一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统的制作方法

本发明属于液冷，具体为一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统。

背景技术：

1、我国数字经济正在转向深化应用、规范发展和普惠共享的新阶段。随着高密、高算力等多样性算力基础设施持续发展，计算型节点、ai训练以及超算等高算力业务需求持续增加，电子芯片性能和服务器功率要求不断提高，给传统低换热效率的风冷技术带来严峻挑战。因此，液冷技术由于液体较高的比热容和换热能力可以支撑更高功率散热，正逐步成为新型制冷需求。

2、单相浸没式液冷装置内部冷却液与电子元器件直接接触进行热交换，冷却液从液冷装置的进液端流入，从液冷装置的出液端流出，带走电子元器件的热量；流出的高温冷却液经过外部散热装置冷却后重新流入液冷装置的进液端。在对高温冷却液进行散热时，一般采用风冷散热器或冷却塔装置进行降温，此方法在冷却液流量较大时降温效率低且温度控制精度相对较差。

3、因此，针对以上现状，迫切需要提供一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，以克服当前实际应用中的不足。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，有效地解决了上述背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，包括：

3、主箱体，所述主箱体的进液口与出液口之间通过流通管道连通，且流通管道上设置有循环泵，所述主箱体内设有用于放置电子元器件的安装腔；

4、用于对流通管道内的冷却液进行降温的风冷散热组件；

5、以及用于对风冷散热组件处理后的冷却液进行辅助控温的半导体控温组件。

6、优选的，所述半导体控温组件包括设置于流通管道上的半导体芯片，所述半导体芯片的冷端和热端分别与上翅片和下翅片相贴合。

7、优选的，所述风冷散热组件包括风冷散热器以及用于加速风冷散热器表面空气流动的风扇，所述风冷散热器与流通管道相连接。

8、优选的，所述半导体芯片与上翅片的接触面以及半导体芯片与下翅片的接触面均涂抹有导热硅脂。

9、优选的，所述上翅片和下翅片均采用高导热的铜合金材质。

10、优选的，所述主箱体和流通管道上设有多个温度传感器。

11、优选的，还包括用于实时监控循环泵、风冷散热器和半导体芯片的工作状态的电力设备检测仪；

12、所述主箱体上还设置有蜂鸣器。

13、优选的，所述流通管道靠近主箱体的进液口和出液口一端均设置有液体流量传感器；

14、所述主箱体上还设置有补液槽。

15、优选的，所述主箱体内还设置有液位传感器。

16、优选的，所述主箱体的进液口处还设置有匀流板，且匀流板上开设有多组冷却液进液孔。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、经风冷散热器降温后的冷却液温度过高或过低，或者由于工艺的改变需要将冷却液温度控制在一定的小范围内时，使用半导体芯片辅助控温；冷却液经过上翅片时，与上翅片进行热交换而降温；当需要对冷却液进行升温时，通过改变连接半导体芯片的电流方向进行冷热端互换，实现温度控制；

19、相比于传统、单一的单相浸没式液冷系统，增加了热响应速度快、制冷-制热功能兼备、制冷量可调且控温精度高的半导体芯片热电制冷模块，具有以下优点：半导体芯片热电制冷的热响应速度快，制冷量可调，易于实现连续、精密的温度控制；改变电流方向可实现冷热端互换，根据工艺需求切换“制冷”和“制热”，满足多种工况、不同应用场景的温控需求；实现了单相浸没式液冷系统中冷却液进液的精密温控；使用半导体芯片辅助控温时，系统可以在一定程度上减少冷却液用量或循环流量；使用半导体芯片辅助控温时，系统在改变冷却液种类、电子设备功耗等方面时也能具备优秀的控温效果，提高了系统的适应性和兼容性。

技术特征：

1.一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，包括主箱体，所述主箱体的进液口与出液口之间通过流通管道连通，且流通管道上设置有循环泵，所述主箱体内设有用于放置电子元器件的安装腔，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，其特征在于，所述半导体控温组件包括设置于流通管道上的半导体芯片，所述半导体芯片的冷端和热端分别与上翅片和下翅片相贴合。

3.根据权利要求2所述的一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，其特征在于，所述风冷散热组件包括风冷散热器以及用于加速风冷散热器表面空气流动的风扇，所述风冷散热器与流通管道相连接。

4.根据权利要求2所述的一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，其特征在于，所述半导体芯片与上翅片的接触面以及半导体芯片与下翅片的接触面均涂抹有导热硅脂。

5.根据权利要求2所述的一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，其特征在于，所述上翅片和下翅片均采用高导热的铜合金材质。

6.根据权利要求1所述的一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，其特征在于，所述主箱体和流通管道上设有多个温度传感器。

7.根据权利要求3所述的一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，其特征在于，还包括用于实时监控循环泵、风冷散热器和半导体芯片的工作状态的电力设备检测仪；

8.根据权利要求1所述的一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，其特征在于，所述流通管道靠近主箱体的进液口和出液口一端均设置有液体流量传感器；

9.根据权利要求1所述的一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，其特征在于，所述主箱体内还设置有液位传感器。

10.根据权利要求1所述的一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，其特征在于，所述主箱体的进液口处还设置有匀流板，且匀流板上开设有多组冷却液进液孔。

技术总结
本发明涉及液冷技术领域，且公开了一种具备半导体芯片辅助控温的单相浸没式液冷系统，包括：主箱体，所述主箱体的进液口与出液口之间通过流通管道连通，且流通管道上设置有循环泵，所述主箱体内设有用于放置电子元器件的安装腔；用于对流通管道内的冷却液进行降温的风冷散热组件；以及用于对风冷散热组件处理后的冷却液进行辅助控温的半导体控温组件；本发明中半导体芯片热电制冷的热响应速度快，制冷量可调，易于实现连续、精密的温度控制，改变电流方向可实现冷热端互换，根据工艺需求切换“制冷”和“制热”，满足多种工况、不同应用场景的温控需求。

技术研发人员：刘峻,王杰,李诗雨,宋成,李先飞,韦佳庆
受保护的技术使用者：安徽中科新源半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15