CN216716644U - 一种模块化的集成式水箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液冷水箱技术领域，提供一种模块化的集成式水箱，包括水箱壳体，水箱壳体的中空部安设波纹管，波纹管还包括进气口和截止阀杆，进气口连通波纹管外部，用于在截止阀杆开启时通入波纹管外部的气体，截止阀杆连通进气口和波纹管中空部，用于通过开启和关闭向波纹管中空部通入气体或阻止气体进入波纹管中空部。本实用新型提供的模块化的集成式水箱模块，采用内部压力可调的波纹管通过调节其压缩量改变水箱容积，从而调节水箱的系统压力，可用于解决高精密，发热量大，而且对尺寸和重量有一定要求的高精密设备、电子设备的散热问题。

Description

一种模块化的集成式水箱

技术领域

本实用新型涉及液冷水箱技术领域，特别涉及一种模块化的集成式水箱。

背景技术

现代社会中，液冷技术被广泛应用于多功能、大功率的精密电子设备的散热这一领域中。由于这些设备尺寸小、重量轻，不能采用大型的液冷系统进行散热，因此，微型液冷系统逐渐成为高功率电子设备散热问题的首选解决方案。

由于液冷系统常面临压力补偿问题，一种解决办法是采用波纹管进行压力补偿。2018年3月16日授权公告的公告号为CN207111323U的中国专利公开了一种波纹管膨胀水箱缓冲装置，包括缓冲水箱，所述缓冲水箱侧壁安装有可以透视液位的液位计及液位开关报警装置，缓冲水箱顶部安装有排气装置、压力监测装置及自动补气和排气装置，所述缓冲水箱顶部全封闭且连接有金属波纹管膨胀装置，缓冲水箱底部焊接有锥度补水口。但其采用的波纹管只能在系统压力的作用下被动调节压缩量和伸长量从而调节波纹管容积，反馈补偿系统容积的变化，而无法通过对波纹管管道内部的压力的调节主动调节波纹管的容积，从而主动补偿系统容积的变化。

实用新型内容

为解决上述现有技术中波纹管压力补偿仅为被动补偿方式的不足，本实用新型提供一种模块化的集成式水箱，包括水箱壳体，所述水箱壳体的中空部安设波纹管，所述波纹管还包括进气口和截止阀杆，所述进气口连通所述波纹管外部，用于在所述截止阀杆开启时通入所述波纹管外部的气体，所述截止阀杆连通所述进气口和波纹管中空部，用于通过开启和关闭向所述波纹管中空部通入气体或阻止气体进入所述波纹管中空部。

在一实施例中，所述水箱壳体上设置出液口和回液口，所述出液口和所述回液口连通所述中空部并与散热管道和回流管道连通。

在一实施例中，所述中空部通过泄压管道连接泄压阀。

在一实施例中，所述泄压管道上连接排气螺丝。

在一实施例中，还包括增压泵，所述增压泵连通所述中空部。

在一实施例中，所述中空部还连通压力传感器。

在一实施例中，所述增压泵为屏蔽泵。

在一实施例中，还包括滤芯，所述滤芯位于所述中空部内并用于过滤经所述出液口流出的冷却液。

在一实施例中，所述中空部包括第一中空部和第二中空部，所述第一中空部和所述第二中空部之间通过管道连接，所述滤芯设置在所述第二中空部内，所述出液口和所述压力传感器连通所述第二中空部，所述回液口、所述泄压阀和所述增压泵连通所述第一中空部，所述波纹管设置在所述第一中空部内。

在一实施例中，所述增压泵与增压泵控制电路板电连接。

在一实施例中，所述增压泵控制电路板采用电路板盖板密封。

在一实施例中，所述增压泵与所述增压泵控制电路板之间通过增压泵航插接口和低压接线口航插接口电连接并与外界电源连接。

在一实施例中，所述波纹管和所述滤芯分别通过第一密封圈和第二密封圈密封。

在一实施例中，所述水箱壳体为一体式加工成型的水箱壳体。

在一实施例中，所述水箱壳体的内表面和外表面均为阳极氧化后的内表面和外表面。

基于上述，与现有技术相比，本实用新型提供的模块化的集成式水箱模块，采用内部压力可调的波纹管通过调节其压缩量改变水箱容积，从而调节水箱的系统压力，可用于解决高精密，发热量大，而且对尺寸和重量有一定要求的高精密设备、电子设备的散热问题。

本实用新型的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。

图1为本实用新型提供的模块化的集成式水箱外部示意图一；

图2为本实用新型提供的模块化的集成式水箱内部示意图一；

图3为本实用新型提供的模块化的集成式水箱内部示意图二；

图4为本实用新型提供的模块化的集成式水箱内部示意图三；

图5为本实用新型提供的模块化的集成式水箱外部示意图二；

图6为液冷系统示意图。

附图标记：

100 水箱壳体 110 中空部 111 第一中空部

112 第二中空部 120 出液口 130 回液口

140 泄压管道 200 波纹管 210 进气口

220 截止阀杆 230 波纹管中空部 310 泄压阀

311 弹簧 320 排气螺丝 410 增压泵

411 增压泵控制电路板 413 低压接线口航插接口

412 增压泵航插接口

414 电路板盖板 500 滤芯 600 散热管道

800 需散热的电子设备或元件

700 回流管道

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本实用新型不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，本实用新型所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本实用新型的限制；应进一步理解，本实用新型所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本实用新型中明确如此定义之外。

本实用新型提供一种模块化的集成式水箱，包括水箱壳体100，所述水箱壳体100的中空部110安设波纹管200，所述波纹管200还包括进气口210和截止阀杆220，所述进气口210连通所述波纹管200外部，用于在所述截止阀杆220开启时通入所述波纹管200外部的气体，所述截止阀杆220连通所述进气口210和波纹管中空部230，用于通过开启和关闭向所述波纹管中空部230通入气体或阻止气体进入所述波纹管中空部230。

为了解决液冷系统(所述液冷系统包括但不限于所述水箱，散热管道600和回流管道700，以下皆同)的压力调节问题，本实用新型提供一种模块化的集成式水箱，如图1至图5所示，包括水箱壳体100，所述水箱壳体的中空部110安设波纹管200。示例的，所述中空部110可以为一个，也可以为两个，也可以为其他数目，当所述中空部110为两个或两个以上时，它们之间采用管道连接，本领域技术人员可以根据现有技术和实际需要选择合适数目的中空部。所述波纹管200中空且两端封闭，所述波纹管200还包括进气口210和截止阀杆220，所述进气口210连通所述波纹管200外部，用于在所述截止阀杆220开启时通入所述波纹管200外部的气体，所述截止阀杆220连通所述进气口210和波纹管中空部230，用于通过开启和关闭向所述波纹管中空部230通入气体或阻止气体进入所述波纹管中空部230。当所述截止阀杆220开启时，所述进气口210连通外界和所述波纹管中空部230，若所述波纹管中空部230中的压力小于外界压力，所述波纹管200外界的气体通过所述进气口210经所述截止阀杆220进入所述波纹管中空部230，若所述波纹管中空部230中的压力大于外界压力，所述波纹管中空部230中的气体通过所述进气口210释放到外界，当所述截止阀杆220关闭时，所述波纹管中空部230与外界处于隔离状态，此时所述波纹管中空部230压力恒定。所述波纹管200和所述截止阀杆220采用现有技术中的波纹管和截止阀杆，本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的波纹管和截止阀杆。冷却液在循环过程中流入所述中空部110并从所述中空部110流出。采用上述设计的所述水箱可以通过所述波纹管200的伸缩调节系统压力，避免系统压力过大或过小导致的液冷系统损坏或散热效果下降。

在一实施例中，所述水箱壳体100上设置出液口120和回液口130，所述出液口和所述回液口130连通所述中空部110并与散热管道600或回流管道700连通。

为了实现冷却液的循环流动，在一实施例中，所述水箱壳体100上设置出液口120和回液口130，所述出液口120连通所述中空部110，所述回液口130连通所述中空部110。当所述冷却液循环流动时，所述冷却液从所述散热管道600或所述回流管道700经所述回液口130进入所述中空部110，再从所述中空部110经所述出液口120流入所述回流管道700或所述散热管道600，所述散热管道600和所述回流管道700之间连通，所述散热管道600流经需散热的电子设备或元件800。采用上述设计的所述水箱可以实现所述冷却液的循环流动。

在一实施例中，所述中空部110通过泄压管道140连接泄压阀310。

为了进一步调节液冷系统的压力，在一实施例中，所述中空部110通过泄压管道140连接泄压阀310。示例的，所述泄压阀310通过旋转来调节弹簧311压缩量，从而控制水箱模块的系统排泄压力，当所述弹簧311松弛时，所述中空部110中的压力减轻，所述弹簧311压紧时，所述中空部110中的压力增加。所述泄压阀310采用现有技术中的泄压阀，本领域技术人员可以根据实际需求选择现有技术中合适的泄压阀。采用上述设计的所述水箱可以进一步实现系统压力的调节。

在一实施例中，所述泄压管道140上连接排气螺丝320。

为了调节所述泄压管道140中的压力，在一实施例中，所述泄压管道140上连接排气螺丝320。所述排气螺丝320用于调节所述泄压管道140中的压力，当所述排气螺丝320拧松时，所述泄压管道140中的压力释放，当所述排气螺丝320拧紧时，所述泄压管道140中的压力不通过所述排气螺丝320释放。采用上述设计的所述水箱可以对所述泄压管道140中的压力进一步调节。

在一实施例中，还包括增压泵410，所述增压泵连通所述中空部110。

为了增加所述液冷系统的压力，在一实施例中，还包括增压泵410，所述增压泵410连通所述中空部110，为了对所述水箱中的压力状态为所述水箱增压，在一实施例中，还包括增压泵410，所述增压泵410连通所述中空部110，示例的，所述增压泵410为屏蔽泵，此时所述增压泵410的电机与水泵为一体化结构，其叶轮和转子同轴连接，整体采用静密封，使所述增压泵410完全无泄漏，其具备转速高，流量大，性能强等优点。采用上述设计的所述水箱可以通过所述增压泵410增加系统压力。

在一实施例中，所述中空部110还连通压力传感器420。

为了对所述液冷系统的压力进行感应，在一实施例中，所述中空部110还连通压力传感器420。所述压力传感器420用于检测所述水箱中所述出液口120处的压力，采用现有技术中的压力传感器，本领域技术人员可以根据实际需求选择现有技术中的压力传感器。采用上述设计的所述水箱可以通过对系统压力的感应实现系统压力的精准控制。

在一实施例中，还包括滤芯500，所述滤芯500位于所述中空部110内并用于过滤经所述出液口120流出的冷却液。

为了过滤所述水箱中的杂质，在一实施例中，还包括滤芯500，所述滤芯500位于所述中空部110内并用于过滤经所述出液口120流出的冷却液。所述滤芯500采用现有技术中的滤芯，本领域技术人员可以根据实际需要选择现有技术中合适的滤芯。采用上述设计的所述水箱可以通过所述滤芯500过滤杂质，避免所述杂质流入所述液冷系统。

在一实施例中，所述中空部110包括第一中空部111和第二中空部112，所述第一中空部111和所述第二中空部112之间通过管道连接，所述滤芯500设置在所述第二中空部112内，所述出液口120和所述压力传感器420连通所述第二中空部112，所述回液口130、所述泄压阀310和所述增压泵410连通所述第一中空部111，所述波纹管200设置在所述第一中空部111内。

为了避免各组件在工作过程中相互影响，在一实施例中，所述中空部110包括第一中空部111和第二中空部112，所述第一中空部111和所述第二中空部112之间通过管道连接，所述滤芯500设置在所述第二中空部112内，所述出液口120和所述压力传感器420连通所述第二中空部112，所述回液口130、所述泄压阀310和所述增压泵410连通所述第一中空部111，所述波纹管200设置在所述第一中空部111内。当所述水箱工作时，所述冷却液从所述散热管道600或所述回流管道700经所述回液口130流入所述第一中空部111，再经所述管道流入所述第二中空部112，并由所述第二中空部112中的所述滤芯500过滤后，经所述出液口120流入所述回流管道700或所述散热管道600。所述增压泵410用于通过对所述水箱增压来对所述液冷系统增压。所述压力传感器420通过传感所述出液口120处的压力提供所述水箱中的压力信息并辅助调节所述水箱中的压力。所述波纹管200通过所述进气口210和所述截止阀杆220调节自身伸缩量，并调节所述水箱中液体的容积，进一步调节所述水箱乃至所述液冷系统中的压力。所述泄压阀310通过调节所述弹簧311的压缩和伸长来调节所述水箱乃至所述液冷系统中的压力。

在一实施例中，所述增压泵410与增压泵控制电路板411电连接。

为了控制所述增压泵410的运行，在一实施例中，所述增压泵410与增压泵控制电路板411电连接。所述增压泵控制电路板411采用现有技术中的增压泵控制电路板，本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的增压泵控制电路板。示例的，所述增压泵控制电路板411采用电路板盖板414密封。所述增压泵410采用增压泵航插接口412供电，所述增压泵控制电路板411采用低压接线口航插接口413供电并通过所述低压接线口航插接口413传输数据，并通过所述数据传输给所述增压泵控制电路板411以控制所述增压泵410，实现精准增压，示例的，所述压力传感器420可以通过控制中心传输数据到所述低压接线口航插接口413，并将数据传输给所述增压泵控制电路板411以控制给所述增压泵410，实现精准增压。采用所述增压泵航插接口412和所述低压接线口航插接口413供电可有效防止灰尘和杂质通过所述电源接线进入所述水箱乃至所述液冷系统。

在一实施例中，所述波纹管200和所述滤芯500分别通过第一密封圈和第二密封圈密封。

为了使增加所述波纹管200和所述滤芯500的密封性，在一实施例中，所述波纹管200和所述滤芯500分别通过第一密封圈(图中未示出)和第二密封圈(图中未示出)密封。采用上述设计可以增加所述波纹管200和所述滤芯500的密封性，避免所述中空部110和外界连通。

在一实施例中，所述水箱壳体100为一体式加工成型的水箱壳体。

为了方便加工，在一实施例中，所述水箱壳体100为一体式加工成型的水箱壳体。示例的，所述水箱壳体100的内表面和外表面均为阳极氧化后的内表面和外表面。采用上述设计的所述水箱加工方便，一体化成型，便于各组件的模块化设计和加工。

具体示例的，在实际工作过程中，所述波纹管200位于所述第一中空部111中，当所述截止阀杆220开启时，所述进气口210连通外界和所述波纹管中空部230，若所述波纹管中空部230中的压力小于外界压力，所述波纹管200外界的气体通过所述进气口210经所述截止阀杆220进入所述波纹管中空部230，若所述波纹管中空部230中的压力大于外界压力，所述波纹管中空部230中的气体通过所述进气口210释放到外界，当所述截止阀杆220关闭时，所述波纹管中空部230与外界处于隔离状态，此时所述波纹管中空部230压力恒定，所述波纹管200通过伸缩调节所述第一中空部111的体积并调节所述液冷系统的系统压力。当所述冷却液循环流动时，所述冷却液从所述散热管道600或所述回流管道700经所述回液口130进入所述第一中空部111，再从所述第一中空部111经管道流入所述第二中空部112，通过滤芯500过滤后经所述出液口120流入所述回流管道700或所述散热管道600，所述散热管道600和所述回流管道700之间连通，所述散热管道600流经需散热的电子设备或元件800。所述第二中空部112上设置所述压力传感器420用于感知所述出液口120的压力，感知的压力数据通过所述低压接线口航插接口413传输到所述增压泵控制电路板411，所述增压泵控制电路板411通过所述低压接线口航插接口413供电并通过传输获得的压力数据控制所述增压泵410增压，所述增压泵410通过所述增压泵航插接口412供电。所述第一中空部111通过所述泄压管道140连通外界，所述泄压管道140内设置带有所述弹簧311的泄压阀，所述泄压阀310通过旋转来调节弹簧311压缩量，从而控制水箱模块的系统排泄压力，当所述弹簧311松弛时，所述中空部110中的压力减轻，所述弹簧311压紧时，所述中空部110中的压力增加。所述泄压管道140侧面设置所述排气螺丝320，所述排气螺丝320用于调节所述泄压管道140中的压力，当所述排气螺丝320拧松时，所述泄压管道140中的压力释放，当所述排气螺丝320拧紧时，所述泄压管道140中的压力不通过所述排气螺丝320释放。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型提供的模块化的集成式水箱，采用内部压力可调的波纹管通过调节其压缩量改变水箱容积，从而调节水箱的系统压力，可用于解决高精密，发热量大，而且对尺寸和重量有一定要求的高精密设备、电子设备的散热问题。

进一步地，本实用新型提供的模块化的集成式水箱采用增压泵带动所述水箱内的冷却液流动，并且所述水箱外壳采用一体化设计，水箱整体采用模块化设计，安装便捷，维护简单。

进一步地，本实用新型提供模块化的集成式水箱，占用空间极小且实现了各组件一体化设计，管路无泄漏，安装便捷，维护简单。

进一步地，本实用新型提供模块化的集成式水箱，采用的增压泵控制电路板和航插接口设计，可有效防尘、防静电、防水、防腐蚀。

另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本实用新型的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。

尽管本文中较多的使用了诸如水箱壳体、中空部、第一中空部、第二中空部、出液口、回液口、泄压管道、波纹管、进气口、截止阀杆、波纹管中空部、泄压阀、弹簧、排气螺丝、增压泵、增压泵控制电路板、增压泵航插接口、低压接线口航插接口、电路板盖板、滤芯等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的；本实用新型实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种模块化的集成式水箱，包括水箱壳体(100)，所述水箱壳体的中空部(110)安设波纹管(200)，其特征在于：所述波纹管(200)还包括进气口(210)和截止阀杆(220)，所述进气口(210)连通所述波纹管(200)外部，用于在所述截止阀杆(220)开启时通入所述波纹管(200)外部的气体，所述截止阀杆(220)连通所述进气口(210)和波纹管中空部(230)，用于通过开启和关闭向所述波纹管中空部(230)通入气体或阻止气体进入所述波纹管中空部(230)。

2.根据权利要求1所述的模块化的集成式水箱，其特征在于：所述水箱壳体(100)上设置出液口(120)和回液口(130)，所述出液口(120)和所述回液口(130)连通所述中空部(110)并与散热管道(600)或回流管道(700)连通。

3.根据权利要求2所述的模块化的集成式水箱，其特征在于：所述中空部(110)通过泄压管道(140)连接泄压阀(310)。

4.根据权利要求3所述的模块化的集成式水箱，其特征在于：所述泄压管道(140)上连接排气螺丝(320)。

5.根据权利要求4所述的模块化的集成式水箱，其特征在于：还包括增压泵(410)，所述增压泵(410)连通所述中空部(110)，且所述中空部(110)还连通压力传感器(420)。

6.根据权利要求5所述的模块化的集成式水箱，其特征在于：还包括滤芯(500)，所述滤芯(500)位于所述中空部(110)内并用于过滤经所述出液口(120)流出的冷却液。

7.根据权利要求6所述的模块化的集成式水箱，其特征在于：所述中空部(110)包括第一中空部(111)和第二中空部(112)，所述第一中空部(111)和所述第二中空部(112)之间通过管道连接，所述滤芯(500)设置在所述第二中空部(112)内，所述出液口(120)和所述压力传感器(420)连通所述第二中空部(112)，所述回液口(130)、所述泄压阀(310)和所述增压泵(410)连通所述第一中空部(111)，所述波纹管(200)设置在所述第一中空部(111)内。

8.根据权利要求7所述的模块化的集成式水箱，其特征在于：所述增压泵(410)与增压泵控制电路板(411)电连接。

9.根据权利要求8所述的模块化的集成式水箱，其特征在于：所述增压泵(410)与所述增压泵控制电路板(411)之间通过增压泵航插接口(412)和低压接线口航插接口(413)电连接并与外界电源连接。

10.根据权利要求9所述的模块化的集成式水箱，其特征在于：所述波纹管(200)和所述滤芯(500)分别通过第一密封圈和第二密封圈密封。

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