冰水系统的制作方法

文档序号:19222962发布日期:2019-11-26 02:18阅读:856来源:国知局
冰水系统的制作方法

本发明是有关于一种冰水系统,且特别是有关于一种具有多组控制阀的冰水系统。



背景技术:

目前冰水系统包含数台冰水机,用以提供低温的冷却流体,以冷却数种不同对象,该些对象例如是机械装置、电子装置或外部流体(如空气)。该些需要冷却的对象所需求的冷却流体的温度不同。然,冰水系统通常需提供最低温需求的冷却流体,这对其它不需要如此低温的冷却需求的对象来来说是一种能源浪费,此将导致冰水系统的单位耗能(kw/rt)偏高等问题。因此,提出一种能够增加效率的冰水系统是本领域业者努力目标之一。



技术实现要素:

本发明实施例提出一种冰水系统,可改善前述习知问题。

本发明一实施例提出一种冰水系统。冰水系统包括第一冰水机、热交换装置、第一入口控制阀、第二入口控制阀、第一出口控制阀及第二出口控制阀。第一冰水机具有第一冰水机入口及第一冰水机出口。热交换装置具有第一装置入口及第一装置出口。第一入口控制阀连通第一冰水机入口。第二入口控制阀配置于第一冰水机入口与第一装置出口之间的流路。第一出口控制阀连通第一冰水机出口。第二出口控制阀配置于第一冰水机出口与第一装置入口之间的流路。第一入口控制阀与第一出口控制阀处于开启与关闭的其中之一时,第二入口控制阀及第二出口控制阀处于开启与关闭的其中另一。

较佳的,从该第二出口控制阀输出的冷却流体的温度高于从该第一出口控制阀输出的冷却流体的温度。

较佳的,冰水系统还包括第一泵,配置在该第一冰水机入口与该第一入口控制阀之间的流路,用以对来自于该第一入口控制阀的流体增压。

较佳的,冰水系统还包括第二冰水机,具有第二冰水机入口及第二冰水机出口;其中,该第一装置出口与该第二冰水机入口连通,而该第一装置入口连通于该第二冰水机出口但不连通于该第二出口控制阀。

较佳的,冰水系统还包括第二泵,配置在该第二冰水机出口与该第一装置入口之间的流路,用以对来自于该第二冰水机出口的冷却流体增压。

较佳的,该第一冰水机与该第二冰水机的性能相同。

较佳的,还包括第二冰水机及第一热交换器。第二冰水机具有第二冰水机入口及第二冰水机出口。第一热交换器,包括相连通的第一交换器入口与第一交换器出口以及相连通的第二交换器入口与第二交换器出口。该第二出口控制阀配置于该第一冰水机出口与该第一热交换器的该第二交换器入口之间的流路;该第二交换器出口与该第一装置入口连通。该第二冰水机入口连通该第一交换器出口,而该第二冰水机出口连通该第一交换器入口。

较佳的,还包括温度侦测器及流量控制阀。温度侦测器配置于该第二交换器出口与该第一装置入口之间的监控流路,且用以侦测该监控流路的温度。流量控制阀,配置于该第一交换器出口与该第二冰水机入口之间的控制流路,且用以依据该温度控制该控制流路的流量。

较佳的,还包括第二泵,配置在该第二冰水机出口与该第一交换器入口之间的流路,以对来自于该第二冰水机出口的冷却流体增压。

较佳的,还包括第三泵,配置在该第二交换器入口与该第二出口控制阀之间的流路,且用以对来自于该第二出口控制阀的冷却流体增压。

较佳的,还包括单向阀,配置在该第二交换器入口与该第二出口控制阀之间的流路,且用以允许来自于该第二出口控制阀的冷却流体单向地流进该第二交换器入口。

较佳的,还包括第二泵,配置在该第二冰水机出口与该第一交换器入口之间的流路,以对来自于该第二冰水机出口的冷却流体增压。

较佳的,还包括第三泵,配置在该第二交换器入口与该单向阀之间的流路,且用以对来自于该单向阀的冷却流体增压。

较佳的,还包括第二冰水机、机台及第一热交换器。第二冰水机具有第二冰水机入口及第二冰水机出口。机台,具有机台入水口及机台出水口。第一热交换器包括相连通的第一交换器入口与第一交换器出口以及相连通的第二交换器入口与第二交换器出口,该第二交换器出口连通该机台入水口。该第二冰水机入口连通该第一交换器出口,而该第二冰水机出口连通该第一交换器入口。该热交换装置为第二热交换器,该第二热交换器还包括相连通的第三交换器入口与第三交换器出口;该第二交换器入口连通该第三交换器出口,该第三交换器入口连通该机台出水口。

较佳的,还包括第二泵,配置在该第一冰水机出口与该第一装置入口之间的流路,以对来自于该第一冰水机出口的冷却流体增压。

较佳的,还包括第三泵,配置在该第三交换器入口与该机台出水口之间的流路,且用以对来自于该机台出水口的流体增压。

较佳的,还包括温度侦测器及流量控制阀。温度侦测器配置于该第二交换器出口与该机台入水口之间的监控流路,且用以侦测该监控流路的温度。流量控制阀,配置于该第一交换器出口与该第二冰水机入口之间的一控制流路,且用以依据该温度控制该控制流路的流量。

与现有技术相比,藉由本发明实施例的流路设计,可使冰水系统于双温模式与单温模式之间切换,从而能够增加冰水系统的效率。

附图说明

图1a绘示依照本发明一实施例的冰水系统处于双温模式的流路图。

图1b绘示图1a的局部1b’的放大示意图。

图1c绘示图1a的局部1c’的放大示意图。

图1d绘示图1a的局部1d’的放大示意图。

图1e绘示图1a的局部1e’的放大示意图。

图2a绘示图1a的冰水系统处于单温模式的流路图。

图2b绘示图2a的局部2b’的放大示意图。

图2c绘示图2a的局部2c’的放大示意图。

图2d绘示图2a的局部2d’的放大示意图。

图2e绘示图2a的局部2e’的放大示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解,兹配合实施例详细说明如下。

请参照图1a~1e及图2a~2e,图1a绘示依照本发明一实施例的冰水系统100处于双温模式的流路图,图1b绘示图1a的局部1b’的放大示意图,图1c绘示图1a的局部1c’的放大示意图,图1d绘示图1a的局部1d’的放大示意图,而图1e绘示图1a的局部1e’的放大示意图。图2a绘示图1a的冰水系统100处于单温模式的流路图,图2b绘示图2a的局部2b’的放大示意图,图2c绘示图2a的局部2c’的放大示意图,图2d绘示图2a的局部2d’的放大示意图,而图2e绘示图2a的局部2e’的放大示意图。图示的粗体线表示流体呈流动状态的流体流路,而细线表示流体呈不流动状态的管路(如同断路)。

如图1a至图1e所示,冰水系统100包括至少一第一冰水机110、至少一热交换装置120、第一入口控制阀130a、第一出口控制阀130b、第二入口控制阀140a、第二出口控制阀140b、至少一第二冰水机150、至少一第一热交换器160a、160b及160c、至少一第一泵(一次泵)170a、至少一第二泵(二次泵)170b、至少一第三泵(三次泵)170c、温度侦测器180a、180b及180c、流量控制阀185a、185b及185c、单向阀190、第一控制阀191a及191b、第二控制阀192a及192b、第三控制阀193a及193b、第四控制阀194及第五控制阀195。

第一冰水机110具有第一冰水机入口110a及第一冰水机出口110b。热交换装置120具有第一装置入口120a及第一装置出口120b(绘示于图1b)。第一入口控制阀130a连通第一冰水机入口110a。第二入口控制阀140a配置于第一冰水机入口110a与第一装置出口120b之间的流路。第一出口控制阀130b连通第一冰水机出口110b。第二出口控制阀140b配置于第一冰水机出口110b与第一装置入口120a之间的流路。在本实施例中,第一入口控制阀130a与第一出口控制阀130b处于开启与关闭其中之一时,第二入口控制阀140a及第二出口控制阀140b处于开启与关闭的其中另一,以切换冰水系统100于双温模式与单温模式之间。

第一冰水机110可将从第一冰水机入口110a进入的流体降温成冷却流体,冷却流体从第一冰水机出口110b输出至热交换装置120,以提供热交换装置120对一对象进行冷却及/或除湿用途的热交换之用,其中对象例如是电子设备、机械设备及/或外部空气。在一实施例中,第一冰水机110与第二冰水机150的性能(如降温性能)相同,然亦可相异。在一例子中,第一冰水机110与第二冰水机150可以是完全相同的冰水机。

热交换装置120可以是例如是外气空调箱、干式冷却盘管(drycoolingcoil,dcc)、热交换器,或其它空调系统或冷却系统中所使用的热交换元件,其中热交换器及/或热交换元件例如是热交换管或热交换盘,而混合式干式冷却盘管例如是非混合式干式冷却盘管或混合式干式冷却盘管。在一实施例中,热交换装置120包含外气空调箱120a、非混合式干式冷却盘管120b、混合式干式冷却盘管120c与热交换器120d(第二热交换器)的至少一者。

如图1a~图1e所示,第一入口控制阀130a及第一出口控制阀130b关闭,而第二入口控制阀140a及第二出口控制阀140b开启,使冰水系统100进入双温模式。此外,配合双温模式的流路运作,如图1a~1e所示,图1c的第一控制阀191a及第二控制阀192a开启且第三控制阀193a关闭,而图1d的第一控制阀191b及第二控制阀192b开启且第三控制阀193b、第四控制阀194及第五控制阀195关闭。

以下说明在双温模式中,冰水机与外气空调箱120a之间的流路关系(以粗体线绘示于图中)。如图1a及图1b所示,外气空调箱120a具有第一装置入口120a及第一装置出口120b。第二冰水机150具有第二冰水机入口150a及第二冰水机出口150b。第一装置入口120a连通于第二冰水机出口150b,因此从第二冰水机出口150b输出的冷却流体l11可从第一装置入口120a进入外气空调箱120a内。此外,第一装置出口120b与第二冰水机入口150a连通,因此从第一装置出口120b流出的回流流体l12可透过第二冰水机入口150a进入到第二冰水机150内,以受到第二冰水机150的降温。

详细来说,如图1a及1b所示的流路,第二冰水机150输出冷却流体l11从第一装置入口120a进入外气空调箱120a内。由于外气空调箱120a提供一流经外气空调箱120a的外部空气(未绘示)一除湿功能,因此冷却流体l11的温度必须足够低,例如是摄氏6度,然视需求而定,亦可低于或高于摄氏6度。冷却流体l11在经过外气空调箱120a后成为回流流体l12(冷却流体l11与外部空气热交换后,状态可能改变),然后从外气空调箱120a的第一装置出口120b流出并回流到第二冰水机150,以受到第二冰水机150降温成冷却流体l11。由于第一入口控制阀130a及第一出口控制阀130b关闭,因此回流流体l12无法通过第一入口控制阀130a进入第一冰水机110。此外,由于外气空调箱120a需要足够低温的冷却流体,而第一冰水机110输出的冷却流体l21的温度较高,因此第一装置入口120a不连通于第二出口控制阀140b。如此,即使第二出口控制阀140b呈开启状态,第一冰水机110输出的较高温冷却流体l21也不会输出至外气空调箱120a。

此外,如图1a及图1b所示,第一泵170a可配置在第二冰水机入口150a与第一装置出口120b之间的流路,用以对来自于第一装置出口120b之回流流体l12增压。详言之,第一泵170a可帮助从第一装置出口120b流出的回流流体l12快速进入第二冰水机150内且可增加进入第二冰水机150内的流体流量。如图1a及图1b所示,第二泵170b可配置在第二冰水机出口150b与第一装置入口120a之间的流路,以对来自于第二冰水机150之冷却流体l11增压。详言之,第二泵170b可帮助从第二冰水机150流出的冷却流体l11快速进入外气空调箱120a内且可增加进入外气空调箱120a内的流体流量。

以下说明在双模模式中,冰水机与非混合式干式冷却盘管120b之间的流路关系(以粗体线绘示于图中)。如图1a及图1c所示,第一控制阀191a配置在第一热交换器160a之第二交换器入口160a2与第二出口控制阀140b之间的流路,第二控制阀192a配置在非混合式干式冷却盘管120b之第一装置出口120b与第二入口控制阀140a之间的流路,而第三控制阀193a配置在第一控制阀191a之出口端与第二控制阀192b之入口端之间的流路。为配合双温模式的流路运作,第一控制阀191a及第二控制阀192a开启,而第三控制阀193a关闭。由于第三控制阀193a关闭,使从第一装置出口120b流出的回流流体l22不会透过第三控制阀193a与冷却流体l21混合(若混合会升高冷却流体l21的温度,降低冷却流体l21的冷却能力)。

如图1a及图1c所示,非混合式干式冷却盘管120b具有第一装置入口120a及第一装置出口120b。第二冰水机150具有第二冰水机入口150a及第二冰水机出口150b。第一热交换器160a包括相连通之一第一交换器入口160a1与第一交换器出口160b1以及相连通之第二交换器入口160a2与第二交换器出口160b2。第二出口控制阀140b配置于第一冰水机出口110b与第一热交换器160a之第二交换器入口160a2之间的流路,使从第一冰水机出口110b输出的冷却流体l21经由第二出口控制阀140b及第二交换器入口160a2进入第一热交换器160a内。第二交换器出口160b2与第一装置入口120a连通,使从第二交换器出口160b2流出的冷却流体l21’透过第一装置入口120a进入非混合式干式冷却盘管120b内。第二冰水机入口150a连通第一交换器出口160b1,而第二冰水机出口150b连通第一交换器入口160a1,使第二冰水机150输出的冷却流体l21可透过第一交换器入口160a1进入第一热交换器160a,然后从第一交换器出口160b1流出且回流至第二冰水机150。

详细来说,如图1a及图1c所示的流路,第二冰水机150输出的冷却流体l11流经第一热交换器160a,而第一冰水机110输出的冷却流体l21通过第二出口控制阀140b后流经第一热交换器160a。如此,透过冷却流体l21在第一热交换器160a内与冷却流体l11进行热交换,使热交换后的冷却流体l21’的温度调整至一预期温度,以符合非混合式干式冷却盘管120b的需求。非混合式干式冷却盘管120b提供一流经非混合式干式冷却盘管120b之外部空气(未绘示)一冷却功能。相较于除湿功能的需求,冷却功能所需的冷却流体l21’的温度允许较高,例如示摄氏12度,然视需求而定,亦可低于或高于摄氏12度。冷却流体l21在第一热交换器160a内与冷却流体l11进行热交换后,成为冷却流体l21’,然后从第二交换器出口160b2流出而透过第一装置入口120a进入非混合式干式冷却盘管120b。冷却流体l21’在经过非混合式干式冷却盘管120b后成为回流流体l22(再与外部空气热交换后,状态可能改变)。然后回流流体l22从非混合式干式冷却盘管120b之第一装置出口120b流出并回流到第一冰水机110,以受到第一冰水机110的降温。

相较于从外气空调箱120a回流之回流流体l12,从非混合式干式冷却盘管120b回流之回流流体l22的温度较高,因此使受到第一冰水机110降温后的冷却流体l21的温度也比受到第二冰水机150降温的冷却流体l11的温度高。在一实施例中,回流流体l12的温度例如是摄氏12度,回流流体l12在受到第二冰水机150降温后成为冷却流体l11,其温度例如是摄氏6度,而回流流体l22的温度例如是摄氏18度,回流流体l22在受到第一冰水机110降温后成为冷却流体l21,其温度例如是摄氏12度。视需求及/实际状况而定,本发明实施例不限定前述温度值。

如图1a及图1c所示,温度侦测器180a可配置于第二交换器出口160b2与第一装置入口120a之间的监控流路f1,且用以侦测监控流路f1的温度。流量控制阀185a配置于第一交换器出口160b1与第二冰水机入口150a之间的控制流路f2,且用以依据所侦测到的监控流路f1的温度,控制控制流路f2的流量。举例来说,当温度侦测器180a侦测到监控流路f1的温度高于预期温度(如摄氏12度)时,流量控制阀185a扩大阀口开度,让更多低温的冷却流体l11流经第一热交换器160a,以降低通过第一热交换器160a之冷却流体l21的温度,使其接近预期温度。反之,当温度侦测器180a侦测到监控流路f1的温度低于摄氏12度时,流量控制阀185a缩小阀口开度,以减少低温的冷却流体l11流经第一热交换器160a的流量,进而增加通过第一热交换器160a之冷却流体l21的温度,使其接近预期温度。

此外,如图1a及图1c所示,第一泵170a可配置在第一冰水机入口110a与入口控制阀(第一入口控制阀130a及第二入口控制阀140a)之间的流路,用以对来自于入口控制阀之回流流体增压。详言之,第一泵170a可帮助从第一装置出口120b流出的回流流体l22快速进入第一冰水机110内且可增加进入第一冰水机110内的流体流量。如图1a及图1c所示,第二泵170b配置在第二冰水机出口150b与与第一热交换器160a之第一交换器入口160a1之间的流路,以对来自于第二冰水机出口150b之冷却流体l11增压。详言之,第二泵170b可帮助从第二冰水机150流出的冷却流体l11快速进入第一热交换器160a内且可增加进入第一热交换器160a内的流体流量。

如图1a及图1c所示,第三泵170c配置在第二交换器入口160a2与第二出口控制阀140b之间的流路,且用以对来自于第二出口控制阀140b的冷却流体增压。详言之,第三泵170c可帮助从第一冰水机110流出的冷却流体l21快速进入第一热交换器160a内且可增加进入第一热交换器160a内的流体流量。如图所示,由于第三泵170c的配置,因此第一冰水机110与第一热交换器160a之间的流路不需要配置额外的泵。例如,不需在图1a的区域r1中配置任何泵。

以下说明在双温模式中,冰水机与混合式干式冷却盘管120c之间的流路关系(以粗体线绘示于图中)。如图1a及图1d所示,第一控制阀191b配置在第一热交换器160b之第二交换器入口160a2与第二出口控制阀140b之间的流路,第二控制阀192b配置在混合式干式冷却盘管120c之第一装置出口120b与第二入口控制阀140a之间的流路,而第三控制阀193b配置在第一控制阀191a之出口端与第二控制阀192b之入口端之间的流路。第四控制阀194配置在单向阀190之入口端与冰水机入口(如第一冰水机入口110a及第二冰水机入口150a)之间的流路,而第五控制阀195配置于单向阀190之出口端与冰水机出口(如第一冰水机出口110b及第二冰水机出口150b)之间的流路。为配合双温模式的流路运作,第一控制阀191b及第二控制阀192b开启,第三控制阀193b、第四控制阀194及第五控制阀195关闭。由于第三控制阀193b关闭,使从第一装置出口120b流出的回流流体l22不会透过第三控制阀193b与冷却流体l21混合(若混合会升高冷却流体l21的温度,降低冷却流体l21的冷却能力)。由于第四控制阀194及第五控制阀195关闭,使冷却流体l21只能经由单向阀190进入第一热交换器160b。

详言之,混合式干式冷却盘管120c具有第一装置入口120a及第一装置出口120b。第二冰水机150具有第二冰水机入口150a及第二冰水机出口150b。第一热交换器160b包括相连通之一第一交换器入口160a1与第一交换器出口160b1以及相连通之第二交换器入口160a2与第二交换器出口160b2。第二出口控制阀140b配置于第一冰水机出口110b与第一热交换器160b之第二交换器入口160a2之间的流路,使从第一冰水机出口110b输出的冷却流体l21经由第二出口控制阀140b及第二交换器入口160a2进入第一热交换器160b内。第二交换器出口160b2与第一装置入口120a连通,使从第二交换器出口160b2流出的冷却流体l21’透过第一装置入口120a进入混合式干式冷却盘管120c内。第二冰水机入口150a连通第一交换器出口160b1,而第二冰水机出口150b连通第一交换器入口160a1,使第二冰水机150输出的冷却流体l11可透过第一交换器入口160a1进入第一热交换器160b,然后从第一交换器出口160b1流出且回流至第二冰水机150。

详细来说,如图1a及图1d所示的流路,第二冰水机150输出的冷却流体l11流经第一热交换器160b,而第一冰水机110输出的冷却流体l21通过第二出口控制阀140b后流经第一热交换器160b。如此,冷却流体l21在第一热交换器160b内与冷却流体l11进行热交换,使热交换后的冷却流体l21’的温度调整至一预期温度,以符合混合式干式冷却盘管120c的需求。混合式干式冷却盘管120c提供一流经混合式干式冷却盘管120c之外部空气(未绘示)一冷却功能。相较于除湿功能的需求,冷却功能所需的冷却流体l21’的温度允许较高,例如示摄氏12度,然视需求而定,亦可低于或高于摄氏12度。冷却流体l21在第一热交换器160b内与冷却流体l11进行热交换后成为冷却流体l21’,从第二交换器出口160b2流出而透过第一装置入口120a进入混合式干式冷却盘管120c。冷却流体l21’在经过混合式干式冷却盘管120c后成为回流流体l22(再与外部空气热交换后,状态可能改变)。然后回流流体l22从混合式干式冷却盘管120c之第一装置出口120b流出并回流到第一冰水机110,以受到第一冰水机110的降温。

相较于从外气空调箱120a回流之回流流体l12,由于从混合式干式冷却盘管120c回流之回流流体l22的温度较高,因此使受到第一冰水机110降温后的冷却流体l21的温度也比受到第二冰水机150降温的冷却流体l11的温度高。

如图1a及图1d所示,温度侦测器180b可配置于第二交换器出口160b2与第一装置入口120a之间的监控流路f1,且用以侦测监控流路f1的温度。流量控制阀185b配置于第一交换器出口160b1与第二冰水机入口150a之间的控制流路f2,且用以依据所侦测到的监控流路f1的温度,控制控制流路f2的流量。举例来说,当温度侦测器180b侦测到监控流路f1的温度高于预期温度(如摄氏12度)时,流量控制阀185b扩大阀口开度,让更多低温的冷却流体l11流经第一热交换器160b,以降低通过第一热交换器160b之冷却流体l21的温度,使其接近预期温度。反之,当温度侦测器180b侦测到监控流路f1的温度低于摄氏12度时,流量控制阀185b缩小阀口开度,以减少低温的冷却流体l11流经第一热交换器160b的流量,进而增加通过第一热交换器160b之冷却流体l21的温度,使其接近预期温度。

此外,如图1a及图1d所示,第二泵170b配置在第二冰水机出口150b与第一热交换器160b之第一交换器入口160a1之间的流路,以对来自于第二冰水机出口150b之冷却流体l11增压。详言之,第二泵170b可帮助从第二冰水机150流出的冷却流体l11快速进入第一热交换器160b内且可增加进入第一热交换器160b内的流体流量。

如图1a及图1d所示,第三泵170c可配置在第二交换器入口160a2与第二出口控制阀140b之间的流路,例如是配置在第二交换器入口160a2与单向阀190之出口端之间的流路,且用以对来自于第二出口控制阀140b(或单向阀190)的冷却流体增压。详言之,第三泵170c可帮助从第一冰水机110流出的冷却流体l21快速进入第一热交换器160b内且可增加进入第一热交换器160b内的流体流量。如图所示,由于第三泵170c的配置,因此第一冰水机110与第一热交换器160b之间的流路不需要配置额外的泵。例如,不需在图1a之区域r1中配置任何泵。

如图1a及图1d所示,单向阀190配置在第二交换器入口160a2与第二出口控制阀140b之间的流路,且用以允许来自于第二出口控制阀140b的一冷却流体l21单向地流进第二交换器入口160a2。

以下说明在双温模式中,冰水机与热交换器120d之间的流路关系(以粗体线绘示于图中)。如图1a及图1e所示,热交换器120d为第二热交换器,第二热交换器包括连通的第一装置入口120a与第一装置出口120b及连通的第三交换器入口120c与第三交换器出口120d。第二冰水机150具有第二冰水机入口150a及第二冰水机出口150b。第一装置入口120a连通于第一冰水机出口110b,因此从第一冰水机出口110b输出之冷却流体l21可从第一装置入口120a进入热交换器120d内。此外,第一装置出口120b与第一冰水机入口110a连通,因此从第一装置出口120b流出的回流流体l21’可透过第一冰水机入口110a进入到第一冰水机110内,以受到一冰水机110的降温。

第二冰水机入口150a连通第一交换器出口160b1,而第二冰水机出口150b连通第一交换器入口160a1,使第二冰水机150的冷却流体l11可从第一交换器入口160a1进入第一热交换器160c,然后从第一交换器出口160b1回流至第二冰水机150。

第一热交换器160c包括相连通之第一交换器入口160a1与第一交换器出口160b1以及相连通之第二交换器入口160a2与第二交换器出口160b2。第二交换器出口160b2连通一机台10的机台入水口10a,使从第二交换器出口160b2流出的冷却流体l10’透过机台入水口10a进入机台10内,以冷却机台10。机台10例如是半导体制程设备或任何需要冷却的机械或电子装置。在一实施例中,机台10可以是冰水系统100的所属元件,然亦可不包含在冰水系统100中。

如图1a及图1e所示,第二交换器入口160a2连通第三交换器出口120d,第三交换器入口120c连通机台10的机台出水口10b。如此,从机台10之机台出水口10b流出的回流流体l10”在第一热交换器160c内与冷却流体l11进行热交换而成为冷却流体l10’。在实施例中,冷却流体l10’的温度可低于回流流体l10”,此低温的冷却流体l10’进入机台10内,以冷却机台10。

相较于混合式干式冷却盘管的冷却需求,机台10所需的冷却流体l10’的温度允许较高,例如示摄氏18度,然视需求而定,亦可低于或高于摄氏18度。由于机台10所需的冷却流体l10’的温度允许较高,因此从机台10流出的回流流体l10”可不需经过冰水机,由热交换器120d及第一热交换器160c提供的热交换即可让从第二交换器出口160b2流出的冷却流体l10’的温度符合机台10的冷却需求。

如图1a及图1e所示,温度侦测器180c可配置于第二交换器出口160b2与机台10之机台入水口10a之间的监控流路f1,且用以侦测监控流路f1的温度。流量控制阀185c配置于第一交换器出口160b1与第二冰水机入口150a之间的控制流路f2,且用以依据所侦测到的监控流路f1的温度,控制控制流路f2的流量。举例来说,当温度侦测器180c侦测到监控流路f1的温度高于预期温度(如摄氏18度)时,流量控制阀185c扩大阀口开度,让更多低温的冷却流体l11流经第一热交换器160c,以降低通过第一热交换器160c之回流流体l10”的温度,使其接近预期温度。反之,当温度侦测器180c侦测到监控流路f1的温度低于摄氏18度时,流量控制阀185c缩小阀口开度,以减少低温的冷却流体l11流经第一热交换器160c的流量,进而增加通过第一热交换器160c之回流流体l10”的温度,使其接近预期温度。

如图1a及图1e所示,第二泵170b可配置在第一冰水机出口110b与第一装置入口120a之间的流路,以对来自于第一冰水机110之冷却流体l21增压。详言之,第二泵170b可帮助从第一冰水机110流出的冷却流体l21快速进入热交换器120d内且可增加进入热交换器120d内的流体流量。

如图1a及图1e所示,第三泵170c配置在第三交换器入口120c与机台10之机台出水口10b之间的流路,以对来自于机台出水口10b的回流流体l10”增压。详言之,第三泵170c可帮助从出水口10b流出的回流流体l10”快速地依序进入热交换器120d、第一热交换器160c及机台10且可增加进入热交换器120d、第一热交换器160c及机台10内的流体流量,以提升对机台10的冷却效率。

综上,在双温模式中,以外气空调箱120a而言,第二冰水机150输出冷却流体l11经由第二泵170b(选择性)给外气空调箱120a,以提供外气空调箱120a对一外部空气的除湿用途。冷却流体l11经过外气空调箱120a后成为回流流体l12回流至第二冰水机150,以受到第二冰水机150降温成冷却流体l11。

综上,在双温模式中,以非混合式干式冷却盘管120b而言,第二冰水机150输出冷却流体l11给第一热交换器160a,冷却流体l11经过第一热交换器160a后成为回流流体l12,然后回流至第二冰水机150。第一冰水机110输出冷却流体l21给第一热交换器160a,冷却流体l21在第一热交换器160a内与冷却流体l11进行热交换后成为冷却流体l21’,冷却流体l21’流至非混合式干式冷却盘管120b,以提供非混合式干式冷却盘管120b对一外部空气的冷却用途。冷却流体l21’经过非混合式干式冷却盘管120b后成为回流流体l22回流至第一冰水机110,以受到第一冰水机110降温成冷却流体l21。

综上,在双温模式中,以混合式干式冷却盘管120c而言,第二冰水机150输出冷却流体l11给第一热交换器160b,冷却流体l11经过第一热交换器160b后成为回流流体l12,然后回流至第二冰水机150。第一冰水机110输出冷却流体l21给第一热交换器160b,冷却流体l21在第一热交换器160a内与冷却流体l11进行热交换后成为冷却流体l21’,冷却流体l21’流至混合式干式冷却盘管120c,以提供混合式干式冷却盘管120c对一外部空气的冷却用途。冷却流体l21’经过混合式干式冷却盘管120c后成为回流流体l22回流至第一冰水机110,以受到第一冰水机110降温成冷却流体l21。

综上,在双温模式中,以热交换器120d而言,第二冰水机150输出冷却流体l11给第一热交换器160c,冷却流体l11经过第一热交换器160c后成为回流流体l12,然后回流至第二冰水机150。第一冰水机110输出冷却流体l21经由第二泵170b(选择性)给热交换器120d,冷却流体l21在热交换器120d内与回流流体l10”进行热交换,热交换后的流体l21’回流第一冰水机110。从第一热交换器160c流出的冷却流体l10’流至机台10,以冷却机台10。经过机台10的冷却流体l10’成为回流流体l10”,回流流体l10”在热交换器120d内与冷却流体l21进行热交换,且在第一热交换器160c内与冷却流体l11进行热交换后成为冷却流体l10’,再流至机台10,以冷却机台10。

综上,藉由本发明实施例之双温模式的流路设计,可使用同规格的第一冰水机110及第二冰水机150分别输出不同温度的冷却流体l21及冷却流体l11,以达到双温功能。

在单温模式中,第一冰水机110及第二冰水机150皆输出相同温度的冷却流体l21及冷却流体l11。以下进一步介绍单温模式的流路设计。

如图2a及图2b所示,在单温模式中,冰水机与外气空调箱120a的流路关系(以粗体线绘示于图中)类似双温模式,于此不再赘述。

以下说明在单温模式中,冰水机与非混合式干式冷却盘管120b之间的流路关系(以粗体线绘示于图中)。与双温模式不同的是,如图2a及图2c所示,在单温模式中,第一入口控制阀130a及第一出口控制阀130b开启,而第二入口控制阀140a及第二出口控制阀140b关闭,且第一控制阀191a及第二控制阀192a关闭,而第三控制阀193a开启。由于第一控制阀191a及第二控制阀192a关闭而第三控制阀193a开启,使从第一装置出口120b流出的回流流体l22经由第三控制阀193a流经第一热交换器160a,以在第一热交换器160a内与冷却流体l11进行非混合式热交换。

以下说明在单温模式中,冰水机与混合式干式冷却盘管120c之间的流路关系(以粗体线绘示于图中)。与双温模式不同的是,如图2a及图2d所示,在单温模式中,第一入口控制阀130a及第一出口控制阀130b开启,而第二入口控制阀140a及第二出口控制阀140b关闭,且第一控制阀191b及第二控制阀192b关闭,而第三控制阀193b开启。由于第一控制阀191b及第二控制阀192b关闭而第三控制阀193b、第四控制阀194及第五控制阀195开启,使从第一装置出口120b流出的回流流体l22经由第三控制阀193b及单向阀190与冷却流体l11进行混合式热交换。由本实施例可知,在单温模式中从第一装置出口120b流出的回流流体与冷却流体进行混合式热交换,然于双温模式中从第一装置出口120b流出的回流流体与冷却流体进行非混合式热交换,然二种模式皆共用同一个混合式干式冷却盘管120c。

以下说明在单温模式中,冰水机与热交换器120d之间的流路关系(以粗体线绘示于图中)。与双温模式不同的是,如图2a及图2e所示,在单温模式中,第一入口控制阀130a及第一出口控制阀130b开启,而第二入口控制阀140a及第二出口控制阀140b关闭。如此,从机台10流出的回流流体l10”于热交换器120d内不与任何冷却液体进行热交换,但于第一热交换器160c内与冷却流体l11进行热交换。

本发明已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是,已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地,在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰,均属本发明的专利保护范围。

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