【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及芯片散热，尤其涉及一种基于液态金属载冷的微电路高效热控系统。
技术介绍
1、随着数据中心及超级计算机技术的发展，服务器性能的提高带来了热流密度的增加，目前高性能数据服务器散热方案应用较为广泛有风冷和液冷两种模式，但技术上仍存在着部分不足。
2、1、传统风冷散热技术多采用室温冷却进行散热，该技术需要先对室内空气降温，再以低温空气为介质对芯片进行降温，此过程增大了换热热阻，在技术上存在冷量损失大、散热效率低、节能效率低等缺点，逐步开始不适配高性能的数据服务器散热需求。
3、2、传统液冷散热技术采用水作为载冷剂，这种载冷剂在一定程度上降低运行成本和维护难度，相比于风冷散热提高了散热效率，但散热效率仍较低，热量运输不够高效，极限散热能力较差，耗电高，在节能、提高散热效率等方面还具备不足。
4、3、传统微电路冷却平台主要以冷却介质在管道内流动，再通过冷板与芯片进行热交换。然而，不论是扁管还是圆管式，它们都存在冷却介质与芯片热交换的材料接触角大、润湿性能差、流动死区等问题，这在一定程度上影响了换热性能，致使无法充分换热。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，包括冷却水系统、液态金属供给系统和冷却系统；
3、所述液态金属供给系统用于向所述冷却系统供给液态金属，利用液态金
4、所述冷却系统包括：
5、冷量分配单元，所述冷量分配单元用于对所述液态金属进行分配；
6、若干个机箱，所述机箱内设置有芯片冷却平台，所述冷量分配单元通过管道与所述芯片冷却平台连通，所述芯片冷却平台上安装有芯片；
7、测温组件，所述测温组件用于测量所述芯片的温度；
8、控制单元，所述冷量分配单元和所述测温组件均与所述控制单元电性连接。
9、优选的，所述液态金属供给系统包括：
10、液态金属储存盒，所述液态金属盛装于所述液态金属储存盒内，所述液态金属储存盒通过管道与所述芯片冷却平台连通；
11、电磁泵，所述电磁泵安装在所述液态金属储存盒与所述芯片冷却平台之间的管道上；
12、管壳式换热器，所述冷却水系统通过所述管壳式换热器实现对所述液态金属进行冷却。
13、优选的，所述冷却水系统包括：
14、冷凝器，所述冷凝器与所述管壳式换热器连通，所述冷凝器的出口端安装有节流阀；
15、冷却塔，所述冷却塔用于为所述冷凝器降温；
16、压缩机，所述压缩机用于将制冷剂压缩，并驱动制冷剂依次流经所述冷凝器、所述节流阀和所述管壳式换热器。
17、优选的，所述冷量分配单元包括：
18、总冷量分配单元，所述电磁泵的输出端与所述总冷量分配单元连通，所述总冷量分配单元的输出端连通有冷流管；
19、二次冷量分配单元，所述二次冷量分配单元包括设置于所述芯片冷却平台进出口的支管，位于所述芯片冷却平台的进口的支管与所述冷流管的末端连通，位于所述芯片冷却平台的出口的支管连通有热流管，所述热流管的末端与所述管壳式换热器连通；所述芯片冷却平台进出口的支管上均安装有流量调节阀，所述冷流管和所述热流管上均安装有阀门；
20、所述流量调节阀、所述总冷量分配单元均与所述控制单元电性连接。
21、优选的，位于所述芯片冷却平台的出口的支管上安装有流量计。
22、优选的，所述芯片冷却平台包括：
23、外壳，所述芯片安装在所述外壳上，所述外壳的底面的一端设置有与所述冷量分配单元连通的入口，所述外壳的底面的另一端设置有出口；
24、微肋阵，所述微肋阵固定设置于所述外壳内部，且所述出口的进口端高于所述微肋阵。
25、优选的，所述液态金属为镓铟锡合金，所述镓铟锡合金的配比为ga：in：sn=75:10:15。
26、优选的，所述测温组件为热电偶测温仪。
27、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
28、1、本专利技术采用液态金属作为载冷工质，借助液态金属高导热性等自身物理特性，有效减少传热过程中的热阻和热应力，具备换热效果好，换热快、时间短等特点，实现对芯片高效导热，减少了能量损耗，有着比水更优的极限散热能力，适配大型数据机房的散热需求。
29、2、本专利技术以液态金属作为高效载冷工质，仅需一套蒸气压缩式制冷系统协助即可驱动制冷，构成蒸气压缩式制冷耦合液态金属载冷循环系统，在保证对芯片高效热控的同时融合传统制冷循环，削减了液态金属的使用量及系统的运行成本，减少了能源浪费。
30、3、相比传统液态散热的普通管道，本专利技术通过在芯片冷却平台的壳体内部流道内，设置适当数量的叉排布置的棱台形微肋结构，用以破坏流体的热边界层，使流道内液态金属保持紊态，增强换热性能。
31、4、本专利技术根据单系统原理设计多系统联机平台，多个系统统一联合，兼顾高效热控的同时取长补短，借助温度反馈在统一操作平台上智联微控，精准监测并操控各系统的工作状态，使操作管理更加便捷，减少了管理成本。
32、5、本专利技术考虑液态金属具有高导热、冷量运输能力强的特性，将液态金属从总冷量分配单元分多支路输送液态金属，多路并联合理分配冷量，与芯片均匀换热，同时缩短了芯片散热时间，解决了实际生产中散热冷量的分配问题，便于实际生产管路布置。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，包括冷却水系统、液态金属供给系统和冷却系统；
2.根据权利要求1所述的基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，所述液态金属供给系统包括：
3.根据权利要求2所述的基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，所述冷却水系统包括：
4.根据权利要求2所述的基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，所述冷量分配单元包括：
5.根据权利要求4所述的基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，位于所述芯片冷却平台（11）的出口（114）的支管上安装有流量计（18）。
6.根据权利要求1所述的基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，所述芯片冷却平台（11）包括：
7.根据权利要求1所述的基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，所述液态金属为镓铟锡合金，所述镓铟锡合金的配比为Ga：In：Sn=75:10:15。
8.根据权利要求1所述的基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，所述测温组件为热电偶
...【技术特征摘要】
1.一种基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，包括冷却水系统、液态金属供给系统和冷却系统；
2.根据权利要求1所述的基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，所述液态金属供给系统包括：
3.根据权利要求2所述的基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，所述冷却水系统包括：
4.根据权利要求2所述的基于液态金属载冷的微电路高效热控系统，其特征在于，所述冷量分配单元包括：
5.根据权利要求4所述的基于液态金属载冷的微电路高效热控系...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昊炜，冯炜峻，陈建耀，毛苑星，李才圣，刘佳坤，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。