(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111578909.1 (22)申请日 2021.12.2 2 (71)申请人 中国船舶重 工集团公司第七0九研 究所 地址 430000 湖北省武汉市江夏区凤 凰产 业园藏龙 北路1号 (72)发明人 李宇梁　夏飞凡　程虎　 (74)专利代理 机构 深圳市六加知识产权代理有 限公司 4 4372 专利代理师 向彬 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) F25B 49/02(2006.01) F25B 47/00(2006.01) F25B 41/40(2021.01)F25B 41/20(2021.01) F25B 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种冗余型双模式制冷 设备及方法 (57)摘要 本发明涉及液冷散热技术领域， 提供了一种 冗余型双模式制冷设备及方法。 本发 明设备包括 有三通阀、 第一冷却单元和第二冷却单元； 所述 第一冷却单元与所述三通阀的第一出水口连接， 用于实现冷却液与外部水进行热交换； 所述第二 冷却单元与所述三通阀的第二出水口连接， 用于 实现冷却液与制冷剂进行热交换； 冷却液通过进 水口流向三通阀， 再经过第一冷却单元和/或第 二冷却单元冷却后， 流向被冷却器件， 吸收被冷 却器件的热量后再流向进水口形成一个冷却液 的循环回路。 通过三通阀可以选择不同的冷却模 式， 实现本发 明适应不同被 冷却器件需要冷却到 不同温度的要求。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114501923 A 2022.05.13 CN 114501923 A 1.一种冗余型双模式制 冷设备， 其特征在于， 包括： 三通 阀(1)、 第一冷却单元(2)和第 二冷却单 元(3)； 所述第一冷却单元(2)与所述三通阀(1)的第一出水口连接， 用于实现冷却液与外部水 进行热交换； 所述第二冷却单元(3)与所述三通阀(1)的第二出水口连接， 用于实现冷却液与制冷剂 进行热交换； 冷却液通过进水口流向三通阀(1)， 再经过第一冷却单元(2)和/或第二冷却单元(3)冷 却后， 流向被冷却器件， 吸收被冷却器件的热量后再流向进水口形成一个冷却液 的循环回 路。 2.根据权利要求1所述的冗余型双模式制冷设备， 其特征在于， 所述三通阀(1)内部设 置有比例积分组件(101)， 用于分配第一出 水口和第二出 水口流出的冷却液比例。 3.根据权利要求1所述的冗余型双模式制冷设备， 其特征在于， 所述被冷却器件出水口 与三通阀(1)进水口之间设置有流量变送器(4)、 加热器(5)、 膨胀罐(6)和循环泵组(7)， 并 且， 被冷却器件出水口、 流量变送器(4)、 加热器(5)、 膨胀罐(6)、 循环泵组(7)和三通阀(1) 进水口依次连接； 所述流量变送器(4)用于监测实时系统流量； 所述加热器(5)用于加热冷 却液， 防止系统管路凝露； 所述膨胀罐(6)用于缓冲系统内部压力， 保障系统压力的稳定； 所 述循环泵组用于提供循环液的循环动力， 所述循环泵组(7)由至少两个循环泵组成， 各循环 泵之间通过并联 连接， 用于一部分循环泵故障时， 未损坏的循环泵能保障系统正常运 转。 4.根据权利要求1所述的冗余型双模式制冷设备， 其特征在于， 所述被冷却器件进水口 处设置有压力变送器(8)、 温度变送器(9)、 过滤器(10)， 并且通过管道相连， 所述压力变送 器(8)用于监测冷却液流入被冷却器件的实时压力； 所述 温度变送器(9)用于测量冷却液流 入被冷却器件的实时温度； 所述过 滤器(10)用于过 滤冷却液中的杂质。 5.根据权利要求1所述的冗余型双模式制冷设备， 其特征在于， 按照冷却液的流经顺 序， 以被冷却部件出 水口为起点， 所述冷却液的循环回路具有为： 被冷却部件出水口、 流量变送器(4)、 加热器(5)、 膨胀罐(6)和循环泵组(7)、 第一冷却 单元(2)、 过滤器(10)、 温度变送器(9)、 压力变送器(8)、 冷却部件出水口和冷却部件， 形成 冷却液的第一循环回路； 被冷却部件出水口、 流量变送器(4)、 加热器(5)、 膨胀罐(6)和循环泵组(7)、 第二冷却 单元(3)、 过滤器(10)、 温度变送器(9)、 压力变送器(8)、 冷却部件出水口和冷却部件， 形成 冷却液的第二循环回路。 6.根据权利要求1所述的冗余型双模式制冷设备， 其特征在于， 所述第一冷却单元(2) 包括有换热器(201)和压力泵(202)， 所述换热器(201)内部通有外部水， 用于实现外部水与 冷却液进行 热交换， 所述压力泵(202)用于提供第一冷却单 元外部水循环的动力。 7.根据权利要求1所述的冗余型双模式制冷设备， 其特征在于， 所述第二冷却单元(3) 包括有蒸发器(301)、 气液分离器(302)、 压缩机组(303)、 冷凝器(304)、 储液罐(305)和干燥 过滤器(306)依次通过管路连接， 形成制冷剂的循环回路； 所述蒸发器(301)通过蒸发制冷 剂吸热， 用于给冷却液降温； 所述气液分离器(302)用于防止液态制冷剂进入压缩机； 所述 压缩机组(303)由至少两个压缩机组成， 各压缩机之间通过并联连接， 用于一部分压缩机故 障时， 未损坏的压缩机能保障第二冷却单元(3)正常运转， 并且， 所述压缩机组(303)两侧设权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114501923 A 2有压力计(307)， 用来监测压缩机组(303)的压力； 所述冷凝器(304)内部通有外部水， 用于 给制冷剂降温； 所述储液罐(305)用于存储冷凝的制冷剂； 所述干燥过滤器(306)内部采用 分子筛结构， 用于去除管道内的杂质和水分。 8.根据权利要求1所述的冗余型双模式制冷设备， 其特征在于， 还包括控制单元(11)， 所述控制单元包括有采样仪表(1101)、 PLC控制器(1102)和I/O模块(1103)； 所述PLC控制器 (1102)与采样仪表电性连接； 所述采样仪表与I/O模块电性连接 。 9.根据权利要求3或4所述的冗余型双模式制冷设备， 其特征在于： 所述流量变送器 (4)、 压力变送器(8)和温度变送器(9)分别与控制单 元(11)电性连接 。 10.一种冗余型双模式制冷方法， 其特征在于， 包括： 外部水直接换热模式和压缩机制 冷模式， 并且， 两种模式通过所述三通阀(1)进行控制切换， 以被冷却器件的出水口为起点， 两种模式具体为； 外部水直接换热模式： 当第一冷却单元(2)与三通 阀(1)的第一出水口连接时， 系 统处 于外部水直接换热模式， 此时， 冷却液从冷却 器件的出水口为起点流经流量变送器(4)， 再 经过加热器(5)， 通过循环泵组(7)提供动力， 将与被冷却 器件进行热交换后的冷却液输送 到第一冷却单元(2)的换热器(201)， 与换热器(201)进行热交换后， 通过过滤器(10)、 温度 变送器(9)以及压力变送器(8)将冷却后的冷却液传输给被冷却器件， 周而复始； 压缩机制 冷模式： 当第二冷却单元(3)与三通 阀(1)的第二出水口连接时， 系统处于压 缩机制冷模式， 此时， 冷却液从冷却 器件的出水口为起点流经流量变送器(4)， 再经过加热 器(5)， 通过循环泵组(7)提供动力， 将与被冷却 器件进行热交换后的冷却液输送到第二冷 却单元(3)的蒸发器(301)， 与换热器(201)进行热交换后， 通过过滤器(10)、 温度变送器(9) 以及压力变送器(8)将冷却后的冷却液传输给被冷却器件， 周而复始； 监测步骤： 所述PLC控制器(1102)用于接收流量变送器(4)、 压力变送器(8)和温度变送 器(9)的反馈信息， 进而实时记录和分析冷却液中的流量、 温度和压力； 通过调节循环泵组 (7)的动力来调节被冷却器件的冷却速度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114501923 A 3