[发明专利]一种大负载恒温供液冷却装置及控温方法

说明书

本发明公开了一种大负载恒温供液冷却装置及控温方法，包括蓄冷、温控、供液三大单元，蓄冷、温控、供液三者形成多个循环回路，相互独立且协同。供液单元中冷却液吸收负载热量后，与蓄冷单元中低温液体在温控单元的换热器内进行热交换，根据温度传感器、流量传感器的反馈，通过温控单元中温控循环泵变频及电动二通调节阀、电动三通调节阀开度调节功能自动调节进入换热器冷、热流体的流量，使得缓冲水箱内冷却液温度维持在供液温度范围内，继而达到能够持续不断的为热负载进行冷却降温的效果。本发明通过提出新的控温策略、设计恒温供液装置，解决了现有液冷系统对大负载设备冷却过程中控温不稳定、供液流量不足等缺点，具有很大的实用价值。

技术领域

本发明涉及液冷系统领域，具体涉及一种大负载恒温供液冷却装置及控温方法。

背景技术

随着电子设备体积功率的剧增，元器件空间集成度越来越复杂，其热流密度也在不断增加，继而对这些长时间持续发热元件、设备的散热需求越发紧迫。传统的自然冷却或强迫风冷方式仅对热流密度较小或发热源数量较少的设备效果显著，对于发热源数量过多且位置比较分散的大负载设备，风冷方式往往达不到期望的散热要求。而液体循环冷却技术由于具有较高的换热系数、稳定的工作能力以及低噪音等优势，逐渐成为大负载、集成电子设备冷却的第一选择。

液体循环冷却技术能够为热负载持续提供一定温度、流量、压力的冷却液，对热负载局部进行持续降温，为整个集成系统创造出稳定且良好的工作环境，使其得以连续工作。该技术的核心内容是蓄冷、控温、供液三者之间的协调与控制，以达到最高效的散热需求。

发明内容

为了克服传统风冷对多热源、高热流密度设备散热能力不足的缺陷，且针对现有的常规液冷系统通常对大型负载设备冷却控温不稳定的现象，本发明通过提供一种新的温控策略与恒温供液装置设计，可满足对大负载设备持续恒温供液的冷却需求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种大负载恒温供液冷却装置，包括相互独立且协同作用的蓄冷单元、温控单元、供液单元；

所述蓄冷单元A包括制冷主机、蓄冷水箱、蓄冷循环泵通过管路构成循环回路；

所述温控单元包括换热器、缓冲水箱、第二电动二通调节阀、温控循环泵、电动三通调节阀；

所述供液单元包括缓冲水箱、负载、第一电动二通调节阀、电动三通调节阀；

所述温控单元、供液单元的管路上均安装有若干温度传感器，温控单元的管路上安装有流量传感器；

所述大负载恒温供液冷却装置以换热器为纽带，根据供回液管路中各温度传感器及流量传感器的反馈，调节温控单元中温控循环泵频率及第二电动二通调节阀、电动三通调节阀的开度，继而调节进入换热器内冷、热流体的流量进行热交换，最终使缓冲水箱内液体始终维持在设定温度范围之内，达到良好的温度控制效果，继而能够对负载设备提供持续可靠的恒温冷却液。

作为上述方案的优选，所述温控单元以换热器为核心形成两组循环回路；

蓄冷水箱、换热器、第二电动二通调节阀、温控循环泵通过管路连接形成一组循环回路；

换热器、缓冲水箱、电动三通调节阀、流量传感器通过管路连接形成另一组回路。

作为上述方案的优选，所述供液单元还包括待机小泵、电加热、第一供液泵、第二供液泵；缓冲水箱、待机小泵、负载、电加热、第一电动二通调节阀、第一供液泵、第二供液泵、电动三通调节阀、流量传感器通过管路连接形成循环回路。

作为上述方案的优选，所述待机小泵、第一供液泵、第二供液泵、温控循环泵均为变频泵。

作为上述方案的优选，所述蓄冷单元、温控单元、供液单元均包括多套节流装置。