一種雙模冷卻的便攜式冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于便攜式電子設(shè)備的散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微小型電子設(shè)備壓縮制冷裝置，可依據(jù)環(huán)境溫度和電子設(shè)備熱負(fù)載的高低，分別切換為制冷和風(fēng)冷兩種工作模式，能對(duì)便攜式電子設(shè)備的發(fā)熱元器件和部件進(jìn)行更合理、經(jīng)濟(jì)、安全的冷卻降溫。
【背景技術(shù)】
[0002]在高原、戈壁、沙漠、海島等惡劣環(huán)境中，便攜式的大功率電子設(shè)備在工作中面臨著高溫高濕、低溫嚴(yán)寒等極端惡劣氣候。壓縮制冷，在高溫高濕條件下，可以提供低于環(huán)境溫度的冷卻介質(zhì)，具有傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，能更好地冷卻電子設(shè)備及元器件。基于壓縮制冷技術(shù)開(kāi)發(fā)便攜式電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，成為一個(gè)新興的技術(shù)方向。
[0003]然而當(dāng)季節(jié)和氣候轉(zhuǎn)換，在低溫條件下，基于環(huán)境空氣的強(qiáng)迫風(fēng)冷技術(shù)具有技術(shù)簡(jiǎn)便、能耗低、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)可以提供足夠優(yōu)異的冷卻資源。壓縮制冷技術(shù)的需求不再迫切。同時(shí)，壓縮制冷技術(shù)還存在著極低溫條件下無(wú)法啟動(dòng)工作、能效比不經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。因此壓縮制冷技術(shù)和常規(guī)的強(qiáng)迫風(fēng)冷技術(shù)在應(yīng)用上，各自有著可以互補(bǔ)的優(yōu)缺點(diǎn)和技術(shù)界限。
[0004]便攜式大功率電子設(shè)備，在高溫高濕等惡劣環(huán)境下工作時(shí)，壓縮制冷技術(shù)是一個(gè)優(yōu)選技術(shù)手段。而當(dāng)便攜式大功率電子設(shè)備在低溫工作時(shí)，對(duì)更為簡(jiǎn)便、低能耗的強(qiáng)迫風(fēng)冷系統(tǒng)有著迫切需求。
[0005]因而，尋求一種簡(jiǎn)化可靠、能同時(shí)適應(yīng)于高溫和低溫環(huán)境工作的冷卻系統(tǒng)，成為便攜式大功率電子設(shè)備亟待解決的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種可雙模式工作的便攜式冷卻系統(tǒng)，可在制冷、風(fēng)冷兩種模式靈活切換，適應(yīng)于不同的氣候環(huán)境應(yīng)用。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種雙模冷卻的便攜式冷卻系統(tǒng)，包括箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)的U型壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)、新風(fēng)活門、回風(fēng)風(fēng)機(jī)和風(fēng)道冷板;所述U型壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和通過(guò)連接管路依次連接的冷凝器、壓縮機(jī)和蒸發(fā)器，在連接管路中填充有制冷劑;所述箱體分隔為低溫腔和高溫腔，所述冷凝器和壓縮機(jī)設(shè)置在高溫腔，在高溫腔的箱體上至少有兩處開(kāi)設(shè)有通風(fēng)篩孔，所述蒸發(fā)器、回風(fēng)風(fēng)機(jī)和風(fēng)道冷板設(shè)置在低溫腔，在低溫腔的箱體側(cè)壁開(kāi)設(shè)有上下兩處通風(fēng)篩孔，新風(fēng)活門安放在通風(fēng)篩孔處并分別正對(duì)蒸發(fā)器和回風(fēng)風(fēng)機(jī)。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0009]1)在高溫工作模式下，可以提供比環(huán)境溫度低20°C左右的冷卻空氣，極大的改善了電子設(shè)備及元器件的散熱。
[0010]2)在低溫工作模式下，大幅度降低功耗和系統(tǒng)復(fù)雜程度。
[0011]3)兩種工作模式可自由切換，切換溫度可在控制系統(tǒng)的程序中自定義或自行設(shè)定。
【附圖說(shuō)明】
[0012]本實(shí)用新型將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中:
[0013]圖1是雙模冷卻便攜式電子設(shè)備冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是U型壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是取出壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)后的電子設(shè)備箱體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是高溫環(huán)境制冷工作模式的空氣流向示意圖；
[0017]圖5是低溫環(huán)境風(fēng)冷工作模式的空氣流向示意圖；
[0018]圖6是系統(tǒng)集成組裝的示意圖；
[0019]圖7是系統(tǒng)集成組裝后的整體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在電子設(shè)備箱體內(nèi)嵌入式內(nèi)置一套壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)，將其中較低溫的蒸發(fā)端和較高溫的冷凝端工作部件，分別隔離在兩個(gè)不同的腔體內(nèi)。壓縮機(jī)在較高溫腔體內(nèi)工作。在較低溫腔體內(nèi)，通過(guò)回風(fēng)風(fēng)機(jī)的導(dǎo)流，形成壓縮制冷工作時(shí)的內(nèi)循環(huán)空氣流道。同時(shí)設(shè)置有新風(fēng)活門，通過(guò)控制新風(fēng)活門的開(kāi)關(guān)來(lái)改變空氣流向和工作模式。使得系統(tǒng)可以以制冷模式運(yùn)行或風(fēng)冷模式運(yùn)行，適應(yīng)不同氣候環(huán)境。
[0021]如圖1所示，主要部件包括:U型壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)1、箱體及蓋板2、新風(fēng)活門3、回風(fēng)風(fēng)機(jī)4、風(fēng)道冷板5。
[0022]如圖2所示，所述的U型壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)1，由1-1/微型壓縮機(jī)、1-2/冷凝器、1-3/過(guò)濾器、卜4/毛細(xì)管、卜5/蒸發(fā)器、卜6/控制系統(tǒng)、填充在管路中的卜7/制冷劑及卜8連接管路組成。各部件的連接方式與傳統(tǒng)的壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)組成一致。不同之處在于:U型布置，其蒸發(fā)器部分和冷凝器部分分別布置在左右兩端?？刂葡到y(tǒng)在檢測(cè)環(huán)境溫度和出風(fēng)溫度的同時(shí)，程序設(shè)定冷卻模式切換的溫度閥值。控制系統(tǒng)同時(shí)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作和調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，控制冷凝器內(nèi)風(fēng)機(jī)的啟停工作，控制蒸發(fā)器內(nèi)風(fēng)機(jī)的啟停工作。本方案中的控制系統(tǒng)還同時(shí)控制基本壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)之外的新風(fēng)活門的開(kāi)關(guān)動(dòng)作和回風(fēng)風(fēng)機(jī)的啟停工作。根據(jù)具體實(shí)施方案的不同，控制系統(tǒng)可以為1個(gè)印制電路板集成，或多個(gè)分離的電路板組件。
[0023]取出壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)后的電子設(shè)備箱體的結(jié)構(gòu)如圖3所示，左側(cè)為較低溫腔，右側(cè)為較高溫腔;所述的箱體及蓋板2，是便攜式電子設(shè)備的外殼。其中箱體是一個(gè)長(zhǎng)方形的無(wú)蓋盒體，中間被一道隔筋隔開(kāi)為兩個(gè)部分的腔體，兩個(gè)腔體均有兩處或以上的篩孔結(jié)構(gòu)，為空氣流通之用。左右兩個(gè)腔體內(nèi)，分別放置U型壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)器和冷凝器，也即箱體被隔離為左側(cè)較低溫腔和右側(cè)較高溫腔。隔筋開(kāi)設(shè)有缺口，供U型壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的連接管路穿過(guò)。(本文描述的左側(cè)和右側(cè)是相對(duì)的，可調(diào)換。)
[0024]所述的新風(fēng)活門3，為兩個(gè)平板型式的電動(dòng)閥門部件。安放于箱體內(nèi)左側(cè)較低溫腔中開(kāi)設(shè)有篩孔的地方，同時(shí)也正對(duì)蒸發(fā)器和回風(fēng)風(fēng)機(jī)的布設(shè)部位。新風(fēng)活門有開(kāi)啟和閉合兩種工作狀態(tài)。
[0025]所述的回風(fēng)分機(jī)4是一個(gè)或一組軸流風(fēng)機(jī)，布設(shè)在較低溫腔內(nèi)的空氣流路中。
[0026]所述的風(fēng)道冷板5用于安裝或放置待冷卻電路板或電子元器件等便攜式電子設(shè)備的發(fā)熱元器件和部件。
[0027]本技術(shù)方案的工作原理:
[0028]首先，壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的工作原理，可以簡(jiǎn)單描述為，在壓縮機(jī)的工作驅(qū)動(dòng)下，制冷劑在循環(huán)系統(tǒng)各部件和連接管路內(nèi)流動(dòng)。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)低溫蒸發(fā)，吸收大量熱量，然后在冷凝器內(nèi)放熱，如此反復(fù)循環(huán)往復(fù)，壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)起到熱量“搬運(yùn)”的作用。
[0029]本方案提出的雙模