CN107852841B - 使用改进空气净化机构的耐泄漏液体冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种用于至少一个热单元的冷却系统，其包含：水箱组合件，所述水箱组合件包含：集水室；净化室，其位于所述集水室上方；及储液室，其位于所述净化室上方；冷却回路，其包含泵、热交换器及导管，所述冷却回路经配置以循环液体冷却剂通过所述至少一个热单元、所述集水室、所述泵、所述热交换器及所述储液室；第一阀，其位于所述水箱组合件的外部且经配置使得当所述第一阀打开时，(i)所述液体冷却剂可经由所述第一阀从所述净化室流动到所述集水室，及(ii)空气可同时经由所述第一阀从所述集水室流动到所述净化室；及第二阀，其位于所述水箱组合件的外部且经配置使得当所述第二阀打开时，(i)所述液体冷却剂可经由所述第二阀从所述储液室流动到所述净化室，及(ii)空气可同时经由所述第二阀从所述净化室流动到所述储液室。

Description

使用改进空气净化机构的耐泄漏液体冷却系统

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2015年6月26日申请的第62/185,250号美国临时申请案的优先权，所述临时申请案的全部内容特此以引用的方式并入。

背景技术

本章节希望提供权利要求书中列举的本发明的背景或上下文。本文的描述可包含可求知的概念，但未必是先前已设想或求知的概念。因此，除非本文中特别指出，否则本章节中所描述的内容并非本申请案中的描述及权利要求书的现有技术且不因包含在本章节中而被承认为是现有技术。

本发明大体上涉及用于电组件的耐泄漏液体冷却系统。

在现有技术中，在第4,698,728号美国专利(“‘728专利”)及第5,048,599号美国专利(“‘599专利”)中描述此类液体冷却系统，所述专利为其与用于电组件的耐泄漏液体冷却系统有关的所有教示特此以引用的方式并入。

在‘728专利中，液体冷却剂在次大气压力下经由某些导管导引通过电组件。由于导管内部的液体的压力小于导管外部的大气的压力，因此如果导管出现泄漏，那么空气被吸入导管。因此，液体冷却剂均不溢出。然而，在空气进入导管之后，必须以某种方法来净化来自导管的空气。否则，如果允许空气保持挟带于冷却剂中，那么冷却剂以其移动通过系统的速率将减小，这又将降低系统冷却能力。另外，系统中的空气的积累可引起系统的冷却剂储液器溢流。此外，空气可能困于冷却系统的某些关键通道(例如电组件周围的冷却套中的通道)中，这又将引起冷却系统中的热点。

在‘728专利中，结合图2a到2d说明及描述通过其将空气从冷却剂移除的机构。然而，使用所述机构，用以使液体冷却剂循环通过导管的泵必须暂时关闭且接着重新打开以执行空气净化操作。所述泵的操作中的此中断可暂时降低冷却剂流动通过系统的速率，这又降低电组件被冷却的速率。此外，将所述泵从关闭切换到打开产生遍及冷却回路的压力冲击，其又对冷却回路组件及其接头施加应力。此外，将所述泵从关闭切换到打开产生从冷却系统的电力供应器汲取的电力的步进增加。因此，电力供应器必须包含补偿以确保有害瞬态不会出现在到被冷却的电组件的任何供应电压中。

‘599专利描述此问题的一种解决方案。在本文所描述的系统中，一种用于电组件的耐泄漏液体冷却系统包含冷却回路，其含有泵及导管，其使液体冷却剂循环经过电组件且通过净化水箱的底室。此净化水箱还具有顶室，其通过通道连接到所述底室；且所述底室经设置大小使得液体冷却剂以足够低以使冷却剂中的任何空气气泡上升及通过浮力移动通过所述通道进入到所述顶室的速率通过所述底室。另外，所述顶室具有含相应阀的输入端口及输出端口。通过迫使液体冷却剂经由所述输入端口从储液器进入所述顶室而通过所述输出端口净化来自所述顶室的空气。当此发生时，冷却剂继续通过冷却剂回路泵抽通过电组件。因此，遍及冷却回路的压力保持恒定，且到电组件的供应电压保持恒定。另外，为快速净化来自所述顶室的空气，以在迫使冷却剂进入所述顶室时抑制冷却剂从所述顶室到所述底室的流动的方式来收缩净化水箱室之间的通道。

然而，在‘599专利的系统中，存在位于净化水箱及/或储液器内部的阀及/或孔口。因此，储液器及净化水箱需要拆卸以允许阀及/或孔口的修复及/或更换。此外，如果存在不同热单元，那么必须具有不同孔口大小以达到最优性能。

发明内容

鉴于伴随既有用于电组件的耐泄漏液体冷却系统的上文所提及的问题，已开发本发明的某些实施例。

在一个实施例中，一种用于至少一个热单元的冷却系统包含水箱组合件，所述水箱组合件包含：集水室；净化室，其位于所述集水室上方；及储液室，其位于所述净化室上方；冷却回路，其包含泵、热交换器及导管，所述冷却回路经配置以循环液体冷却剂通过所述至少一个热单元、所述集水室、所述泵、所述热交换器及所述储液室；第一阀，其位于所述水箱组合件的外部且经配置使得当所述第一阀打开时，(i)所述液体冷却剂可经由所述第一阀从所述净化室流动到所述集水室，及(ii)空气可同时经由所述第一阀从所述集水室流动到所述净化室；及第二阀，其位于所述水箱组合件的外部且经配置使得当所述第二阀打开时，(i)所述液体冷却剂可经由所述第二阀从所述储液室流动到所述净化室，及(ii)空气可同时经由所述第二阀从所述净化室流动到所述储液室。

一方面，所述集水室及所述净化室由第一壁分离，所述净化室及所述储液室由第二壁分离，且所述第一壁及所述第二壁各自由连续材料片制成，其中无阀或开口延伸通过所述第一壁及所述第二壁。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述冷却回路进一步包括过滤器，其位于所述泵与所述储液室之间的所述冷却回路中的位置处。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，在所述系统的正常操作期间，所述第一阀打开且所述第二阀闭合。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，当无电力供应到所述第一阀及所述第二阀时，所述第一阀及所述第二阀打开。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述至少一个热单元位于所述储液室的正常液面上方。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，在所述系统的正常操作期间，所述集水室、所述净化室及所述至少一个热单元处的所述冷却回路的所述部分处于负压力下，而所述储液室处于大气压力或以上压力下。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述系统经配置使得如果在所述冷却回路中出现泄漏，那么进入所述集水室的空气变慢且通过所述第一阀上升到所述净化室，而所述净化室中的冷却剂同时通过所述第一阀传递到所述集水室。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述冷却系统进一步包括传感器，所述传感器与所述储液室相连通且经配置以提供输出信号，其指示所述储液室中的所述冷却剂何时已降到预定液面。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述系统经配置使得当所述输出信号指示所述净化室中的所述冷却剂已降到预定液面时，所述第一阀闭合且所述第二阀打开，使得冷却剂从所述储液室通过所述第二阀传递到所述净化室，而空气同时从所述净化室通过所述第二阀传递到所述储液室。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述冷却系统进一步包括S型气泡气塞，其位于所述水箱组合件的外部且经配置以允许所述储液室保持在大气压力下。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述S型气泡气塞经配置以密封所述储液室使其与外部环境隔绝，但允许所述储液室保持在大气压力下。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述S型气泡气塞含有包含除生物剂的流体。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，固定脉冲宽度调制(PWM)用以控制所述热交换器的冷却风扇的速度。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，提供到所述至少一个热单元的冷却剂的温度由温度传感器监测，且通过基于所感测的温度改变所述热交换器的冷却风扇的速度而控制到给定设置点。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，监测所述至少一个热单元的加热器的电力使用量，且通过基于所监测的加热器电力使用量改变所述热交换器的冷却风扇的速度来控制提供到所述至少一个热单元的冷却剂的温度。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述冷却系统进一步包括至少一个释压阀，所述释压阀位于导入所述至少一个热单元的至少一个导管与从所述至少一个热单元导出的至少一个导管之间，其与所述至少一个热单元平行，所述释压阀经配置以当导入所述至少一个热单元的所述导管中的压力超过预定阈值时允许冷却剂的流动通过所述释压阀。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述冷却系统进一步包括温度传感器，其经配置以测量所述储液室中的冷却剂的温度。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述冷却系统进一步包括差压传感器，其位于导入所述热交换器的导管与从所述热交换器导出的导管之间。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述冷却系统进一步包括第三阀，其位于(i)位于所述泵与所述储液室之间的导管与(ii)所述净化室之间，其中所述系统经配置使得当所述输出信号指示所述储液室中的所述冷却剂已降到预定液面时，所述第三阀打开，使得冷却剂由所述泵泵抽到所述净化室。

在可与上述实施例及方面中的任一者组合的一个方面中，所述净化室一体地附接到所述集水室，且所述储液室一体地附接到所述净化室。

在另一实施例中，一种半导体装置处置器包括至少一个热单元及上述实施例或方面中的任一者的冷却系统，其中所述至少一个热单元包括：电加热器，其具有用于与电子装置接触的第一面及与所述第一面相对的第二面；及散热器，其耦合到所述加热器的所述第二面使得所述加热器插置于所述散热器与所述电子装置之间。

附图说明

通过参考附图来描述本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的用于电组件的耐泄漏液体冷却系统的示意性侧视图。

图2是根据本发明的第二实施例的包含“涡轮净化”特征的用于电组件的耐泄漏液体冷却系统的示意性侧视图。

具体实施方式

在以下描述中，为解释而非限制的目的，阐述细节及描述以提供对本发明的实施例的透彻了解。然而，所属领域的技术人员应明白可在背离这些细节及描述的其它实施例中实践本发明。

第一实施例

图1是根据本发明的第一实施例的用于电组件的耐泄漏液体冷却系统1的示意性侧视图。未按比例展示组件。在图1及2中，黑头箭头指示液体冷却剂LC的流动，而白头箭头指示空气的流动。冷却剂是(例如)水。

所述第一实施例的系统1经配置以将冷却剂提供到第一热单元10a及第二热单元10b。热单元包含(例如)：电加热器，其具有用于与电子装置接触的第一面及与所述第一面相对的第二面；及散热器，其耦合到所述加热器的所述第二面使得所述加热器插置于所述散热器与所述电子装置之间。在(例如)第5,821,505号美国专利(“‘505专利”)中描述此类热单元，所述专利为其与温度控制系统有关的教示以引用的方式并入本文中。在系统1经配置以将冷却剂提供到热单元的情况下，冷却剂被提供到所述散热器。本文所描述的系统不限于经配置以将冷却剂提供到包含加热器及散热器的热单元的所述系统。而是，系统可经配置以将液体冷却剂提供到经配置以冷却任何发热电组件(例如高功率灯及晶体管)的任何类型的热单元。例如，液体冷却剂可仅经由包含固持电子组件的冷却套的冷却剂回路循环通过组件，在此情况中所述热单元是所述冷却套。

系统1包含水箱组合件80。水箱组合件80包含集水室80a、净化室80b及储液室80c。所述水箱组合件包含：第一壁80d，其使集水室80a与净化室80b分离；及第二壁80e，其使净化室80b与储液室80c分离。水箱组合件80优选地是单体式组合件，其中集水室80a、净化室80b及储液室80c一体地及永久地彼此附接(例如，通过焊接或化学键结)。优选地，水箱组合件80由塑料(例如PVC)制成，且室彼此化学键结。第一壁80d及第二壁80e由其中无任何阀或开口的连续材料片制成。因此，在系统1的操作期间，集水室80a绝不经由第一壁80d的任何部分与净化室80b形成流体连通。同样地，在系统1的操作期间，净化室80b绝不经由第二壁80e的任何部分与储液室80c形成流体连通。储液室80c位于净化室80b上方且净化室80b位于集水室80a上方。

储液器80c将冷却剂LC保持在大气压力下或大气压力以上。组件12a及12b是将冷却剂从储液室80c分别载送到热单元10a及10b的导管。组件14是将冷却剂从热单元10a及10b载送到集水室80a的导管。集水室80a从导管14接收冷却剂且通过导管16将冷却剂发送到泵17的输入。来自泵17的输出的冷却剂通过导管70发送到过滤器71的输入。冷却剂从过滤器71通过导管18传递到热交换器19的输入。在热交换器19中冷却之后，冷却剂传回到储液室80c。包含集水室80a、泵17、过滤器71、热交换器19、储液室80c及热单元的回路称为“冷却回路”。

所述泵可为(例如)离心泵，例如可购自巴雷特工程泵(Barrett EngineeredPumps)的UPS 26-150SF。

所述过滤器可为(例如)管路过滤器，例如可购自ITW Filtertek的型号0073610大型管路过滤器。

所述热交换器可为(例如)液体/空气热交换器，其中液体冷却剂由受风扇控制的空气的流动冷却；或液体/液体热交换器，其中所述热交换器的内部冷却剂流体由外部源提供的冷却流体(例如工厂中的冷却流体线)冷却。热交换器为使用冷冻来冷却内部冷却剂流体的热泵类型热交换器也是可能的。

导管44从集水室80a导入第一阀43。导管42从第一阀43导入净化室80b。在正常操作期间，第一阀43打开。因此，归因于泵17的动作，集水室80a与净化室80b相同且处于负压力下。第一阀43位于水箱组合件80的外部。因此，第一阀43可易于修复及/或更换，即使水箱组合件80是其中集水室80a、净化室80b及储液室80c优选地一体地及永久地彼此附接的单体式组合件。

导管24从净化室80b导入第二阀23。导管22从所述第二阀23导入储液室80c。在正常操作期间，第二阀23闭合。因此，归因于泵17及S型气泡气塞51的动作，储液室80c处于大气压力或更高压力下，S型气泡气塞51在下文更详细描述。如同第一阀43，第二阀23位于水箱组合件80的外部。

第一阀43及第二阀23是响应于来自传感器21的控制信号而打开及闭合的机电控制阀或气动阀。优选地，阀43及23默认为处于打开位置，且热单元10a、10b位于储液室80c的液面上方。因此，归因于将冷却剂从热单元10a、10b拉下的重力，当无电力供应到所述系统时(泵17关闭及阀43、23打开)，导管12a、12b、14及热单元10a、10b保持处于负压力下。然而，如上文所讨论，在系统1的正常操作期间，第一阀43打开且第二阀23闭合。

导管44、42、24、22及阀43、23经设置大小使得当阀43、23打开时，冷却剂及空气两者均可同时通过导管44、42、24、22及阀43、23；冷却剂在第一方向上且空气在第二相反方向上。

传感器21与净化室80b相连通。传感器21经配置以确定净化室80b中的冷却剂何时已降到预定液面(换句话说，预定体积的空气何时已在净化室80b中积累)。

在系统1的正常操作期间，无空气气泡挟带于液体冷却剂中。因此，当冷却剂通过集水室80a时，无空气上升到集水室80a的顶部，通过导管44、第一阀43及导管42及上升到净化室80b。因此，净化室80b中的空气的量保持固定。

如果在处于负压力下的系统的部分中(例如在导管12a、12b、14或热单元10a、10b中)出现泄漏，那么空气被吸入泄漏组件。如上文所讨论，储液室80c中的冷却剂基本上处于大气压力下，且当冷却剂由泵17吸入通过组件10a、10b、12a、12b、14时在组件10a、10b、12a、12b、14中出现从参考点的压力下降。因此，当出现泄漏时，无冷却剂从组件10a、10b、12a、12b、14溢出。

即使没有泄漏，空气在冷却回路中积累也是可能的。例如，归因于集水室中的更低压力，空气可被吸收到储液室80c中的冷却剂且可在集水室80a中释放。

当挟带有空气的冷却剂通过集水室80a时，冷却剂的速度变慢。集水室80a经设置大小使得冷却剂以足够低以使冷却剂中挟带的任何空气气泡上升及通过浮力在第一方向上通过导管44、第一阀43及导管42移动到净化室80b的速度通过集水室80a，且冷却剂在第二相反方向上通过导管42、第一阀43及导管44从净化室80b传递到集水室80a。

当空气归因于浮力而进入净化室80b时，净化室80b中的小量液体冷却剂被迫使通过导管42、第一阀43及导管44进入集水室80a。液体的此流动引起两个室80a及80b中的压力保持相同。

如果组件10a、10b、12a、12b、14中的泄漏继续，那么净化室80b中的液体冷却剂的液面将基本上降到由传感器21的探针检测的预定液面。当此发生时，传感器经由(例如)导线将控制信号发送到第一阀43及第二阀23，所述信号致使第一阀43闭合及引起第二阀23打开，从而起始空气净化。

归因于重力g，当阀23打开时，液体冷却剂在第一方向上从储液室80c通过阀23传递到净化室80b。这引起净化室80b中的压力上升，这致使净化室80b中的空气在第二相反方向上同时从净化室80b流动到储液室80c。储液室80c中的过量空气经由导管50、S型气泡气塞51及导管52从储液室80c流动到周围环境，使得储液室回复到大气压力。S型气泡气塞51密封储液室80c使其与外部环境隔绝以阻止污染物及微生物进入，但允许储液室保持在大气压力下。S型气泡气塞51位于水箱组合件80的外部。因此，S型气泡气塞51可易于修复及/或更换，即使水箱组合件80是单体式组合件，其中集水室80a、净化室80b及储液室80c一体地及永久地彼此附接。S型气泡气塞51任选地含有流体(例如油)，其包含除生物剂且具有低蒸气压力。

在起始空气净化之后，第一阀43保持闭合且第二阀23保持打开达预定时间量，此后阀43及23回复到其正常操作状态(即，第一阀43打开，且第二阀23闭合)。所述预定时间量可介于60秒与180秒之间，且优选地介于90秒与150秒之间，且更优选地是大约120秒。

使用上文所描述的空气气泡移除操作，冷却剂以基本上稳定的速度及压力移动通过流体回路组件。因此，以恒定预定速度向热单元10a、10b提供冷却剂。此外，任何压力瞬态的缺乏减少流体回路组件中的应力。此外，因为泵17并未关闭及打开，所以避免来自对泵17、热单元10a、10b供电的电力供应器(图中未展示)的电力浪涌或电压瞬态。

可在各种模式中控制提供到热单元10a、10b的冷却剂的温度。在第一模式中，使用固定脉冲宽度调制(PWM)来控制热交换器19的冷却风扇(100％意味着所述风扇总是接通)。在第二模式中，提供到热单元10a、10b的冷却剂的温度由温度传感器监测，且通过基于所感测的温度改变热交换器风扇的速度(使用PWM)而控制到给定设置点。在第三模式中，监测热单元10a、10b的加热器的电力使用量，且通过基于加热器电力改变热交换器风扇的速度(使用PWM)而控制提供到热单元10a、10b的冷却剂的温度。例如，可基于在热单元10a、10b之间具有最低加热器电力的热单元的电力来控制风扇速度。

系统1任选地包含一或多个释压阀61。导管62从导管12b导入释压阀61，且导管60从释压阀61导入导管14。释压阀61经配置以当导入至少一个热单元10a、10b的导管中的压力超过预定阈值时允许冷却剂的流动通过释压阀61。释压阀61经包含使得如果导管12a、12b到热单元10a、10b切断连接，那么冷却剂可从导管12a、12b直接流动到导管14，借此释放导管14中的压力。

系统1进一步包含温度传感器140，其经配置以测量储液室80c中的冷却剂的温度。

系统1进一步包含冷却剂液面传感器150，其经配置以测量储液室80c中的冷却剂液面以允许确定储液室80c是否含有适当量的冷却剂。

系统1进一步包含：第一承油盘100，其位于热交换器19下方；及第二承油盘120，其位于水箱组合件80、泵17及过滤器71下方。导管110从承油盘100导入承油盘120，且经配置以允许泄漏液体冷却剂LLC从承油盘100流动到承油盘120。

系统1进一步包含差压传感器91，其位于热交换器19的入口与出口之间，以允许测量通过热交换器19的流量。导管90从导管18导入差压传感器91，且导管92从差压传感器91导入导管20。

第二实施例

图2是根据本发明的第二实施例的包含“涡轮净化”特征的用于电组件的耐泄漏液体冷却系统2的示意性侧视图。

除如下文明确陈述之外，所述第二实施例相同于所述第一实施例。适用时，图2中用于所述第二实施例的元件符号与图1中相对于所述第一实施例的参考数字相同。未按比例展示组件。

在所述第二实施例中，系统2进一步包含：导管200，其从导管18导入第三阀201；及导管202，其从第三阀201导入净化室80b。在正常操作期间，第三阀201闭合。

如同第一阀43及第二阀23，阀201是响应于来自传感器21的控制信号而打开及闭合的机电控制阀。优选地，如同第一阀43及第二阀23，第三阀201默认为处于打开位置。

如上文相对于所述第一实施例所描述，当净化室80b中的液体冷却剂的液面降到由传感器21的探针检测的预定液面时，传感器经由(例如)导线将控制信号发送到第一阀43及第二阀23，其引起第一阀43闭合及引起第二阀23打开，从而起始空气净化。在所述第二实施例中，传感器额外地经由(例如)导线将控制信号发送到第三阀201，其引起所述第三阀打开。因此，泵经由导管200、第三阀201及导管202迫使冷却剂进入净化室80b。这引起净化室80b中的压力上升，其引起净化室80b中的空气从净化室80b流动到储液室80c。这允许从净化室80b到储液室80c的空气比可通过如所述第一实施例中将冷却剂从储液室80c提拉到净化室80b的重力达成更快净化。这在本文中称为“涡轮净化”。如在所述第一实施例中，储液室80c中的过量空气经由导管50、S型气泡气塞51及导管52从储液室80c流动到周围环境，使得储液室回复到大气压力。

在起始空气净化之后，第一阀43保持闭合且第二阀23及第三阀201保持打开达预定时间量，此后阀43、23及201回复到其正常操作状态(即，第一阀43打开，且第二阀23及第三阀201闭合)。所述预定时间量可介于3秒与20秒之间，优选地介于3秒与10秒之间，及更优选地是大约5秒。

其它实施例

在其它实施例中，提供包含根据上文所描述的所述第一实施例或所述第二实施例的耐泄漏液体冷却系统的半导体装置处置器。

在系统1或2中可提供控制器以控制所述系统的各种组件。例如，所述控制器可打开及关闭泵17；控制阀42、23、201；从传感器21、140、150、91接收输入及驱动热交换器19的风扇。所述控制器还可记录净化循环的频率，其提供关于所述系统中的泄漏的存在及/或程度的指示。所述控制器还可记录所述系统中的任何错误条件。

在上文所描述的所述第一实施例及所述第二实施例中，阀43及23默认为处于打开位置，及热单元10a、10b位于储液室80c的液面上方。因此，归因于将冷却剂从热单元10a、10b拉下的重力，当无电力供应到所述系统时(泵17关闭及阀43、23打开)，导管12a、12b、14及热单元10a、10b保持处于负压力下，即使储液室80c处于大气压力下。作为替代方案，储液室80c中可维持真空。在此实施例中，热单元10a、10b可保持处于负压力下，即使热单元10a、10b不位于储液室80c的液面上方。

已为说明及描述而呈现实施例的前述描述。前述描述不希望具穷尽性或使本发明的实施例限于所揭示的精确形式，且依据上述教示修改及变化是可能的或可从各种实施例的实践获取。本文所讨论的实施例经选定及描述以解释各种实施例及其实际应用的原理及本质以使所属领域的技术人员能够在各种实施例中利用本发明且具有适于所设想的特定用途的各种修改。本文所描述的实施例的特征可在方法、装置、模块、系统及计算机程序产品的所有可能组合中组合。

Claims (21)

1.一种用于至少一个热单元的冷却系统，所述冷却系统包括：

水箱组合件，所述水箱组合件包含：

集水室，

净化室，其位于所述集水室上方，其中所述集水室及所述净化室由第一壁分离，及

储液室，其位于所述净化室上方，其中所述净化室及所述储液室由第二壁分离，且其中所述第一壁及所述第二壁各自由连续材料片制成，其中无阀或开口延伸通过所述第一壁及所述第二壁；

冷却回路，其包含泵、热交换器及导管，所述冷却回路经配置以循环液体冷却剂通过所述至少一个热单元、所述集水室、所述泵、所述热交换器及所述储液室；

第一阀，其位于所述水箱组合件的外部且经配置使得当所述第一阀打开时，(i)所述液体冷却剂可经由所述第一阀从所述净化室流动到所述集水室，及(ii)空气可同时经由所述第一阀从所述集水室流动到所述净化室；及

第二阀，其位于所述水箱组合件的外部且经配置使得当所述第二阀打开时，(i)所述液体冷却剂可经由所述第二阀从所述储液室流动到所述净化室，及(ii)空气可同时经由所述第二阀从所述净化室流动到所述储液室。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其中所述冷却回路进一步包括过滤器，其位于所述泵与所述储液室之间的所述冷却回路中的位置处。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其中在所述系统的正常操作期间，所述第一阀打开且所述第二阀闭合。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其中当无电力供应到所述第一阀及所述第二阀时，所述第一阀及所述第二阀打开。

5.根据权利要求4的冷却系统，其中所述至少一个热单元位于所述储液室的正常液面上方。

6.根据权利要求3所述的冷却系统，其中在所述系统的正常操作期间，所述集水室、所述净化室及所述冷却回路的位于所述至少一个热单元处的部分处于负压力下，而所述储液室处于大气压力或以上压力下。

7.根据权利要求6所述的冷却系统，其中所述系统经配置使得如果在所述冷却回路中出现泄漏，那么进入所述集水室的空气变慢且通过所述第一阀上升到所述净化室，而所述净化室中的冷却剂同时通过所述第一阀传递到所述集水室。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其进一步包括传感器，所述传感器与所述储液室相连通且经配置以提供输出信号，其指示所述储液室中的所述冷却剂何时已降到预定液面。

9.根据权利要求8所述的冷却系统，其中所述系统经配置使得当所述输出信号指示所述净化室中的所述冷却剂已降到预定液面时，所述第一阀闭合且所述第二阀打开，使得冷却剂从所述储液室通过所述第二阀传递到所述净化室，而空气同时从所述净化室通过所述第二阀传递到所述储液室。

10.根据权利要求9所述的冷却系统，其进一步包括S型气泡气塞，所述S型气泡气塞位于所述水箱组合件的外部且经配置以允许所述储液室保持在大气压力下。

11.根据权利要求10所述的冷却系统，其中所述S型气泡气塞经配置以密封所述储液室使其与外部环境隔绝，但允许所述储液室保持在大气压力下。

12.根据权利要求10所述的冷却系统，其中所述S型气泡气塞含有包含除生物剂的流体。

13.根据权利要求1所述的冷却系统，其中固定脉冲宽度调制PWM用以控制所述热交换器的冷却风扇的速度。

14.根据权利要求1所述的冷却系统，其中提供到所述至少一个热单元的冷却剂的温度由温度传感器监测，且通过基于所感测的温度改变所述热交换器的冷却风扇的速度而被控制到给定设置点。

15.根据权利要求1所述的冷却系统，其中监测所述至少一个热单元的加热器的电力使用量，且通过基于所监测的加热器电力使用量改变所述热交换器的冷却风扇的速度来控制提供到所述至少一个热单元的冷却剂的温度。

16.根据权利要求1所述的冷却系统，其进一步包括至少一个释压阀，所述释压阀位于导入所述至少一个热单元的至少一个导管与从所述至少一个热单元导出的至少一个导管之间，其与所述至少一个热单元平行，所述释压阀经配置以当导入所述至少一个热单元的所述导管中的压力超过预定阈值时允许冷却剂的流动通过所述释压阀。

17.根据权利要求1所述的冷却系统，其进一步包括温度传感器，所述温度传感器经配置以测量所述储液室中的冷却剂的温度。

18.根据权利要求1所述的冷却系统，其进一步包括差压传感器，所述差压传感器位于导入所述热交换器的导管与从所述热交换器导出的导管之间。

19.根据权利要求9所述的冷却系统，其进一步包括第三阀，所述第三阀位于(i)位于所述泵与所述储液室之间的导管与(ii)所述净化室之间，其中所述系统经配置使得当所述输出信号指示所述储液室中的所述冷却剂已降到预定液面时，所述第三阀打开，使得冷却剂由所述泵泵抽到所述净化室。

20.根据权利要求1所述的冷却系统，其中所述净化室一体地附接到所述集水室，且所述储液室一体地附接到所述净化室。

21.一种半导体装置处置器，其包括至少一个热单元及根据权利要求1所述的冷却系统，其中所述至少一个热单元包括：电加热器，其具有用于与电子装置接触的第一面及与所述第一面相对的第二面；及散热器，其耦合到所述电 加热器的所述第二面使得所述电 加热器插置于所述散热器与所述电子装置之间。

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