CN107567236A - 一种通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种通信设备，包括：通信功能件、支撑子架、液冷系统，支撑子架设置有用于放置通信功能件的放置槽；液冷系统包括设置有液冷导管的液冷块、降温设备、连接液冷块及降温设备的液冷管道、以及在降温设备、液冷管道及液冷块的液冷导管之间循环流动的冷液，降温设备用于对冷液进行降温，并提供循环动力；液冷块固定在支撑子架上，设置于放置槽的周围，与通信功能件接触，将通信功能件产生的热量传导至液冷导管中循环的冷液。本发明实施例提供的液冷系统的液冷循环路径不需要经过单板等待散热设备，解决了现有通信设备中水冷方式存在的单板经常插拔导致的冷液泄露的问题。

Description

一种通信设备

技术领域

本发明涉及设备散热领域，尤其涉及一种通信设备。

背景技术

通讯设备，如波分通讯设备的集成度越来越高，功耗也越来越大，对应的，设备散热就成为了瓶颈。常规的风冷方式，即靠风扇吹风带走设备热量，并通过空调进行室内外的热交换，容易实现、且技术成熟，但是存在两个缺点：一是噪音大，造成机房环境恶劣；二是空调耗电量大，增加了使用成本。

为了解决风冷散热方式的缺点，现有技术提供了水冷散热方式，其类似于常规散热，如图1所示，水冷散热器固定在单板上，单板的散热器中埋有导水管，单板插到子架上时，通过水冷连接头和背板上的导水管相连，单板拔出时水冷接头自动关闭，背板导水管连接外部散热设备或者水冷机，通过水的循环流动，带走单板热量。

现有水冷散热方式很好的解决了常规风冷散热方式的噪音大和耗电量大的问题，但是由于单板会经常拔插，导致水冷接头密封不严，出现漏水现象，这对电子产品来说是致命的。

发明内容

本发明实施例提供了一种通信设备，以解决现有通信设备中水冷散热系统容易出现漏水的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种通信设备，包括：通信功能件、支撑子架、液冷系统，支撑子架设置有用于放置通信功能件的放置槽；液冷系统包括设置有液冷导管的液冷块、降温设备、连接液冷块及降温设备的液冷管道、以及在降温设备、液冷管道及液冷块的液冷导管之间循环流动的冷液，降温设备用于对冷液进行降温，并提供循环动力；液冷块固定在支撑子架上，设置于放置槽的周围，与通信功能件接触，将通信功能件产生的热量传导至液冷导管中循环的冷液。

本发明实施例的有益效果：

本发明实施例提供了一种通信设备，在该通信设备内，液冷系统的冷液在降温设备、液冷管道及液冷块之间循环流动，液冷块通过液冷系统对通信功能件进行降温，这样，液冷系统的液冷循环路径不需要经过单板等待散热设备，解决了现有通信设备中水冷方式存在的单板经常插拔导致的冷液泄露的问题，使得水冷等液冷降温方式在通信设备领域的大面积应用成为可能。

附图说明

图1为现有水冷系统的示意图；

图2为本发明第一实施例提供的通信设备的散热示意图；

图3为本发明第二实施例涉及的液冷系统的循环示意图；

图4为本发明第二实施例涉及的液冷块的结构示意图；

图5为本发明第二实施例涉及的液冷子架的结构示意图；

图6为本发明第二实施例涉及的液冷块的安装示意图；

图7为本发明第二实施例涉及的冷媒导管的安装示意图；

图8是本发明第三实施例涉及的通信设备的安装示意图；

图9是本发明第三实施例涉及的液冷块与单板的接触示意图；

图10是本发明第四实施例提供的通信设备的安装示意图；

图11是本发明第四实施例涉及的液冷块与单板的接触示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例只是本发明中一部分实施例，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。

现通过具体实施方式结合附图的方式对本发明做出进一步的诠释说明。

第一实施例：

图2为本发明第一实施例提供的通信设备的散热示意图，由图2可知，本实施例提供的通信设备包括：通信功能件(图2未示出)、支撑子架1、液冷系统2，支撑子架1设置有用于放置通信功能件的放置槽11；液冷系统2包括设置有液冷导管23的液冷块21、降温设备24、连接液冷块及降温设备的液冷管道22、以及在降温设备、液冷管道及液冷块的液冷导管之间循环流动的冷液(图2未示出)，降温设备用于对冷液进行降温，并提供循环动力；液冷块21固定在支撑子架1上，设置于放置槽11的周围，与通信功能件接触，将通信功能件产生的热量传导至液冷导管中循环的冷液。

在该通信设备内，液冷系统的冷液在降温设备、液冷管道及液冷块之间循环流动，液冷块通过液冷系统对通信功能件进行降温，液冷系统的液冷循环路径不经过单板等待散热设备，解决了现有通信设备中水冷方式存在的单板经常抽查导致的冷液泄露的问题，使得水冷等液冷降温方式在通信设备领域的大面积应用成为可能。

本文以下实施例使用单板来示意通信功能件，可以预见的是，通信功能件可以包括通信设备的处理器等。

在一些实施例中，上述实施例中的液冷系统还包括液冷接头，液冷接头用于连接液冷管道22与液冷块21中的液冷导管。通过设置液冷接头使得液冷块21与液冷管道22之间的放置位置可以微调。

在一些实施例中，上述实施例中的液冷接头包括柔性导管。通过柔性导管使得液冷接头可以不同角度扭转等，在部署液冷系统时，更方便。

在实际应用中，为了避免用户插拔导致故障，本发明实施例采用的固定方式为不可插拔，如一体成型或者固定连接等方式，因此在一些实施例中，上述实施例中的液冷块21采用固定连接的方式固定在支撑子架1上，或者，液冷块21与支撑子架1一体成型，固定连接的方式包括螺钉、卡扣等方式。液冷块采用固定方式固定在支撑子架上或者与支撑子架一体成型，避免用户拆卸液冷块造成漏液。

在一些实施例中，上述实施例中的液冷管道设置在支撑子架内部。本实施例通过将液冷管道设置在支撑子架内部，可以保护液冷管道不被外力损坏，使得液冷系统更安全。

在一些实施例中，上述实施例中的支撑子架与液冷系统一体成型，或者，液冷系统一体成型。通过一体成型技术，生成得到通信设备的骨架(支持子架及液冷系统)运行稳定。

在一些实施例中，上述实施例中液冷块的液冷导管23为金属槽，采用金属槽的方式实现液冷导管23，技术成熟，成本比较低。

在一些实施例中，上述实施例中的放置槽包括单板槽，设置在单板槽周边的液冷块与单板的散热器软接触。

在一些实施例中，上述实施例中的放置槽包括单板槽，液冷块设置在相邻单板槽的中间位置，液冷块与单板直接接触。

在一些实施例中，上述实施例中的液冷块设置有压力感应装置，压力感应装置用于检测液冷块与单板之间的接触压力，避免过压导致单板松动或脱落或损坏。

第二实施例：

现结合具体应用场景对本发明做进一步的诠释说明。

本实施例主要是采用液冷散热方案解决波分通讯设备的散热和噪声问题。把液冷块固定在支撑子架上，通过冷媒管道(液冷管道)连接室外冷媒源或者制冷设备，利用冷媒的循环流动，带走设备的热量。这样，只需要配合低速风扇甚至不用风扇就可以达到设备的散热效果，同时也解决了波分通讯设备常规风冷散热方式噪声大、空调耗电量大以及常规水冷易漏水的问题。

本实施例提供的通信设备主要由以下部件组成：子架(即支持子架，用于安装单板等)、单板、水冷块(即液冷块，吸收单板热量)、冷媒(即冷液，通常是水，但不限于水，循环流动，进行冷热交换、制冷设备(即降温设备，降低冷媒温度)、制冷接头(即液冷接头，连接液冷快和液冷管道)、管道(即液冷管道，冷媒流通管道)。

如图3所示，本实施例提供的液冷系统包括液冷块、冷媒、泵、管道、接头，子架、换热器或制冷设备，现结合附图对其进行描述：

液冷块，一般由铝或者铜制成，用来吸收和传递设备热量。在实际应用中，如图4所示，液冷块可以分为两层制作，两层液冷块中间铣出冷媒流通通道或者直接埋金属导管，然后采用氩弧焊焊接到一起，下层冷板示意图上的虚线矩形区域是指与单板接触的区域。

冷媒，可以采用水，或者其他比热容较大的液体。液冷块吸收设备热量以后，然后把热量导传递到冷媒中，冷媒在泵的作用下在管道中循环流动，把热量带到换热器进行降温。

换热器或者制冷设备，用来对冷媒进行降温；进入换热器的是吸收了子架热量的冷媒，温度相对较高，经过降温再流向泵，从而实现子架热量和室外的热交换。

泵，为冷媒流动提供驱动力，从而使冷媒可以在管道中循环流动。

管道，连接泵、液冷快和制冷设备，其作用是让冷媒在一个封闭的管道中循环流动而不外漏，使液冷散热系统正常工作。由于液冷块吸收单板热量后温度较高，因此使用金属管道，其他部分温度相对较低，可以使用耐高温塑料管道，方便安装和移动。

接头，实现各部分管道的互联。

在实际应用中，液冷子架的一种实现方式如图5所示，为了尽可能的降低由目前的风冷方式向液冷方式过度的难度，单板还是常规设计，主芯片加普通散热器，只更改子架和背板结构。

针对子架尺寸，本实施例需要增加子架飞尺寸，假设单板宽度aHP，每层可以插b块单板，液冷块宽度cHP(液冷块宽度需要根据系统热仿真结果确定)，则子架宽度需要加宽b*cHP。

在每个单板槽位右侧加液冷块，液冷块用螺钉固定在子架上不可拔插。所谓的不可拔插是并不是严格意义上的不可拔插，是指液冷块在子架安装时一起安装在子架上，在液冷块不出现故障的情况下，插拔单板时不插拔液冷块。但在液冷块损坏或其他必须插拔液冷块的情况下，可以把液冷块在与主管道的连接接头断开，方便系统维护。

在实际应用中，液冷块安装方式如图6所示，液冷块用螺钉安装在固定液冷块的屏蔽板上，注意液冷块靠近左侧槽位单板。液冷块槽位，背板上上下各安装一个定位销，用于液冷块插入时定位，液冷块插入后扣上面板扳手，然拧上面板固定螺钉。

在实际应用中，冷媒导管安装方式如图7所示，子架主液冷导管采用金属导管，固定在子架上。液冷块插到子架上以后，用软管连接主导管也液冷管导管，使用软管主要是为了方便导管安装和小范围移动。

在主导管在每个液冷块槽位有对应的接头，液冷块的冷媒入口和出口也有相对应的接头，用于液冷块导管和主导管的连接。主导管和液冷块上的接头用母头，软管两端用公头。接头应具备以下特点：一是密封性好，不漏水；二是导管没有连接器处于关闭状态，防止安装和拆卸导管时冷媒流出；三是导管联通后接头自动打开，恢复冷媒流动。

子架冷媒入口连接泵，由泵为冷媒流动提供驱动力，冷媒出口连接制冷设备，对已经吸热的冷媒进行降温。

第三实施例：

如图8及9所示，单板主芯片设置有普通散热器，散热器采用平整设计，而不是齿状。液冷块槽位的固定方式和上面的实现方式一致，屏蔽板和背板上分别作母头和公头的定位销，用于液冷块插入子架时的定位，面板有扳手和螺钉，用于液冷块插入子架后的固定。液冷块通过螺钉固定在屏蔽板上，螺钉上套弹簧，用于液冷块的左右移动。面板上同时加两个开关，插拔单板时，通过液冷块面板上的开关控制液冷块向屏蔽板收缩到本槽位范围内，不影响单板的插拔，单板插到子架上以后，通过开关控制液冷块向单板方向弹出，使液冷块贴在单板芯片上。

在实际应用中，也可以在液冷块上槽位单板加只能控制电路，液冷块可以通过命令的方式进行控制，单板插拔时，控制液冷块弹开一定空间，插入单板后，再控制液冷块向单板移动，使液冷块贴在散热器上。为了接触更紧密，可以使液冷块和散热器进行软接触设计。

第四实施例：

如图10及11所示，具体实现方式与第三实施例相似，但单板上主芯片上不再有散热器，直接控制液冷块和主芯片接触。可以在液冷块上增加压力感应装置，自动检测接触压力，保证良好接触又不至于使芯片被压坏。

综上可知，通过本发明实施例的实施，至少存在以下有益效果：

本发明实施例提供了一种通信设备，在该通信设备内，液冷系统的冷液在降温设备、液冷管道及液冷块之间循环流动，液冷块通过液冷系统对通信功能件进行降温，这样，液冷系统的液冷循环路径不需要经过单板等待散热设备，解决了现有通信设备中水冷方式存在的单板经常插拔导致的冷液泄露的问题，使得水冷等液冷降温方式在通信设备领域的大面积应用成为可能。

以上仅是本发明的具体实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任意简单修改、等同变化、结合或修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种通信设备，包括：通信功能件、支撑子架、液冷系统，所述支撑子架设置有用于放置所述通信功能件的放置槽；所述液冷系统包括设置有液冷导管的液冷块、降温设备、连接所述液冷块及所述降温设备的液冷管道、以及在所述降温设备、液冷管道及液冷块的液冷导管之间循环流动的冷液，所述降温设备用于对所述冷液进行降温，并提供循环动力；所述液冷块固定在所述支撑子架上，设置于所述放置槽的周围，与所述通信功能件接触，将所述通信功能件产生的热量传导至液冷导管中循环的冷液。

2.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述液冷系统还包括液冷接头，所述液冷接头用于连接所述液冷管道与所述液冷块中的液冷导管。

3.如权利要求2所述的通信设备，其特征在于，所述液冷接头包括柔性导管。

4.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述液冷块与所述支撑子架一体成型；或者所述液冷块采用固定连接的方式固定在所述支撑子架上。

5.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述液冷管道设置在所述支撑子架内部。

6.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述支撑子架与所述液冷系统一体成型，或者，所述液冷系统一体成型。

7.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述液冷块的液冷导管为金属槽。

8.如权利要求1至7任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信功能件包括单板，所述放置槽包括单板槽，设置在所述单板槽周边的液冷块与单板的散热器软接触。

9.如权利要求1至7任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信功能件包括单板，所述放置槽包括单板槽，所述液冷块设置在相邻单板槽的中间位置，所述液冷块与单板直接接触。

10.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述液冷块设置有压力感应装置，所述压力感应装置用于检测液冷块与单板之间的接触压力。