[发明专利]实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统及流量控制方法

说明书

本发明提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统及流量控制方法，所述系统包括储液罐，储液罐连接有泵，泵连接有并联两相液冷单元，并联两相液冷单元连接有冷凝器，冷凝器与储液罐连接；储液罐、泵、并联两相液冷单元及冷凝器形成的循环回路内设置有冷却液；并联两相液冷单元包括若干并联液冷支路，各液冷支路内串联有电磁阀、恒流阀及回热器；回热器设置在液冷支路末端，各液冷支路的回热器均与冷凝器连接；回热器连接有蒸发器，蒸发器设有进管和出管，进管和出管均与回热器连接。本发明通过在各冷却支路单独设置电磁阀、恒流阀和回热器，实现各冷却支路流量均匀分配，避免干烧现象，并根据各冷却支路运行状态动态调节泵运行和冷却支路通断。

技术领域

本发明属于液冷散热技术领域，具体涉及一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统及流量控制方法。

背景技术

随着芯片热流密度和功率的不断提高，传统的单相液冷方式已经难以满足大功率芯片的散热，泵驱两相液冷系统利用工质的相变过程中极高的汽化潜热来带走芯片热量，具有体积小、散热效率高等优点，且采用绝缘介质，即使泄露也不会对造成短路进而烧坏电子设备，非常具有发展前景。单个回路泵驱两相系统研究的已经相对成熟，但是多并联支路的泵驱两相液冷系统却因为各个支路功耗变化导致各个支路流阻变化巨大，流量分配困难，容易出现支路功耗越大，阻力越大，流量反而越小，甚至出现“干烧”现象，影响多并联支路泵驱两相系统的大规模部署。

多并联支路泵驱两相系统的流量分配目前采用的方法是每一个支路都对应单独的控制单元、监测单元和流量调节单元，监测单元监测每一个支路的流量和温度信号，将信号反馈给控制单元，控制单元经过处理后再对流量调节单元进行控制，进而单独控制每个支路的流量，这种方法成本非常高，对支路的数量有限制，不能随意增加支路，难以实现大规模部署。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统及流量控制方法，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的上述现有多并联支路泵驱两相系统流量分配采用每个支路单独检测、控制以及调节，成本高、限制支路数量，且难以灵活增加支路以及大规模部署困难的缺陷，本发明提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统及流量控制方法，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统，包括储液罐，储液罐连接有泵，泵连接有并联两相液冷单元，并联两相液冷单元连接有冷凝器，冷凝器与储液罐连接；

储液罐、泵、并联两相液冷单元及冷凝器形成的循环回路内设置有冷却液；

并联两相液冷单元包括若干并联的液冷支路，每个液冷支路内串联有电磁阀、恒流阀以及回热器；

回热器设置在液冷支路末端，各液冷支路的回热器均与冷凝器连接；

回热器还连接有蒸发器，蒸发器设有进管和出管，进管和出管均与回热器连接。

进一步地，冷却液采用R134a工质或者氟化液。R134a又称1，1，1，2-四氟乙烷，是一种使用最广泛的中低温环保制冷剂，它具有良好的综合性能，使其成为一种非常有效和安全的二氯二氟甲烷R12的替代品，可以应用于使用R12制冷剂的多数领域。

进一步地，每个液冷支路中恒流阀与回热器连接，或者电磁阀与回热器连接。

恒流阀与电磁阀的顺序可互换，但回热器设置在每个冷却支路的末端，防止冷却液经过回热后温度升高发生相变，影响恒流阀的恒流效果。冷却液从恒流阀或电磁阀到达回热器换热后温度升高，接近饱和温度，此后冷却液从回热器流入蒸发器，在蒸发器中吸收高热器件热量从而相变吸热，从液态变为气液混合状态，再流出蒸发器后升温，再次经过回热器换热后，流出冷却支路，各冷却支路汇集后进入冷凝器。

进一步地，冷凝器处设置有风扇。冷凝器设置在循环末端，风扇用于为冷凝器降温。