CN102695404A - 一种电子设备的液冷系统及机柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子设备的液冷系统，包括水冷散热装置，主进水管、主出水管、第一流量分配器、第二流量分配器和多个输水管；第一流量分配器设置于机柜的内部、包括一个进水口和多个出水口，第一流量分配器的进水口通过第一软管与主进水管连通；第二流量分配器设置于机柜的内部、包括一个出水口和多个进水口，第二流量分配器的出水口通过第二软管与主出水管连通；水冷板的进水口通过输水管与第一流量分配器的一个出水口连通，水冷板的出水口通过输水管与第二流量分配器的一个进水口连通。本发明公开的液冷系统，简化了对机柜内部或功率器件进行维修或更换的前期操作，缩短了操作时间、减小了操作者的工作量。本发明还公开了一种电子设备的机柜。

Description

一种电子设备的液冷系统及机柜

技术领域

本发明属于液冷散热装置的供水技术领域，尤其涉及一种电子设备的液冷系统及机柜。

背景技术

电子设备运行过程中会产生大量热量，为了保证电子设备可以正常运行，要确保及时将产生的热量散去。其中，水冷散热是普遍采用的方式。图1示出了一种电子设备的机柜1的结构，在机柜1中设置有功率器件、电路板、以及其它器件（图中未示出）等，功率器件安装在水冷散热装置11和12上，其中水冷散热装置11和12均包括多个水冷板，每个水冷板上设置一个进水口和一个出水口。将各个水冷板的进水口分别通过输水管15与主进水管13连通，将各个水冷板的出水口分别通过输水管15与主出水管14连通，在电子设备运行过程中，冷却液依次通过主进水管13和输水管15流入水冷板的内部，之后依次通过输水管15和主出水管14流出，冷却液流动过程中将功率器件产生的热量带出机柜，保证电子设备的正常运行。

目前的电子设备的机柜1中，输水管15的一端通过管接头连接至水冷板的进水口、另一端通过管接头连接至主进水管13，或者，输水管15的一端通过管接头连接至水冷板的出水口、另一端连接至主出水管14。

当需要对机柜1内部进行维修，或者需要对机柜1中的功率器件进行维修或更换时，要将安装有功率器件的水冷散热装置11和12从机柜1中抽出，因此，在将主进水管13、主出水管14和各个水冷板中的冷却液排空之后，需要将若干个输水管15与主进水管13连接处的管接头以及若干个输水管15与主出水管14连接处的管接头全部打开。这导致对机柜1或功率器件进行维修或更换的前期操作过于复杂，延长了操作时间，同时也增加了操作者的工作量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电子设备的液冷系统及机柜，通过对电子设备的液冷系统进行结构改进，可以简化对机柜内部或功率器件进行维修或更换的前期操作，缩短操作时间，同时也减小操作者的工作量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电子设备的液冷系统，包括设置于所述电子设备的机柜内、用于安装功率器件的水冷散热装置，所述水冷散热装置包括基板和安装于所述基板上的多个水冷板，所述水冷板包括进水口和出水口，所述液冷系统还包括主进水管、主出水管、第一流量分配器、第二流量分配器和多个输水管；

所述第一流量分配器设置于所述机柜的内部，所述第一流量分配器包括一个进水口和多个出水口，所述第一流量分配器的进水口通过第一软管与所述主进水管连通；

所述第二流量分配器设置于所述机柜的内部，所述第二流量分配器包括一个出水口和多个进水口，所述第二流量分配器的出水口通过第二软管与所述主出水管连通；

所述水冷板的进水口通过输水管与所述第一流量分配器的一个出水口连通，所述水冷板的出水口通过输水管与所述第二流量分配器的一个进水口连通。

优选的，在上述液冷系统中，所述第一流量分配器和第二流量分配器设置在所述水冷散热装置上，与所述水冷散热装置形成为一体。

优选的，在上述液冷系统中，在所述第一软管上设置第一接头，在所述第二软管上设置第二接头。

优选的，在上述液冷系统中，所述第一接头和第二接头为快速接头。

优选的，在上述液冷系统中，所述第一接头和第二接头为螺纹接头或者法兰接头。

优选的，在上述液冷系统中，在位于所述第一流量分配器的进水口和所述第一接头之间的软管上设置阀门，在位于所述第二流量分配器的出水口和所述第二接头之间的软管上设置阀门。

优选的，在上述液冷系统中，在位于所述主进水管和所述第一接头之间的软管上设置阀门，在位于所述主出水管和所述第二接头之间的软管上设置阀门。

优选的，在上述液冷系统中，在所述第一流量分配器和/或所述第二流量分配器的重力方向的最上方设置排气阀。

优选的，在上述液冷系统中，在所述第一流量分配器和/或所述第二流量分配器的重力方向的最下方设置排液口。

一种电子设备的机柜，包括柜体、以及设置于所述柜体中的液冷系统，所述液冷系统为上述任意一种液冷系统。

由此可见，本发明的有益效果为：本发明公开的电子设备的液冷系统中，第一流量分配器中的进水口通过第一软管与主进水管连通，第二流量分配器中的出水口通过第二软管与主出水管连通，而水冷散热装置中的水冷板的进水口与第一流量分配器中的出水口连通、水冷板中的出水口与第二流量分配器中的进水口连通，当需要对机柜内部或功率器件进行维修或更换时，只需要在排空主进水管、主出水管和水冷板中的冷却液之后，断开第一软管与主进水管的连接，断开第二软管与主出水管的连接，就可以将安装有功率器件的水冷散热装置连同第一流量分配器和第二流量分配器从机柜中抽出，简化了对机柜内部或功率器件进行维修或更换的前期操作过程，缩短了操作时间，同时也减小了操作者的工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的机柜的结构示意图；

图2为本发明公开的一种电子设备的液冷系统的结构示意图；

图3为本发明公开的另一种电子设备的液冷系统的结构示意图；

图4为图3所示液冷系统中一种接头的结构示意图；

图5为图3所示液冷系统中另一种接头的结构示意图；

图6为图3所示液冷系统中另一种接头的结构示意图；

图7为本发明公开的另一种电子设备的液冷系统的结构示意图；

图8为本发明公开的另一种电子设备的液冷系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种电子设备的液冷系统，通过对电子设备的液冷系统进行结构改进，可以简化对机柜内部或功率器件进行维修或更换的前期操作，缩短操作时间，同时也减小操作者的工作量。

参见图2，图2为本发明公开的一种电子设备的液冷系统的结构示意图。

该液冷系统包括主进水管21、主出水管22、第一流量分配器23、第二流量分配器24、输水管25和水冷散热装置26。其中：

第一流量分配器23设置于机柜2的内部，该第一流量分配器23包括一个进水口和多个出水口。

第二流量分配器24设置于机柜2的内部，该第二流量分配器24包括一个出水口和多个进水口。

水冷散热装置26设置于机柜2的内部、用于安装功率器件，水冷散热装置26包括安装基板30和安装在基板30上的多个水冷板29，每个水冷板29包括一个进水口和一个出水口。主进水管21通过第一软管27与第一流量分配器23的进水口连通，水冷散热装置26中的水冷板29的进水口通过输水管25与第一流量分配器23的一个出水口连通。主出水管22通过第二软管28与第二流量分配器24的出水口连通，水冷散热装置26中的水冷板29的出水口通过输水管25与第二流量分配器24的一个进水口连通。

需要说明的是，水冷散热装置26中安装有多个水冷板29。可以设置一个水冷板29的进水口与第一流量分配器23中的一个出水口连通，也就是说不同水冷板29的进水口与第一流量分配器23中的出水口是一一对应的，此时，第一流量分配器23中出水口的数量不小于水冷板29的数量。也可以设置若干个水冷板29的进水口与第一流量分配器23中的一个出水口连通，也就是说不同水冷板29的进水口与第一流量分配器23中的出水口是多对一关系，此时，第一流量分配器23中的出水口的数量可以小于水冷板29的数量。

相应的，可以设置一个水冷板29的出水口与第二流量分配器24中的一个进水口连通，也就是说不同水冷板29的出水口与第二流量分配器24中的进水口是一一对应的，此时，第二流量分配器24中进水口的数量不小于水冷板29的数量。也可以设置若干个水冷板29的出水口与第二流量分配器24中的一个进水口连通，也就是说不同水冷板29的出水口与第二流量分配器24中的进水口是多对一关系，此时，第二流量分配器24中的进水口的数量可以小于水冷板29的数量。

主进水管21通过第一软管27与第一流量分配器23的进水口连通可以采用多种方式实现，例如，在主进水管21上焊接一个可与第一软管27适配的出水管，将第一软管27套接在该出水管的外侧即可实现主进水管21和第一流量分配器23的进水口的连通，当然还可以借助于其他辅助器件实现主进水管21和第一流量分配器23的进水口的连通，之后将进行详细说明。

相应的，主出水管22通过第二软管28与第二流量分配器24的出水口连通可以采用多种方式实现，例如，在主出水管22上焊接一个可与第二软管28适配的出水管，将第二软管28套接在该出水管的外侧即可实现主出水管22和第二流量分配器24的出水口的连通，当然也可以借助于其他辅助器件实现主出水管22和第二流量分配器24的出水口的连通，之后将进行详细说明。

本发明公开的电子设备的液冷系统中，第一流量分配器23中的进水口通过第一软管27与主进水管21连通，第二流量分配器24中的出水口通过第二软管28与主出水管22连通，而水冷散热装置26中的水冷板29的进水口与第一流量分配器23中的出水口连通、水冷板29中的出水口与第二流量分配器24中的进水口连通，当需要对机柜2内部或功率器件进行维修或更换时，只需在将主进水管21、主出水管22和水冷板29中的冷却液排空之后，断开第一软管27与主进水管21的连接，断开第二软管28与主出水管22的连接，就可以将安装有功率器件的水冷散热装置26连同第一流量分配至23以及第二流量分配器24从机柜2中抽出，简化了对机柜2内部或功率器件进行维修或更换的前期操作过程，缩短了操作时间，同时也减小了操作者的工作量。

在本发明实施例中，第一流量分配器23和第二流量分配器24本体是可方便拆卸地设置在机柜2内部的，当需要将水冷散热装置26从机柜2内抽出时，由于第一流量分配器23和第二流量分配器24与水冷散热装置26的水冷板29是固定连接在一起的，便可方便地将水冷散热装置26连同第一流量分配器23和第二流量分配器24本体从机柜2内取出。优选的，可以将第一流量分配器23和第二流量分配器24设置在水冷散热装置26上与之形成为一个整体，方便从机柜2内抽出。实施中，可以通过焊接或胶接的方式将第一流量分配器23和第二流量分配器24固定在水冷散热装置26的安装基板30上，也可以通过紧固件将第一流量分配器23和第二流量分配器24固定在水冷散热装置26的安装基板30上。

此时，由于第一流量分配器23、第二流量分配器24和水冷散热装置26是一体的，因此，可以快速的将水冷散热装置26从机柜2中抽出。

参见图3，图3为本发明公开的另一种电子设备的液冷系统的结构示意图。

该液冷系统包括主进水管21、主出水管22、第一流量分配器23、第二流量分配器24、输水管25、第一接头210、第二接头211和水冷散热装置26。下面仅就与图2所示液冷系统的区别之处进行说明。

在第一软管27上设置第一接头210，在第二软管28上设置第二接头211，当对机柜2的内部进行维修，或者对机柜2内的功率器件进行维修或更换之前，在完成主进水管21、主出水管22和各个水冷板29中冷却液的排放工作后，可以快速地将第一接头210和第二接头211中的母接头和子接头分离，之后就可以将安装有功率器件的水冷散热装置26连同第一流量分配器23以及第二流量分配器24抽出。

在图3所示液冷系统中，第一接头210和第二接头211可以采用多种现有的接头结构。例如，法兰接头、螺纹接头和快速接头。

法兰接头的结构如图4所示，在法兰接头的母接头和子接头上均设置有一个法兰，通过紧固件就可以将母接头和子接头连接为一体，当拆下紧固件时，法兰接头的母接头和子接头分离。

螺纹接头的结构如图5所示，在螺纹接头的母接头设置内螺纹、子接头设置适配的外螺纹，或者在螺纹接头的母接头设置外螺纹、子接头设置适配的内螺纹，不需要使用其他器件就可以快速连接或断开螺纹接头。

快速接头的接头如图6所示，不仅可以快速插拔实现快速接头的连接或断开，而且在断开快速接头后，该快速接头中的母接头和子接头还可以各自封闭与其连通的管道。

当第一接头210和第二接头211采用快速接头时，在对机柜内部或功率器件进行维修或更换之前，无需排空主进水管21、主出水管22和各个水冷板29中的冷却液，可以直接将第一接头210和第二接头211中的母接头和子接头分离。在将第一接头210中的母接头和子接头分开后，该母接头和子接头可以封闭与其连接的第一软管27，从而封闭主进水管21和第一流量分配器23的进水口；在将第二接头211中的母接头和子接头分开后，该母接头和子接头可以封闭与其连接的第二软管28，从而封闭主出水管22和第二流量分配器24的出水口。

当第一接头210和第二接头211采用法兰接头或者螺纹接头时，可以进一步对图3所示液冷系统进行改进。

参见图7，图7为本发明公开的另一种电子设备的液冷系统的结构示意图。

该液冷系统包括主进水管21、主出水管22、第一流量分配器23、第二流量分配器24、输水管25、水冷散热装置26、第一接头210、第二接头211、以及阀门212和213。下面仅就与图3所示液冷系统的区别之处进行说明。

在位于第一流量分配器23的进水口和第一接头210之间的第一软管27上设置阀门212。在位于第二流量分配器24的出水口和第二接头211之间的第二软管28上设置阀门213。

对于图3所示的液冷系统，当第一接头210和第二接头211采用法兰接头或螺纹接头时，在对机柜2内部或功率器件进行维修或更换之前，首先需要将主进水管21、主出水管22和各个水冷板29中的冷却液排空，才可以进行后续操作。而对于图7所示的液冷系统，在对机柜2内部或功率器件进行维修或更换之前，首先将阀门212和213关闭，在将主进水管21和主出水管22中的冷却液排空之后，就可以断开第一接头210和第二接头211，之后将安装有功率器件的水冷散热装置26连同第一流量分配器23以及第二流量分配器24从机柜2抽出，而不必排空水冷板29中的冷却液，进一步简化了前期操作，缩短了操作时间。

优选的，进一步在位于第一接头210和主进水管21之间的第一软管27上设置阀门214，在位于第二接头211和主出水管22之间的第二软管28上设置阀门215（如图8所示）。

对于图8所示的液冷系统，在对机柜2内部或功率器件进行维修或更换之前，只需要将阀门212、213、214和215关闭，就可以执行后续分离第一接头210和第二接头212中母接头和子接头的操作，与图7所示液冷系统相比，无需将主进水管21和主出水管22中的冷却液排空，可以进一步简化前期操作，缩短操作时间。

对于图2、图3、图7和图8所示液冷系统中的第一流量分配器23和第二流量分配器24，可以进一步进行结构改进。例如：在第一流量分配器23和/或第二流量分配器24重力方向的最上方设置排气阀。当向水冷板29注液时，排气阀的设置有利于排除内部空气。排气阀可以采用手动排气阀，也可以采用电动排气阀。

实施中，还可以在第一流量分配器23和/或第二流量分配器24重力方向的最下方设置排液口。当需要排空水冷板29中的冷却液时，冷却液不仅可从主出水管22排出，也可以从第一流量分配器23和第二流量分配器24的底部排出，提高了排液速度，缩短了排液所需时间。

本发明还公开了一种电子设备的机柜，该机柜包括柜体，以及设置于柜体中的液冷系统，该液冷系统可以为本发明前文所述的任意一种，具体结构请参见前文描述，在此不再赘述。

基于本发明上述公开的电子设备的机柜，在对机柜内部进行维修，或者对机柜内部的功率器件进行维修或更换时，前期的操作过程更加简单，从而缩短了操作时间，减小了操作者的工作量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电子设备的液冷系统，包括设置于所述电子设备的机柜内、用于安装功率器件的水冷散热装置，所述水冷散热装置包括基板和安装于所述基板上的多个水冷板，所述水冷板包括进水口和出水口，其特征在于，所述液冷系统还包括主进水管、主出水管、第一流量分配器、第二流量分配器和多个输水管；

所述第一流量分配器设置于所述机柜的内部，所述第一流量分配器包括一个进水口和多个出水口，所述第一流量分配器的进水口通过第一软管与所述主进水管连通；

所述第二流量分配器设置于所述机柜的内部，所述第二流量分配器包括一个出水口和多个进水口，所述第二流量分配器的出水口通过第二软管与所述主出水管连通；

所述水冷板的进水口通过输水管与所述第一流量分配器的一个出水口连通，所述水冷板的出水口通过输水管与所述第二流量分配器的一个进水口连通。

2.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述第一流量分配器和第二流量分配器设置在所述水冷散热装置上，与所述水冷散热装置形成为一体。

3.根据权利要求1所述的供水系统，其特征在于，在所述第一软管上设置第一接头，在所述第二软管上设置第二接头。

4.根据权利要求3所述的供水系统，其特征在于，所述第一接头和第二接头为快速接头。

5.根据权利要求3所述的供水系统，其特征在于，所述第一接头和第二接头为螺纹接头或者法兰接头。

6.根据权利要求5所述的供水系统，其特征在于，在位于所述第一流量分配器的进水口和所述第一接头之间的软管上设置阀门，在位于所述第二流量分配器的出水口和所述第二接头之间的软管上设置阀门。

7.根据权利要求6所述的供水系统，其特征在于，在位于所述主进水管和所述第一接头之间的软管上设置阀门，在位于所述主出水管和所述第二接头之间的软管上设置阀门。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的供水系统，其特征在于，在所述第一流量分配器和/或所述第二流量分配器的重力方向的最上方设置排气阀。

9.根据权利要求8所述的供水系统，其特征在于，在所述第一流量分配器和/或所述第二流量分配器的重力方向的最下方设置排液口。

10.一种电子设备的机柜，包括柜体、以及设置于所述柜体中的液冷系统，其特征在于，所述液冷系统为权利要求1至9中任意一项所述的液冷系统。

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