CN208509495U - 一种气液两相转化的冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于热交换设备技术领域，尤其是涉及一种气液两相转化的冷却装置。所述气液两相转化的冷却装置包括壳体，所述壳体内设有左、右两个腔室，所述右腔室内设有紧邻的储液腔和电器腔，所述储液腔内的顶部设有热交换装置，所述储液腔的底部设有储存液体的储液槽。高散热电子器件所产生的大量热量通过与电器腔紧邻的储液腔内的储液槽中的液体蒸发而带走，热蒸汽遇到储液槽上方的热交换装置而冷却并回落至储液槽内，形成密闭的内循环，热交换装置所吸收的热量通过其内部的冷却水或者冷却液带出，从而通过气液两相的转化，能够形成对高散热电子器件的高效散热。
Description
技术领域
本实用新型属于热交换设备技术领域，尤其是涉及一种气液两相转化的冷却装置。
背景技术
随着我们进入信息化时代，高速、大运算量的电子设备越来越多，如常用的个人电脑，又如企业内的服务器机房，再如大型公司租用的服务器运算中心，甚至体现国家实力的大型运算中心，目前都采用传统的风冷模式进行冷却。众所周知，空气本身就不是热的良导体，导热效率极差，而且风扇在运行中会产生巨大的噪音。
高密度计算设备的集成化程度越来越高，单位体积的发热量呈几何数级递增，常见的个人电脑主板功率一般只有150瓦，而专业的比特币矿机的主板功率可以达到1500瓦。采用普通风冷技术，个人电脑风扇转速达到2000转/分钟，比特币矿机的风扇转速达到12000转/分钟，消耗额外的电力且制造巨大的噪音。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种气液两相转化的冷却装置。
为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种气液两相转化的冷却装置，所述气液两相转化的冷却装置包括壳体，所述壳体内设有左、右两个腔室，所述右腔室内设有紧邻的储液腔和电器腔，所述储液腔内的顶部设有热交换装置，所述储液腔的底部设有储存液体的储液槽。
在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：
优选地，所述左腔室的顶部设有气压控制装置，所述气压控制装置与储液腔相连通，所述气压控制装置用于控制储液腔内的气压保持稳定。
优选地，所述气压控制装置包括缓冲罐，所述缓冲罐内设有紧贴罐壁且沿着罐壁上下运动的活塞，所述缓冲罐的两侧分别连通储液腔和泄压阀。
优选地，所述热交换装置包括冷凝铜管，所述冷凝铜管设有与壳体外部的散热器相连通的进口和出口。
优选地，所述冷凝铜管上设有激光雕刻的不规则图案。
优选地，所述右腔室的储液腔顶部设有观察窗。
优选地，所述左腔室内还设有电子控制装置，所述电子控制装置与右腔室的电器腔内的高散热电子器件相连接。
本实用新型提供一种气液两相转化的冷却装置，高散热电子器件所产生的大量热量通过与电器腔紧邻的储液腔内的储液槽中的液体蒸发而带走，热蒸汽遇到储液槽上方的热交换装置而冷却并回落至储液槽内，形成密闭的内循环，热交换装置所吸收的热量通过其内部的冷却水或者冷却液带出，从而通过气液两相的转化，能够形成对高散热电子器件的高效散热。此外，本实用新型所提供的气液两相转化的冷却装置运行过程中不产生任何噪音，并且能耗也较小。
附图说明
图1为本实用新型所提供的气液两相转化的冷却装置的主视图。
图2为本实用新型所提供的气液两相转化的冷却装置的俯视图。
图3a为缓冲罐内活塞处于底部的状态示意图。
图3b为缓冲罐内活塞处于中间过程的状态示意图。
图3c为缓冲罐内活塞处于顶部的状态示意图。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。
参照图1-2，一种气液两相转化的冷却装置，包括壳体110，壳体110内设有左、右两个腔室，右腔室130内设有紧邻的储液腔131和电器腔132，储液腔131内的顶部设有热交换装置，储液腔131的底部设有储存液体的储液槽（图中未示出）。储液腔131可以与电器腔132相连通，那么在此情形下，储液槽就可以设置在储液腔131和电器腔132的下部。
左腔室120的顶部设有气压控制装置，气压控制装置与储液腔131相连通，气压控制装置用于控制储液腔内的气压保持稳定。在本实施例中，气压控制装置包括缓冲罐140，缓冲罐140内设有紧贴罐壁且沿着罐壁上下运动的活塞141，缓冲罐140的两侧分别连通储液腔131和泄压阀142。当然在其他的实施例中，气压控制装置也可以采用其他的设置结构，且均落在本实用新型所要求的保护范围内。
在本实施例中，热交换装置包括冷凝铜管133，冷凝铜管133设有与壳体110外部的散热器相连通的进口133a和出口133b。当然在其他的实施例中，热交换装置也可以采用其他的设置结构，且均落在本实用新型所要求的保护范围内。冷凝铜管上设有激光雕刻的不规则图案（图中未示出）。
右腔室130的储液腔131顶部设有观察窗（图中未示出），可以通过观察窗对内部设备进行观察或者检修。
左腔室120内还设有电子控制装置150，电子控制装置150与右腔室130的电器腔132内的高散热电子器件相连接134。
该气液两相转化的冷却装置可以采用如下方式来使用：
外接冷却水通过冷凝铜管进口进入冷凝铜管内部，迅速降低冷凝铜管温度，右腔室内的热蒸汽遇到冷凝铜管后，迅速在铜管表面凝结成液珠；冷凝铜管表面通过蚀刻等工艺加工出的不规则图案引导热蒸汽凝结成的液珠聚集变大，通过重力自然滴落回右腔室的储液槽内；
冷凝铜管内的冷却水由于吸收了热蒸汽的热量，温度升高，再通过出水口流出冷凝铜管；冷却水进入机房或建筑外层的冷凝水塔，自然冷却后，再循环进入冷凝铜管；
高功率主板，也即是上述提及的高散热电子器件，设置在电器腔内；高功率主板的电源线及网线连接至电子控制装置；
缓冲罐与右腔室的储液腔相连通，储液腔的储液槽内的冷却液沸腾后，冷却液的蒸汽压超出设定值使得冷却液的热蒸汽进入缓冲罐；当缓冲罐内压力达到设定峰值，仍有冷却液的热蒸汽涌入，泄压阀打开，排出多余热蒸汽；
参照图3a，正常状态下，储液腔内的压力与外界大气压相同，缓冲罐内的活塞位于缓冲罐的最底部；
参照图3b，储液腔的储液槽内的冷却液受到其紧邻的高散热电子器件的加热而转化为冷却液的热蒸汽，内部气压开始上升，热蒸汽进入缓冲罐内，并推动活塞沿着缓冲罐的罐壁缓慢上升，通过扩大内部体积，降低储液腔的内部气压；
参照图3c，当活塞上升到缓冲罐的顶部时，储液腔内的压力达到理论峰值；如设备出现异常，热交换装置失效，储液腔的内部气压持续上升，从而使得泄压阀打开，释放内部过多的热蒸汽，保证设备安全。泄压阀设定打开时间，超出3分钟，内部热源断电，降低温度，减少热蒸汽产生。
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种气液两相转化的冷却装置，其特征在于，所述气液两相转化的冷却装置包括壳体，所述壳体内设有左、右两个腔室，所述右腔室内设有紧邻的储液腔和电器腔，所述储液腔内的顶部设有热交换装置，所述储液腔的底部设有储存液体的储液槽。
2.根据权利要求1所述的气液两相转化的冷却装置，其特征在于，所述左腔室的顶部设有气压控制装置，所述气压控制装置与储液腔相连通，所述气压控制装置用于控制储液腔内的气压保持稳定。
3.根据权利要求2所述的气液两相转化的冷却装置，其特征在于，所述气压控制装置包括缓冲罐，所述缓冲罐内设有紧贴罐壁且沿着罐壁上下运动的活塞，所述缓冲罐的两侧分别连通储液腔和泄压阀。
4.根据权利要求1所述的气液两相转化的冷却装置，其特征在于，所述热交换装置包括冷凝铜管，所述冷凝铜管设有与壳体外部的散热器相连通的进口和出口。
5.根据权利要求4所述的气液两相转化的冷却装置，其特征在于，所述冷凝铜管上设有激光雕刻的不规则图案。
6.根据权利要求1所述的气液两相转化的冷却装置，其特征在于，所述右腔室的储液腔顶部设有观察窗。
7.根据权利要求1所述的气液两相转化的冷却装置，其特征在于，所述左腔室内还设有电子控制装置，所述电子控制装置与右腔室的电器腔内的高散热电子器件相连接。
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| CN111992341A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-27 | 马争云 | 一种天然气供应系统用安全系数高的旋风分离器 |
| CN114510133A (zh) * | 2020-11-16 | 2022-05-17 | 英业达科技有限公司 | 服务器的冷却系统 |
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