一种液冷换热装置及其控制方法与流程

本发明涉及液冷换热结构，尤其涉及一种液冷换热装置及其控制方法。

背景技术：

1、液冷是一种电子设备散热的方式，它通过将冷却介质流过电子设备的散热器，吸收设备产生的热量，然后将热量带走，从而降低设备的温度。相比传统的风冷方式，液冷可以更有效地降低设备的温度，提高设备的性能和寿命。液冷技术主要分为两种类型：直接液冷和间接液冷。直接液冷是指将液体直接流过电子设备的散热器，将热量带走。间接液冷是指将液体流过一个热交换器，通过热交换器将热量传递给另一个液体，然后将热量带走。直接液冷的效率更高，但需要更高的维护成本和更复杂的设计。液冷技术在高性能计算、数据中心、人工智能等领域得到了广泛的应用。随着电子设备的性能不断提高，散热问题也变得越来越突出，液冷技术将会成为未来电子设备散热的主流方式之一。目前，液冷系统以其高效的散热效率为高热流密度电子器件散热提供了新的解决方案，它可以有效地解决大功耗设备散热问题，使得设备获得更可靠的工作温度以及更低的能耗，并已经在数据中心、服务器等多个领域展开应用。

2、现有的液冷循环冷却技术，由于循环的原因，冷却的部位是比较均匀的，但是考虑到大型电子设备的高功耗及散发的高热量，若局部位置高温，采用现有的液冷技术很难兼顾到该局部位置的及时冷却，因此需要在现有技术上加以改进。

技术实现思路

1、本发明就是针对上述问题，提出一种液冷换热装置及其控制方法，旨在解决现有技术中散热设备局部高温冷却的问题。

2、为达到上述目的，本发明提出了一种液冷换热装置，包括基于高热流密度电子器件的散热目标端，以及控制终端和电源，所述散热目标端设有第一温度传感器组，所述第一温度传感器组通过控制处理器和控制终端形成控制连接；

3、所述散热目标端、控制终端、控制处理器以及第一温度传感器组均和所述电源形成电性连接；

4、所述散热目标端四个周边设有和散热目标端的散热处形成非直接接触的液冷式冷板循环端；该液冷式冷板循环端为一封闭式循环管道，所述封闭式循环管道内设有液体循环泵；

5、一制冷端，其通过第一连接管系统和该液冷式冷板循环端形成连接；一用于将液冷式冷板循环端循环后的冷液回收的冷液回收端，其通过第二连接管系统和液冷式冷板循环端形成连接；所述液冷回收端和制冷端之间通过第三连接管系统形成连接；

6、所述液冷式冷板循环端内壁的外部，设有第二温度传感器组；

7、所述液冷式冷板循环端外部的四个边，分别设有一基于前后、左右移动的多向电动移动机构，所述每个多向电动移动机构上均至少设有5块以上基于半导体制冷的独立式制冷机构；

8、所述第一温度传感器组、第二温度传感器组的输出端和控制处理器的输入端形成控制连接，所述控制处理器的输出端和所述多向电动移动机构的输入端形成控制连接。

9、优选的，所述多向电动移动机构包括：第一连接架、第二连接架，所述第一连接架和第二连接架的底部和液冷式冷板循环端的前端形成固定连接；

10、所述第一连接架的内侧设有第一滑动槽，所述第二连接架的内侧设有第二滑动槽；所述第一滑动槽上滑动连接有能够沿着第一滑动槽前后滑动的第一电动滑动机构；所述第二滑动槽上滑动连接有能够沿着第二滑动槽前后滑动的第二电动滑动机构；

11、所述第一电动滑动机构和第二电动滑动机构之间连接有横向支架，所述横向支架底部设有横向滑动槽，所述横向滑动槽上横向连接有至少四个能够沿着横向滑动槽左右滑动的横向电动滑动机构；

12、所述横向电动滑动机构底部固定连接有一制冷面朝向前端的半导体制冷模块；

13、所述第一电动滑动机构、第二电动滑动机构、横向电动滑动机构以及半导体制冷模块均和所述的电源形成电性连接；

14、所述第一电动滑动机构、第二电动滑动机构、横向电动滑动机构的输出端均和控制处理器、控制终端形成控制连接。

15、进一步的，所述制冷端包括一制冷箱和一储冷箱，所述制冷箱和储冷箱之间通过第一电动单向阀形成连接；所述储冷箱通过第一连接管系统和液冷式冷板循环端形成连接，且所述第一连接管系统上设有第二电动单向阀；

16、所述液冷式冷板循环端和液冷回收端之间通过第二连接管系统形成连接，且所述第二连接管系统上设有第三电动单向阀；

17、所述液冷回收端和制冷箱之间通过第三连接管系统形成连接，且所述第三连接管系统上设有第四电动单向阀；

18、所述第一电动单向阀、第二电动单向阀、第三电动单向阀以及第四电动单向阀均和所述控制处理器、控制终端形成控制连接。

19、进一步优选的，所述制冷箱内和液冷式冷板循环端内的制冷剂为高温制冷剂，如r503，烷烃或烯烃。

20、更进一步优选的，所述半导体制冷模块的型号为12709，最大制冷功率为82w，最大电流为9a。

21、在上述结构的基础上，本发明还公开了液冷换热装置的控制方法，其包括如下步骤：

22、步骤一：控制终端通过第二温度传感器组的反馈，来获知散热目标端的实时温度状况；

23、步骤二：当反馈到散热目标端在液冷散热持续的状况下，依然有部分区域温度超出设定值，即通过界面操控的方式使得对应位置的第一电动滑动机构、第二电动滑动机构、横向电动滑动机构启动，并启动对应位置的半导体制冷模块；

24、步骤三：通过第一电动滑动机构、第二电动滑动机构、横向电动滑动机构的位移，使对应位置的半导体制冷模块的制冷面贴住发热面；

25、步骤四：若该发热区域依然温度高于设定值，则通过第一电动滑动机构、第二电动滑动机构、横向电动滑动机构的位移，召唤临近的半导体制冷模块的制冷面贴住发热面附近区域。

26、优选的，在上述的步骤二中，通过界面操控的方式也可采用系统自动设定、自动执行的方式代替。

27、本发明通过在液冷式冷板循环端的后部设置温度传感器，以及在液冷式冷板循环端的四周设置可上下左右调节位置的半导体制冷模块，能够在系统控制端监测到局部高温后，立即将半导体制冷模块调动至高温区域进行针对性的降温，该系统结构不但能够进一步提高降温性能，而且结构简单，操作方便。

技术特征：

1.一种液冷换热装置，包括基于高热流密度电子器件的散热目标端，以及控制终端和电源，所述散热目标端设有第一温度传感器组，所述第一温度传感器组通过控制处理器和控制终端形成控制连接；

2.如权利要求1所述的一种液冷换热装置，其特征在于，所述多向电动移动机构包括：第一连接架、第二连接架，所述第一连接架和第二连接架的底部和液冷式冷板循环端的前端形成固定连接；

3.如权利要求1所述的一种液冷换热装置，其特征在于，所述制冷端包括一制冷箱和一储冷箱，所述制冷箱和储冷箱之间通过第一电动单向阀形成连接；所述储冷箱通过第一连接管系统和液冷式冷板循环端形成连接，且所述第一连接管系统上设有第二电动单向阀；

4.如权利要求1所述的一种液冷换热装置，其特征在于，所述制冷箱内和液冷式冷板循环端内的制冷剂为高温制冷剂，如r503，烷烃或烯烃。

5.如权利要求2所述的一种液冷换热装置，其特征在于，所述半导体制冷模块的型号为12709，最大制冷功率为82w，最大电流为9a。

6.一种基于权利要求1-5任意一项所述液冷换热装置的控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：

7.如权利要求6所述的液冷换热装置的控制方法，其特征在于，所述步骤二中，通过界面操控的方式也可采用系统自动设定、自动执行的方式代替。

技术总结本发明公开了一种液冷换热装置，包括基于高热流密度电子器件的散热目标端，以及控制终端和电源，散热目标端设有第一温度传感器组，第一温度传感器组通过控制处理器和控制终端形成控制连接；散热目标端四个周边设有和散热目标端的散热处形成非直接接触的液冷式冷板循环端；该液冷式冷板循环端为一封闭式循环管道，封闭式循环管道内设有液体循环泵；本发明通过在液冷式冷板循环端的后部设置温度传感器，以及在液冷式冷板循环端的四周设置可上下左右调节位置的半导体制冷模块，能够在系统控制端监测到局部高温后，立即将半导体制冷模块调动至高温区域进行针对性的降温，该系统结构不但能够进一步提高降温性能，而且结构简单，操作方便。技术研发人员：韩梦华,李远升,谭学东,冯伟光,曹碧蓉,魏伊萌,蔡易霖受保护的技术使用者：广州市镒辰智造科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2