一种微型的用于提高制冷量的机架式液冷源及系统的制作方法

本发明涉及机箱冷却，尤其涉及一种微型的用于提高制冷量的机架式液冷源和一种制冷系统。

背景技术：

1、目前市面上用途较广的液冷源分为风冷式液冷源和半导体液冷源。风冷式液冷源又分为有源和无源两种，主要差别在于有无压缩机，无源液冷源受工作温度环境限制较大。

2、半导体液冷源是通过半导体材料的p-n结将钙钛矿、热电材料以及热电效应进行结合，在电流作用下制冷。当电流施加在半导体材料上时，p型区和n型区之间的界面处便会产生热电效应，将电能转化成冷能。半导体冷水机的制冷原理就是将热能从低温区域转移到高温区域。在制冷过程中，热能被转移至散热器和蒸发器的外壳上，然后通过循环水将其排出。

3、半导体液冷源在冷却过程中，将半导体沿水箱的进水方向到出水方向贴在水箱侧壁，对水箱中的液体进行散热，在进行散热过程中，沿水流的方向，当水流从水箱的进水口进入的时候，此时最靠近水箱的半导体能够起到很好的降温效果，但是越靠近出水口的位置的半导体，由于前面的半导体已经进行了降温，后续的半导体则起到降温的效果不明显，则沿水流的方向贴设的半导体片的降温效果是逐个降低的，结构设置安排不合理。

4、因此，现有技术中的半导体液冷源的降温效果不佳。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种微型的用于提高制冷量的机架式液冷源，以及一种制冷系统，旨在解决现有的半导体液冷源的降温效果不佳的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种微型的用于提高制冷量的机架式液冷源，包括壳体，以及分别收容在所述壳体内的储液箱、流量泵和弯折型变温箱；所述储液箱包括相互隔离的进液腔和出液腔；所述进液腔、所述流量泵、所述弯折型变温箱的入液口、所述弯折型变温箱的出液口和所述出液腔依次连通；所述出液腔用于连通外部待控温设备的散热流道的入口，以向待控温设备提供冷却液；所述进液腔用于连通所述待控温设备的散热流道的出口，以将回流的所述冷却液送回所述进液腔；

3、所述弯折型变温箱包括至少一个流道单元，每一所述流道单元包括一端分离，另一端连接的至少两个流道，同一所述流道单元中的各个流道的同一端分别形成有入液口，同一所述流道单元中的各个流道的另一端形成有出液口；每一所述流道的至少一外侧壁沿液流方向设置有半导体片。

4、可选地，所述进液腔设置有多个进液接口，每个所述进液接口能够连接所述待控温设备的散热流道的出口；所述出液腔设置有多个出液接口，每个所述出液接口能够连接所述待控温设备的散热流道的入口。

5、可选地，所述弯折型变温箱与所述壳体通过横向的转轴转动连接，所述液冷源还包括驱动部件，所述驱动部件用于驱动所述弯折型变温箱沿所述转轴旋转，以使所述弯折型变温箱能够正置或倒置。

6、可选地，所述壳体内设置有用于对所述半导体片的背离所述流道的一侧进行送风的风机。

7、可选地，每一所述流道的入液口靠近地面，每一所述流道的出液口背离地面。

8、可选地，所述液冷源设置有用于检测回流的冷却液温度的第一温度检测单元，所述出液口设置有第二温度检测单元。

9、可选地，所述壳体内还设置有电源模块、电路板，以及设置于所述电路板上的控制芯片；所述控制芯片用于根据待控温设备的功耗，以及液冷源运行设定时间后所述待控温设备的有效降温温差，调节制冷量。

10、可选地，所述控制芯片具体用于：

11、获取半导体片的电流与半导体片制冷量的第一对应关系；

12、获取流量泵的体积流量与半导体片制冷量的第二对应关系；

13、获取风机转速与半导体片制冷量的第三对应关系；

14、获取与液冷源连接的各待控温设备的总发热量，并根据总发热量，调节半导体制冷片的电流、流量泵的体积流量与风机转速。

15、可选地，与液冷源连接的各待控温设备的总发热量采用如下方式计算：

16、；

17、其中，为与液冷源连接的各待控温设备的总发热量；i为待控温设备的序号，，n为与液冷源连接的待控温设备的数量；j为待控温设备的发热元件序号，，k为待控温设备的发热元件数量；为第i个待控温设备的第j个发热元件的功耗；为第i个待控温设备的第j个发热元件的电能转换为热能的转换效率；

18、所述控制芯片具体用于：

19、将与液冷源连接的各待控温设备的总发热量与设定的多个发热量区间进行比对，确定对应的发热量区间；

20、根据第一对应关系、第二对应关系和第三对应关系，形成电流、流量泵的体积流量、风机转速对半导体片制冷量的变化影响程度的升序序列，其中，半导体片制冷量采用冷却液在弯折型变温箱吸收的冷量进行评估；

21、当待控温设备的总发热量处于第一发热区间时，以升序序列中位于第一位的参数作为目标参数，并将目标参数调节为对应关系曲线中的典型参数，根据典型参数设定制冷量参数；

22、当待控温设备的总发热量处于第二发热区间时，以升序序列中位于第二位的参数作为目标参数，并将目标参数调节为对应关系曲线中的典型参数，根据典型参数设定制冷量参数；

23、当待控温设备的总发热量处于第三发热区间时，以升序序列中位于第三位的参数作为目标参数，并将目标参数调节为对应关系曲线中的典型参数，根据典型参数设定制冷量参数；

24、当待控温设备的总发热量处于第四发热区间时，以升序序列中每一参数作为目标参数，并将每一目标参数调节为对应关系曲线中的典型参数，根据典型参数设定制冷量参数；

25、其中，第一发热区间、第二发热区间、第三发热区间、第四发热区间依次增大。

26、为实现上述目的，本发明还提出一种制冷系统，包括机柜模块和机架式液冷源，所述机柜模块设置有若干槽位，其中至少一槽位用于放置液冷源，另外的至少一槽位用于放置待控温设备；液冷源的出液腔与所述待控温设备的散热流道通过连接管路相连。

27、本发明的技术方案实现的有益效果是：设计了一种新的液冷源，并设计了一种新的弯折型变温箱，在本发明中的新的弯折型变温箱中，入液口到出液口之间存在多个流道，每个流道都贴设有半导体片，因此，多个（甚至全部）半导体片可以同时开始降温，各个流道的半导体片的降温效果是相近的，打破了传统水箱中的半导体片降温效果逐渐降低的方式，所以半导体液冷源的制冷量得到提升，液冷源的降温效果也得到提升。

28、上述有益效果具体通过如下方式实现：液冷源包括壳体，以及分别收容在所述壳体内的储液箱、流量泵和弯折型变温箱；其中，储液箱分为独立的进液腔和出液腔，进液腔用于连通待控温设备的散热流道的出口，以使回流的冷却液送回进液腔；回流进入进液腔的冷却液经过流量泵，送入弯折型变温箱，弯折型变温箱设置至少一个流道单元，每一所述流道单元包括一端分离，另一端连接的至少两个流道，每个流道的至少一外侧壁沿液流方向贴设有半导体片，各个流道的同一端（例如，下端）分别形成有入液口，各个所述流道的另一端（例如，上端）形成有出液口；出液口连通储液箱的出液腔，出液腔还用于连通待控温设备的散热流道的入口，以向待控温设备提供冷却液。由于弯折型变温箱通过每个流道单元中的各个流道形成弯折结构，各个所述流道的同一端分别形成有入液口，各个所述流道的另一端分别形成有出液口，因此，在冷却液从入液口向出液口流动的过程中，以入液口为起点，冷却液经过了至少两个流道的半导体片才流向出液口，至少有两个流道的半导体片同时开始对冷却液进行降温，设置越多的流道单元，每个流道单元内设置的流道越多，则从入液口到出液口之间，同时开始对冷却液降温的半导体片更多，因此，随着流道的增多，最理想情况下，可以所有的半导体片同时开始对冷却液进行降温，因此，本发明中的液冷源中不再采用沿一条流道的进液到出液方向依次排列半导体片的方案，从而半导体片也不是逐个开始工作，前面的先进行降温，后面的再进行降温，各个半导体片的降温效果不是逐渐降低，而是多个（甚至全部）半导体片可以同时开始降温，所以半导体液冷源的制冷量得到提升，降温效果也得到提升。