[發明專利]負壓液冷系統

在審

• 申請號: 202111160609.1
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN114051356A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 信志濤;劉廣志;張曉偉;高偉
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 麻雪梅

本發明涉及芯片冷卻技術領域，具體涉及一種負壓液冷系統。負壓液冷系統包括第一儲液箱、第二儲液箱、真空泵、熱交換器和冷板，負壓液冷系統具有：第一進氣口進氣，第二出氣口出氣，第一出液口出液，第二進液口進液的第一狀態；及第二進氣口進氣，第一出氣口出氣，第二出液口出液，第一進液口進液的第二狀態；負壓液冷系統適于在第一狀態及第二狀態間循環切換。本發明提供的負壓液冷系統，無需通過水泵就可實現冷卻液的流動循環，減少了水泵等零部件，降低了成本，也降低了對負壓液冷系統的控制難度。

技術領域

本發明涉及芯片冷卻技術領域，具體涉及一種負壓液冷系統。

背景技術

近年來，隨著電子元器件集成度的提高，芯片的功率越來越高，芯片的散熱要求也越來越高，傳統的風冷散熱方式難以解決大功率、高熱流密度芯片的散熱問題。

液冷散熱方式因為可以解決大功率、高熱流密度芯片的散熱問題，在大功率電子設備冷卻中應用越來越廣泛。傳統的液冷系統為正壓液冷系統，即管路內的液體壓力大于管路外的環境壓力，當管路因腐蝕或其他原因穿孔時，管路內的液體會從穿孔處泄露到電子元器件上，從而導致電子元器件損壞。

負壓液冷系統由于液體的內部壓力低于大氣壓，不會出現冷卻液泄露的問題。現有的一種負壓液冷系統及其控制方法，包括依次連接的熱交換器、單向閥、冷卻板和水箱，水箱的出口與熱交換器的進口連通，冷卻液在液泵的作用下在熱交換器、冷卻板和水箱之間循環，水箱還連接有真空泵，真空泵用于調節冷卻板出口的壓力。該負壓液冷系統需要真空泵和水泵同時工作才能維持系統正常運行，對真空泵和水泵的可靠性要求均較高，系統的成本和控制難度也較高。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的需要真空泵和水泵同時工作才能維持系統正常運行，系統的成本和控制難度較高的缺陷，從而提供一種成本和控制難度較低的負壓液冷系統。

為了解決上述問題，本發明提供了一種負壓液冷系統，包括第一儲液箱、第二儲液箱、真空泵、熱交換器和冷板，第一儲液箱包括第一進氣口、第一出氣口、第一進液口和第一出液口；第二儲液箱包括第二進氣口、第二出氣口、第二進液口和第二出液口；真空泵包括入氣口和排氣口，入氣口與第一出氣口和第二出氣口均連通，排氣口與第一進氣口和第二進氣口均連通；熱交換器包括液體進口和液體出口，液體進口與第一出液口和第二出液口均連通；冷板包括入液口和排液口，入液口與液體出口連通，排液口與第一進液口和第二進液口均連通；其中，負壓液冷系統具有：第一進氣口進氣，第二出氣口出氣，第一出液口出液，第二進液口進液的第一狀態；及第二進氣口進氣，第一出氣口出氣，第二出液口出液，第一進液口進液的第二狀態；負壓液冷系統適于在第一狀態及第二狀態間循環切換。

本發明提供的負壓液冷系統，還包括調節結構，設置在液體進口的上游管路上，適于將入液口處的液壓調節至低于大氣壓。

本發明提供的負壓液冷系統，調節結構包括壓力計和電磁調節閥；壓力計設置在液體出口與入液口之間的連接管路上，適于測量液壓；電磁調節閥與壓力計通信連接，適于根據壓力計的測量結果調節電磁調節閥的開度。

本發明提供的負壓液冷系統，排液口的下游管路上設有氣泡檢測結構，負壓液冷系統適于在氣泡檢測結構檢測到氣泡時具有第三狀態，第三狀態中，第一出氣口和第二出氣口均出氣，第一進液口和第二進液口均進液。

本發明提供的負壓液冷系統，還包括電磁排空閥和排空管，排空管的一端與真空泵的排氣口連通，另一端連通至大氣；電磁排空閥設置在排空管上，并適于在負壓液冷系統處于第三狀態時打開。

本發明提供的負壓液冷系統，還包括第一切換結構、第二切換結構、第三切換結構和第四切換結構，第一切換結構設置在排液口的下游管路上，適于控制第一進液口和第二進液口的開閉；第二切換結構設置在液體進口的上游管路上，適于控制第一出液口和第二出液口的開閉；第三切換結構設置在排氣口的下游管路上，適于控制第一進氣口和第二進氣口的開閉；第四切換結構設置在入氣口的上游管路上，適于控制第一出氣口和第二出氣口的開閉。