CN211128738U - 一种基于相变传热元件的水冷散热双通道系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，包括：主散热链路、辅散热链路、控制器、流速传感器、装有冷水的主水槽；流速传感器设置在主散热链路上；所述主散热链路的一端、辅散热链路一端均和热源件连接，所述主散热链路的另一端、辅散热链路另一端均和主水槽连接，所述流速传感器和第一控制器连接；所述辅散热链路，用于当流速传感器检测到主散热链路水流速度异常时，则辅散热链路和主水槽之间进行水循环，水循环流动过程中带走热源件的热量。本实用新型在主散热链路被堵塞、热源件温度超高预设温度时等故障情况时，辅散热链路工作对热源件进行散热，保证数据中心的持续的安全可靠运行。

Description

一种基于相变传热元件的水冷散热双通道系统

技术领域

本实用新型涉及数据中心服务器系统的散热技术领域，具体涉及一种基于相变传热元件的水冷散热双通道系统。

背景技术

随着互联网技术和通信技术的快速发展，尤其是5G技术的到来，数据中心的应用越来越广泛。数据中心内服务器的核心电子元器件(譬如北桥芯片、南桥芯片和内存条)在高效运行时会产生大量的热量，如果热量得不到及时地散发，服务器的性能和运转不可避免地会受到影响，数据遭到破坏或丢失的可能性也大大增加，甚至有可能导致整个数据中心的瘫痪。因此，如何将数据中心产生的热量快速地排去显得特别重要。

目前，传统数据中心机房一般采用安装空调的方法来散热，这种方法虽然能有效解决数据中心的散热问题，但空调必须常年累月不间断地开着，导致消耗的电量非常多。据统计，传统数据中心采用空调散热的方法，空调所消耗的电量最高可达整个机房耗电量的40％～50％，更严重的是空调所消耗的电量并不是直接作用于服务器内直接发热的关键电子元器件上，而是大部分浪费在机房环境中。对于此类问题，有研究者提出使用水冷式热管散热方法对服务器的关键发热芯片进行散热。这种方法虽然可以实现对服务器的关键元器件进行直接散热，但却又带来了额外的问题，即目前所采用的水冷式热管在散热时，水冷管路在长期循环流动过程中会因为水质或水垢问题出现堵塞，更为严重的是，热管直接接触芯片进行散热并没有采用冗余设计或者备份设计，一旦热管模组失效或者破裂，芯片热量就不能及时传递到热管水冷端，导致芯片热量瞬间升高甚至引起整个服务器失效。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种可靠的具有冗余设计的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，其能有效保证数据中心稳定可靠连续地运行。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，包括：主散热链路、辅散热链路、控制器、流速传感器、装有冷水的主水槽；流速传感器设置在主散热链路上；所述主散热链路的一端、辅散热链路一端均和热源件连接，所述主散热链路的另一端、辅散热链路另一端均和主水槽连接，所述流速传感器和控制器连接；所述主散热链路，用于当流速传感器检测到主散热链路水流速度正常时，则主散热链路和主水槽之间进行水循环，水循环流动过程中带走热源件的热量，将热源件保持在预设温度T0以下；所述辅散热链路，用于当流速传感器检测到主散热链路水流速度异常时，则辅散热链路和主水槽之间进行水循环，水循环流动过程中带走热源件的热量。

优选地，所述主散热链路包括：主相变传热元件、主降温腔、第一四通接头、第二四通接头、第三四通接头、第一过滤器、主泵、第一并联接头和第二并联接头；主泵上设置有角速度传感器，主泵、角速度传感器均和控制器连接；所述主相变传热元件的一端和热源件连接，所述主相变传热元件的另一端和主降温腔连接，主降温腔的进水口和主水槽之间连接有第一进水管，第一进水管上从右到左依次连接有第一过滤器、主泵、第一四通接头、第一并联接头、第二四通接头，其中，第一四通接头的主入口和第一进水管连接，第一四通接头的主出口通过第一进水管连接第一并联接头的一端，第二四通接头的主入口通过第一进水管连接至第一并联接头的另一端，第二四通接头的主出口连接至第一进水管；主降温腔的出水口和主水槽之间连接有第一出水管，第一出水管上从左到右依次连接有第三四通接头和第二并联接头，其中，第一出水管连接至第三四通接头的主入口，第三四通接头的主出口通过第一出水管和第二并联接头的一端连接，第二并联接头的另一端通过第一出水管连接至主水槽。

优选地，所述辅散热链路包括：辅助相变传热元件、辅助降温腔、第一常闭开关阀、第一安全阀、第二安全阀、第三安全阀、第二过滤器和辅助泵；所述第一常闭开关阀、第一安全阀、第二安全阀、第三安全阀和辅助泵均和控制器连接；所述辅助相变传热元件的一端和热源件连接，所述辅助相变传热元件的另一端和辅助降温腔连接，辅助降温腔的进水口和主水槽之间连接有第二进水管，第二进水管从右到左依次连接有第二过滤器、辅助泵、第一四通接头、第一并联接头、第一安全阀、第二四通接头和第一常闭开关阀，其中，第一四通接头的辅助入口和第二进水管连接，第一四通接头的辅助出口通过第二进水管和第一并联接头的一端连接，第一安全阀的一端通过第二进水管和第二四通接头的辅助入口连接，第二四通接头的辅助出口连接通过第二进水管和第一常闭开关阀连接；辅助降温腔的出水口和主水槽之间连接有第二出水管，所述第二出水管从左到右设置有第三四通接头、第二安全阀、第二并联接头和第三安全阀，第二出水管连接至第三四通接头的辅助入口，第三四通接头的辅助出口通过第二出水管和第二安全阀的一端连接，第二安全阀的另一端通过第二出水管和第二并联接头的一端连接。第二并联接头的另一端通过第二出水管和第三安全阀的一端连接。

优选地，所述主水槽的槽顶设置有电风机，所述主水槽的顶端设置有入风口，所述主水槽的一侧边设置有热水上入口、热水下入口，第一出水管连接至热水下入口，第二出水管连接至热水上入口，所述主水槽的另一侧边设置有污水排水口、冷水上出口或冷水下出口，所述污水排水口连接第二常闭开关阀，所述主水槽的侧边还设置洁净水入口，所述洁净水入口连接第三常闭开关阀，所述第三常闭开关阀、第二常闭开关阀和电风机均和控制器连接；所述主水槽内设置温度传感器、水位传感器和冷却水杂质浓度检测传感器，所述温度传感器、控制器和电风机依次连接，所述水位传感器、控制器和第三常闭开关阀依次连接，所述冷却水杂质浓度检测传感器、控制器和第二常闭开关阀依次连接。

优选地，还包括：固定板；所述固定板，用于将辅助相变传热元件和主相变传热元件固定在热源件上进行导热，所述固定板上设置有温度传感器，所述温度传感器和控制器连接。

优选地，所述辅助相变传热元件和主相变传热元件均为两端密封的内部带有工质的高效传热元件，所述辅助相变传热元件和主相变传热元件为热管或均热板。

优选地，所述辅助相变传热元件和主相变传热元件的结构相同，所述主相变传热元件的两端分别为固定部和液冷部，所述固定部固定在热源件上，所述液冷部连接至主降温腔。

优选地，所述主降温腔和辅助降温腔相同，所述主降温腔内部依次设置有液冷一腔、一二腔分流部和液冷二腔；液冷一腔、一二腔分流部和液冷二腔分别被隔板隔开，所述主降温腔的一侧边设置用于固定主相变传热元件的固定槽，所述主降温腔的另一侧边设置降温腔入口和降温腔出口；所述液冷一腔还设置有第一出口、出口流道和第二出口；冷却水从降温腔入口流入后，经过一二腔分流部将冷却水一分为二，分别进入液冷一腔和液冷二腔；液冷一腔内的冷却水从液冷一腔的第一出口流入出口流道，再从第二出口流出，最后与液冷二腔的冷却水汇流并从降温腔出口流出。

优选地，所述基于相变传热元件的水冷散热双通道系统还包括：报警器，所述报警器和第一常闭开关阀、第一安全阀、第二安全阀、第三安全阀以及辅助泵均连接。

本实用新型相对于现有技术具有如下优点：

本方案的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统为一种可靠的具有冗余设计的散热系统，通过设置主散热链路、辅散热链路，当流速传感器检测到主散热链路水流速度正常时，则主散热链路和主水槽之间进行水循环，水循环流动过程中带走热源件的热量，将热源件保持在预设温度T0以下；当流速传感器检测到主散热链路水流速度异常时，则辅散热链路和主水槽之间进行水循环，水循环流动过程中带走热源件的热量，能有效精准地对数据中心的核心单元进行散热，在主散热链路被堵塞、热源件温度超高预设温度时等故障情况时，辅散热链路工作对热源件进行散热，保证数据中心的持续的安全可靠运行，且本方案的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统安全可靠以及运行维护成本低等优点。

将固定板、辅助相变传热元件、主相变传热元件、主降温腔、辅助降温腔、第一常闭开关阀、第二四通接头、第三四通接头、第一安全阀、第二安全阀及其连接作为相变传热单元。将第一四通接头、辅助泵、主泵、第一过滤器、第二过滤器、主水槽、第三安全阀、第二常闭开关阀、第三常闭开关阀及其连接作为水冷输送单元，所述相变传热单元和水冷输送单元通过第一并联接头、第二并联接头连接，所述第一并联接头、第二并联接头可以将大量的相变传热单元连接到同一水冷输送单元上，用于同时对数据中心内部多个服务器芯片的热量，从而大大降低了耗电量，节约了所述的散热系统的运作成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统的原理框图。

图2为本发明的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统的结构示意图。

图3为本发明的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统的立体图。

图4为本发明的主相变传热元件的结构示意图。

图5(a)为本发明的主降温腔的内部结构图。

图5(b)为本发明的主降温腔的立体图。

图6(a)为本发明的主水槽的剖面图。

图6(b)为本发明的主水槽的立体图。

图7(a)为本发明的第一四通接头的剖面图。

图7(b)为本发明的第一四通接头的立体图。

图8为本发明的散热方法的流程示意图。

其中，1-固定板；2-辅助相变传热元件；3-辅助降温腔；4A-第一常闭开关阀；4B-第二常闭开关阀；4C-第三常闭开关阀；5A-第一四通接头；5B-第二四通接头；5C-第三四通接头；051-内腔；052-辅助入口；053-主入口；054-主出口；055-辅助出口；6A-第一安全阀；6B-第二安全阀；6C-第三安全阀；7-辅助泵；8-主水槽；081-入风口；082-污水排水口；083-热水上入口；084-热水下入口；085-冷水上出口；086-冷水下出口；087-洁净水入口；088-主水槽内腔；9-电风机；10A-第一过滤器；10B-第二过滤器；12-主泵；13A-第一并联接头、13B-第二并联接头；14-主降温腔；0141-固定槽；0142-液冷一腔；0143-第一出口；0144-降温腔入口；0145-第二出口；0146-降温腔出口；0147-液冷二腔；0148-一二腔分流部；0149-隔板；01410-出口流道；15-主相变传热元件；0151-固定部；0152-液冷部；16-热源件；17-报警器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1，一种基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，包括：主散热链路、辅散热链路、控制器、流速传感器、装有冷水的主水槽8；流速传感器设置在主散热链路上；所述主散热链路的一端、辅散热链路一端均和热源件连接，所述主散热链路的另一端、辅散热链路另一端均和主水槽8连接，所述流速传感器和第一控制器连接；所述主散热链路，用于当流速传感器检测到主散热链路水流速度正常时，则主散热链路和主水槽8之间进行水循环，水循环流动过程中带走热源件的热量，将热源件保持在预设温度T0以下；所述辅散热链路，用于当流速传感器检测到主散热链路水流速度异常时，则辅散热链路和主水槽8之间进行水循环，水循环流动过程中带走热源件的热量。

所述热源件为服务器内部主要发热的关键电子元器件，譬如北桥芯片、南桥芯片和内存条等发热高的电子元器件。

在本实施例，参见图2和3，所述主散热链路包括：主相变传热元件15、主降温腔14、第一四通接头5A、第二四通接头5B、第三四通接头5C、第一过滤器10A、主泵12、第一并联接头13A和第二并联接头13B；主泵12上设置有角速度传感器(图中未示出)，主相变传热元件15上设置有温度传感器(图中未示出)，主泵12、角速度传感器和温度传感器均和控制器连接；所述主相变传热元件15的一端和热源件连接，所述主相变传热元件15的另一端和主降温腔14连接，主降温腔14的进水口和主水槽8之间连接有第一进水管，第一进水管从右到左依次连接有第一过滤器10A、主泵12、第一四通接头5A、第一并联接头13A、第二四通接头5B，其中，第一四通接头5A的主入口053和第一进水管连接，第一四通接头5A的主出口054通过第一进水管连接第一并联接头13A的一端，第二四通接头5B的主入口053通过第一进水管连接至第一并联接头13A的另一端，第二四通接头5B的主出口054连接至第一进水管；主降温腔14的出水口和主水槽8之间连接有第一出水管，第一出水管从左到右依次连接有第三四通接头5C和第二并联接头13B，其中，第一出水管连接至第三四通接头5C的主入口053，第三四通接头5C的主出口054通过第一出水管和第二并联接头13B的一端连接，第二并联接头13B的另一端通过第一出水管连接至主水槽8。

在本实施例，参见图2和3，所述辅散热链路包括：辅助相变传热元件2、辅助降温腔3、第一常闭开关阀4A、第一安全阀6A、第二安全阀6B、第三安全阀6C、第二过滤器10B和辅助泵7；所述第一常闭开关阀4A、第一安全阀6A、第二安全阀6B、第三安全阀6C和辅助泵7均和控制器连接；所述辅助相变传热元件2的一端和热源件连接，所述辅助相变传热元件2的另一端和辅助降温腔3连接，辅助降温腔3的进水口和主水槽8之间连接有第二进水管，第二进水管从右到左依次连接有第二过滤器10B、辅助泵7、第一四通接头5A、第一并联接头13A、第一安全阀6A、第二四通接头5B和第一常闭开关阀4A，其中，第一四通接头5A的辅助入口052和第二进水管连接，第一四通接头5A的辅助出口055通过第二进水管和第一并联接头13A的一端连接，第一安全阀6A的一端通过第二进水管和第二四通接头5B的辅助入口052连接，第二四通接头5B的辅助出口055连接通过第二进水管和第一常闭开关阀4A连接；辅助降温腔3的出水口和主水槽8之间连接有第二出水管，所述第二出水管从左到右设置有第三四通接头5C、第二安全阀6B、第二并联接头13B和第三安全阀6C，第二出水管连接至第三四通接头5C的辅助入口052，第三四通接头5C的辅助出口055通过第二出水管和第二安全阀6B的一端连接，第二安全阀6B的另一端通过第二出水管和第二并联接头13B的一端连接，第二并联接头13B的另一端通过第二出水管和第三安全阀6C的一端连接。

在本实施例，参见6(a)和6(b)，所述主水槽8的槽顶设置有电风机9，所述主水槽8的顶端设置有入风口081，所述主水槽8的内部为主水槽内腔088，所述主水槽8的一侧边设置有热水上入口083、热水下入口084，第一出水管连接至热水下入口084，第二出水管连接至热水上入口083，所述主水槽8的另一侧边设置有污水排水口082、冷水上出口085和冷水下出口086，所述污水排水口082连接第二常闭开关阀4B，所述主水槽8的侧边还设置洁净水入口087，所述洁净水入口087连接有第三常闭开关阀4C，所述第三常闭开关阀4C、第二常闭开关阀4B和电风机9均和控制器连接；所述主水槽8内设置温度传感器、水位传感器和冷却水杂质浓度检测传感器(图中均为示出)，所述温度传感器、控制器和电风机9依次连接，控制器通过温度传感器检测的水温信号来控制电风机9的定时打开。所述水位传感器、控制器和第三常闭开关阀4C依次连接，控制器通过水位传感器检测的水位来控制第三常闭开关阀4C的定时打开并引入洁净水。所述冷却水杂质浓度检测传感器、控制器和第二常闭开关阀4B依次连接，控制器通过冷却水杂质浓度检测传感器来控制第二常闭开关阀4B的定时打开并排出污水。如此设计的目的是为了在夏季以及环境空气杂质较多时，主水槽8中的水温未能在自然条件下冷却以及冷却水杂质过多时，能保证整个散热系统的有效持续运行。因此，该散热系统对数据中心的散热效果可以不受季节区域环境的影响。

在本实施例，所述基于相变传热元件的水冷散热双通道系统还包括：固定板1；所述固定板1，用于将辅助相变传热元件2和主相变传热元件15固定在热源件上进行导热。所述固定板1上固定有温度传感器，所述温度传感器、控制器和第一常闭开关阀4A依次连接，控制器通过温度传感器所测得的温度信号来控制第一常闭开关阀4A的打开与关闭。

其中，将固定板1、辅助相变传热元件2、主相变传热元件15、主降温腔14、辅助降温腔3、第一常闭开关阀4A、第二四通接头5B、第三四通接头5C、第一安全阀6A、第二安全阀6B及其连接作为相变传热单元Ⅰ。将第一四通接头5A、辅助泵7、主泵12、第一过滤器10A、第二过滤器10B、主水槽8、第三安全阀6C、第二常闭开关阀4B、第三常闭开关阀4C及其连接作为水冷输送单元Ⅱ，所述相变传热单元Ⅰ和水冷输送单元Ⅱ通过第一并联接头13A、第二并联接头13B连接，所述第一并联接头13A、第二并联接头13B可以将大量的相变传热单元Ⅰ连接到同一水冷输送单元Ⅱ上，用于同时散发数据中心内部多个服务器芯片的热量，从而大大降低了耗电量，节约了所述的散热系统的运作成本。

在本实施例，所述辅助相变传热元件2和主相变传热元件15均为两端密封的内部带有工质的高效传热元件，所述辅助相变传热元件2和主相变传热元件15为热管、均热板或其它相变传热元件。通过密封元件内的工质相变过程实现热量的快速传递，使热量可以快速地从热源件传递到主降温腔14或辅助降温腔3。

在本实施例，参见图4，所述辅助相变传热元件2和主相变传热元件15的结构相同，所述主相变传热元件15的两端分别为固定部0151和液冷部0152，所述固定部0151固定在热源件上，所述液冷部0152连接至主降温腔14。

在本实施例，所述主降温腔14和辅助降温腔3相同，参见图5(a)和图5(b)，所述主降温腔14内部依次设置有液冷一腔0142、一二腔分流部0148和液冷二腔0147；液冷一腔0142、一二腔分流部0148、液冷二腔0147分别被隔板0149隔开，所述主降温腔14的一侧边设置用于固定主相变传热元件15的固定槽0141，所述主降温腔14的另一侧边设置降温腔入口0144和降温腔出口0146；所述液冷一腔0142还设置有第一出口0143、出口流道01410和第二出口0145；冷却水从降温腔入口0144流入后，经过一二腔分流部0148将冷却水一分为二，分别进入液冷一腔0142和液冷二腔0147；液冷一腔0142内的冷却水从液冷一腔0142的第一出口0143流入出口流道01410，再从第二出口0145流出，最后与液冷二腔0147的冷却水汇流并从降温腔出口0146流出。液冷二腔0147内的冷却水直接与液冷一腔0142汇流并从降温腔出口0146流出。主降温腔14与辅助降温腔3在整个系统中是层叠结构，其中辅助降温腔3在上层，主降温腔14在下层。

在本实施例，基于相变传热元件的水冷散热双通道系统还包括报警器17，所述报警器17和第一常闭开关阀4A、第一安全阀6A、第二安全阀6B、第三安全阀6C以及辅助泵7均连接，一旦第一常闭开关阀4A、第一安全阀6A、第二安全阀6B、第三安全阀6C以及辅助泵7中的任意一种开始工作，报警器17就开启，以警示相关工作人员适时有针对性地进行维修。

参见7(a)和7(b)，本方案的第一四通接头5A、第二四通接头5B、第三四通接头5C相同，第一四通接头5A内腔051的两个入口和两个出口相互贯通。在正常情况下，水流从主入口053流入内腔051后，再从主出口054流出。只有当主入口053上的水流被堵塞或出现其他故障时，辅助入口052才有水流流入。同样的，只有当主出口054上的水流被堵塞或出现其他故障时，辅助出口055才有水流流出。

参见图8，一种利用上述基于相变传热元件的水冷散热双通道系统的散热方法，包括：

S1，正常情况下，主散热链路和主水槽8之间进行水循环，冷却水在主散热链路内流动将热源件的热量带走，热源件保持预设温度T0以下；具体地，S1步骤包括：

S11，主泵12从主水槽8中抽出冷却水，冷却水在第一进水管内依次经过第一过滤器10A、第一四通接头5A、第一并联接头13A和第二四通接头5B，进入主降温腔14；

S12，主相变传热元件15将热源件产生的热量传到主降温腔14。

S13，主降温腔14内的冷却水将热量带走，主降温腔14内被升温后的热水流在第一出水管内经第三四通接头5C、第二并联接头13B后流回主水槽8。

S2，当主散热链路发生故障时，控制器控制辅散热链路工作，辅散热链路和主水槽8之间进行水循环，冷却水在辅散热链路内流动将热源件的热量带走。

在本实施例，当设置在主泵12上的角速度传感器检测到主泵12的转速大于预设转速W0，或者设置在主散热链路的流速传感器检测到水速低于V时，S2步骤包括：控制器控制主泵12停止、辅助泵7启动，辅散热链路和主水槽8之间进行水循环；在所述散热系统正常运行的情况下，主要由所述主泵12对整个散热系统进行供水，只有在主泵12发生问题而停止运转，辅助泵7才开始对系统进行供水，其中，辅散热链路和主水槽8之间进行水循环的步骤包括：

S211，辅助泵7从主水槽8中抽出冷却水，冷却水在第二进水管内依次经过第二过滤器10B、第一四通接头5A、第一并联接头13A、第一安全阀6A、第二四通接头5B和常闭开关阀4A，进入辅助降温腔3；

S212，辅助相变传热源件将热源件产生的热量传到辅助降温腔3。

S213，辅助降温腔3内的冷却水将热量带走，辅助降温腔3内被升温后的热水流在第二出水管内经第三四通接头5C、第二安全阀6B、第二并联接头13B和第三安全阀6C后流回主水槽8。

在本实施例，当设置在固定板1的温度传感器检测到固定板1的温度超过预设温度T0时，S2步骤包括：控制器控制第一常闭开关阀4A开启，第二四通接头5B内的冷却水流入辅助降温腔3，辅助相变传热元件2将热源件产生的热量传到辅助降温腔3，辅助降温腔3内的冷却水将热量及时带走，升温后的热水在第二出水管内流依次经第三四通接头5C、第二安全阀6B、第二并联接头13B和第三安全阀6C后流入主水槽8。只有当固定板1的温度下降到低于预设温度T0时，第一常闭开关阀4A和报警器17才停止工作。其中固定板1的温度超过预设温度T0的原因可能为主相变传热元件15内的热阻增大、主相变传热元件15失效或其他原因。

在所述的散热双通道系统正常运行的情况下，只有主散热链路正常工作，主降温腔14和主相变传热元件15对热源单元进行散热，而辅助降温腔3、辅助相变传热元件2、第一常闭开关阀4A和安全阀不起作用。只有当所述主相变传热元件15发生失效或主降温腔14存在堵塞等问题而无法实现散热以导致固定板1上的温度上升，固定板1上的温度传感器将相关信号传递给控制器，然后控制器将控制信号传给报警器17和第一常闭开关阀4A，第一常闭开关阀4A才开始作用将冷却水导入辅助降温腔3，使辅助相变传热元件2和辅助降温腔3开始进行散热作用。因此，可以达到对发热芯片进行双路水冷散热保护。

在本实施例，所述散热方法还包括：当主水槽8内的温度传感器检测到水温达到预设温度T1时，控制器控制电风机9工作，电风机9的工作可以加快水的冷却；当主水槽8内的水位传感器检测水位下降到预设水位H0时，控制器控制第三常闭开关阀4C开启，洁净水引入主水槽8内；当主水槽8内的冷却水杂质浓度检测传感器检测到冷却水的杂质浓度达到预设浓度P0时，微控制器控制第二常闭开关阀4B开启，污水排出。当电风机9工作时，自然界的空气从主水槽8入风口081流入主水槽内腔088内，如此一来有利于加快主水槽8内腔088内的水的冷却速度，热水从热水上入口083或热水下入口084流入主水槽8内腔088中，最后从污水排水口082、冷水上出口085或冷水下出口086流出。其中污水排水口082只有在主水槽8内的冷却水的杂质浓度达到P0时才有水流出。洁净水入口087只有在主水槽8因电风机9的工作使水蒸发或与排水口082相连的第二常闭开关阀4B的打开而导致水位下降到H0时才有水流入。

上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，其特征在于，包括：主散热链路、辅散热链路、控制器、流速传感器、装有冷水的主水槽；流速传感器设置在主散热链路上；

所述主散热链路的一端、辅散热链路一端均和热源件连接，所述主散热链路的另一端、辅散热链路另一端均和主水槽连接，所述流速传感器和第一控制器连接；

所述主散热链路，用于当流速传感器检测到主散热链路水流速度正常时，则主散热链路和主水槽之间进行水循环，水循环流动过程中带走热源件的热量，将热源件保持在预设温度T0以下；

所述辅散热链路，用于当流速传感器检测到主散热链路水流速度异常时，则辅散热链路和主水槽之间进行水循环，水循环流动过程中带走热源件的热量。

2.根据权利要求1所述的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，其特征在于，所述主散热链路包括：主相变传热元件、主降温腔、第一四通接头、第二四通接头、第三四通接头、第一过滤器、主泵、第一并联接头和第二并联接头；主泵上设置有角速度传感器，主泵、角速度传感器均和控制器连接；

所述主相变传热元件的一端和热源件连接，所述主相变传热元件的另一端和主降温腔连接，主降温腔的进水口和主水槽之间连接有第一进水管，第一进水管上从右到左依次连接有第一过滤器、主泵、第一四通接头、第一并联接头、第二四通接头，其中，第一四通接头的主入口和第一进水管连接，第一四通接头的主出口通过第一进水管连接第一并联接头的一端，第二四通接头的主入口通过第一进水管连接至第一并联接头的另一端，第二四通接头的主出口连接至第一进水管；

主降温腔的出水口和主水槽之间连接有第一出水管，第一出水管上从左到右依次连接有第三四通接头和第二并联接头，其中，第一出水管连接至第三四通接头的主入口，第三四通接头的主出口通过第一出水管和第二并联接头的一端连接，第二并联接头的另一端通过第一出水管连接至主水槽。

3.根据权利要求2所述的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，其特征在于，所述辅散热链路包括：辅助相变传热元件、辅助降温腔、第一常闭开关阀、第一安全阀、第二安全阀、第三安全阀、第二过滤器和辅助泵；所述第一常闭开关阀、第一安全阀、第二安全阀、第三安全阀和辅助泵均和控制器连接；

所述辅助相变传热元件的一端和热源件连接，所述辅助相变传热元件的另一端和辅助降温腔连接，辅助降温腔的进水口和主水槽之间连接有第二进水管，第二进水管从右到左依次连接有第二过滤器、辅助泵、第一四通接头、第一并联接头、第一安全阀、第二四通接头和第一常闭开关阀，其中，第一四通接头的辅助入口和第二进水管连接，第一四通接头的辅助出口通过第二进水管和第一并联接头的一端连接，第一安全阀的一端通过第二进水管和第二四通接头的辅助入口连接，第二四通接头的辅助出口连接通过第二进水管和第一常闭开关阀连接；

辅助降温腔的出水口和主水槽之间连接有第二出水管，所述第二出水管从左到右设置有第三四通接头、第二安全阀、第二并联接头和第三安全阀，第二出水管连接至第三四通接头的辅助入口，第三四通接头的辅助出口通过第二出水管和第二安全阀的一端连接，第二安全阀的另一端通过第二出水管和第二并联接头的一端连接。

4.根据权利要求3所述的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，其特征在于，所述主水槽的顶端设置有电风机，所述主水槽的侧边设置有入风口，所述主水槽的一侧边设置有热水上入口、热水下入口，第一出水管连接至热水下入口，第二出水管连接至热水上入口，所述主水槽的另一侧边设置有污水排水口、冷水上出口或冷水下出口，所述污水排水口连接第二常闭开关阀，所述主水槽的侧边还设置洁净水入口，所述洁净水入口连接第三常闭开关阀，所述第三常闭开关阀、第二常闭开关阀和电风机均和控制器连接；所述主水槽内设置温度传感器、水位传感器和冷却水杂质浓度检测传感器，所述温度传感器、控制器和电风机依次连接，所述水位传感器、控制器和第三常闭开关阀依次连接，所述冷却水杂质浓度检测传感器、控制器和第二常闭开关阀依次连接。

5.根据权利要求3所述的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，其特征在于，还包括：固定板；所述固定板，用于将辅助相变传热元件和主相变传热元件固定在热源件上进行导热，所述固定板上设置有温度传感器，所述温度传感器和控制器连接。

6.根据权利要求3所述的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，其特征在于，所述辅助相变传热元件和主相变传热元件均为两端密封的内部带有工质的高效传热元件，所述辅助相变传热元件和主相变传热元件为热管或均热板。

7.根据权利要求3所述的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，其特征在于，所述辅助相变传热元件和主相变传热元件的结构相同，所述主相变传热元件的两端分别为固定部和液冷部，所述固定部固定在热源件上，所述液冷部连接至主降温腔。

8.根据权利要求3所述的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，其特征在于，所述主降温腔和辅助降温腔相同，所述主降温腔内部依次设置有液冷一腔、一二腔分流部和液冷二腔；液冷一腔、一二腔分流部和液冷二腔分别被隔板隔开，所述主降温腔的一侧边设置用于固定主相变传热元件的固定槽，所述主降温腔的另一侧边设置降温腔入口和降温腔出口；所述液冷一腔还设置有第一出口、出口流道和第二出口；

冷却水从降温腔入口流入后，经过一二腔分流部将冷却水一分为二，分别进入液冷一腔和液冷二腔；液冷一腔内的冷却水从液冷一腔的第一出口流入出口流道，再从第二出口流出，最后与液冷二腔的冷却水汇流并从降温腔出口流出。

9.根据权利要求4所述的基于相变传热元件的水冷散热双通道系统，其特征在于，还包括：报警器，所述报警器和第一常闭开关阀、第一安全阀、第二安全阀、第三安全阀以及辅助泵均连接。

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