，表征所述PCM冷卻設備中的PCM材料凝固為固態所需的外界溫度的第一溫度閾值T1，表征自然冷卻設備正常工作所需的外界溫度的第二溫度閾值T2，表明所述PCM材料處于固態的凝固狀態溫度閾值Ts1和表明所述PCM材料處于液態的熔化狀態溫度閾值Ts2；

將所述溫度參數和閾值參數進行比對以確定冷卻系統適用的控制條件；

在外界溫度AT低于上述第一溫度閾值T1的情況下，接通自然冷卻設備和有待冷卻系統之間的工作流體通路，接通自然冷卻設備和PCM冷卻設備之間的工作流體通路，并將所述PCM冷卻設備設定為第一工作模式；

在外界溫度AT高于上述第二溫度閾值T2，且所述PCM材料的溫度Tp低于上述熔化狀態溫度閾值Ts2的情況下，接通所述PCM冷卻設備和有待冷卻系統之間的工作流體通路，阻斷與自然冷卻設備相關的工作流體通路，并將所述PCM冷卻設備設定為第二工作模式。

10.根據權利要求9的方法，其中在所述PCM冷卻設備被設定到第一工作模式期間，監測所述PCM材料的溫度Tp的變化，在該溫度Tp低于凝固狀態溫度閾值Ts1的情況下，停止PCM冷卻設備的操作。

11.根據權利要求9的方法，還包括：在外界溫度AT高于上述第一溫度閾值T1且低于第二溫度閾值T2的情況下，接通自然冷卻設備和有待冷卻系統之間的工作流體通路，阻斷與所述PCM冷卻設備相關的工作流體通路。