[发明专利]单相浸没式液态换热系统与换热方法

说明书

本发明属于制冷/制热技术领域，具体涉及一种非相变的单相浸没式液态换热系统与换热方法。该系统包括内胆与介质循环装置，电子元件浸没于内胆中的导电液中，循环装置用于将导热液循环并外部换热，并且导热液介质在整个循环过程中不发生相变，从而实现浸没式液态换热的目的。本发明的换热系统与方法，通过使得导热液沿竖直方向流动的方式，最大程度地利用其动能与重力势能驱动导热液流动，并且还具有能耗低、散热精准，散热效果好等优点，是实现电子元件换热或控热的新型最佳实现方式。

技术领域

本发明属于制冷/制热技术领域，具体涉及一种非相变的单相浸没式液态换热系统与换热方法。

背景技术

电子产品在工作时发热是常见现象，因而对于电子产品而言，散热与冷却是非常重要的保障手段。例如，对于电脑等电子产品，CPU、显卡等器件在工作时均为产生明显的高温，为确保其工作正常以及使用寿命，需要对其进行散热。

在传统技术中，PC主机的散热主要通过风扇进行风冷，即通过CPU风扇强制进行气流交换，以对CPU等主要发热元件进行散热；同时，主机本身也往往通过电源或是单独的机箱风险进行气体对流。随着PC性能提升，其发热量亦显著增加，上述风冷已不能满足散热要求。

为此，在较新的技术中，有引入风冷型水冷技术，即增加一套水循环系统，将CPU等发热器件所产生的热量吸收后，水循环系统中的循环水温度升高，再通过对该循环水进行冷却，以将热量排出。相较于传统的风冷技术而言，风冷型水冷技术虽然散热能力有所增加，但其也存在一些缺点；例如，散热效率不高，能耗较大，主机性能受很大限制，元件使用寿命损耗严重，间接导致使用成本较高等。

发明内容

为此，有必要对于电子产品冷却系统进行革新，提供一种全新的单相浸没式液态换热系统可以应用于对电子元件的冷却，即作为液冷系统，其通过将主板、显卡等设备浸没在装有绝缘、无腐蚀性的导热液(即介质)的PC机箱内胆中，内胆可以采用亚克力材质制成以利于观察，通过导热液与电子元件直接接触进行热交换，带走热量，再将冷却液流出在冷液分配单元中进行热交换，实现散热的效果。该液冷系统散热效率高，节能环保，并且可以使主机性能最大发挥，电子元件的使用寿命也大大增加，使用成本降低。

作为本发明的第一方面，提供了一种单相浸没式液态换热系统，其包括用于盛装介质和电子元件的内胆，以及用于循环介质的介质循环装置；所述内胆包括底座、腔体壁以及顶盖，腔体壁的上部与下部分别设有上口与下口，底座与顶盖分别配合于腔体壁的下口与上口，以形成相对密封的腔体。

所述介质循环装置包括出液组件、液泵、换热组件以及进液组件，出液组件、换热组件与进液组件依次连接以形成介质循环管路，液泵设置于介质循环管路上；导热液介质在整个循环过程中，不发生相变。

所述出液组件用于从内胆内抽取导热液介质，换热组件用于通过风冷等方式对循环出来的导热液介质进行冷却等换热，进液组件则用于将换热后的导热液重新导入内胆中。

作为优选，所述底座与下口之间，或是顶盖与上口之间，设有密封胶圈以确保密封严密，这可以在腔体壁的上、下口处设有密封胶圈槽供密封胶圈设置的方式来实现；同时，腔体壁的上、下口以及底座与顶盖上对应设有螺纹孔，以供固定螺钉连接固定两者。

在较佳情况下，所述液泵设置于出液组件与换热组件之间，以使循环效果良好。

作为优选，所述内胆呈立方体状，其由若干侧壁所围合而形成；内胆具有两个相对平行设置的正面，以及两个相对平行设置的侧面，侧面与正面相垂直地设置；所述内胆整体呈扁平状，正面面积大于侧面。

作为优选，至少一个正面的底部设有凹陷部，以使得内胆底部的体积小于其上部；凹陷部包括斜面部与竖直部，竖直部与正面平行地设置。

作为优选，所述内胆的内壁上还设有滑道，其优选设置于两侧面的内壁上并对应地设置，滑道用于供支撑结构的端部配合于其中。