CN114096121B - 一种对穿透式液冷电子模块排液的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对穿透式液冷电子模块排液的装置及方法，属于电子技术领域，包括插槽组件、多个插入传感器、管路、气泵、多个电磁控制阀、压力传感器、储液箱和控制器；在插槽组件上设有多个开口朝上的插槽，每个插槽能够向下插入一个穿透式液冷电子模块；每个插槽底部设有流体连接头；在插槽的底部设有插入传感器，插入传感器产生的信号送至控制器；插槽底部的流体连接头的另一端各自连接相应电磁控制阀，再经管路并联后与气泵连接，在气泵出口设有压力传感器，压力传感器与控制器连接；插槽底部的流体连接头的另一端各自连接储液箱。本发明操作简便，提高了排液效率，减轻了操作人员负担，能够防止排液操作的遗漏。

Description

一种对穿透式液冷电子模块排液的装置及方法
技术领域
本发明涉及电子技术领域，更为具体的，涉及一种对穿透式液冷电子模块排液的装置及方法。
背景技术
随着技术的不断进步，电子产品越来越呈现集成度高、体积紧凑的特点，元器件的密度不断提高，电子设备的热耗对散热的要求不断提高。自然散热或强迫风冷等方法已经不能满足散热需求。利用液体的吸热量以液体介质对电子模块进行冷却，电子产品中的采用穿透式液冷电子模块是解决散热的有效途径之一，得到较为广泛的应用。
穿透式液冷电子模块一般由内部的冷板及管路、进液口和出液口组成。电子器件与冷板紧密接触但与冷板内部液体流动的空间隔绝。穿透式液冷电子模块是集成了电子和液冷的综合体，带有用于进液流体连接器1、出液流体连接器3和电气连接器2，如图1所示。其中，进液流体连接器1和出液流体连接器3均为双向自密封，保证与外界液冷管路的快速连接与断开且流体不会泄漏。穿透式液冷电子模块插入电子设备的机箱时，在槽位结构的引导下其进液和出液的流体连接器与机箱上对应的流体连接头接通，即与机箱的液冷回路连通，液冷回路与外部的冷却系统相连，实现液冷循环散热。
当穿透式液冷电子模块在维修、库存和运输等时候，模块并没有安装在电子产品的机箱上，处于放置状态，其自密封流体连接器使得其内部的液冷管路形成与外界不相通的密闭腔体，腔体中除了空气还残留有冷却液，当温度升高时，腔体内部的压力变大，与外界形成压力差，而残液占据了可膨胀空间，极易造成穿透式液冷电子模块内部管路或空间变形等不可逆的损坏。目前采取的措施是在穿透式液冷电子模块在进液口或出液口的流体连接器上分别连接一个流体连接头，使其自密封机构完全打开，然后在流体连接头，采用压缩空气吹的方式将模块内部残液排空，然后取下流体连接头，将模块放置在包装箱内。
通常，一套电子设备中包含了较多数量的穿透式液冷电子模块，模块一旦从电子产品的机箱中取出，就需要及时排出残液。而在电子设备的研制、生产中进行调试、测试时，大量地、频繁地取出和插入模块的行为是无法避免也是较为常见的。所以，一个模块接一个模块地排液，存在耗时、耗力，批量时还极易遗漏掉一些模块未排液而发生变形损坏的事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对穿透式液冷电子模块排液的装置及方法，操作简便、效率高，能够不易出错的对批量放置的穿透式液冷电子模块进行排液，提高了排液效率，减轻了操作人员负担，能够有效防止排液操作的遗漏等。
本发明的目的是通过以下方案实现的：
一种对穿透式液冷电子模块排液的装置，包括插槽组件、多个插入传感器、管路、气泵、多个电磁控制阀、压力传感器、储液箱和控制器；在所述插槽组件上设有多个开口朝上的插槽，每个插槽能够向下插入一个穿透式液冷电子模块；每个插槽底部设有一对与穿透式液冷电子模块的进液口流体连接器和出液口流体连接器对应连接的流体连接头；在所述插槽的底部设有插入传感器，所述插入传感器产生的信号送至控制器；插槽底部的连接有进液口流体连接器的流体连接头的另一端各自连接相应电磁控制阀，再经管路并联后与气泵连接，在气泵出口设有压力传感器，压力传感器与控制器连接；插槽底部的连接有出液口流体连接器的流体连接头的另一端各自连接储液箱。
进一步地，所述气泵的数量为1个。
进一步地，所述压力传感器的数量为1个。
进一步地，所述储液箱的数量为1个。
进一步地，所述控制器的数量为1个。
一种基于如上任一所述穿透式液冷电子模块排液的装置的方法，包括步骤：
S1，当穿透式液冷电子模块从电子设备的机箱中取下后，插入插槽之中，其进液口和出液口与管路连通；
S2，控制器通过插入传感器得知此插槽有模块插入，打开气泵通往此插槽进液端的管路；
S3，然后控制器控制气泵通过进液端向模块吹气，将模块中的残留冷却液吹出，从出液端及其管路流入储液箱；
S4，控制器在吹气达到设定时间之后，关闭气泵，然后关闭该插槽进液端的电磁控制阀，残留冷却液经管路流入储液箱。
进一步地，在步骤S4之后，包括步骤S5：
S5，定期观察储液箱液位，及时将储液箱里的冷却液排空。
进一步地，控制在进液端的电磁控制阀每次只有一个打开，气泵每次只对其中一个插槽的穿透式液冷电子模块吹气。
本发明的有益效果包括：
本发明操作简便、效率高，能够不易出错的对批量放置的穿透式液冷电子模块进行排液，提高了排液效率，减轻了操作人员负担，能够防止排液操作的遗漏。
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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有穿透式液冷电子模块示意图；
图2为本发明实施例的组成及原理示意图；
图3为本发明实施例的方法步骤流程图；
图中，1-进液口流体连接器，2-电气连接器，3-出液口流体连接器。
具体实施方式
本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
实施例1：应用本实施例的前提条件是针对穿透式液冷电子模块，如图1所示。对图1所示对穿透式液冷电子模块进行排液时，本实施例提供一种对穿透式液冷电子模块排液的装置，包括插槽组件、n个插入传感器(n为正整数)、管路、一个气泵、n个电磁控制阀、一个压力传感器、一个储液箱和一个控制器组成，见图2。
在本实施例中，各部分的作用详细阐述如下：插槽组件有n个开口朝上的插槽，每个插槽可以向下插入一个穿透式液冷电子模块，每个插槽底部有一对与穿透式液冷电子模块的进液和出液流体连接器对应连接的流体连接头。每个插槽底部有一个插入传感器，该传感器产生的信号送至控制器。当穿透式液冷电子模块插入达到能与底部对应的流体连接头完全结合的位置时，插入传感器产生信号，否则不产生信号。所有插槽底部的连接模块的进液口的流体连接头的另一端各自连接一个电磁控制阀再经管路并联后与气泵相连，在气泵出口有压力传感器，控制器通过此压力传感器感知气压值，气压值过大时可及时关闭气泵，保证管路安全。而连接模块出液口的流体连接头的另一端均经过各自的管路通往储液箱。
本实施例的工作原理如下：当穿透式液冷电子模块从电子设备的机箱中取下后，插入本实施例的插槽之中，其进液口和出液口与本实施例的管路连通。控制器通过插入传感器得知此插槽有模块插入，打开气泵通往此插槽进液端的管路，然后控制器控制气泵通过进液端向模块吹气，将模块中的残留冷却液吹出，从出液端及其管路流入储液箱。控制器在吹气达到一定时间T之后，关闭气泵，然后关闭该插槽进液端的电磁控制阀。残留冷却液经管路流入储液箱，可定期观察储液箱液位，及时将储液箱里的冷却液排空。
本实施例有多个插槽，但进液端的电磁控制阀每次只有一个打开，即气泵每次只对其中一个插槽的模块吹气，防止插入多个模块时因气流分散而气压不足。在具体应用时，n和T可根据需要取值。
实施例2：在实施例1的基础上，一种基于如上所述穿透式液冷电子模块排液的装置的方法，包括步骤：
S1，当穿透式液冷电子模块从电子设备的机箱中取下后，插入插槽之中，其进液口和出液口与管路连通；
S2，控制器通过插入传感器得知此插槽有模块插入，打开气泵通往此插槽进液端的管路；
S3，然后控制器控制气泵通过进液端向模块吹气，将模块中的残留冷却液吹出，从出液端及其管路流入储液箱；
S4，控制器在吹气达到设定时间之后，关闭气泵，然后关闭该插槽进液端的电磁控制阀，残留冷却液经管路流入储液箱。
S5，定期观察储液箱液位，及时将储液箱里的冷却液排空。
本发明应用于包含某穿透式液冷电子模块的电子设备的研制和生产中，操作人员花费在模块排液操作上的时间减少25％以上，未发生一起排液失误造成的损坏事件。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。
除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种对穿透式液冷电子模块排液的装置，其特征在于，包括插槽组件、多个插入传感器、管路、气泵、多个电磁控制阀、压力传感器、储液箱和控制器；在所述插槽组件上设有多个开口朝上的插槽，每个插槽能够向下插入一个穿透式液冷电子模块；每个插槽底部设有一对与穿透式液冷电子模块的进液口流体连接器(1)和出液口流体连接器(3)对应连接的流体连接头；在所述插槽的底部设有插入传感器，所述插入传感器产生的信号送至控制器；插槽底部的连接有进液口流体连接器(1)的流体连接头的另一端通过管路各自连接相应电磁控制阀，再经管路并联后与气泵连接，在气泵出口设有压力传感器，压力传感器与控制器连接；插槽底部的连接有出液口流体连接器(3)的流体连接头的另一端各自连接储液箱。
2.根据权利要求1所述的对穿透式液冷电子模块排液的装置，其特征在于，所述气泵的数量为1个。
3.根据权利要求1所述的对穿透式液冷电子模块排液的装置，其特征在于，所述压力传感器的数量为1个。
4.根据权利要求1所述的对穿透式液冷电子模块排液的装置，其特征在于，所述储液箱的数量为1个。
5.根据权利要求1所述的对穿透式液冷电子模块排液的装置，其特征在于，所述控制器的数量为1个。
6.一种基于权利要求1～5任一所述穿透式液冷电子模块排液装置的排液方法，其特征在于，包括步骤：
S1，当穿透式液冷电子模块从电子设备的机箱中取下后，插入插槽之中，其进液口通过电磁控制阀、管路连通道气泵，其出液口通过管路连通到储液箱；
S2，控制器通过插入传感器得知此插槽有模块插入，打开气泵通往此插槽进液端的管路；
S3，控制器控制气泵通过进液端向模块吹气，将模块中的残留冷却液吹出，从出液端及其管路流入储液箱；
S4，控制器在吹气达到设定时间之后，关闭气泵，然后关闭该插槽进液端的电磁控制阀，残留冷却液经管路流入储液箱。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S4之后，包括步骤S5：
S5，定期观察储液箱液位，及时将储液箱里的冷却液排空。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，控制在进液端的电磁控制阀每次只有一个打开，气泵每次只对其中一个插槽的穿透式液冷电子模块吹气。
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