CN214627764U - 一种单相浸没式液冷机柜 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种单相浸没式液冷机柜,该液冷机柜包括第一壳体和第二壳体,第一壳体形成有第一容置空间,第一容置空间沿第二方向的一端设有动力驱动装置,然后,在第一壳体沿第二方向的周向外侧,第二壳体与第一壳体之间形成有第二容置空间,其中,该第一容置空间用于承载电子设备,该第二容置空间用于承载换热器装置;并且,两个容置空间之间通过一端的动力驱动装置和另一端的开口分别联通设置;这样,冷却液在两个容置空间之间循环流动即可对第一容置空间的电子设备液冷散热;从而解决了冷却液通过管路外接冷源时导致的液冷散热效果较差的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及液冷散热技术领域,尤其涉及一种单相浸没式液冷机柜。
背景技术
浸没式液冷机柜通过循环的冷却液给电子设备散热。
液冷机柜下端设有冷却液的进口,上端设有冷却液的出口,电子设备置于液冷机柜内部,这样,温度较低的冷却液从下端的进口流入并浸没电子设备,在吸收电子设备的热量后,再从上端的出口流出,然后通过管路与外部的冷源进行热交换,降温后再从液冷机柜的进口流入,如此循环,从而对电子设备进行液冷散热。
然而,现有技术中如上所述,该液冷机柜的进出口与冷源之间是通过管路连接的,系统设计受限制,该管路的口径相较液冷机柜的横截面积小得多,这就使得液冷机柜内部冷却液的循环流速较低,冷却液处于层流的流动状态,导致冷却液与电子设备之间的对流换热性能较差,严重降低了电子设备的液冷散热效果。
实用新型内容
针对上述技术问题的至少一个方面,本申请实施例提供了一种单相浸没式液冷机柜,该液冷机柜包括第一壳体和第二壳体,第一壳体形成有第一容置空间,第一容置空间沿第二方向的一端(底端)设有动力驱动装置,然后,在第一壳体沿第二方向的周向外侧,第二壳体与第一壳体之间形成有第二容置空间,其中,该第一容置空间用于承载电子设备,该第二容置空间用于承载换热器装置;并且,两个容置空间通过一端的动力驱动装置和另一端的开口分别联通;这样,冷却液在两个容置空间之间循环流动即可对第一容置空间的电子设备液冷散热。
具体而言,在第一容置空间,冷却液从动力驱动装置流出,然后逐渐浸没电子设备,在吸收电子设备的热量后,冷却液从第一壳体的开口溢流进入第二容置空间;冷却液在第二容置空间向下流动的过程中,吸收热量后温度较高的冷却液与换热器装置产生热交换,冷却液释放热量并且温度降低;然后,冷却液再通过动力驱动装置流入第一容置空间,如此循环流动,从而实现对电子设备的液冷散热。
即,本申请实施例在上述冷却液循环流动过程中,一方面,该冷却液是从第一容置空间溢流到第二容置空间,冷却液的流量较大;另一方面,与之相应的,两个容置空间之间通过动力驱动装置联通;也就是说,本申请实施例通过将外部冷源内置于液冷机柜,两个容置空间呈双层、并且一端溢流另一端联通的设置,从而解决了冷却液通过管路外接冷源时因系统设计受限导致的液冷散热效果较差的技术问题;通过上述设置,增加了冷却液的循环流速,提高了冷却液的对流换热性能,进而提高了冷却液对电子设备的液冷散热效果。
本申请实施例提供一种单相浸没式液冷机柜,所述液冷机柜包括:
第一壳体,所述第一壳体形成有第一容置空间,所述第一容置空间沿第二方向的第一端设有动力驱动装置;
第二壳体,设于所述第一壳体沿所述第二方向的周向外侧,所述第二壳体与所述第一壳体之间形成有第二容置空间;
其中,所述第一容置空间用于承载电子设备,所述第二容置空间用于承载换热器装置;
所述第一容置空间(71)沿所述第二方向的第一端通过所述动力驱动装置(77)与所述第二容置空间(72)联通,所述第一容置空间(71)沿所述第二方向的第二端通过开口设置与所述第二容置空间(72)联通,以使冷却液在所述第一容置空间(71)和所述第二容置空间(72)之间循环流动。
本公开实施例中,所述第一壳体包括沿所述第二方向延伸的第一侧壁,所述第二壳体包括沿所述第二方向延伸的第二侧壁,所述第一侧壁和所述第二侧壁之间形成所述第二容置空间;其中,所述第一侧壁和所述第二侧壁之间连接有承载板,所述承载板上设有所述冷却液联通孔。
本公开实施例中,所述第一壳体相对所述第二方向的截面为正方形或长方形,所述第二容置空间设于所述第一壳体至少一个侧壁的外侧。
本公开实施例中,所述动力驱动装置包括冷却液循环泵;所述换热器装置包括换热管,所述换热管沿垂直于所述第二方向的平面层叠的铺设于所述第二容置空间。
本公开实施例中,所述动力驱动装置的出口联通有多个旋转分液器,多个所述旋转分液器在所述第一容置空间相对所述第二方向的截面上均匀分布。
本公开实施例中,所述旋转分液器包括:
分液腔体,所述分液腔体具有沿所述第二方向的中心轴,所述分液腔体绕所述中心轴沿第一方向旋转;
分液臂,多个所述分液臂均布于所述分液腔体相对所述中心轴的周向,所述分液臂随所述分液腔体旋转,所述分液臂的第一端与所述分液腔体联通,所述分液臂的第二端呈封闭设置;
分液进口,设于所述分液腔体沿所述中心轴的一端,所述分液进口用于与所述动力驱动装置的出口联通;
其中,在所述分液臂的第一端和第二端之间设有分液出口,所述分液出口位于所述分液臂背向所述第一方向的一侧。
本公开实施例中,所述分液出口至少包括位于所述分液臂第一端的第一分液出口;或者,所述分液出口至少包括位于所述分液臂第一端的第一分液出口和位于所述分液臂第二端的第二分液出口,所述第二分液出口沿所述第一方向匀速旋转时的旋转线速度不小于所述冷却液的流速。
本公开实施例中,在所述分液臂的第一端和第二端之间开设第一分流口,所述第一分流口相对所述分液臂外接有分液子管,所述分液出口设于所述分液子管的外端部;其中,所述分液子管的轴线与所述分液臂的轴线呈预定角度设置。
本公开实施例中,所述分液出口相对所述第一分流口朝向所述分液臂第二端的方向倾斜设置;和/或,所述分液出口相对所述第一分流口朝向所述第一容置空间开口的方向倾斜设置。
本公开实施例中,沿所述中心轴的方向,所述分液腔体的截面呈圆形;和/或,
沿所述分液臂的轴线方向,所述分液臂的截面呈椭圆形,所述椭圆形的短轴平行于所述中心轴。
本公开实施例中,在所述分液腔体相对所述中心轴的周向均布有多个第二分流口,所述分液臂的第一端连接于所述第二分流口;多个所述第二分流口在所述分液腔体的周向相对所述中心轴呈中心对称分布;
所述分液臂的第一端与所述第二分流口之间为可拆卸连接;并且,所述旋转分液器还包括分流盖,所述分流盖用于封闭未连接所述分液臂的所述第二分流口。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本申请实施例提供了一种单相浸没式液冷机柜,该液冷机柜包括第一壳体和第二壳体,第一壳体形成有第一容置空间,第一容置空间沿第二方向的一端(底端)设有动力驱动装置,然后,在第一壳体沿第二方向的周向外侧,第二壳体与第一壳体之间形成有第二容置空间,其中,该第一容置空间用于承载电子设备,该第二容置空间用于承载换热器装置;并且,两个容置空间通过一端的动力驱动装置和另一端的开口分别联通;这样,冷却液在两个容置空间之间循环流动即可对第一容置空间的电子设备液冷散热。
具体而言,在第一容置空间,冷却液从动力驱动装置流出,然后逐渐浸没电子设备,在吸收电子设备的热量后,冷却液从第一壳体的开口溢流进入第二容置空间;冷却液在第二容置空间向下流动的过程中,吸收热量后温度较高的冷却液与换热器装置产生热交换,冷却液释放热量并且温度降低;然后,冷却液再从动力驱动装置流入第一容置空间,如此循环流动,从而实现对电子设备的液冷散热。
即,本申请实施例在上述冷却液循环流动过程中,一方面,该冷却液是从第一容置空间溢流到第二容置空间,冷却液的流量较大;另一方面,与之相应的,两个容置空间之间通过动力驱动装置联通;也就是说,本申请实施例通过将外部冷源内置于液冷机柜,两个容置空间呈双层、并且一端溢流另一端联通的设置,从而解决了冷却液通过管路外接冷源时因系统设计受限导致的液冷散热效果较差的技术问题;通过上述设置,增加了冷却液的循环流速,提高了冷却液的对流换热性能,进而提高了冷却液对电子设备的液冷散热效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中液冷机柜与外部换热器的连接结构示意图。
图2为本申请实施例中所述单相浸没式液冷机柜的剖视结构示意图。
图3为本申请实施例中所述单相浸没式液冷机柜的俯视结构示意图。
图4为本申请实施例中所述第二容置空间呈周向环绕所述第一容置空间的结构示意图。
图5为本申请实施例中所述第二容置空间设于所述第一壳体两个较长侧壁外侧的结构示意图。
图6为本申请实施例中所述旋转分液器的俯视结构示意图。
图7为本申请实施例中所述旋转分液器的侧视结构示意图。
图8为本申请实施例中所述分液臂的另一结构示意图。
图9为本申请实施例中所述分液子管的轴线与所述分液臂的轴线呈所述预定角度的结构示意图。
图10为本申请实施例中所述锥面E和锥面F的结构示意图。
图11为本申请实施例中所述分液臂的截面结构示意图。
图12为本申请实施例中所述分流盖封闭未连接分液臂的所述第二分流口的结构示意图。
其中,附图标记:
10-分液腔体,11中心轴,12-第二分流口,13-分流盖,
20-分液进口,
30-分液臂,31-分液出口,32-第一分流口,33-分液子管,
311-第一分液出口,312-第二分液出口,
40-进液子管,
50-进液主管,
60-液冷机柜,61-冷却液进口,62-冷却液出口,63-分液区,64-散热区,65-换热器,
71-第一容置空间,72-第二容置空间,73-第一侧壁,74-第二侧壁,75-承载板,76-冷却液联通孔,77-动力驱动装置,78-换热器装置,79-旋转分液器,
C1-第一方向,
C2-第二方向,
E-锥面E,F-锥面F。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案,下面将参考附图详细地描述本申请的示例实施例,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例,应理解,本申请不受这里描述的示例性实施例的限制。
浸没式液冷机柜通过循环的冷却液给电子设备散热。
常见的浸没式液冷机柜被设计成一种上部开口且有一定容积的容器,请参看图1,其内部可以安装多台电子设备,并盛有绝缘的冷却液,液冷机柜在底部设有冷却液进口61,顶部设有冷却液出口62,低温冷却液在机柜内与电子设备进行热交换后由冷却液出口排出机柜,通过管路循环至与外部冷源进行热交换的换热器65,降温后再通过管路循环至液冷机柜的冷却液进口。
然而,上述的液冷机柜中,考虑冷却液循环管路的压降和管径,管路内冷却液的流速一般在1~2m/s左右,循环流量一般根据总的发热量按进出温差5~15℃设计;常规大小的液冷机柜横截面面积是循环管路截面积的100倍以上,这样液冷机柜内冷却液的循环流速则非常低,即,在液冷机柜内部冷却液从底端流到顶端的流速非常低,数量级在10-2左右,加上常规绝缘冷却液的粘度较大,是水的7~40倍左右,这时液冷机柜内的冷却液处于层流的流动状态,其对流换热性能差,冷却液与电子设备发热元件之间的温差大,严重降低了电子设备的液冷散热效果。
针对上述问题,本申请实施例公开了一种单相浸没式液冷机柜,该液冷机柜包括两个呈双层设置的容置空间,通过将外部冷源内置于液冷机柜,然后通过溢流的方式使冷却液流经外部冷源,从而增大了冷却液的循环流量,提高了冷却液的循环流速,从而改变了冷却液的流动状态(由层流状态变为湍流状态),提高了冷却液的对流换热性能,减小了冷却液与电子设备之间的温差,进而增强了冷却液对电子设备的液冷散热效果。
如图2所示,本实施例中,该液冷机柜60包括第一壳体和第二壳体,第一壳体形成有第一容置空间71,第一容置空间71沿第二方向(如图2中C2方向)的第一端设有动力驱动装置77;第二壳体设于第一壳体沿第二方向的周向外侧,第二壳体与第一壳体之间形成有第二容置空间72;其中,该第一容置空间71用于承载电子设备,该第二容置空间72用于承载换热器装置78;第一容置空间71沿第二方向的第一端通过动力驱动装置77与第二容置空间72联通,第一容置空间71沿第二方向的第二端通过开口设置与第二容置空间72联通,以使冷却液在第一容置空间71和第二容置空间72之间循环流动。
请参看图2、3,第一壳体例如包括底板和侧壁,第一壳体形成有第一容置空间,该第一容置空间在沿第二方向(图2中C2方向)的第一端(图2中底端)设有动力驱动装置,第二端(图2中顶端)呈开口设置;然后,该第二壳体设于第一壳体的周向外侧,这样,第一壳体和第二壳体之间形成第二容置空间,并且,两个容置空间之间例如通过冷却液联通孔联通设置,该冷却液联通孔联通至动力驱动装置的进口;这样,在第一容置空间放置电子设备,在第二容置空间放置换热器装置,此时,冷却液即可在动力驱动装置的驱动下在两个容置空间之间循环流动。
首先,在第一容置空间,冷却液从电子设备吸收热量并溢流到第二容置空间,能够理解,当冷却液盛满第一容置空间后即可从第一壳体的端部溢流,冷却液从第一容置空间到第二容置空间的流量较大;其次,在第二容置空间,流量较大的冷却液在下落的同时即可通过换热器装置散热降温,然后再通过多个联通的冷却液联通孔回流至第一容置空间;从而增大了冷却液的循环流量,提高了冷却液的循环流速,进而增强了冷却液对电子设备的液冷散热效果。
本申请实施例提供了一种单相浸没式液冷机柜,该液冷机柜包括第一壳体和第二壳体,第一壳体形成有第一容置空间,第一容置空间沿第二方向的一端(底端)设有动力驱动装置,另一端(顶端)呈开口设置,然后,在第一壳体沿第二方向的周向外侧,第二壳体与第一壳体之间形成有第二容置空间,其中,该第一容置空间用于承载电子设备,该第二容置空间用于承载换热器装置;并且,两个容置空间之间通过多个冷却液联通孔联通设置,该冷却液联通孔联通至动力驱动装置的进口;这样,冷却液在两个容置空间之间循环流动即可对第一容置空间的电子设备液冷散热。
具体而言,在第一容置空间,冷却液从动力驱动装置流出,然后逐渐浸没电子设备,在吸收电子设备的热量后,冷却液从第一壳体的开口溢流进入第二容置空间;冷却液在第二容置空间向下流动的过程中,吸收热量后温度较高的冷却液与换热器装置产生热交换,冷却液释放热量并且温度降低;然后,冷却液再从冷却液联通孔流入动力驱动装置,如此循环流动,从而实现对电子设备的液冷散热。
即,本申请实施例在上述冷却液循环流动过程中,一方面,该冷却液是从第一容置空间溢流到第二容置空间,冷却液的流量较大;另一方面,与之相应的,两个容置空间之间通过多个冷却液联通孔联通;也就是说,本申请实施例通过将外部冷源内置于液冷机柜,两个容置空间呈双层、并且一端溢流另一端联通的设置,从而解决了冷却液通过管路外接冷源时导致的液冷散热效果较差的技术问题;通过上述设置,增加了冷却液的循环流速,提高了冷却液的对流换热性能,进而提高了冷却液对电子设备的液冷散热效果。
本实施例中,该动力驱动装置应为驱动冷却液流动的动力驱动装置,例如驱动泵等,动力驱动装置应具有冷却液的进口和出口,其中,例如参看图2,该动力驱动装置可整体置于第一容置空间,这样,冷却液从动力驱动装置的出口直接流到第一容置空间,或者,可理解的,多个冷却液联通孔分别对应联通多个动力驱动装置的进口,然后,该动力驱动装置的出口联通至第一容置空间。
一种可能实施方式中,该第一壳体包括沿第二方向延伸的第一侧壁73,该第二壳体包括沿第二方向延伸的第二侧壁74,第一侧壁73和第二侧壁74之间形成第二容置空间72;其中,第一侧壁73和第二侧壁74之间连接有承载板75,该承载板75上设有冷却液联通孔76。
具体的,第一壳体和第二壳体分别包括第一侧壁和第二侧壁,两个侧壁例如为平行设置并沿第二方向延伸,这样,两个侧壁之间形成第二容置空间;然后,两个侧壁之间还通过承载板连接,该承载板上设有供冷却液流过的冷却液联通孔;即,请结合图2,在承载板的上端为第二容置空间,在承载板的下端为第一容置空间,也就是说,第一容置空间的截面呈底端外凸的T型,并且,该承载板例如为垂直于第二方向设置,这样,方便冷却液利用重力作用回流至第一容置空间。
一种可能实施方式中,该第一壳体相对第二方向的截面为正方形或长方形,该第二容置空间72设于第一壳体至少一个侧壁的外侧。
本实施例中,该液冷机柜通常为立方体结构,为了使冷却液以最短的行程溢流到第二容置空间并结合实际需要,该第二容置空间设于第一壳体至少一个侧壁的外侧。
即,例如,第一壳体相对第二方向的截面呈正方形,此时,由于冷却液从任一侧壁溢流的行程相似,结合图4,该第二容置空间呈周向环绕第一容置空间,即第二容置空间设于第一壳体四个侧壁的外侧,最大化的增加了冷却液的流量;
例如,第一壳体相对第二方向的截面呈长方形,此时,由于冷却液从较长侧壁溢流的行程较短,结合图3,该第二容置空间呈U型环绕第一容置空间,即第二容置空间可设于第一壳体三个侧壁的外侧(两个较长侧壁和一个较短侧壁);或者,根据实际需要,结合图5,该第二容置空间还可设于第一壳体两个较长侧壁的外侧;再或者,根据实际需要,该第二容置空间还可设于第一壳体一个较长侧壁的外侧。
一种可能实施方式中,动力驱动装置77包括冷却液循环泵;换热器装置78包括换热管,换热管沿垂直于第二方向的平面层叠的铺设于第二容置空间72。
能够理解,该动力驱动装置应为驱动冷却液流动的装置,例如冷却液循环泵;然后,该换热器装置应为对冷却液降温的装置,例如换热器装置包括换热管,换热管为翅片式换热管,翅片式换热管内流通有冷媒,这样,冷却液在下落过程中即可与换热管产生热交换,从而降温;结合图2、3,该换热管例如可沿垂直于第二方向的平面层叠的铺设于第二容置空间,这样,在冷却液的下落方向,换热管层叠的布置最大化的增加了冷却液与换热管的接触面积,提高了对冷却液的降温效率。
一种可能实施方式中,该动力驱动装置77的出口联通有多个旋转分液器79,多个旋转分液器79在第一容置空间71相对第二方向的截面上均匀分布。
即,参看图2、3,例如该第一容置空间包括位于上端的散热区64和位于下端的分液区63,其中,该散热区用于放置电子设备,然后,在分液区的相对冷却液流动方向(即第二方向C2)的截面上,该第一容置空间71均匀分布有多个旋转分液器79,旋转分液器79通过进液子管40联通至进液主管50,然后进液主管50联通至动力驱动装置77;
该均匀分布的多个旋转分液器79可使得降温后的冷却液在分液区均匀分布,从而提高了电子设备液冷散热的均匀性。
一种可能实施方式中,该旋转分液器包括分液腔体10、分液进口20和分液臂30,其中,分液腔体10具有沿第二方向的中心轴11,该分液腔体10绕中心轴11沿第一方向旋转;多个该分液臂30均布于分液腔体10相对中心轴11的周向,分液臂30随分液腔体10旋转,该分液臂30的第一端与分液腔体10联通,该分液臂30的第二端呈封闭设置;该分液进口20设于分液腔体10沿中心轴11的一端,该分液进口20用于与动力驱动装置的出口联通;并且,在分液臂30的第一端和第二端之间设有分液出口31,该分液出口31位于分液臂30背向第一方向的一侧;该分液进口20用于供冷却液流入旋转分液器,该分液出口31用于供冷却液流出旋转分液器。
本实施例中,参看图6,该旋转分液器包括分液腔体,分液腔体内部具有容纳冷却液的容纳空间,分液腔体可绕中心轴旋转,中心轴沿第二方向设置,例如参看图6、7,分液腔体绕中心轴沿第一方向C1(图6中逆时针方向)旋转;然后,沿着该中心轴,在分液腔体的一端(图7中下端)开设有分液进口,该分液进口用于与动力驱动装置的出口联通,在分液腔体的周向均匀分布有多个分液臂,该分液臂的一端与分液腔体的容纳空间联通,分液臂的另一端呈封闭设置;并且,在分液臂的两端之间还设有分液出口,该分液出口位于分液臂背向第一方向的一侧;即,参看图6,多个分液臂中,该分液出口均设置在对应分液臂背向旋转方向C1的一侧;这样,可理解的,当多个分液臂随着分液腔体同时旋转时,旋转的分液臂形成一个垂直于冷却液流动方向的旋转区域,然后从分液出口流出的冷却液能够在该旋转区域均匀分布,并且,多个旋转分液器在第一容置空间均匀分布,从而冷却液能够在垂直于第二方向的截面上均匀分布,进而对电子设备均匀液冷散热。
可理解的,针对冷却液在上述旋转区域的均匀分布,应在分液臂上根据需要设置分液出口(请参看图6和图8)的位置和数量,即,分液臂上分液出口的位置和数量应由实际需要或液冷机柜的结构决定。
可理解的,应在液冷机柜60沿冷却液流向的截面上均匀设置多个旋转分液器79(请参看图3);并且,每个旋转分液器的分液臂的长度可根据实际需要确定。
本申请实施例的旋转分液器包括分液腔体以及设于分液腔体的分液进口和分液臂;其中,该分液腔体绕其中心轴旋转,分液进口设于分液腔体沿中心轴的一端,多个分液臂均布于分液腔体的周向,即,分液臂随分液腔体旋转;然后,在分液臂的第一端和第二端之间设有分液出口,该分液出口位于分液臂背向旋转方向的一侧;
这样,当该分液腔体绕中心轴旋转时,冷却液从分液进口流入分液腔体内部然后从随着分液腔体一起旋转的分液出口流出,通过将冷却液的流出口旋转设置,从而可使冷却液在旋转的分液臂覆盖的旋转区域被更好的均温;能够理解,此时,该均温的冷却液对于电子设备之间或同一电子设备不同位置之间进行均匀散热,提高了液冷散热的均匀性,实现了提高电子设备液冷散热的均匀性、减少资源浪费的技术效果。
本实施例中,方便理解的,上述分液腔体绕中心轴的旋转,一方面可通过驱动电机等外部驱动单元驱动分液腔体匀速旋转,其中,分液腔体旋转的速度可根据实际需要确定;或者另一方面,还可利用冷却液流出时的反向推力驱使该分液腔体自转,然后,分液腔体和分液臂在转动时受到冷却液的阻力,当该阻力和反向推力处于平衡时,该分液腔体即处于匀速转动状态。
本实施例中,方便理解的,该分液出口位于分液臂的朝向与分液臂旋转的第一方向相反,这样,有利于冷却液从分液出口的流出,并且,有利于冷却液在上述的旋转平面内充分均匀的分布。
一种可能实施方式中,该分液出口31至少包括位于分液臂30第一端的第一分液出口311。
即,本实施例中,若该分液腔体通过外部驱动电机等的驱动而匀速旋转,此时,为了保证冷却液在分液臂旋转区域的均匀分布,能够理解,至少应在分液臂上设置一个第一分液出口,并且该第一分液出口应尽量靠近分液腔体,以保证上述旋转区域中心处冷却液的均匀分布。
一种可能实施方式中,该分液出口31至少包括位于分液臂30第一端的第一分液出口311和位于分液臂30第二端的第二分液出口312,第二分液出口312沿第一方向匀速旋转时的旋转线速度不小于冷却液的流速。
即,本实施例中,若该分液腔体利用冷却液流出时的反向推力而自转,此时,参看图6,应在分液臂上设置至少两个分液出口,其中一个靠近分液腔体,另一个远离分液腔体;此时,从远离分液腔体的第二分液出口流出的冷却液对旋转分液器的扭矩较大,能够产生较大的转动驱动力,而从靠近分液腔体的第一分液出口流出的冷却液能够同时保证分液臂旋转区域上方流出冷却液的均匀性;也就是说,本实施例中,通过上述第一分液出口和第二分液出口的设置,可在使分液腔体自转的同时保证旋转区域上方流出冷却液的均匀性,可以省却外部驱动单元的设置。
此外,参看图8,在上述第一分液出口311和第二分液出口312之间还可根据需要设置其它分液出口。
关于该分液腔体利用冷却液流出时的反向推力而自转,具体的,请结合图6和图9,例如冷却液从分液出口喷出时,由动量守恒知,冷却液对分液出口产生反向的推力,反向推力进而作用于分液臂,反向推力的作用方向与冷却液的流向相反,该反向推力会使分液臂带动分液腔体绕中心轴产生转动效应,转动效应通过转矩量化,转矩等于力乘以力的作用距离,该转矩会使分液臂获得绕中心轴旋转的角加速度,随着分液臂在冷却液中加速旋转(分液腔体一起旋转),分液臂受到冷却液的阻力和分液腔体受到的阻力也增加,且该两个阻力和的作用方向与上述反向推力的方向相反,即两个阻力会产生与反向推力相反的转动效应,当这三种转动效应平衡时,分液腔体和分液臂即匀速转动。
由此,该第二分液出口距离分液腔体的距离越远,其产生的反向推力越大;并且,该旋转分液器获得的总的反向推力应由多个分液臂上的多个分液出口叠加得到,进而,旋转分液器的最终旋转状态由分液臂的数量、冷却液的状态、每个分液臂上分液出口的数量、位置等综合决定。
本实施例中,该分液臂和分液出口的数量应这样设置,即当分液腔体和分液臂匀速转动时,分液臂上距离分液腔体最远的分液出口的旋转线速度应不小于冷却液的流速,这样,可防止冷却液堆积于分液出口位置,提高了冷却液分布的均匀性。
上面实施例中,关于分液出口31,能够理解,该分液出口31可直接开设于分液臂30上,或者,在一种可能实施方式中,在分液臂30的第一端和第二端之间开设第一分流口32,第一分流口32相对分液臂30外接有分液子管33,该分液出口31设于分液子管33的外端部;其中,分液子管33的轴线与分液臂30的轴线呈预定角度设置。
即,本实施例中,结合图6、图9,可在分液臂上设置分叉的分液子管,分液子管的一端连接于分液臂上的第一分流口,然后,该分液出口位于分液子管的另一端;通过分液子管对冷却液的聚拢效应,可扩大冷却液的喷射面积,提高冷却液均匀散热的面积。
并且,该分液子管的轴线和分液臂的轴线呈预定角度设置;能够理解,请结合图10,此时,该分液子管可位于以分液臂的轴线为中心轴的预定角度的锥面E或锥面F上,并且,结合上述分液出口位于分液臂背向第一方向的一侧,该分液子管应位于锥面E或锥面F位于X轴负向的区域。
应理解的,关于上述预定角度,当一个分液臂上设有多个分液子管时,多个分液子管所分别对应的预定角度可相同,或者,多个分液子管所分别对应的预定角度可不同。
一种可能实施方式中,分液出口31相对第一分流口32朝向分液臂30第二端的方向倾斜设置;和/或,分液出口31相对第一分流口32朝向第一容置空间开口的方向倾斜设置。
本实施例中,一方面,结合图6,相对于分液臂的旋转区域,例如旋转平面,该分液子管的开口(即分液出口)为径向向外设置,这样可扩大冷却液的喷射面积;也就是说,结合图10,该分液子管33应位于锥面F位于X轴负向的区域。
本实施例中,另一方面,结合图2、10,相对于分液臂的旋转区域,例如旋转平面,该分液子管的开口(即分液出口)为朝向液冷机柜60的顶端方向设置;即,分液出口31的朝向与冷却液在液冷机柜中的流动方向(图2中C2方向)相同,这样可减小冷却液的循环阻力;也就是说,结合图10,该分液子管33应位于锥面F位于Z轴正向的区域。
总的来说,结合上述及图10,应理解的,以第一分流口为原点O,第一分流口的旋转切线方向为X轴,即,C1的切线方向为X轴,分液臂的轴线方向为Y轴,Y轴正向为径向向外,分液腔体中心轴的方向为Z轴,Z轴正向为冷却液的循环流动方向C2;那么,在上述坐标系中,首先,该分液子管的空间角度应具有X轴负向的分量,以保证分液出口位于分液臂背向第一方向的一侧;然后,该分液子管的空间角度应具有Y轴正向的分量,以扩大冷却液的喷射面积;再然后,该分液子管的空间角度应具有Z轴正向的分量,以减小冷却液的循环阻力。
一种可能实施方式中,沿中心轴11的方向,分液腔体10的截面呈圆形;和/或,沿分液臂30的轴线方向,分液臂30的截面呈椭圆形,椭圆形的短轴平行于分液腔体10的中心轴11。
本实施例中,该分液腔体呈圆柱状,然后,参看图11,分液臂呈椭圆状,椭圆形的短轴平行于分液腔体的中心轴,从而减少了在转动过程中的摩擦阻力,进而提高了分液腔体在平衡状态时匀速旋转的旋转速度。
进一步的,沿分液子管的轴线方向,也可将该分液子管的截面设置为椭圆形,该椭圆形的短轴平行于中心轴。
一种可能实施方式中,在分液腔体10相对中心轴11的周向均布有多个第二分流口12,分液臂30的第一端连接于第二分流口12;多个第二分流口12在分液腔体10的周向相对中心轴11呈中心对称分布;分液臂30的第一端与第二分流口12之间为可拆卸连接;并且,旋转分液器还包括分流盖13,分流盖13用于封闭未连接分液臂30的第二分流口12。
具体可参看图12,即,可在分液腔体的周向设置多个第二分流口,然后,分液臂的第一端例如插接或螺纹连接于该第二分流口,这样,通过分液臂可拆卸地连接,可根据实际需要在分液腔体上连接不同数量的分液臂,并且,未连接分液臂的第二分流口可通过分流盖封闭;此外,多个第二分流口可相对中心轴呈中心对称分布。
再结合上述关于第一分流口的描述可知,冷却液从分液腔体首先经多个第二分流口分流到不同的分液臂中;然后,在同一分液臂中,冷却液从分液臂经多个第一分流口流出旋转分液器。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本申请的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本申请的实施例限制在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合均应包含在本实用新型保护的范围之内。
Claims (11)
1.一种单相浸没式液冷机柜,其特征在于,所述液冷机柜包括:
第一壳体,所述第一壳体形成有第一容置空间(71),所述第一容置空间(71)沿第二方向的第一端设有动力驱动装置(77);
第二壳体,设于所述第一壳体沿所述第二方向的周向外侧,所述第二壳体与所述第一壳体之间形成有第二容置空间(72);
其中,所述第一容置空间(71)用于承载电子设备,所述第二容置空间(72)用于承载换热器装置(78);
所述第一容置空间(71)沿所述第二方向的第一端通过所述动力驱动装置(77)与所述第二容置空间(72)联通,所述第一容置空间(71)沿所述第二方向的第二端通过开口设置与所述第二容置空间(72)联通,以使冷却液在所述第一容置空间(71)和所述第二容置空间(72)之间循环流动。
2.根据权利要求1所述的液冷机柜,其特征在于,所述第一壳体包括沿所述第二方向延伸的第一侧壁(73),所述第二壳体包括沿所述第二方向延伸的第二侧壁(74),所述第一侧壁(73)和所述第二侧壁(74)之间形成所述第二容置空间(72);其中,所述第一侧壁(73)和所述第二侧壁(74)之间连接有承载板(75),所述承载板(75)上设有冷却液联通孔(76)。
3.根据权利要求1所述的液冷机柜,其特征在于,所述第一壳体相对所述第二方向的截面为正方形或长方形,所述第二容置空间(72)设于所述第一壳体至少一个侧壁的外侧。
4.根据权利要求1所述的液冷机柜,其特征在于,所述动力驱动装置(77)包括冷却液循环泵;所述换热器装置(78)包括换热管,所述换热管沿垂直于所述第二方向的平面层叠的铺设于所述第二容置空间(72)。
5.根据权利要求1所述的液冷机柜,其特征在于,所述动力驱动装置(77)的出口联通有多个旋转分液器(79),多个所述旋转分液器(79)在所述第一容置空间(71)相对所述第二方向的截面上均匀分布。
6.根据权利要求5所述的液冷机柜,其特征在于,所述旋转分液器(79)包括:
分液腔体(10),所述分液腔体(10)具有沿所述第二方向的中心轴(11),所述分液腔体(10)绕所述中心轴(11)沿第一方向旋转;
分液臂(30),多个所述分液臂(30)均布于所述分液腔体(10)相对所述中心轴(11)的周向,所述分液臂(30)随所述分液腔体(10)旋转,所述分液臂(30)的第一端与所述分液腔体(10)联通,所述分液臂(30)的第二端呈封闭设置;
分液进口(20),设于所述分液腔体(10)沿所述中心轴(11)的一端,所述分液进口(20)用于与所述动力驱动装置的出口联通;
其中,在所述分液臂(30)的第一端和第二端之间设有分液出口(31),所述分液出口(31)位于所述分液臂(30)背向所述第一方向的一侧。
7.根据权利要求6所述的液冷机柜,其特征在于,所述分液出口(31)至少包括位于所述分液臂(30)第一端的第一分液出口(311);或者,
所述分液出口(31)至少包括位于所述分液臂(30)第一端的第一分液出口(311)和位于所述分液臂(30)第二端的第二分液出口(312),所述第二分液出口(312)沿所述第一方向匀速旋转时的旋转线速度不小于所述冷却液的流速。
8.根据权利要求6所述的液冷机柜,其特征在于,在所述分液臂(30)的第一端和第二端之间开设第一分流口(32),所述第一分流口(32)相对所述分液臂(30)外接有分液子管(33),所述分液出口(31)设于所述分液子管(33)的外端部;其中,所述分液子管(33)的轴线与所述分液臂(30)的轴线呈预定角度设置。
9.根据权利要求8所述的液冷机柜,其特征在于,所述分液出口(31)相对所述第一分流口(32)朝向所述分液臂(30)第二端的方向倾斜设置;和/或,所述分液出口(31)相对所述第一分流口(32)朝向所述第一容置空间开口的方向倾斜设置。
10.根据权利要求6~9中任一项所述的液冷机柜,其特征在于,
沿所述中心轴(11)的方向,所述分液腔体(10)的截面呈圆形;和/或,
沿所述分液臂(30)的轴线方向,所述分液臂(30)的截面呈椭圆形,所述椭圆形的短轴平行于所述中心轴(11)。
11.根据权利要求6~9中任一项所述的液冷机柜,其特征在于,在所述分液腔体(10)相对所述中心轴(11)的周向均布有多个第二分流口(12),所述分液臂(30)的第一端连接于所述第二分流口(12);多个所述第二分流口(12)在所述分液腔体(10)的周向相对所述中心轴(11)呈中心对称分布;
所述分液臂(30)的第一端与所述第二分流口(12)之间为可拆卸连接;并且,所述旋转分液器还包括分流盖(13),所述分流盖(13)用于封闭未连接所述分液臂(30)的所述第二分流口(12)。
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CN202120124873.9U CN214627764U (zh) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | 一种单相浸没式液冷机柜 |
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Cited By (1)
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WO2022151898A1 (zh) * | 2021-01-18 | 2022-07-21 | 深圳比特微电子科技有限公司 | 用于液冷机柜的旋转分液器及液冷机柜 |
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2021
- 2021-01-18 CN CN202120124873.9U patent/CN214627764U/zh active Active
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US11723175B2 (en) | 2021-01-18 | 2023-08-08 | Shenzhen Microbt Electronics Technology Co., Ltd. | Rotary liquid distributor for liquid-cooled tank and liquid-cooled tank |
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