CN115426830A - 一种面向液冷式散热电子设备的放液装置及放液方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种面向液冷式散热电子设备的放液装置及方法，解决电子设备液冷模块的放液问题。根据电子设备液冷模块的结构特点及外形尺寸，通过设计与之配套的结构及液冷接头，利用模块内部液冷介质的自身重力，实现液冷模块的放液；通过集成式设计，满足不同类型及不同尺寸的液冷模块放液需求；通过设计储液结构，满足液冷模块多频次连续放液需求。
Description
技术领域
本发明属于液冷热控技术领域，具体涉及一种电子设备放液装置及方法。
背景技术
随着半导体行业的发展，电子设备芯片的集成度越来越高，芯片的热耗和热流密度也越来越高。对可靠性要求非常高的电子设备，如战斗机上的雷达与电子战设备、舰船上的雷达与通信设备、大型地面雷达等，通常采用液体冷却的散热方式，以保证电子设备稳定运行在合适的温度范围内，避免芯片温度过高，导致电子设备运行不正常。
电子设备的模块化设计程度越来越高，很多高热耗模块普遍采用穿透式液冷散热，如有源相控阵雷达中的处理模块、电源模块等；模块内部设计流道，并通过一进一出两个液冷接头与液冷机箱或者机柜上的总液冷通路相连。电子设备在使用维护过程中，通常需要拔出液冷模块，以便进行软件升级、排故维修等操作。液冷模块拔出后，模块内部充满了冷却介质，如去离子蒸馏水、乙二醇等。由于冷却介质与液冷模块冷板的热膨胀系数不同，如果环境温度急剧由冷转热，如从冬天寒冷的室外转移到温暖的室内，会导致模块冷板内部的冷却介质膨胀，冷板内部压力增高。如果压力增高到一定程度，就导致液冷模块的液冷接头损坏、模块冷板变形或者开裂等严重后果，使模块无法正常工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种面向液冷式散热电子设备的放液装置及方法，解决电子设备液冷模块的放液问题。根据电子设备液冷模块的结构特点及外形尺寸，通过设计与之配套的结构及液冷接头，利用模块内部液冷介质的自身重力，实现液冷模块的放液；通过集成式设计，满足不同类型及不同尺寸的液冷模块放液需求；通过设计储液结构，满足液冷模块多频次连续放液需求。
本发明提供的一种面向液冷式散热电子设备的放液装置，包括：盒盖(1)、放液盒(2)、储液盒(3)，如图1所示。
盒盖(1)包括把手(4)、上盖(5)和搭扣挂钩(6)，如图2所示。上盖(5)为空心结构，减轻重量；通过把手(4)可以便捷运输放液装置。
放液盒(2)包括组合导轨(7)、液冷插座(8)、导向销套(9)、搭扣挂链(10)、放液盒体(11)，如图3所示。电子设备的液冷模块通过组合导轨(7)滑入放液盒，导向销套(9)与液冷模块的导向销配合，以保证液冷插座(8)与液冷模块液冷插头顺利对插。放液盒体(11)侧壁上设计有排液孔，用于排出储液盒(3)内部的冷却介质，排液孔附近设计排液标识，用于标识排液孔位置。放液盒体(11)上表面设计有液冷模块名称标识，用于标识不同液冷模块对应的放液槽位，避免模块误插。
储液盒(3)包括大密封圈(12)、储液盒体(13)、小密封圈(14)、观察窗(15)，如图4所示。大密封圈(12)用于储液盒体(13)和放液盒体(11)之间的密封，小密封圈(14)用于储液盒体(13)和观察窗(15)之间的密封；观察窗(15)选用有机玻璃等透明材料，且在结构外表面上设计容积标识，用以观察储液盒内部冷却介质的液位。
盒盖(1)与放液盒(2)通过搭扣挂钩(6)和搭扣挂链(10)连接，液冷模块放液时需拆盒盖，模块放完液后，需盖上盒盖，避免异物杂质进入放液装置内部，污染液冷插座(8)，防止造成后续放液时发生漏液故障；放液盒(2)与储液盒(3)通过螺钉连接，连接固定后不再拆开。
组合导轨(7)、导向销套(8)、液冷插座(9)的尺寸大小及相对位置可根据不同类型放液模块的结构与尺寸相应调整，以便完全适配液冷模块放液；
放液盒(2)内部可设计多个放液槽位，以满足不同型号液冷模块的放液需求，多个放液槽位可以平行排布，也可以正交排布；
组合导轨(7)需采用耐磨的非金属材料，如聚四氟乙烯、碳纤维、高强塑料等，既满足长时间可靠导向作用，又避免与液冷模块的金属本体过度摩擦，损坏模块金属本体。
本发明提供的一种面向液冷式散热电子设备的放液方法，该方法基于上述面向液冷式散热电子设备的放液装置实现，该方法使用的液冷模块(20)的结构如图5所示，包括模块本体(16)、液冷插头(17)、导向销(18)、连接器(19)；当液冷模块(20)从电子设备上拔出后，模块本体(16)内部冷板内部充满冷却介质；该方法步骤如下：
步骤1、放液操作：打开放液装置的盒盖(1)，将液冷模块(20)倒立，使液冷插头(17)朝下，将液冷模块(20)对准放液盒(2)上的组合导轨(7)，平稳落下；液冷模块(20)底部的导向销(18)与放液盒(2)上的导向销套(9)接触插合，使液冷模块(20)的液冷插头(17)与放液盒(2)上的液冷插座(8)准确插合；待导向销(18)与导向销套(9)插合到位，液冷插头(17)与液冷插座(8)对接完成；液冷模块(20)冷板内部的冷却介质在自身重力作用下，通过液冷插头(17)和液冷插座(8)组成的液冷接头，垂直向下流入储液盒(3)；待冷却介质不再流下，平稳拔出液冷模块(20)，完成放液工作。
步骤2、排液操作：经过一段时间使用后，储液盒(3)内部的冷却介质积累一定的体积，需要及时排出。排液时，将放液盒(2)和储液盒(3)倾斜90度，使放液盒(2)侧壁的排液孔朝下，储液盒(3)内部的冷却介质通过排液通道流出放液装置，排液示意见图7所示，放液盒(2)的阴影部分是其侧壁，侧壁形成中空结构，内有排液通道，排液通道与储液盒(3)连通。
本发明的有益效果是：
本发明装置结构简易，操作方便，解决了液冷式散热电子设备的放液问题。根据电子设备液冷模块的结构特点及外形尺寸，通过设计与之配套的结构及液冷接头，利用模块内部液冷介质的自身重力，实现液冷模块的放液；通过集成式设计，满足不同类型及不同尺寸的液冷模块放液需求；通过设计储液结构，满足液冷模块多频次连续放液需求。
附图说明
图1放液装置
图2盒盖
图3放液盒
图4储液盒
图5液冷模块示意图
图6液冷模块放液示意图
图7排液示意图
1.盒盖；2.放液盒；3.储液盒；4.把手；5.上盖；6.搭扣挂钩；7.组合导轨；8.液冷插座；9.导向销套；10.搭扣挂链；11.放液盒体；12.大密封圈；13.储液盒体；14.小密封圈；15.观察窗；16.模块本体；17.液冷插头；18.导向销；19.连接器；20.液冷模块；21.放液装置(去除盒盖)。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明提供的一种面向液冷式散热电子设备的放液装置，包括：盒盖(1)、放液盒(2)、储液盒(3)，如图1所示。
盒盖(1)包括把手(4)、上盖(5)和搭扣挂钩(6)，如图2所示。上盖(5)为空心结构，减轻重量；通过把手(4)可以便捷运输放液装置。
放液盒(2)包括组合导轨(7)、液冷插座(8)、导向销套(9)、搭扣挂链(10)、放液盒体(11)，如图3所示。电子设备的液冷模块通过组合导轨(7)滑入放液盒，导向销套(9)与液冷模块的导向销配合，以保证液冷插座(8)与液冷模块液冷插头顺利对插。放液盒体(11)侧壁上设计有排液孔，用于排出储液盒(3)内部的冷却介质，排液孔附近设计排液标识，用于标识排液孔位置。放液盒体(11)上表面设计有液冷模块名称标识，用于标识不同液冷模块对应的放液槽位，避免模块误插。
储液盒(3)包括大密封圈(12)、储液盒体(13)、小密封圈(14)、观察窗(15)，如图4所示。大密封圈(12)用于储液盒体(13)和放液盒体(11)之间的密封，小密封圈(14)用于储液盒体(13)和观察窗(15)之间的密封；观察窗(15)选用有机玻璃等透明材料，且在结构外表面上设计容积标识，用以观察储液盒内部冷却介质的液位。
盒盖(1)与放液盒(2)通过搭扣挂钩(6)和搭扣挂链(10)连接，液冷模块放液时需拆盒盖，模块放完液后，需盖上盒盖，避免异物杂质进入放液装置内部，污染液冷插座(8)，防止造成后续放液时发生漏液故障；放液盒(2)与储液盒(3)通过螺钉连接，连接固定后不再拆开。
组合导轨(7)、导向销套(9)、液冷插座(8)的尺寸大小及相对位置可根据不同类型放液模块的结构与尺寸相应调整，以便完全适配液冷模块放液；
放液盒(2)内部可设计多个放液槽位，以满足不同型号液冷模块的放液需求，多个放液槽位可以平行排布，也可以正交排布；
组合导轨(7)需采用耐磨的非金属材料，如聚四氟乙烯、碳纤维、高强塑料等，既满足长时间可靠导向作用，又避免与液冷模块的金属本体过度摩擦，损坏模块金属本体。
本发明提供的一种面向液冷式散热电子设备的放液方法，该方法基于上述面向液冷式散热电子设备的放液装置实现，该方法使用的液冷模块(20)的结构如图5所示，包括模块本体(16)、液冷插头(17)、导向销(18)、连接器(19)；当液冷模块(20)从电子设备上拔出后，模块本体(16)内部冷板内部充满冷却介质；该方法步骤如下：
步骤1、放液操作：打开放液装置的盒盖(1)，将液冷模块(20)倒立，使液冷插头(17)朝下，将液冷模块(20)对准放液盒(2)上的组合导轨(7)，平稳落下；液冷模块(20)底部的导向销(18)与放液盒(2)上的导向销套(9)接触插合，使液冷模块(20)的液冷插头(17)与放液盒(2)上的液冷插座(8)准确插合；待导向销(18)与导向销套(9)插合到位，液冷接头(17)与液冷插座(8)对接完成；液冷模块(20)冷板内部的冷却介质在自身重力作用下，通过液冷插头(17)和液冷插座(8)组成的液冷接头，垂直向下流入储液盒(3)；待冷却介质不再流下，平稳拔出液冷模块(20)，完成放液工作。
步骤2、排液操作：经过一段时间使用后，储液盒(3)内部的冷却介质积累一定的体积，需要及时排出。排液时，将放液盒(2)和储液盒(3)倾斜90度，使放液盒(2)侧壁的排液孔朝下，储液盒(3)内部的冷却介质通过排液通道流出放液装置，排液示意见图7所示，放液盒(2)的阴影部分是其侧壁，侧壁形成中空结构，内有排液通道，排液通道与储液盒(3)连通。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种面向液冷式散热电子设备的放液装置，其特征在于，该装置包括：盒盖(1)、放液盒(2)、储液盒(3)；
盒盖(1)包括把手(4)、上盖(5)和搭扣挂钩(6)；
放液盒(2)包括组合导轨(7)、液冷插座(8)、导向销套(9)、搭扣挂链(10)、放液盒体(11)；电子设备的液冷模块通过组合导轨(7)滑入放液盒，导向销套(9)与液冷模块的导向销配合，以保证液冷插座(8)与液冷模块液冷插头顺利对插；放液盒体(11)侧壁上设计有排液孔，用于排出储液盒(3)内部的冷却介质；
储液盒(3)包括大密封圈(12)、储液盒体(13)、小密封圈(14)、观察窗(15)；大密封圈(12)用于储液盒体(13)和放液盒体(11)之间的密封，小密封圈(14)用于储液盒体(13)和观察窗(15)之间的密封；观察窗(15)选用透明材料，且在结构外表面上设计容积标识，用以观察储液盒内部冷却介质的液位。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，上盖(5)为空心结构，减轻重量。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，排液孔附近设计排液标识，用于标识排液孔位置；放液盒体(11)上表面设计有液冷模块名称标识，用于标识不同液冷模块对应的放液槽位，避免模块误插。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，盒盖(1)与放液盒(2)通过搭扣挂钩(6)和搭扣挂链(10)连接，液冷模块放液时需拆盒盖，模块放完液后，需盖上盒盖，避免异物杂质进入放液装置内部，污染液冷插座(8)，防止造成后续放液时发生漏液故障；放液盒(2)与储液盒(3)通过螺钉连接，连接固定后不再拆开。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，观察窗(15)选用有机玻璃。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，组合导轨(7)、导向销套(8)、液冷插座(9)的尺寸大小及相对位置根据不同类型放液模块的结构与尺寸相应调整，以便完全适配液冷模块放液。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，放液盒(2)内部设计多个放液槽位，以满足不同型号液冷模块的放液需求，多个放液槽位平行排布或正交排布。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，组合导轨(7)需采用耐磨的非金属材料，既满足长时间可靠导向作用，又避免与液冷模块的金属本体过度摩擦，损坏模块金属本体。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，组合导轨(7)采用的耐磨的非金属材料是聚四氟乙烯、或碳纤维、或高强塑料。
10.一种面向液冷式散热电子设备的放液方法，其特征在于，该方法基于权利要求1-9中任一装置实现，该方法使用的液冷模块(20)的结构包括：模块本体(16)、液冷插头(17)、导向销(18)、连接器(19)；当液冷模块(20)从电子设备上拔出后，模块本体(16)内部冷板内部充满冷却介质；该方法步骤如下：
步骤1、放液操作：打开放液装置的盒盖(1)，将液冷模块(20)倒立，使液冷插头(17)朝下，将液冷模块(20)对准放液盒(2)上的组合导轨(7)，平稳落下；液冷模块(20)底部的导向销(18)与放液盒(2)上的导向销套(9)接触插合，使液冷模块(20)的液冷插头(17)与放液盒(2)上的液冷插座(8)准确插合；待导向销(18)与导向销套(9)插合到位，液冷接头(17)与液冷插座(8)对接完成；液冷模块(20)冷板内部的冷却介质在自身重力作用下，通过液冷插头(17)和液冷插座(8)组成的液冷接头，垂直向下流入储液盒(3)；待冷却介质不再流下，平稳拔出液冷模块(20)，完成放液工作；
步骤2、排液操作：经过一段时间使用后，储液盒(3)内部的冷却介质积累一定的体积，需要及时排出；排液时，将放液盒(2)和储液盒(3)倾斜90度，使放液盒(2)侧壁的排液孔朝下，储液盒(3)内部的冷却介质通过排液通道流出放液装置；放液盒(2)的侧壁形成中空结构，内有排液通道，排液通道与储液盒(3)连通。
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