一种可并联的半闭式液冷源的制作方法

本发明涉及制冷设备领域。

背景技术：

液冷源是一种为液冷设备提供冷却液体的装置，冷却效率较高，技术相对成熟，在电子设备液体冷却中得到了广泛应用。

液冷源按照内循环供液方式分为开式系统和闭式系统。开式系统的管路末端与大气相通，闭式系统的管路不与大气相通。闭式系统相比于开式系统有以下几个方面的优点：首先，由于闭式系统中冷却液与大气无接触，故其水质不易脏，水中含氧量较低，不易导致管路产生污垢和腐蚀。其次，闭式系统由于整个系统均充满了水，水泵扬程只需克服循环阻力，不需克服水柱的静压力，所以节省动力，且无“水锤”现象，因此目前液冷源供液系统正广泛采用闭式系统。但闭式系统需要考虑冷却液的热胀冷缩效应，需要设置膨胀水箱或定压罐，且工作时需要进行系统排气，使冷却液充满系统。

目前各类负载对液冷源的制冷量、供液流量需求均存在差异，常规对差异较小的负载采用制冷系统热气旁通和供液系统旁通或变频操作，使制冷量和供液流量满足一定范围内的变动，但该方法无法满足不同负载对大范围供液流量和制冷量的波动需求，容易造成能源浪费。

综上所述，市面上对这些差异较大的负载配置液冷源时，通常其制冷系统、供液系统、机械结构等均需进行重新设计、定制化生产，设计制造周期长、成本高。

技术实现要素：

针对各类负载对液冷源的制冷量、供液流量需求均存在差异，且闭式系统液冷源需要进行整机系统排气等问题，本发明提出了一种可并联的半闭式液冷源，包括制冷系统1，水泵2，换热器3，负载4，并联阀5，储液箱6，安全阀7，排气阀8。其中储液箱6出液口与水泵2进液口相连，水泵2出液口与换热器3进液口相连；换热器3出液口与负载4供液口相连，负载4回液口与储液箱6进液口相连。储液箱6底部设置并联阀5，用于多液冷源机组并联；同时储液箱6顶部设置安全阀7和排气阀8。

进一步，液冷源工作时储液箱6顶部排气阀8关闭，储液箱6内部留有一定的气体空间作为膨胀体积形成半闭式液冷源，如此即可实现系统内部冷却液与外部大气隔离，保证了冷却液水质良好；同时，有效解决了闭式系统需要设置膨胀水箱或定压罐，且工作时需要进行系统排气的问题。需注意的是该排气阀8当系统压力过高或需要加液时可手动打开排气；另外，当系统压力高于安全阀7开口值时安全阀7自动打开阀口排气泄压。

进一步，储液箱6底部设置并联阀5，并联阀5可以是球阀或针阀等联通阀，当液冷源制冷量或供液量需要扩展时，可打开并联阀5使独立的半闭式液冷源通过并联阀5将储液箱6相互联通，使供液系统压力平衡，维持整个系统的供回液稳定，从而使半闭式液冷源实现多台液冷源并联工作。有效解决了差异较大的不同负载液冷源制冷量和供液流量需要重新设计的问题，根据热负荷及供液流量的需求进行并联扩展使用，可使制冷量和供液流量在大范围内调整(如单台液冷源独立使用或并联两台、三台等)，降低了液冷源设计周期和开发成本。

本发明通过在传统液冷源机组的储液箱6上设置并联阀5，可实现多机并联，使制冷量和供液流量在大范围内调整，从而满足各类负载对液冷源的制冷量、供液流量需求差异。通过在水箱上部设置安全阀7和排气阀8，将传统液冷源机组调整为半闭式液冷源机组，实现了隔离外界空气和避免闭式系统使用膨胀水箱或定压罐。本发明的有益效果:

1、避免了闭式系统膨胀水箱或定压罐的使用；

2、可并联使用，满足不同负载对大范围供液流量和制冷量的波动需求；

3、减少了液冷源的开发种类，降低了研发周期和成本。

附图说明

图1可并联的半闭式液冷源基本组成图。

图2可并联的半闭式液冷源并联工作原理图。

图中：1-制冷系统，2-水泵，3-换热器，4-负载，5-并联阀，6-储液箱，7-安全阀，8-排气阀。

具体实施方式

本发明提出的一种可并联的半闭式液冷源并联使用实施例结构示意图如图2所示。整机为两台10kw制冷量、50l冷却液流量的可并联的半闭式液冷源并联而成,形成20kw制冷量、100l冷却液流量的半闭式液冷源，系统包括：1-制冷系统，2-水泵，3-换热器，4-负载，5-并联阀，6-储液箱，7-安全阀，8-排气阀。储液箱6出口与水泵2进口相连，水泵2出口与换热器3进口相连；换热器3出口与负载4供液口相连，负载4回液口与储液箱6进液口相连；同时储液箱6顶部设置安全阀7和排气阀8。进一步，将所述两个液冷源的并联阀5相互连通，使两台半闭式液冷源机组供液循环系统并联工作，使两台机组的换热器3同时冷却冷却液。需注意的是，负载4进出液口添加集分液器，避免负载4只有一个供液口，出现不好连接的状态。

如此使用两台相同的液冷源并联，以满足负载4对20kw制冷量、100l冷却液流量的需求，而避免了重新设计开发适应负载4的液冷源。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种可并联的半闭式液冷源，包括：制冷系统、换热器、并联阀、储液箱、安全阀、排气阀、水泵。其中储液箱出口与水泵进口相连，水泵出口与换热器进口相连；换热器出口与负载供液口相连，负载回液口与储液箱进液口相连。其特点是，所述储液箱底部设置并联阀，用于多液冷源机组并联；同时储液箱顶部设置安全阀和排气阀。通过底部的并联阀和顶部的排气阀，可使两台液冷源实现并联联通，从而使半闭式液冷源实现多台液冷源并联工作，满足不同负载对不同冷量或流量的液冷源需求，实现小负载到大负载、小流量到大流量的兼容使用，减少液冷源的开发种类，降低设计周期和成本。该并联式半闭式液冷源可满足负载对不同冷量或流量液冷源的使用需求。

技术研发人员：张德俊;陈杨;徐太栋;刘波;王远东
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七二四研究所
技术研发日：2019.07.20
技术公布日：2019.11.05