CN214311638U - 一种浸入式散热冷却箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及液冷技术领域，公开一种浸入式散热冷却箱，包括箱体，箱体包括开口向上的内箱和外箱，内箱内设置有冷却液，内箱的顶部设置有封盖，在内箱和外箱之间形成有供冷空气上涌的气流通道，在外箱侧壁底部设置有供外部冷空气进入气流通道的进气孔，在内箱外壁自上向下螺旋设置有冷凝管，冷凝管的入口处于上方且插入至内箱内部于冷却液上方，冷凝管的出口处于下方且插入至内箱内部于冷却液的下方，在出口内设置有驱使冷却液自冷凝管向内箱内部单向排放的单向阀，该散热冷却箱无需利用动力就能进行冷却，环保节能。
Description
技术领域
本实用新型涉及液冷技术领域，具体为一种浸入式散热冷却箱。
背景技术
近年来，随着大数据技术的广泛应用，数据中心的数量逐年增加。由于数据中心内部计算设备能耗高，在其工作中转化并耗散了大量热能。研究表明：数据中心温度越高，数据计算设备故障率越高，因此必须保证其正常工作温度。浸没式冷却成为新的冷却方式，需要设置一个密封的冷却箱，服务器可高密度放置于冷却箱中，利用冷却液浸没服务器主要散热部件。服务器运行时散热部件产生大量的热，如CPU热量，加热冷却液，由于冷却液沸点较低(如美德FMD-50,一旦超过50℃就立即达到沸腾)，一旦达到沸点，就能使冷却液从液态转化为气态，从而随蒸汽带走热量，蒸汽在上方的冷凝器上冷凝变回液体回流到浸没液中；加热——沸腾——冷凝——回流来回循环，从而使服务器冷却系统恒定在冷却液的沸点50℃，服务器的运行稳定度也恒定在50℃。
现有的浸没式冷却装置一般均需要设置冷凝装置，现有的冷凝装置一般为制冷装置，需要利用电能进行反复制冷；也有利用水冷进行冷却，利用水时需要动力驱使水进行流动，从而持续提供冷水，上述的设置均需要动力源来提供动力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种浸入式散热冷却箱，无需动力就能进行冷却，更为环保节能。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种浸入式散热冷却箱，包括箱体，箱体包括开口向上的内箱和外箱，内箱内设置有冷却液，内箱的顶部设置有封盖，在内箱和外箱之间形成有供冷空气上涌的气流通道，在外箱侧壁底部设置有供外部冷空气进入气流通道的进气孔，在内箱外壁自上向下螺旋设置有冷凝管，冷凝管的入口处于上方且插入至内箱内部于冷却液上方，冷凝管的出口处于下方且插入至内箱内部于冷却液的下方，在出口内设置有驱使冷却液自冷凝管向内箱内部单向排放的单向阀。
进一步的，进气孔绕外箱的周向均匀间隔设置有多个。
进一步的，在外箱和内箱之间设置有风冷辅助散热机构，风冷辅助散热机构的驱动受控于上涌的空气的推动。
进一步的，风冷辅助散热机构包括于内箱的外壁或外箱的内壁垂直转动设置的转轴以及于转轴的外环壁绕转轴周向间隔设置的冷却扇叶。
进一步的，冷却箱整体由铜制成。
进一步的，转轴远离内箱的一端延伸至外箱外部且与外箱转动连接。
进一步的，转轴的外环壁于外箱外部绕转轴周向间隔设置有辅助散热叶。
进一步的，冷却扇叶和辅助散热叶均为带倾斜角的扇形状。
进一步的，冷却扇叶和/或辅助散热叶沿外箱或内箱的周向和轴向均匀间隔设置有多组。
与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：
1、箱体包括内箱和外箱，内箱和外箱之间形成气流通道，结合外箱下方的进气孔形成“烟囱效应”，气流通道内的空气为热空气不断上升排出，底部不断有冷空气自进气孔排入，而内箱外壁螺旋向下设置有冷凝管，冷凝管将内箱内冷却液蒸汽自上向下输送，经由从上至下逐渐变冷的空气进行层层冷却直至冷凝，最终排入内箱的冷却液内，无需利用任何外部动力只需利用气流的冷热对流就能实现冷却液蒸汽的冷凝，更为环保和节能。
2、设置风冷辅助散热机构，无需利用外部动力，借由上升的冷空气就能进行驱动，从而加速气流通道内冷空气的更换频率，提高冷却效果。
3、风冷辅助散热机构设置多种不同的实施方式，就能够实现料良好的冷却效果且均十分的节能环保。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是实施例1中一种浸入式散热冷却箱的剖视图；
图2是实施例2中一种浸入式散热冷却箱的剖视图；
图3是实施例3中一种浸入式散热冷却箱的剖视图；
图4是实施例4中一种浸入式散热冷却箱的剖视图。
图中：1、内箱；2、外箱；3、气流通道；4、封盖；5、冷凝管；51、入口；52、出口；6、单向阀；7、转轴；8、冷却扇叶；9、辅助散热叶；10、进气孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
一种浸入式散热冷却箱，参照图1所示，整体由导热良好的金属制成，本实施例采用铜，包括箱体，箱体包括一体设置且开口向上的内箱1和外箱2，内箱1内设置有冷却液，冷却液内放置有待冷却的设备，内箱1的顶部设置有封盖4，在内箱1和外箱2之间形成有供冷空气上涌的气流通道3，在外箱2侧壁底部设置有供外部冷空气进入气流通道3内的进气孔10，进气孔10绕外箱2的周向均匀间隔设置有多个，这种设置会形成“烟囱效应”，所谓的“烟囱效应”即利用建筑内部空气的热压差来实现建筑的自然通风，利用热空气上升的原理，在建筑上部设排风口可将污浊的热空气从室内排出而室外新鲜的冷空气则从建筑底部被吸入，当采用上述结构后，随着内箱1内部冷却液的升温，气流通道3内的空气温度升高上升，导致外部冷空气自外箱2底部的进气孔10进入进行补充，原先的热空气上升至上方的开口处直接排出箱体，这样就能不断带走热空气进行散热。
在内箱1外壁自上向下螺旋设置有冷凝管5，冷凝管5的入口51处于上方且插入至内箱1内部于冷却液上方，冷凝管5的出口52处于下方且插入至内箱1内部于冷却液的下方，在出口52内设置有驱使冷却液自冷凝管5向内箱1内部单向排放的单向阀6，冷凝管5的设置优点在于，内箱1内部的冷却液蒸发后形成压力进入至冷凝管5的入口51内，随着向下流动，其外部接触的空气温度不断下降，逐渐进行冷却直至冷凝成液态自单向阀6排入至内箱1内部。
为了进一步提高冷却效果，在外箱2和内箱1之间设置有风冷辅助散热机构，风冷辅助散热机构的驱动受控于上涌的空气的推动，风冷辅助散热机构包括于外箱2的内壁垂直转动设置的转轴7以及于转轴7的外环壁绕转轴7周向间隔设置的冷却扇叶8，转轴7与外箱2之间通过轴承转动配合，冷却扇叶8为带倾斜角的扇形状，这样当热空气上升时能够带动冷却扇叶8转动加速散热以及热空气的排出，加速冷空气的更换频率。
原理：由于箱体包括内箱和外箱，内箱和外箱之间形成有气流通道，由于内箱内部不断产热导致内箱温度升高，气流通道内形成了“烟囱效应”，气流通道内的空气为热空气不断上升排出，底部不断有冷空气自进气孔排入，而内箱外壁螺旋向下设置有冷凝管，冷凝管将内箱内冷却液蒸汽自上向下输送，经由从上至下逐渐变冷的空气进行层层冷却直至冷凝，最终排入内箱的冷却液内，无需利用任何外部动力只需利用气流的冷热对流就能实现冷却液蒸汽的冷凝，更为环保和节能，而风冷辅助散热机构利用上升的空气推动加速气流通道内空气的流速，加速冷空气的更换频率，进一步提高散热效率。
实施例2
本实施例在实施例1的区别在于，参照图2所示，风冷辅助散热机构包括于内箱1的外壁垂直转动设置的转轴7以及于转轴7的外环壁绕转轴7周向间隔设置的冷却扇叶8。
转轴7直接与内箱1接触，内箱1上的热直接传导给转轴7并借由冷却扇叶8加速冷却，相较于实施例1，冷却效果更佳。
实施例3
本实施例在实施例2的基础上作出改进，参照图3所示，转轴7远离内箱1的一端延伸至外箱2外部且与外箱2转动连接，由于转轴7由铜制成，导热性能良好，而气流通道3内的空气温度高于外部空气温度，将转轴7延伸至箱体外部，能够进一步加速冷却，相较于实施例2，冷却效果更佳。
实施例4
本实施例在实施例3的基础上作出改进，参照图4所示，转轴7的外环壁于外箱2外部绕转轴7周向间隔设置有辅助散热叶9，辅助散热叶9为带倾斜角的扇形状，且辅助散热叶9沿外箱2或内箱1的周向和轴向均匀间隔设置有多组。
随着转轴7的转动同步带动冷却扇叶8和辅助散热叶9转动，冷却扇叶8加速内箱1内却同时加速冷空气更换频率，而辅助散热叶9则加速转轴7和外箱2的散热，相较于实施例3，冷却效果更佳。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种浸入式散热冷却箱，包括箱体，其特征在于：箱体包括开口向上的内箱(1)和外箱(2)，内箱(1)内设置有冷却液，内箱(1)的顶部设置有封盖(4)，在内箱(1)和外箱(2)之间形成有供冷空气上涌的气流通道(3)，在外箱(2)侧壁底部设置有供外部冷空气进入气流通道的进气孔(10)，在内箱(1)外壁自上向下螺旋设置有冷凝管(5)，冷凝管(5)的入口(51)处于上方且插入至内箱(1)内部于冷却液上方，冷凝管(5)的出口(52)处于下方且插入至内箱(1)内部于冷却液的下方，在出口(52)内设置有驱使冷却液自冷凝管(5)向内箱(1)内部单向排放的单向阀(6)。
2.根据权利要求1所述的一种浸入式散热冷却箱，其特征在于：进气孔绕外箱(2)的周向均匀间隔设置有多个。
3.根据权利要求1所述的一种浸入式散热冷却箱，其特征在于：在外箱(2)和内箱(1)之间设置有风冷辅助散热机构，风冷辅助散热机构的驱动受控于上涌的空气的推动。
4.根据权利要求3所述的一种浸入式散热冷却箱，其特征在于：风冷辅助散热机构包括于内箱(1)的外壁或外箱(2)的内壁垂直转动设置的转轴(7)以及于转轴(7)的外环壁绕转轴(7)周向间隔设置的冷却扇叶(8)。
5.根据权利要求4所述的一种浸入式散热冷却箱，其特征在于：冷却箱整体由铜制成。
6.根据权利要求5所述的一种浸入式散热冷却箱，其特征在于：转轴(7)远离内箱(1)的一端延伸至外箱(2)外部且与外箱(2)转动连接。
7.根据权利要求6所述的一种浸入式散热冷却箱，其特征在于：转轴(7)的外环壁于外箱(2)外部绕转轴(7)周向间隔设置有辅助散热叶(9)。
8.根据权利要求7所述的一种浸入式散热冷却箱，其特征在于：冷却扇叶(8)和辅助散热叶(9)均为带倾斜角的扇形状。
9.根据权利要求8所述的一种浸入式散热冷却箱，其特征在于：冷却扇叶(8)和/或辅助散热叶(9)沿外箱(2)或内箱(1)的周向和轴向均匀间隔设置有多组。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120288208.3U CN214311638U (zh) | 2021-02-02 | 2021-02-02 | 一种浸入式散热冷却箱 |
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| CN202120288208.3U CN214311638U (zh) | 2021-02-02 | 2021-02-02 | 一种浸入式散热冷却箱 |
Publications (1)
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| CN214311638U true CN214311638U (zh) | 2021-09-28 |
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ID=77832560
Family Applications (1)
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| CN202120288208.3U Active CN214311638U (zh) | 2021-02-02 | 2021-02-02 | 一种浸入式散热冷却箱 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN214311638U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115568190A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-01-03 | 兰洋(宁波)科技有限公司 | 一种idc服务器密封冷却箱及机柜 |
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2021
- 2021-02-02 CN CN202120288208.3U patent/CN214311638U/zh active Active
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