CN114423228A - 一种泵驱两相液冷散热机柜及其拆装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种泵驱两相液冷散热机柜，包括：机柜本体、以及位于机柜本体内的液冷器，其特征在于：所述机柜本体与所述液冷器滑动连接；所述液冷器内的流体冷却装置的流体进、出口均设有自密封式的流体快速接头，通过随管路系统运动的流体快速接头与固定在流体进、出口处插座的拆、接后，实现所述机柜本体内所述液冷器的取出或置入。优点是：本发明使用流体快速接头配合导轨组件的结构设计，实现了液冷散热机柜的模块化安装与使用。

Description

一种泵驱两相液冷散热机柜及其拆装方法

技术领域

本发明涉及液冷散热技术领域，具体地说是一种泵驱两相液冷散热机柜及其拆装方法。

背景技术

随着电子信息系统日益复杂，高性能集群计算、大容量数据存储、高宽带网络交换等新技术的推广和应用，现代电子设备正日益成为由高密度组装、微组装所形成的高度集成系统，热流密度的提高对电子设备的散热能力提出了新的需求。

传统的风冷散热虽然技术结构简单、冷却成本低、可靠性高，但是当电子设备热耗高、热量集中时，传统散热系统的体积很庞大,且为一体结构，无法进行拆装、维修等操作。

发明内容

本发明提供一种泵驱两相液冷散热机柜及其拆装方法，目的是至少克服上述一种技术缺陷，以实现快速拆、装，且便于维修。

为了实现上述发明目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明第一方面保护一种泵驱两相液冷散热机柜，包括机柜本体、以及位于机柜本体内的液冷器，其特征在于：所述机柜本体与所述液冷器滑动连接；所述液冷器内的流体冷却装置的流体进、出口均设有自密封式的流体快速接头，通过随管路系统运动的流体快速接头与固定在流体进、出口处插座的拆、接后，实现所述机柜本体内所述液冷器的取出或置入。

优选地，所述液冷器还包括控制单元、负载热源，所述控制单元、所述负载热源、所述流体冷却装置从上至下依次设置，且所述控制单元、所述负载热源、所述流体冷却装置的相同两侧均设有滑轨组件，用于从所述机柜本体中取出或置入；

其中，所述机柜本体为一面开口的六面体中空结构，使得所述液冷器从开口侧取出或置入。

优选地，所述滑轨组件包括导轨、滑块、导轨过渡板，所述导轨内侧与所述滑块滑动连接、外侧与所述导轨过渡板的内侧固定连接，所述导轨过渡板的外侧与所述机柜本体上的柜板螺纹连接；

其中，所述滑块与所述液冷器螺钉连接。

优选地，所述滑块与所述控制单元或负载单元或所述流体冷却装置的外壁螺钉连接。

优选地，所述控制单元用于实现循环工质的温度控制，且通过调节电流大小实现泵和风机的运行控制。

优选地，所述流体冷却装置通过工质的循环实现对电子设备热源的冷却。

本发明第二方面保护如第一方面所述一种泵驱两相液冷散热机柜的拆装方法，包括安装步骤与拆分步骤：

安装步骤：将由控制单元、负载热源、流体冷却装置构成的液冷器从开口侧滑动安装至机柜本体，然后将流体快速接头插入固定在流体进、出口处的插座上；

拆分步骤：将机柜本体上的背板拆开后，将流体快速接头从固定在流体进、出口处的插座上拔下，然后将液冷器从开口侧滑出机柜本体。

本发明的一种泵驱两相液冷散热机柜及其拆装方法，其优点是：本发明中在流体进、出口处插座处使用自密封式的流体快速接头，使得需要增减相关单元(如负载单元)时，服务器仍然可保持工作状态，而将流体快速接头快速拆、装即可完成，避免传统中需要服务器停止工作才能进行相关操作以达到增减相关单元的目的，本发明节省时间、且操作方便，适用性强，便于推广；

另外，通过各单元与机柜本体之间的滑动连接方式，以实现了模块化的拆装，方便简单、有效，成本相比传统方式更加低廉。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种泵驱两相液冷散热机柜的部分立体结构示意图；

图2为本发明一种泵驱两相液冷散热机柜的立体结构示意图；

图3、图4分别为本发明一种泵驱两相液冷散热机柜上去掉部分结构后的立体结构示意图；

图5、图6为一种滑轨组件不同视角的立体结构示意图；

图7、图8为另一种滑轨组件不同视角的立体结构示意图；

其中：

机柜本体10、减震器11、开口12；

液冷器20、流体冷却装置21、流体快速接头22、插座23、控制单元24、负载热源25；

滑轨组件30、导轨31、滑块32、导轨过渡板33。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

为实现对液冷散热机柜的模块化拆装，本发明提供如图1-图4所示的一种泵驱两相液冷散热机柜，包括：机柜本体10、以及位于机柜本体10内的液冷器20，其特征在于：所述机柜本体10与所述液冷器20滑动连接；所述液冷器20内的流体冷却装置21的流体进、出口均设有自密封式的流体快速接头22，通过随管路系统运动的流体快速接头22与固定在流体进、出口处插座23的拆、接后，实现所述机柜本体10内所述液冷器20的取出或置入。

流体快速接头22为可在市场上购买获得的结构，实现自密封效果的同时可实现快拆、快装；所述机柜本体10的底部设有减震器11用于实现对整机的减振抗冲。

在具体实现过程中，所述液冷器20还包括控制单元24、负载热源25，所述控制单元24、所述负载热源25、所述流体冷却装置21从上至下依次设置，且所述控制单元24、所述负载热源25、所述流体冷却装置21的相同两侧均设有滑轨组件30，用于从所述机柜本体10中取出或置入；

其中，所述机柜本体10为一面开口12的六面体中空结构，使得所述液冷器20从开口12侧取出或置入；

所述控制单元24用于实现循环工质的温度控制，且通过调节电流大小实现泵和风机的运行控制；所述负载热源25是需要散热的部件；所述流体冷却装置21通过工质的循环实现对电子设备热源的冷却；而流体进、出口处插座23主要位于负载单元上。

其中，所述流体冷却装置21包括工质泵、蒸发器、冷凝器、回热器、储液器、过滤器、温度传感器、压力传感器、流量计等等；

而工质泵是系统的动力核心，用于提供回路内工质运行所需的动力；蒸发器采用微通道冷板(环路热管)的形式与板卡耦合换热，用于收集板卡工作时的热耗及对板卡精确控温；冷凝器用于将系统的废热排散至热沉，其表面与负载单元贴合，热量由内部微通道中的冷却液带走，通过管路将进出口串联到系统中；回热器用于将进入蒸发器单元的工质加热至饱和态(气液两相态)，从而可以确保蒸发器单元中各板卡的精确控温，通过管路将进出口串联到系统中；储液器是系统的控温单元，通过精确控制储液器的温度可实现蒸发器单元的控温，此外在系统运行工况变化时，内部工质的相变会使得体积发生大幅变化，此时储液器应能够提供系统所需的工质或容纳系统多余的工质，通过管路将进出口串联到系统中；过滤器位于储液器出口和机械泵入口之间，用于过滤系统中的残余杂质；温度传感器对系统温度进行监控，在各个主要部件的进出口都布置热电偶以监控工质在其中的流动状态；压力传感器测量系统的阻力，即机械泵进出口的压差；流量计检测系统的流量。

在具体实现过程中，根据图5-图8所示，所述滑轨组件30包括导轨31、滑块32、导轨过渡板33，所述导轨31与所述滑块32滑动适配连接、且其外侧与所述导轨过渡板33的内侧固定连接，所述导轨过渡板33的外侧与所述机柜本体10上的柜板螺纹连接；其中，所述滑块32与所述液冷器20螺钉连接。更具体地，所述滑块32的高度、深度均与所述导轨31上滑槽的高度、深度适配，便于所述滑块32沿所述导轨31内的滑槽滑动。

而在实现时，所述滑块32与所述控制单元24或负载单元或所述流体冷却装置21的外壁螺钉连接；

所述控制单元24上连接的滑轨组件30中的导轨过渡板33、所述负载热源25上连接的滑轨组件30中的导轨过渡板33、所述流体冷却装置21上连接的滑轨组件30中的导轨过渡板33结构、大小可不同，具体根据所述控制单元24、所述负载热源25、所述流体冷却装置21的需求而定；目的是使得导轨过渡板33与所述机柜本体10连接稳定的同时减轻整体结构重量。进一步地，所述负载热源25上连接的滑轨组件30中的导轨过渡板33、所述流体冷却装置21上连接的滑轨组件30中的导轨过渡板33的横截面构造均为“几”型，且该“几”的开口12端背离所述滑轨组件30，为便于增加所述负载单元的个数，每个所述负载单元的两侧设一所述滑轨组件30。所述控制单元24上连接的滑轨组件30中的导轨过渡板33的横截面构造为“T”型，且长边与所述滑轨组件30连接。

在实现拆装时，具体步骤如下：

安装步骤：将由控制单元24、负载热源25、流体冷却装置21构成的液冷器20从开口12侧利用滑轨组件30滑动安装至机柜本体10，然后将流体快速接头22插入固定在流体进、出口处的插座23上，然后将机柜本体10背离开口12侧的背板安装即可进行后续运行操作；

拆分步骤：将机柜本体10上的背板拆开后，将流体快速接头22从固定在流体进、出口处的插座23上拔下，然后将液冷器20从开口12侧滑出机柜本体10即可。

上述操作中，由于滑块32与液冷器20螺钉连接，导轨31与机柜本体10螺钉连接，因此，将带有滑块32的液冷器20顺着机柜本体10内的导轨31滑动，以达到滑进安装或滑出拆分的目的。

本发明中未明确说的结构、步骤、原理等均为本领域技术人员根据常规技术手段可获得的，因此不做赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种泵驱两相液冷散热机柜，包括机柜本体(10)、以及位于机柜本体(10)内的液冷器(20)，其特征在于：所述机柜本体(10)与所述液冷器(20)滑动连接；所述液冷器(20)内的流体冷却装置(21)的流体进、出口均设有自密封式的流体快速接头(22)，通过随管路系统运动的流体快速接头(22)与固定在流体进、出口处插座(23)的拆、接后，实现所述机柜本体(10)内所述液冷器(20)的取出或置入。

2.根据权利要求1所述一种泵驱两相液冷散热机柜，其特征在于：所述液冷器(20)还包括控制单元(24)、负载热源(25)，所述控制单元(24)、所述负载热源(25)、所述流体冷却装置(21)从上至下依次设置，且所述控制单元(24)、所述负载热源(25)、所述流体冷却装置(21)的相同两侧均设有滑轨组件(30)，用于从所述机柜本体(10)中取出或置入；

其中，所述机柜本体(10)为一面开口(12)的六面体中空结构，使得所述液冷器(20)从开口(12)侧取出或置入。

3.根据权利要求2所述一种泵驱两相液冷散热机柜，其特征在于：所述滑轨组件(30)包括导轨(31)、滑块(32)、导轨过渡板(33)，所述导轨(31)内侧与所述滑块(32)滑动连接、外侧与所述导轨过渡板(33)的内侧固定连接，所述导轨过渡板(33)的外侧与所述机柜本体(10)上的柜板螺纹连接；

其中，所述滑块(32)与所述液冷器(20)螺钉连接。

4.根据权利要求3所述一种泵驱两相液冷散热机柜，其特征在于：所述滑块(32)与所述控制单元(24)或负载单元或所述流体冷却装置(21)的外壁螺钉连接。

5.根据权利要求2所述一种泵驱两相液冷散热机柜，其特征在于：所述控制单元(24)用于实现循环工质的温度控制，且通过调节电流大小实现泵和风机的运行控制。

6.根据权利要求2所述一种泵驱两相液冷散热机柜，其特征在于：所述流体冷却装置(21)通过工质的循环实现对电子设备热源的冷却。

7.如权利要求2-6任一所述一种泵驱两相液冷散热机柜的拆装方法，其特征在于：包括安装步骤与拆分步骤：

安装步骤：将由控制单元(24)、负载热源(25)、流体冷却装置(21)构成的液冷器(20)从开口(12)侧滑动安装至机柜本体(10)，然后将流体快速接头(22)插入固定在流体进、出口处的插座(23)上；

拆分步骤：将机柜本体(10)上的背板拆开后，将流体快速接头(22)从固定在流体进、出口处的插座(23)上拔下，然后将液冷器(20)从开口(12)侧滑出机柜本体(10)。

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