技术摘要：
本发明公开了一种负压结构，通过在高压处与受保护液路段间引入负压结构使液冷散热器内至少受保护液路段间冷液保持负压，避免其在破损后因温度升高或泵压而向外漏液，同时公开了含有所述负压结构的产品如液冷保险器、负压储液散热毯、负压一体冷头、负压散热排、负压流  全部
背景技术：
随着科技的发展，计算机以及充电桩等带电设备功耗逐渐增大，其散热需求也日 渐迫切，目前市场上有三大类散热器但效果不佳，分别是1被动散热器,其只有散热片，散热 能力不足；2风冷散热器，在散热片基础上加装风扇，增强散热能力但是风噪也大；3液冷散 热器，目前市场上常见的液冷散热器都是正压散热器，即因水泵向液冷头泵水，同时冷液受 热膨胀导致包含液冷头在内的关键液路段液路内部压力大于外界大气压，一旦破损即会向 外漏液，又由于目前液冷头接口在机箱内部，所以一旦漏液就容易造成严重电气损害。现有 专利CN201810622807.7的方案则过于复杂，不利于环保，且其负压过低易造成冷液沸腾引 起冷液泄漏。专利CN201910733274.4与CN201910244160.3的方案则均是内部液压大于阈值 后泄压的方式，其液冷散热器内部液压大于外界，一旦破损无法避免泄漏的产生。
技术实现要素：
针对上述缺憾提出液冷散热器的负压结构、组件、液冷散热器，以解决含电子电路 设备采用液冷散热时产生的漏液及衍生电气故障问题。 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下： 公开一种液冷散热器，包括水泵、管路、冷头，包括液冷保险器，所述液冷保险器为一容 器，内部压力小于外界，包括壳体，所述壳体容积可变，包括可变形部分，所述液冷保险器至 少包括与所述可变形部分同时形变的弹性机构或所述可变形部分具有回弹力，所述壳体可 变形部分形变后密封联通液冷散热器其他部件内液体，所述液冷保险器引出一个管口并联 于所述液冷散热器其他部件间或通过分别引出一个进出液口串联于任意所述液冷散热器 其他部件之间并使所述液冷保险器出液管于所述液冷保险器内端浸没于冷液。 公开一种液冷散热器，包括水泵、管路、冷头，包括液冷保险器，所述液冷保险器为 一容器，内部压力等于外界，包括壳体，所述至少壳体包括柔性材料制成的可变形部分自适 应壳体内液体体积变化或所述液冷保险器内部连通外界大气压，所述液冷保险器引出一个 管口并联于液冷散热器内水泵出水口至关键部位进水口间或所述液冷保险器通过分别引 出一个进出液口串联于液冷散热器内水泵出水口至关键部位进水口间并使所述液冷保险 器出液管于所述液冷保险器内端浸没于冷液，所述关键部位为需重点防漏液部位。 优选地，所述液冷保险器置于液冷散热器中海拔最低处。 优选地，所述液冷保险器为一根管路，一端与水泵出液口至关键部位进液口间管 路并联，一端联通外界大气压。 优选地，所述液冷保险器至少集成包括液冷头、水泵、管路、散热装置、储液装置、 接头在内的一项。 6 CN 111741666 A 说　明　书 2/10 页 公开一种液冷散热器，包括水泵、管路、冷头，包括负压散热排，所述负压散热排包 括散热排，所述散热排包括弹性腔室，所述弹性腔室联通散热排内液路，所述负压散热排压 缩所述弹性腔室后密封联通液冷散热器其他部件。 公开一种液冷散热器，包括水泵、管路，包括一体负压液冷头，所述一体负压液冷 头包括外壳、水泵、冷块，所述外壳包括柔性材料制成的可变形部分，所述水泵固定于所述 外壳与所述冷块密封连接形成的内部空间内，所述外壳开有一个进液口与所述水泵进液口 密封连接，还开有一个出液口，所述负压液冷头形变后通过进出液口与外部液路串联，所述 可变形部分具有回弹力或所述一体负压液冷头包括安装于外壳内部与所述可变形部分同 时形变的弹性机构。 公开一种液冷散热器，包括水泵、管路，包括接口延伸于机箱外的液冷头，所述接 口延伸于机箱外的液冷头包括导热管材和压块，所述导热管材中间整体卷绕成一圈或数圈 螺旋状或M形或U形压埋于冷块内形成散热面，两端接口延伸于机箱外。 公开一种液冷散热器，包括水泵、管路、冷头，包括水泵隔音装置，所述水泵隔音装 置由大小数个容器密封嵌套而成，水泵放入最内端容器中并依次从各容器开孔密封引出进 出液管路和水泵电线于所述水泵隔音装置外，将容器间抽真空并密封。 公开一种液冷散热器，包括水泵、管路、冷头，包括存液装置，所述存液装置采用防 水薄膜制成散热水毯平铺放置在散热器海拔最低处，加入冷液通过进出液管路连接液冷散 热器其他部件，所述进出液管路于散热水毯内端互相远离布置，所述出管路进液口浸没于 冷液中。 通过将液冷头管路外置于机箱外避免液冷头接口漏水导致电气故障，通过液冷保 险器壳体形变产生回弹力引入负压或联通外界大气压并置于液冷散热器海拔最低处利用 冷液重力保证关键液路段（一旦漏水液即会产生严重后果的液冷段）常态负压运行，且不需 要额外设备保持负压，使破损出现时冷液不易泄漏，通过液冷保险器及时发现液冷散热器 液路破损并延长一旦液冷散热器液路轻度破损后散热器抢救时间。从原理上降低了可能的 漏液对电路硬件的损害。通过无风扇散热设计和加装水泵隔音罐降低液冷散热器全力散热 时带来的噪音水平。通过增加存液装置容量和散热面积如采用散热水毯提供高效的吸热和 散热效率。 公开一种负压结构，包括壳体，包括壳体，所述壳体部分或全部为柔性材料如硅 胶、橡胶、塑料薄膜、波纹管制成的可变形部分，所述壳体密封并通过所述可变形部分形变 以改变容积形成密封的变容积腔，所述变容积腔缩小容积后通过一个液口于液冷散热器内 并联点密封并联进或分别通过进出液口于液冷散热器内串联点密封串联进液冷散热器中 密封液路使变容积腔密封连通所述液冷散热器内冷液，至少满足a1或a2或a3或a4中的一个 使至少包括液冷散热器内逆冷液流动方向由流体泵进液口至所述并联点或串联点间液路 内冷液液压小于外界大气压， a1所述可变形部分由弹性材料如硅胶、橡胶制成具有弹力，所述弹力大于所述变容积 腔在所述液冷散热器破损后恢复至少部分容积所需的力， a2所述变容积腔内或外设有因所述变容积腔容积缩小而增加势能的装置，所述装置产 生的力大于所述变容积腔在所述液冷散热器破损后恢复至少部分容积所需的力， a3所述变容积腔内或外设有动力装置如电机或压力泵或电磁铁直接或通过传动装置 7 CN 111741666 A 说　明　书 3/10 页 如推杆、拉索或传压装置如管路、活塞间接将动力作用于所述变容积腔中随容积改变而产 生位移的腔体，所述作用在产生位移的腔体上的力大于所述变容积腔在所述液冷散热器破 损后恢复至少部分容积所需的力， a4至少部分所述变容积腔待恢复的容积位于需通过所述负压结构使其内部之冷液液 压小于外界大气压的液路段内所有冷液海拔以下，所述变容积腔内含有冷液，仅凭所述变 容积腔内冷液的重力即可在需通过所述负压结构使其内部之冷液液压小于外界大气压的 液路段内产生破损口后使所述变容积腔恢复至少部分容积。 公开一种负压结构，包括壳体，所述壳体部分或全部为活塞与活塞室结构，所述活 塞与活塞室结构密封滑动连接，其一为固定件固定或集成于所述壳体，另一为运动件，所述 壳体密封并通过所述运动件运动形成密封的变容积腔，所述变容积腔缩小容积后通过一个 液口于液冷散热器内并联点密封并联进或分别通过进出液口于液冷散热器内串联点密封 串联进液冷散热器中密封液路使变容积腔密封连通所述液冷散热器内冷液，至少满足b1或 b2或b3中的一个使至少包括液冷散热器内逆冷液流动方向由流体泵进液口至所述并联点 或串联点间液路内冷液液压小于外界大气压， b1所述变容积腔内或外设有因所述变容积腔容积缩小而增加势能的装置，所述装置产 生的力大于所述变容积腔在所述液冷散热器破损后恢复至少部分容积所需的力， b2所述变容积腔内或外设有动力装置如电机或压力泵或电磁铁直接或通过传动装置 如推杆、拉索或传压装置如管路、活塞间接将动力作用于所述变容积腔中随容积改变而产 生位移的腔体，所述作用在产生位移的腔体上的力大于所述变容积腔在所述液冷散热器破 损后恢复至少部分容积所需的力， b3至少部分所述变容积腔待恢复的容积位于需通过所述负压结构使其内部之冷液液 压小于外界大气压的液路段内所有冷液海拔以下，所述变容积腔内含有冷液，仅凭所述变 容积腔内冷液和所述运动件的重力即可在需通过所述负压结构使其内部之冷液液压小于 外界大气压的液路段内产生破损口后使所述变容积腔恢复至少部分容积。 优选地，所述增加势能的装置包括弹性势能的装置如弹簧、弹片，所述装置中相互 位置改变的两端其一端安装于壳体另一端安装于可变形部分或通过可变形部分密封连接 的另一壳体，所述装置一端安装于壳体或固定件另一端安装于运动件，所述增加势能的装 置包括压力势能的装置如囊体、活塞结构，所述装置中相互位置改变的两端其一端安装于 壳体另一端安装于可变形部分或通过可变形部分密封连接的另一壳体，所述装置一端安装 于壳体或固定件另一端安装于运动件，所述增加势能的装置包括磁力势能的装置如磁铁对 或磁铁与受磁体如铁钴镍，所述装置中相互位置改变的两端其一端安装于壳体另一端安装 于可变形部分或通过可变形部分密封连接的另一壳体，所述装置一端安装于壳体或固定件 另一端安装于运动件，所述增加势能的装置包括重力势能的装置如配重块、秤砣，所述装置 直接或通过传力机构如杠杆、定滑轮、绳索间接连接所述可变形部分或所述运动件。 公开一种负压结构，包括壳体，所述壳体密封形成密封腔，所述密封腔设有至少一 个气孔密封连通外界大气压，所述密封腔内液面低于所述气孔，所述密封腔至少满足e1、 e2、e3中的一个，e1所述密封腔通过一个液口于液冷散热器内并联点密封并联进液冷散热 器，所述液口或密封连接所述液口的管路于所述密封腔内端浸没于冷液，所述密封腔内液 面海拔低于所述液冷散热器内逆冷液流动方向由流体泵进液口至所述并联点段液路内所 8 CN 111741666 A 说　明　书 4/10 页 有冷液，连接所述负压结构与液冷散热器的液路内含有足够的冷液使液冷散热器内逆冷液 流动方向由流体泵进液口至所述并联点段液路产生破损口时因连通器原理致液冷散热器 内冷液不从破损口流向外界而从并联点流入负压结构内，e2所述密封腔通过进出液口于液 冷散热器内串联点密封串联进液冷散热器时所述出液口或密封连接所述出液口的管路于 密封腔内端浸没于冷液，所述液面海拔低于流体泵通过泵吸使液冷散热器内逆冷液流动方 向沿流体泵进液口至负压结构出液口段出现破损口后其内冷液液压低于外界大气压所能 维持的最高海拔，e3所述密封腔通过进出液口于液冷散热器内串联点密封串联进液冷散热 器时所述出液口或密封连接所述出液口的管路于密封腔内端浸没于冷液，所述密封腔内液 面海拔低于所述液冷散热器内逆冷液流动方向由流体泵进液口至所述并联点段液路内所 有冷液，连接所述负压结构与液冷散热器的液路内含有足够的冷液使液冷散热器内逆冷液 流动方向由流体泵进液口至所述并联点段液路产生破损口时因连通器原理致液冷散热器 内冷液不从破损口流向外界而从并联点流入负压结构内。 优选地，所述负压结构于流体泵出液口与需通过所述负压结构使其内部之冷液液 压小于外界大气压的液路段间并联或串联进所述液冷散热器内。 优选地，所述液冷散热器内与负压结构并联的并连口朝向水平面以下。 优选地，所述负压结构通过一个液口并联于外部液路时，所述负压结构通过导向 多通并联于外部液路，所述导向多通至少包括第一端口密封连通内部第一液路与外部液路 进液口、第二端口密封连通内部第二液路与外部液路出液口、第三端口密封连通内部第三 液路与负压结构内变容积腔或密封腔，所述内部第一液路、内部第二液路、内部第三液路位 于导向多通内部且相互贯通，冷液经所述内部第二液路至内部第一液路或经内部第一液路 至内部第二液路时转弯角度大于90度，冷液经所述内部第三液路至内部第二液路或经内部 第二液路至内部第三液路时转弯角度小于90度即冷液由内部第一液路或内部第二液路流 进时优先从内部第三液路流出，所述第三端口朝向水平面以下。 公开一种液冷保险器，至少包括所述的任一种负压结构。 优选地，所述液冷保险器包括传感装置以检测液冷保险器内冷液体积变化，并通 过导线根据不同情况输出不同电压，所述传感器包括压力传感器安装于所述变容积腔或密 封腔体外底部检测其重量变化，包括液位探测器安装于所述变容积腔或密封腔体壁检测其 液位高度变化，包括电容探测器安装于所述变容积腔或密封腔内检测其液位高度变化，包 括磁感应器检测所述势能装置或动力装置中受磁体如铁钴镍或磁体因变容积腔容积改变 而产生的位移。 优选地，所述液冷保险器包括报警装置，当所述传感装置输出满足特定条件的电 压时触发报警，所述报警装置包括光报警如led灯、闪灯，包括声报警如蜂鸣器、喇叭。 优选地，所述液冷保险器包括作动装置，当液冷保险器内传感装置输出满足特定 条件的电压时所述作动装置作动如切断受液冷散热器散热的外部装置电源，所述作动装置 包括继电器、空气开关。 优选地，所述壳体外至少设有骨架或外壳，以预留空间容纳容积增大后的所述壳 体。 公开一种负压储液散热毯，由防液柔软薄膜如橡胶、硅胶、聚乙烯、聚丙烯、铝膜等 材料制成袋状，袋口密封形成密封袋，引出进出液管于液冷散热器中需负压防漏保护段与 9 CN 111741666 A 说　明　书 5/10 页 流体泵出液口间串联进液冷散热器，所述密封袋平摊于海拔低于液冷散热器中需负压防漏 保护段的传热面如地面、台面、墙面，内部存放冷液。 公开一种负压一体冷头，至少包括所述的任一种负压结构、流体泵，冷块，顶盖，所 述负压结构与流体泵安装于所述顶盖与冷块连接形成的外壳内，所述外壳设有进出液口密 封连通液冷散热器其他组件，所述冷块构成所述负压结构的变容积腔或密封腔的一部分， 满足c1或c2，c1所述流体泵安装于所述变容积腔或密封腔内，所述流体泵进液口密封连接 所述变容积腔或密封腔进液口，所述流体泵出液口通向所述变容积腔或密封腔内，所述变 容积腔或密封腔另设有出液口，所述变容积腔或密封腔进出液口密封连通所述外壳进出液 口，c2所述流体泵安装于所述变容积腔或密封腔外，所述流体泵进液口密封连通所述外壳 进液口，所述流体泵出液口密封连通所述外壳出液口，所述负压结构密封串联或并联于所 述流体泵出液口与所述外壳出液口间。 公开一种负压一体冷头，至少包括所述的任一种负压结构、流体泵，冷块，顶盖，所 述负压结构与流体泵安装于所述顶盖与冷块连接形成的外壳内，所述外壳设有进出液口密 封连通液冷散热器其他组件，所述冷块不构成所述变容积腔或密封腔，所述冷块与顶盖密 封形成小腔体，所述小腔体设有进出液口密封连通小腔体內外冷液，满足d1或d2或d3，d1所 述流体泵安装于所述变容积腔或密封腔内，所述流体泵进液口密封连接所述变容积腔或密 封腔进液口，所述流体泵出液口通向所述变容积腔或密封腔内，所述变容积腔或密封腔另 设有出液口，所述外壳出液口密封连通所述变容积腔或密封腔出液口，所述变容积腔或密 封腔进液口密封连通所述小腔体出液口，所述小腔体进液口密封连通所述外壳进液口，或 所述外壳出液口密封连通所述小腔体出液口，所述小腔体进液口密封连通所述变容积腔或 密封腔出液口，所述变容积腔或密封腔进液口密封连通所述外壳进液口，d2所述流体泵安 装于所述变容积腔或密封腔与所述小腔体外，所述外壳出液口密封连接所述小腔体出液 口，所述小腔体进液口密封连接所述流体泵出液口，所述流体泵进液口密封连接所述外壳 进液口，所述负压结构密封串联或并联于所述流体泵出液口与所述小腔体进液口间，或所 述外壳出液口密封连接所述流体泵出液口，所述流体泵进液口密封连接所述小腔体出液 口，所述小腔体进液口密封连接所述外壳进液口，所述负压结构密封串联或并联于所述流 体泵出液口与所述外壳出液口间，d3所述流体泵安装于所述小腔体内，所述流体泵进液口 中的一个密封连接所述小腔体出液口中对应的一个，另一个通向所述小腔体内，所述外壳 进液口密封连接所述小腔体进液口，所述外壳出液口密封连接所述小腔体出液口，所述负 压结构串联或并联于所述小腔体出液口与所述外壳出液口间。 公开一种负压散热排，包括散热排、至少包括所述的任一种负压结构，所述负压结 构密封并联或串联于散热排液路中任意处密封连通散热排内液路。 公开一种负压流体泵，至少包括所述的任一种负压结构，所述负压流体泵内设有 流体泵，所述流体泵进出液口密封连接对应的所述负压流体泵进出液口，满足e1或e2，e1所 述负压结构密封并联或串联于所述负压流体泵出液口与所述流体泵出液口间，e2所述流体 泵安装于所述负压结构内，所述流体泵进液口密封连接负压结构进液口，所述负压结构进 液口密封连接所述负压流体泵进液口，流体泵出液口密封连通负压结构内冷液，所述负压 结构另设出液口密封连接所述负压流体泵出液口。 公开一种液冷散热器，至少包括所述的任一种负压结构、液冷保险器或负压储液 10 CN 111741666 A 说　明　书 6/10 页 散热毯或负压一体冷头或负压散热排或负压流体泵。 优选地，密封连接液冷散热器内各组件包括负压结构的管路内径小于其中冷液通 过表面张力所能维持液面最大面积之内径，又大于其中冷液产生毛细现象所需最大内径即 当管路破损产生气泡时，所述气泡跟随冷液运动或停留而不会与冷液运动方向相反，也不 会产生虹吸、毛细现象。 提供一种液冷散热器，至少包括一种内部压力小于外界的液冷保险器、一种内部 压力等于外界的液冷保险器、一种负压散热排、一种一体负压液冷头、一种接口延伸于机箱 外的液冷头、一种水泵隔音装置、一种散热水毯，以解决含电子电路设备采用液冷散热时产 生的噪音、漏液及衍生电气故障问题。 本发明的有益效果是：通过液冷保险器变容积腔压缩后产生负压源引入液冷散热 器使液冷散热器内水泵进液口至负压源引入点常态负压运行，使其出现破损后其中冷液因 内部压强小于外部压强而防止泄漏，通过检测变容积腔内冷液体积或重量变化及时发现液 冷散热器破损并延长抢救时间，通过作动装置切断外部电源从原理上降低了可能的漏液对 电路硬件的损害。通过增加液冷保险器与散热面如空气或地面或墙面的面积达到省略风扇 强制散热的目的降低噪音水平。通过增加存液装置容量和散热面积如采用散热水毯提供高 效的吸热和散热效率。 附图说明 图1为负压液冷散热器整体示意图及所述关键液路段负压液路2示意图。 图2为一体负压液冷头的一种优选实施例。 图3为接口外置液冷头导热管材及压块优选实施例。 图4为水泵隔音罐结构。 图5为优选的液冷保险器接入液冷散热器的两种方式。 图6为优选的负压结构壳体100的数种结构。 图7为优选的弹簧或配重块作为变容积腔改变容积时的数种结构。 图8为优选的液冷保险器联通外界大气压同时串联进液冷散热器时的结构与仅满 足a4或b3时的结构。 图9为优选的具有外壳140的液冷保险器的一种结构。 图10为优选的导向三通的结构图。 图11为优选的传感器800安装结构图。 图12为优选的液冷保险器两种结构。 图13为优选的负压一体冷头结构图。 主要附图标记说明：1-液冷头，2-关键液路段负压液路，3-液冷保险器，4-水泵，5- 水泵隔音罐，6-存液装置，7-管路，8-冷液，11-进液口，12-出液口，13-水泵电源，14-抽真空 口，15-隔音棉，16-大玻璃罐，17-小玻璃罐，21-冷块，22-外壳，23-可变形材料压缩时，24- 可变形材料舒张时，25-弹簧，26-进液口，27-出液口。 100-壳体，110-可变形部分，120-活塞，130-活塞室，140-外壳，20,-管路，200-冷 液，210-弹簧，220-配重块，230-拉绳，240-定滑轮，250-气囊，30-水泵，310-水泵出水口， 320-水泵进水口，40-散热器，50-冷头，510-冷块，520-负压一体冷头出水口，530-负压一体 11 CN 111741666 A 说　明　书 7/10 页 冷头进水口，60-负压液路段，70-导向三通，710-端口1，720-端口2，730-端口3，8-传感器， 800-导线。