CN113382616A - 液冷散热器及其负压结构、储液箱、调阈方法 - Google Patents
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Abstract
一种负压结构，包括自吸泵与液冷散热器中储液箱液面以上的第一出口相连，包括第一传感器检测所述储液箱内压强，包括第二传感器检测所述液冷散热器液路中的流量或流速，包括控制装置包括调阈装置使液冷散热器保持负压且自适应流阻变化。一种储液箱包括所述负压结构，一种液冷散热器包括所述负压结构，一种调阈方法通过流量测得扬程调整所需负压。
Description
技术领域
本发明涉及为包括电脑计算机主机、电源、充电桩等在内的电子电路设备散热的液冷散热技术领域，具体为液冷散热器及其负压结构、储液箱、调阈方法。
背景技术
随着科技的发展，计算机以及充电桩等带电设备功耗逐渐增大，其散热需求也日渐迫切，目前市场上有三大类散热器但效果不佳，分别是1被动散热器,其只有散热片，散热能力不足；2风冷散热器，在散热片基础上加装风扇，增强散热能力但是风噪也大；3液冷散热器，目前市场上常见的液冷散热器都是正压散热器，即因水泵向液冷头泵水，同时冷液受热膨胀导致包含液冷头在内的关键液路段液路内部压力大于外界大气压，一旦破损即会向外漏液，又由于目前液冷头接口在机箱内部，所以一旦漏液就容易造成严重电气损害。
发明内容
针对上述缺憾提出液冷散热器及其负压结构、储液箱、调阈方法，以解决含电子电路设备采用液冷散热时产生的漏液及衍生电气故障问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
公开一种负压结构，包括自吸泵，所述自吸泵与液冷散热器中储液箱第一出口相连通形成第一支路向外排出气体或液体，所述储液箱中含有气体，所述储液箱第一出口位于储液箱内液面以上，所述储液箱设有第三进口和第二出口，所述第二出口位于液面以下，密封连通液冷散热器内液泵进口，
包括第一传感器，所述第一传感器检测所述储液箱内压强，
包括第二传感器，所述第二传感器检测所述液冷散热器液路中的流量或流速，
包括控制装置，所述控制装置包括继电器或电路板或延时开关或手动开关，包括数据输入接口以输入数据，所述数据包括液泵在不同转速或电压或电流下流量或流速与扬程对应关系，包括阈值，所述阈值绝对值初始大于所述液泵最大扬程且为负压，所述控制装置根据所述第一传感器所得信号判断所述储液箱内压强是否满足阈值，不满足阈值时控制所述自吸泵启动，使所述储液箱内气体或液体通过所述第一支路排出所述集气装置，直至满足阈值后停止使所述液冷散热器全部液路小于环境压强，
包括调阈装置，所述调阈装置包括电路或电路板，所述调阈装置根据所述第二传感器所得流量或流速数据与所述液冷散热器中所述液泵在对应流量或流速下理论参数与实际参数的背离程度调整所述阈值大小，所述参数包括所述液泵的流量或流速或转速或电压或电流或振动频率或噪音值。
在本发明至少一具体实施例中，所述第一支路设有管路开关或单向导通装置，所述单向导通装置使所述储液箱内气体或液体能且仅能向所述储液箱外流动，所述管路开关或单向导通装置包括球阀或电磁阀或管夹或单向阀，所述管路开关受所述控制装置控制配合所述自吸泵断开或导通。
在本发明至少一具体实施例中，所述第一传感器包括压强传感器或压力传感器或压差开关，
和/或所述第一传感器设于所述自吸泵旁，
和/或所述第二传感器包括霍尔传感器或流量传感器或流速传感器或振动传感器或噪音传感器或磁传感器，
和/或所述第二传感器设于所述液冷散热器液路干路中任一点。
在本发明至少一具体实施例中，所述调阈装置包含于所述控制装置内。
在本发明至少一具体实施例中，所述阈值初始值小于大气压且绝对值大于所述液泵扬程对应压强。
在本发明至少一具体实施例中，所述阈值包括启动阈值和停止阈值，所述停止阈值小于所述启动阈值，和/或所述控制装置设有延时电路使所述压强满足所述阈值后延时停止。
在本发明至少一具体实施例中，所述负压结构专用于为芯片散热的液冷散热器中。
公开一种储液箱，包括以上任一所述的一种负压结构。
公开一种液冷散热器，包括以上任一所述的一种负压结构，所述液冷散热器液路密封与环境隔绝。
公开一种调阈方法，包括
步骤1，向所述控制装置输入液泵参数，所述参数包括不同转速或电压或电流下的扬程与流量或流速对应关系；
步骤2，读取所述液泵当前转速或电压或电流和所述传感器2所得实际流量或流速数据；
步骤3，根据实际流量或流速数据模拟计算当前转速或电压或电流下液泵扬程；
步骤4，计算当前扬程下液冷散热器达到全液路负压所需最接近环境压强的理论阈值；
步骤5，适当优化理论阈值获得优化阈值，所述优化阈值绝对值大于所述理论阈值；
步骤6，将阈值更新为所述优化阈值。
本发明的有益效果是：
引入自吸泵使所述液冷散热器内部保持负压，达到破损不漏的效果，引入控制装置和第一传感器使所述自吸泵自动启停，引入管路开关或单向阀使所述自吸泵停止后能保持负压，引入调阈装置和第二传感器以调整阈值使所述液冷散热器内部保持负压同时更贴近外部环境压强，以降低冷液蒸发量，降低液路变形量，降低补液频率，同时使负压结构实时的自适应液冷散热器流阻变化，当液路逐渐堵塞时自动提升负压阈值，从而提高可靠性、耐用性和普适性。
附图说明
图1为优选的一种带负压结构的液冷散热器结构图。
主要附图标记说明：
1-储液箱，101第一出口，102-第二出口，103-第三进口，2-液泵，3-液冷头，4-液冷排，5-密封管路，6-负压结构第一部分，7-负压结构第二部分。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图或实施例获得其他的附图或实施例。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
本发明至少一具体实施例如图1所示，常规液冷散热器包括储液箱1、液泵2、液冷头3、液冷排4以及将其一一连通的密封管路5，所述液泵进口连通所述储液箱位于液面以下的第二出口102，所述负压结构包括自吸泵、第一传感器、第二传感器、控制装置、调阈装置、管路开关并设置于负压结构第一部分6或负压结构第二部分7其中之一，所述自吸泵进口、第一传感器、管路开关通过所述负压结构第一部分6与储液箱1中液面以上的第一出口101连通储液箱1中气体或液体形成第一支路，所述第二传感器通过所述负压结构第二部分7于液冷散热器液路干路中任意处与液冷散热器内液路连通，以探测干路流量，并通过数据线或电线将流量或流速数据输入所述控制装置。
首先向控制装置输入液泵2在不同转速或电流或电压下扬程与流量或流速对应数据，所述控制装置得到所述液泵2的最大扬程并换算为压强，所述阈值初始值绝对值大于所述压强且为负压，
然后启动液泵2，所述控制装置读取所述液泵2当前转速或电压或电流数据，读取所述第二传感器测得液冷散热器液路干路中当前流量或流速数据，
根据当前转速或电压或电流数据模拟计算当前情况下液泵扬程，将其换算为压强，计算出当前压强下使其形成负压所需理论阈值，优化理论阈值获得优化阈值提高安全性，所述优化阈值绝对值大于理论阈值且均为负压，将阈值更新为所述优化阈值，控制所述自吸泵、管路开关在所述第一传感器测得压强不满足所述优化阈值时启动，直至满足后停止。
优选地，所述阈值包括启动阈值和停止阈值，所述停止阈值绝对值大于所述启动阈值且均为负压，以降低所述自吸泵启动频率。
优选地，所述控制装置设有延时电路，使所述自吸泵启动后且所述第一传感器测得负压满足阈值后延时停止所述自吸泵，以降低所述自吸泵启动频率。
优选地，所述负压结构第一部分6和负压结构第二部分7还可以合并为一体，所述第一支路通过密封管路连通所述第一出口101或所述第二传感器通过密封管路连通液路干路，以简化结构。
采用上述方案后，引入自吸泵使所述液冷散热器内部保持负压，达到破损不漏的效果，引入控制装置和第一传感器使所述自吸泵自动启停，引入管路开关或单向阀使所述自吸泵停止后能稳定保持负压，引入调阈装置和第二传感器以调整阈值使所述液冷散热器内部保持负压同时更贴近外部环境压强，以降低冷液蒸发量，降低液路变形量，降低补液频率，同时使负压结构实时的自适应液冷散热器流阻变化，当液路逐渐堵塞时自动提升负压阈值，从而提高可靠性、耐用性和普适性。
以上所述，仅优选用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以对本发明的技术方案做其他修改或者对其中部分技术特征进行等同替换，或者对其中部分进行拆分或合并处理，凡未脱离本发明性技术方案的精神和范围内，所作的何修改、等同替换、改进等，均因涵盖在本发明的保护范围当中。
Claims (10)
1.一种负压结构，其特征在于：包括自吸泵，所述自吸泵与液冷散热器中储液箱第一出口相连通形成第一支路向外排出气体或液体，所述储液箱中含有气体，所述储液箱第一出口位于储液箱内液面以上，所述储液箱设有第三进口和第二出口，所述第二出口位于液面以下，密封连通液冷散热器内液泵进口，
包括第一传感器，所述第一传感器检测所述储液箱内压强，
包括第二传感器，所述第二传感器检测所述液冷散热器液路中的流量或流速，
包括控制装置，所述控制装置包括继电器或电路板或延时开关或手动开关，包括数据输入接口以输入数据，所述数据包括液泵在不同转速或电压或电流下流量或流速与扬程对应关系，包括阈值，所述阈值绝对值初始大于所述液泵最大扬程且为负压，所述控制装置根据所述第一传感器所得信号判断所述储液箱内压强是否满足阈值，不满足阈值时控制所述自吸泵启动，使所述储液箱内气体或液体通过所述第一支路排出所述集气装置，直至满足阈值后停止使所述液冷散热器全部液路小于环境压强，
包括调阈装置，所述调阈装置包括电路或电路板，所述调阈装置根据所述第二传感器所得流量或流速数据与所述液冷散热器中所述液泵在对应流量或流速下理论参数与实际参数的背离程度调整所述阈值大小，所述参数包括所述液泵的流量或流速或转速或电压或电流或振动频率或噪音值。
2.根据权利要求1所述的一种负压结构，其特征在于：所述第一支路设有管路开关或单向导通装置，所述单向导通装置使所述储液箱内气体或液体能且仅能向所述储液箱外流动，所述管路开关或单向导通装置包括球阀或电磁阀或管夹或单向阀，所述管路开关受所述控制装置控制配合所述自吸泵断开或导通。
3.根据权利要求1所述的一种负压结构，其特征在于：所述第一传感器包括压强传感器或压力传感器或压差开关，
和/或所述第一传感器设于所述自吸泵旁，
和/或所述第二传感器包括霍尔传感器或流量传感器或流速传感器或振动传感器或噪音传感器或磁传感器，
和/或所述第二传感器设于所述液冷散热器液路干路中任一点。
4.根据权利要求1所述的一种负压结构，其特征在于：所述调阈装置包含于所述控制装置内。
5.根据权利要求1所述的一种负压结构，其特征在于：所述阈值初始值小于大气压且绝对值大于所述液泵扬程对应压强。
6.根据权利要求1所述的一种负压结构，其特征在于：所述阈值包括启动阈值和停止阈值，所述停止阈值小于所述启动阈值，和/或所述控制装置设有延时电路使所述压强满足所述阈值后延时停止。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种负压结构，其特征在于：所述负压结构专用于为芯片散热的液冷散热器中。
8.一种储液箱，其特征在于：包括权利要求1-6任一所述的一种负压结构。
9.一种液冷散热器，其特征在于：包括权利要求1-6任一所述的一种负压结构，所述液冷散热器液路密封与环境隔绝。
10.一种调阈方法，其特征在于：包括
步骤1，向所述控制装置输入液冷散热器中液泵参数，所述参数包括不同转速或电压或电流下的扬程与流量或流速对应关系；
步骤2，读取所述液泵当前转速或电压或电流和所述传感器2所得实际流量或流速数据；
步骤3，根据实际流量或流速数据模拟计算当前转速或电压或电流下液泵扬程；
步骤4，计算当前扬程下液冷散热器达到全液路负压所需最接近环境压强的理论阈值；
步骤5，适当优化理论阈值获得优化阈值，所述优化阈值绝对值大于所述理论阈值；
步骤6，将阈值更新为所述优化阈值。
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