CN110769661A - 一种对撞型机柜用液冷系统 - Google Patents
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Abstract
一种对撞型机柜用液冷系统，包括机柜，该机柜包括多个机箱单元，所述机柜背部安装有一体集中式分水器，一体集中式分水器内部设有相互独立设置的供液通道和出液通道，一体集中式分水器上设有多个与机箱单元一一对应的插头组件，每个插头组件包括与供液通道连通的供液插头以及与出液通道连通的出液插头，每个机箱单元上设有与该供液插头插接配合的供液插座以及与出液插头插接配合的出液插座，该供液插座通过分布在机箱单元中的散热通道与出液插座连通。本发明通过一体集中式分水器实现对各机箱单元的循环供液，节省液冷装置占用的空间，减少了外部管路布设，规避以往电子机柜设备线缆与水管一起走线的风险。
Description
技术领域
本发明属于机柜冷却系统技术领域，特别涉及一种对撞型机柜用液冷系统。
背景技术
随着工业电子的快速发展，大型电力电子设备在各行业的应用越来越广泛，而电力电子设备在运行过程中会产生大量热量，目前普遍采用液冷的方式，冷却液在流动过程中将功率器件产生的热量带出机柜，保证电力电子设备的正常运行，是当前较高效、可行的散热方案，有着广阔的应用前景。
随着电力电子设备的功率等级越来越高，发热量越来越大，因此对电子设备散热性能的要求也在日益提高。与此同时对设备体积要求越来越苛刻，现有电子机柜的液冷系统多采用管路布局来给各个机箱单元分配冷却液，导致机柜后面板需设置管路，并且机柜在包括多个机箱单元的情况下则需设置更为交错复杂的管路；而电子机柜的背部遍布电连接器，现有冷却系统会为机柜骨架设计、设备走线和安装维护引入很多困难，不适合线缆量较大的设备，加上线缆与水管一起走，风险较大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种对撞型机柜用液冷系统，其解决了线缆量较大的设备难以布设冷却管路以及冷却管路与线缆未隔离布置容易导致冷却液溢漏出现安全事故的技术问题。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种对撞型机柜用液冷系统，包括机柜，该机柜包括多个机箱单元，所述机柜背部安装有一体集中式分水器，一体集中式分水器内部设有相互独立设置的供液通道和出液通道，一体集中式分水器上设有多个与机箱单元一一对应的插头组件，每个插头组件包括与供液通道连通的供液插头以及与出液通道连通的出液插头，每个机箱单元上设有与该供液插头插接配合的供液插座以及与出液插头插接配合的出液插座，供液插座通过分布在机箱单元中的散热通道与出液插座连通。
本发明的目的还采用以下技术措施来进一步实现。
前述的液冷系统，其中一体集中式分水器的顶部设有与供液通道连通的总进口连接器以及与出液通道连通的总出口连接器。
前述的液冷系统，其中机箱单元通过导轨在机柜内抽拉滑动设置。
前述的液冷系统，其中每个插头组件中的供液插头和出液插头之间设有安装于一体集中式分水器上的导销，从而实现对每个机箱单元的独立引导定位。
前述的液冷系统，其中导销的长度大于供液插头及出液插头的长度从而起到预先引导作用。
前述的液冷系统，其中一体集中式分水器上设有多个用于和机柜固定装配的固定孔。
借由上述技术方案，本发明与现有技术相比至少具备以下有益效果：
1、本发明中的一体集中式分水器可对多个机箱单元提供和回收冷却液，并实现对各机箱的单独供液，由于集中式分水器的结构设计为一体化设计，节省液冷装置占用的空间，有效提高机柜空间利用率。
2、一体集中式分水器与机箱单元之间通过盲插式流体连接器进行密封连通，而且整个液冷系统无管路连接，减少泄漏点，降低冷却液泄露风险，规避以往电子机柜设备线缆与水管一起走线的风险。
3、本发明中的机箱单元均是通过其自身设置的滑轨以抽拉滑动的方式设置于机柜内，因此在需要对某个机箱单元进行维护时，只需要将该机箱单元抽出即可，并且抽出后该机箱单元上的供出液插座以及对应分水器上的插头组件会自动断开以防止泄露，且不会影响其它正常运行的机箱单元内的冷却循环功能。
4、为了增加机箱单元的抽拉次数以及保证机箱单元背部的各插座准确与分水器上的插头组件相插接配合，在分水器上对应每个机箱单元的位置上增设导销，实现对单个机箱单元的独立引导定位，也对各插头插座起到了保护作用，增加整个液冷系统的使用寿命。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一种对撞型机柜用液冷系统的立体结构图。
图2是图1的侧视图。
图3是本发明中一体集中式分水器的立体结构示意图。
图4是本发明中一体集中式分水器的剖面结构示意图。
图5是图2中的A部分放大图。
图6是本发明中供液插头与供液插座的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
请参阅图1至图6，本发明一种对撞型机柜用液冷系统，包括机柜1，该机柜内设有多个机箱单元11，本实施例中多个机箱单元为在竖直方向上叠放，机柜背部安装有一体集中式分水器2，一体集中式分水器2内部设有供液通道21和出液通道22，一体集中式分水器的顶部设有与供液通道21连通的总进口连接器23以及与出液通道22连通的总出口连接器24，一体集中式分水器上设有多个插头组件，每个插头组件对应一个机箱单元，每个插头组件包括与供液通道21连通的供液插头25以及与出液通道22连通的出液插头26；对应的，每个机箱单元11上设有与该供液插头25插接配合的供液插座12以及与出液插头26插接配合的出液插座13，而每个机箱单元上的供液插座12通过分布在该机箱单元中的散热通道与出液插座13连通。
一体集中式分水器通过焊接成型，整体呈长条状，其上设置多个固定孔27，该固定孔27配合螺栓固定在机柜背部实现可拆卸安装方式，由于采用一体化设计，节省了液冷装置占用空间。值得说明的是，一体集中式分水器是固定在机柜背部，例如固定在机柜的机架上，而不是与机箱单元固定连接。
作为优选，每个插头组件中的供液插头和出液插头之间设有安装于一体集中式分水器上的导销28，每个机箱单元11上设有与该导销28导向插接配合的销孔14，从而实现对每个机箱单元的独立引导定位。进一步的，导销28的长度大于供液插头25及出液插头26的长度，从而在供液或出液插座与其对应的插头插合之前，导销率先与销孔进行预先插合引导，确保了插座与插头的准确对接，也对插头、插座起到保护作用。
本实施例中，机箱单元11在机柜1内通过导轨进行抽拉滑动，类似于抽屉结构，该导轨可以设于机箱单元上，也可以设于机柜上。在机箱单元接近供液插头和出液插头时由导销进行预先引导，供液插头和出液插头与其对应的插座在对撞安装后实现导通，使分水器中的冷却液流入机箱单元，形成闭合循环回路。而为了便于机箱单元11与一体集中式分水器2完成对撞安装，各插头、插座优选具备径向浮动功能的流体连接器。
结合图6，本实施例中每个供液插头25与其对应的供液插座12组成一个供液流体连接器，每个出液插头与其对应的出液插座组成一个出液流体连接器，供液流体连接器和出液流体连接器均采用现有盲插式流体连接器；由于一体集中式分水器与机箱单元之间通过多对相互配合的盲插式流体连接器实现连通和断开，则在各插头和其对应插座断开时可分别对流体进行密封，保证流体不外泄，且外部流体也不能进入连接器内部。供液插座与供液插头在插合导通后，冷却液从一体集中式分水器中流入各机箱单元进行散热，当维护其中某个机箱单元时，整个机柜无需停机，可对该单个机箱单元抽出后进行调试或维修，实现即插即拔的功能。
本实施例中，多个机箱单元11之间采用相互并联的方式与一体集中式分水器相连接，以降低整个液冷系统的压力损失。结合图4，供液通道21与出液通道22是相互独立设置的，多个供液插头25均与该供液通道21连通，多个出液插头26均与该出液通道22连通，使得多个机箱单元内散热通道中液压基本相同。
本发明的工作原理如下所述：
一体集中式分水器2安装在机柜1上后形成如图1所示的状态，此时各供液插头和对应的供液插座插合导通，各出液插头与对应出液插座插合导通；液冷系统运转过程中，冷却液经总进口连接器23进入分水器内部的供液通道21，然后经过各供液插头为对应的机箱单元提供冷却液，每个机箱单元的侧壁均分布有散热通道，冷却液流经散热通道带走机箱单元内部电子元器件的热量，从出液插头流回至一体集中式分水器内部的出液通道22，最后冷却液经总出口连接器24流出至液冷源实现循环冷却。由于一体集中式分水器与机箱单元之间无管路连接，仅为通过流体连接器实现密封连通，减少了泄露点，降低了冷却液泄露的风险，规避了以往电子机柜设备线缆与水管一起走线的风险，在高密度线缆、高功率机柜的应用领域中具备极佳的优势。
在其它实施例中，插头组件也可以安装在机箱单元上，此时供液及出液插座则设于一体集中式分水器上；多个机箱单元可以在水平方向上排列设置，此时一体集中式分水器则由立式安装方式转换为卧式安装方式；一体集中式分水器也可以安装在机柜两侧部；一体集中式分水器也可以同时为两个机柜提供循环冷却液，例如图2，两个机柜可以背靠背方式设置，此时一体集中式分水器分别通过两侧固定孔与两个机柜连接，并在一体集中式分水器上增设与供液通道连通并用于与另一机柜内机箱单元上的插座对应的供液插头。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种对撞型机柜用液冷系统，包括机柜，该机柜包括多个机箱单元，其特征在于：所述机柜背部安装有一体集中式分水器，一体集中式分水器内部设有相互独立设置的供液通道和出液通道，一体集中式分水器上设有多个与机箱单元一一对应的插头组件，每个插头组件包括与供液通道连通的供液插头以及与出液通道连通的出液插头，每个机箱单元上设有与该供液插头插接配合的供液插座以及与出液插头插接配合的出液插座，该供液插座通过分布在机箱单元中的散热通道与出液插座连通。
2.根据权利要求1所述的一种对撞型机柜用液冷系统，其特征在于：一体集中式分水器的顶部设有与供液通道连通的总进口连接器以及与出液通道连通的总出口连接器。
3.根据权利要求2所述的一种对撞型机柜用液冷系统，其特征在于：所述机箱单元通过导轨在机柜内抽拉滑动设置。
4.根据权利要求3所述的一种对撞型机柜用液冷系统，其特征在于：每个插头组件中的供液插头和出液插头之间设有安装于一体集中式分水器上的导销，从而实现对每个机箱单元的独立引导定位。
5.根据权利要求4所述的一种对撞型机柜用液冷系统，其特征在于：所述导销的长度大于供液插头及出液插头的长度从而起到预先引导作用。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种对撞型机柜用液冷系统，其特征在于：所述一体集中式分水器上设有多个用于和机柜固定装配的固定孔。
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