CN114217679B - 散热系统及机箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种散热系统及机箱，涉及散热设备技术领域，以在一定程度上解决循环泵中进入气泡，导致循环泵产生气蚀，影响循环泵使用寿命的问题。本发明提供的散热系统，包括循环泵、蒸发器组件以及冷凝器组件；冷凝器组件的出口与循环泵的入口相连通，循环泵的出口与蒸发器组件的入口相连通，蒸发器组件的出口与冷凝器组件的入口相连通；蒸发器组件的水平高度高于冷凝器组件的水平高度，冷凝器组件的水平高度高于循环泵的入口的水平高度。

Description

散热系统及机箱

技术领域

本发明涉及散热设备技术领域，尤其是涉及一种散热系统及机箱。

背景技术

目前，流体机械泵的应用越加广泛，其中，旋转动力泵常见的形式为离心泵和轴流泵等，其转速一般在10³量级以上，具有机电效率较高、结构简单及容易微型化等优点。

但旋转动力泵的扬程受转速影响较大，不能处理粘性过大的流体，且抗气泡能力较弱，而在两相散热系统中，由于冷却介质的特殊性，因此，不可避免地会使流动的液态冷却介质中存在气泡。而过多的气泡进入动力泵中会产生气蚀，导致动力泵损坏。

因此，急需提供一种散热系统及机箱，以在一定程度上解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热系统及机箱，以在一定程度上解决循环泵中进入气泡，导致循环泵产生气蚀，影响循环泵使用寿命的问题。

本发明提供的一种散热系统，包括循环泵、蒸发器组件以及冷凝器组件；所述冷凝器组件的出口与所述循环泵的入口相连通，所述循环泵的出口与所述蒸发器组件的入口相连通，所述蒸发器组件的出口与所述冷凝器组件的入口相连通；所述蒸发器组件的水平高度高于所述冷凝器组件的水平高度，所述冷凝器组件的水平高度高于所述循环泵的入口的水平高度。

其中，本发明提供的散热系统，还包括储液箱，所述储液箱位于所述冷凝器组件与所述循环泵之间，且所述储液箱的出液端与所述循环泵的入口相连通，所述冷凝器组件的出口与所述储液箱的入口端相连通。

具体地，本发明提供的散热系统，还包括回热构件，所述回热构件位于所述循环泵与所述蒸发器组件之间，且分别与所述循环泵、所述蒸发器组件以及所述冷凝器组件相连通。

其中，所述蒸发器组件包括第一蒸发器、第二蒸发器以及第三蒸发器；所述回热构件的第一出口与第一蒸发器的进口通过连接管相连通，所述第一蒸发器的出口与第二蒸发器的进口相连通，所述第二蒸发器的出口与所述第三蒸发器的进口相连通，所述第三蒸发器的出口与所述回热构件的第一进口相连通，所述回热构件的第二出口与所述冷凝器组件的进口相连通。

具体地，所述回热构件与所述蒸发器组件之间设有温度变送器，所述循环泵的进口端设有压力变送器。

进一步地，所述冷凝器组件包括翅片构件和风扇；所述风扇与所述翅片构件相贴合，所述翅片构件形成有散热腔，所述回热构件与所述散热腔的进口相连通，所述散热腔的出口分别与所述储液箱和所述循环泵相连通。

其中，所述储液箱的入口处设有过滤件，以过滤所述散热系统内的杂质。

具体地，所述储液箱的进口连接有加注阀，用于向所述储液箱补充冷却介质。

相对于现有技术，本发明提供的散热系统具有以下优势：

本发明提供的散热系统，包括循环泵、蒸发器组件以及冷凝器组件；冷凝器组件的出口与循环泵的入口相连通，循环泵的出口与蒸发器组件的入口相连通，蒸发器组件的出口与冷凝器组件的入口相连通；蒸发器组件的水平高度高于冷凝器组件的水平高度，冷凝器组件的水平高度高于循环泵的入口的水平高度。

由此分析可知，通过循环泵的出口与蒸发器组件的入口相连通，蒸发器组件的出口与冷凝器组件的入口相连通，冷凝器组件的出口与循环泵的入口相连通，以形成循环散热系统。

由于本申请中散热系统内流动的冷却介质为两相工质，因此，当工质流动到蒸发器组件内时，工质为饱和态，即工质为蒸气和液体共存的状态，在蒸发器组件内吸热后流向冷凝器组件中，本申请基于气体和液体在管路中的分布特性，使蒸发器组件的水平高度高于冷凝器组件的水平高度，冷凝器组件的水平高度高于循环泵的入口的水平高度，从而使进入循环泵入口前的未完全冷凝的气态工质在重力(浮力)的作用下，无法完全流入循环泵，并保持在冷凝器组件中继续冷却，实现气液分离，进而能够在一定程度上避免气泡进入循环泵中造成气蚀，影响循环泵的使用寿命和效率的问题。

并且，由于本申请提供的散热系统无需再添加其他结构，仅通过使蒸发器组件的水平高度高于冷凝器组件的水平高度，冷凝器组件的水平高度高于循环泵的入口的水平高度即可实现避免气泡进入循环泵中的效果，因此，极大地降低了整体系统的空间占用和制造成本。

此外，本发明还提供一种机箱，包括基板、支架以及上述的散热系统；所述支架沿竖直方向延伸，且一端与所述基板相连接；所述循环泵以及所述储液箱均设置于所述基板上，所述冷凝器组件以及所述蒸发器组件沿竖直方向设置于所述支架上。

其中，所述支架上形成有安装插口，所述安装插口与所述蒸发器组件的对应设置。

本申请提供的机箱包括基板和支架，循环泵和储液箱设置在基板上，支架沿竖直方向延伸，且一端与基板相连接，使冷凝器组件以及蒸发器组件能够沿竖直方向依次设置，从而既能够在一定程度上避免气泡进入循环泵中，也能够节省空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本发明实施例提供的散热系统第一视角的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的散热系统第二视角的整体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的机箱的整体结构示意图。

图中：1-循环泵；2-储液箱；3-第一蒸发器；301-连接管；4-第二蒸发器；5-第三蒸发器；6-冷凝器组件；601-翅片构件；602-风扇；7-回热构件；8-加注阀；9-温度变送器；10-压力变送器；11-基板；1101-安装架；12-支架；1201-安装插口。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

如图1结合图2所示，本发明提供一种散热系统，包括循环泵1、蒸发器组件以及冷凝器组件6；冷凝器组件6的出口与循环泵1的入口相连通，循环泵1的出口与蒸发器组件的入口相连通，蒸发器组件的出口与冷凝器组件6的入口相连通；蒸发器组件的水平高度高于循环泵1的入口的水平高度。

相对于现有技术，本发明提供的散热系统具有以下优势：

本发明提供的散热系统，通过循环泵1的出口与蒸发器组件的入口相连通，蒸发器组件的出口与冷凝器组件6的入口相连通，冷凝器组件6的出口与循环泵1的入口相连通，以形成循环散热系统。

由于本申请中散热系统内流动的冷却介质为两相工质，因此，当工质流动到蒸发器组件内时，工质为饱和态，即工质为蒸气和液体共存的状态，在蒸发器组件内吸热后流向冷凝器组件6中，本申请基于气体和液体在管路中的分布特性，使蒸发器组件的水平高度高于循环泵1的入口的水平高度，冷凝器组件6的水平高度高于循环泵1的入口的水平高度，从而使进入循环泵1入口前的未完全冷凝的气态工质在重力(浮力)的作用下，无法完全流入循环泵1，并保持在冷凝器组件6中继续冷却，实现气液分离，进而能够在一定程度上避免气泡进入循环泵1中造成气蚀，影响循环泵1的使用寿命和效率的问题。

并且，由于本申请提供的散热系统无需再添加其他结构，仅通过使蒸发器组件的水平高度高于循环泵1的入口的水平高度即可实现避免气泡进入循环泵1中的效果，因此，极大地降低了整体系统的空间占用和制造成本。

此处需要补充说明的是，如图1结合图2所示，本申请中冷凝器组件6的水平高度高于循环泵1的进口的水平高度，且沿竖直方向，冷凝器组件6位于循环泵1与蒸发器组件之间。

由于蒸发器组件中流出的工质需要经过冷凝器组件6的冷却后再流向循环泵1中，因此，优选地，本申请中的冷凝器组件6的水平高度高于循环泵1的进口的水平高度，从而能够在一定程度上保证由冷凝器组件6流出的工质中的气泡上浮，进而能够进一步降低气泡进入循环泵1中的风险。

优选地，本申请提供的散热系统中的回热构件7与蒸发器组件之间设有温度变送器9，循环泵1的进口端设有压力变送器10。

由于本申请散热系统中循环管路中流通的介质为两相工质，因此，通过压力变送器10和温度变送器9能够对循环管路中的温度和压力进行实时监测，并根据检测数据调整系统内的温度和压力，从而提高整体散热系统的稳定性。必要时，可在系统内外接控制板卡，以实现本申请提供的散热系统的闭环控制。

并且，如图1-图2所示，由于本申请中的第一蒸发器3、第二蒸发器4以及第三蒸发器5沿竖直方向间隔设置，且第一蒸发器3、第二蒸发器4以及第三蒸发器5通过连接管301串联于散热系统中，使得第一蒸发器3中的工质与第三蒸发器5中的工质状态不同，因此，通过设置的温度变送器9和压力变送器10能够对散热系统内工质的温度和压力进行检测，从而根据检测的数据改变工质状态，进而能够在一定程度上保证整体散热系统的散热效果。

此处需要补充说明的是，优选地，本申请中储液箱2的入口处设有过滤件，通过设置的过滤件能够过滤散热系统内的杂质，从而能够在一定程度上避免系统内杂质进入循环泵1中，进而在一定程度上提升循环泵1的使用寿命。

其中，如图1结合图2所示，本发明提供的散热系统，还包括储液箱2，储液箱2位于冷凝器组件6与循环泵1之间，且储液箱2的出液端与循环泵1的入口相连通，冷凝器组件6的出口与储液箱2的入口端相连通。

通过在冷凝器组件6和循环泵1之间设置储液箱2，冷凝器组件6流出的工质首先进入储液箱2中，再由储液箱2流出至循环泵1中，从而通过储液箱2能够滤出液态工质中夹杂的气泡，进而能够进一步地保证流向循环泵1的工质为纯液态工质。

具体地，如图1结合图2所示，本发明提供的散热系统，还包括回热构件7，回热构件7位于循环泵1与蒸发器组件之间，且与循环泵1、蒸发器组件以及冷凝器组件6相连通。

如图1结合图2可知，由循环泵1输出的工质首先进入回热构件7，再由回热构件7流向第一蒸发器3，由第一蒸发器3流出的工质流向第二蒸发器4，由第二蒸发器4流出的工质流向第三蒸发器5，由第三蒸发器5流出的工质携带全部蒸发器组件的热量再次回到回热构件7中，部分热量对由循环泵1输入回热构件7内的工质进行加热，并使工质达到饱和态，而由蒸发器组件回流到回热构件7中的工质流向冷凝器组件6，经过冷凝器组件6的冷却进入储液箱2，再由储液箱2流向循环泵1，完成散热循环。

进一步地，如图1结合图2所示，冷凝器组件6包括翅片构件601和风扇602；风扇602与翅片构件601相贴合，且翅片构件601形成有散热腔，回热构件7与散热腔的进口相连通，散热腔的出口分别与所述储液箱2和循环泵1相连通。

由回热构件7流出的工质进入翅片构件601中，且本申请中的翅片构件601还具有用于增加散热面积的多个间隔设置的翅片。因此，进入翅片构件601中的工质所携带的热量能够获得散发，并且，由于本申请中风扇602与翅片构件601相贴合，因此，能够将热量快速地带走，提升散热效率。

更进一步地，如图1结合图2所示，储液箱2的进口连接有加注阀8，用于向储液箱2补充冷却介质。

由于在散热循环过程中会产生一定的工质损耗，因此，通过设置的加注阀8能够快速向散热系统内补充工质，从而保证整体散热系统的稳定性。

此处需要补充说明的是，由于本申请中设有压力变送器10，因此，当系统内的压力不足或产生较大变化时，则可通过压力变送器10获知的数据判断是否需要补充工质，从而能够保证整体系统的稳定性。

此外，如图3所示，本申请还提供一种机箱，包括基板11、支架12以及上述的散热系统；循环泵1以及储液箱2均设置于基板11上，冷凝器组件6以及蒸发器组件沿竖直方向设置于支架12上。

本申请提供的机箱包括基板11和支架12，循环泵1和储液箱2设置在基板11上，支架12沿竖直方向延伸，使冷凝器组件6以及蒸发器组件能够沿竖直方向依次设置，从而既能够在一定程度上避免气泡进入循环泵1中，也能够节省空间。

此处需要补充说明的是，如图1-图3所示，本申请中基板11上设有安装架1101，且安装架1101沿竖直方向延伸，储液箱2设置在安装架1101上。

优选地，如图3所示，支架12上形成有多个安装插口1201，多个安装插口1201与蒸发器组件的数量对应设置。

本申请中的蒸发器组件包括第一蒸发器3、第二蒸发器4以及第三蒸发器5，因此，本申请的支架12上形成有三个安装插口1201，从而能够使第一蒸发器3、第二蒸发器4以及第三蒸发器5稳定且快速地与支架12相连接。

此处需要补充说明的是，本申请中的蒸发器组件的数量可根据具体情况设置，如图1-图3所示的蒸发器组件的数量仅为其中一种实施方式，对蒸发器组件的数量不做具体限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种散热系统，其特征在于，包括循环泵、蒸发器组件、回热构件、以及冷凝器组件；

所述冷凝器组件的出口与所述循环泵的入口相连通，所述循环泵的出口与所述蒸发器组件的入口相连通，所述蒸发器组件的出口与所述冷凝器组件的入口相连通；

所述蒸发器组件的水平高度高于所述冷凝器组件的水平高度，所述冷凝器组件的水平高度高于所述循环泵的入口的水平高度；

所述回热构件与所述蒸发器组件之间设有温度变送器，所述蒸发器组件包括第一蒸发器、第二蒸发器以及第三蒸发器；

所述回热构件的第一出口与所述第一蒸发器的进口通过连接管相连通，所述第一蒸发器的出口与所述第二蒸发器的进口相连通，所述第二蒸发器的出口与所述第三蒸发器的进口相连通，所述第三蒸发器的出口与所述回热构件的第一进口相连通，所述回热构件的第二出口与所述冷凝器组件的进口相连通；

所述第一蒸发器、所述第二蒸发器以及所述第三蒸发器沿竖直方向间隔设置，且所述第一蒸发器、所述第二蒸发器以及所述第三蒸发器通过连接管串联于散热系统中；

工质首先进入所述回热构件，再由所述回热构件流向所述第一蒸发器，由所述第一蒸发器流出的工质流向所述第二蒸发器，由所述第二蒸发器流出的工质流向所述第三蒸发器，由所述第三蒸发器流出的工质携带热量再次回到所述回热构件。

2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，还包括储液箱，所述储液箱位于所述冷凝器组件与所述循环泵之间，且所述储液箱的出液端与所述循环泵的入口相连通，所述冷凝器组件的出口与所述储液箱的入口端相连通。

3.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述回热构件位于所述循环泵与所述蒸发器组件之间，且分别与所述循环泵、所述蒸发器组件以及所述冷凝器组件相连通。

4.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述冷凝器组件包括翅片构件和风扇；

所述风扇与所述翅片构件相贴合，所述翅片构件形成有散热腔，所述回热构件与所述散热腔的进口相连通，所述散热腔的出口分别与所述储液箱和所述循环泵相连通。

5.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述储液箱的入口处设有过滤件，以过滤所述散热系统内的杂质。

6.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述储液箱的进口连接有加注阀，用于向所述储液箱补充冷却介质。

7.一种机箱，其特征在于，包括基板、支架以及上述权利要求2-6中任一项所述的散热系统；

所述支架沿竖直方向延伸，且一端与所述基板相连接；

所述循环泵以及所述储液箱均设置于所述基板上，所述冷凝器组件以及所述蒸发器组件沿竖直方向设置于所述支架上。

8.根据权利要求7所述的机箱，其特征在于，所述支架上形成有安装插口，所述安装插口与所述蒸发器组件的对应设置。

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