CN217333157U - 一种新型液体冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型液体冷却系统，包括冷却板基体、冷却水箱、进水管、出水管、连通管、水泵以及扰流棒；进水管、出水管以及连通管均固定在冷却板基体上、并与冷却板基体无缝贴合；进水管与出水管均为一端开口的盲管结构；进水管与出水管通过多根平行设置的连通管相互连通，出水管的出水口通过管线与冷却水箱的进水口连通；在每根连通管内均沿长度方向设有螺旋结构的扰流棒。优点在于：本实用新型可有效提高换热效率，进而提高冷却效果，保证被散热的电子设备不会因过热而造成机器宕机或经济损失。

Description

一种新型液体冷却系统

技术领域：

本实用新型涉及一种为电子设备、功率控制器及大型服务器等进行冷却降温的冷却系统，尤其涉及一种新型液体冷却系统。

背景技术：

随着高端电子设备发展的日新月异，使得电子设备(如大型服务器、高功率控制器、风电变流器及工业计算机等)的尺寸在逐步缩小，各个组成部件之间的空间更加紧凑，且使得这些设备向更加广泛的消费者群体过渡；然而，当这些设备在长时间、高负荷、高速度的运行状态下，其内部的各个部件、元器件之间就会由于做功而产生热量，这些热量会随着设备的继续运行，在得不到及时、良好的散热情况下积累。若这些堆积的热量得不到及时的处理，反而会使得这些设备的元器件温度越来越高，进而导致设备的寿命大大降低，设备运行效率降低，更严重的可能导致设备宕机或者损坏而影响生产。

为弥补上述方面的散热问题，一般常见的均为对电子设备进行风道设计，使设备内部的空气与外部的自然空气形成自然对流热交换，而这种散热属于被动散热，且由于无法控制空气的流动方向和流动速度，被散热设备的温度得不到很好的控制；还有散热方法是在设备内部加装散热风扇来进行一定的主动散热，但由于设备内部空间的限制，散热风扇的转速、气体流量、气体方向均会受到相应的影响，使其散热效果得不到显著提升，且设备温度的降幅受散热风扇质量和设备尺寸限制；另外的解决方式是采用一个水冷式散热装置直接与发热部件(如处理器、放大器、功率放大器等由于负载运转而产生大量热量的器件)接触，水冷装置的水泵将水箱中的冷却液泵送到水冷散热器中，冷却液在散热器中和发热元器件进行热交换吸收热量后，再随着液体流向流往所述水箱中，此过程循环往复来带走设备热量，降低发热设备温度，使设备顺利工作。

然而，虽水冷散热器装置能够改善空气散热的许多弊端，且散热效率要比空气散热高不少，但目前的水冷散热器装置的换热管均是直管结构，冷却水在换热管内的流动较为平稳，使得水流中心处的冷却水与换热管壁无法有效接触，且冷却水在换热管内的停留时间较短，降低了换热效率，导致热量来不及被冷却水带走而继续在发热元器件处堆积，导致水冷功能大打折扣；而且，冷却水中会有气泡存在，气泡会进一步附着在换热管的内壁上，由于空气的导热性较差，也会影响换热效率；同时，换热管在长时间使用后，其内壁上会产生结垢，进而降低散热系数，使得冷却装置的进出水口压差增大，影响冷却装置的稳定运行。

实用新型内容：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种新型液体冷却系统，可有效提高冷却效果，且不会随着结垢而降低冷却效果。

本实用新型由如下技术方案实施：

一种新型液体冷却系统，包括冷却板基体、冷却水箱、进水管、出水管、连通管、水泵以及扰流棒；

所述进水管、所述出水管以及所述连通管均固定在所述冷却板基体上、并与所述冷却板基体无缝贴合；所述进水管与所述出水管均为一端开口的盲管结构；

在所述冷却水箱内设有所述水泵，所述水泵的出水端通过管线与所述进水管的进水口连通，所述进水管与所述出水管通过多根平行设置的所述连通管相互连通，所述出水管的出水口通过管线与所述冷却水箱的进水口连通；

在每根所述连通管内均沿长度方向设有螺旋结构的所述扰流棒。

进一步的，在远离所述进水管的所述出水管的一侧开设有与多个所述连通管位置一一对应的多个开口，在每个所述开口处均固定设有带有内螺纹的连接部，在所述扰流棒靠近所述连接部的一端固定连接有连接杆，在所述连接杆的外周设有与所述连接部的内螺纹相匹配的外螺纹；所述扰流棒远离所述连接部的一端伸入至所述进水管内。

进一步的，其还包括进水流量传感器、出水流量传感器以及控制器；

所述进水流量传感器设于所述进水管的进水口处，所述出水流量传感器设于所述出水管的出水口处；

所述进水流量传感器和所述出水流量传感器的信号输出端均与所述控制器的信号输入端信号连接，所述控制器的信号输出端与所述水泵的信号输入端信号连接。

进一步的，其还包括报警器，所述控制器的信号输出端与所述报警器的信号输入端信号连接。

进一步的，所述进水管和所述出水管平行设置，且分别设于所述冷却板基体的两个相对的侧边边缘处；所述连通管与所述进水管、所述出水管垂直设置。

进一步的，在所述连接杆与所述连接部的连接处设有密封圈。

本实用新型的优点：

1、通过设置扰流棒，使冷却水形成旋流，使冷却水与连通管壁充分且均匀接触，且能提高冷却水的停留时间，进而提高换热效率；同时，旋流的冷却水会对管壁形成一定的冲击，不仅可通过冲刷将部分结垢物质带走，而且可冲击将内壁上附着的气泡破坏，在大大降低结垢周期的情况下，有效提高换热效率；2、可以通过进水流量传感器和出水流量传感器检测到的进水流量和出水流量，来调节水泵的运行功率，通过加大冷却水的流量来保证冷却效果；通过加大冷却水的流量，可使冷却水对扰流棒、进水管、出水管以及连通管起到一定的冲刷效果，进而将部分结垢物质带走；当结构严重时，可及时报警，提醒先关人员及时检修；3、可拆卸的扰流棒结构，便于将扰流棒取下对其进行清理，大大延长了本实用新型的使用寿命。

本实用新型可有效提高换热效率，进而提高冷却效果，保证被散热的电子设备不会因过热而造成机器宕机或经济损失。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的结构示意图；

图中：冷却板基体1、冷却水箱2、进水管3、出水管4、连通管5、水泵6、扰流棒7、连接部8、连接杆9、进水流量传感器10、出水流量传感器11、控制器12、报警器13。

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：

如图1所示的一种新型液体冷却系统，包括冷却板基体1、冷却水箱2、进水管3、出水管4、连通管5、水泵6以及扰流棒7；

进水管3、出水管4以及连通管5均固定在冷却板基体1上、并与冷却板基体1无缝贴合；进水管3与出水管4均为一端开口的盲管结构；

在冷却水箱2内设有水泵6，水泵6的出水端通过管线与进水管3的进水口连通，进水管3与出水管4通过多根平行设置的连通管5相互连通，出水管4的出水口通过管线与冷却水箱2的进水口连通；进水管3和出水管4平行设置，且分别设于冷却板基体1的两个相对的侧边边缘处；连通管5与进水管3、出水管4垂直设置。

在每根连通管5内均沿长度方向设有单条螺旋线结构的扰流棒7，螺旋线的截面形状为长方形，长方形尺寸为6mm×3mm，螺旋线螺距为10mm，螺旋线长度为10mm×20＝200mm，旋向为从带有螺纹端向另一端顺时针螺旋，螺杆公称直径为10mm。

在远离进水管3的出水管4的一侧开设有与多个连通管5位置一一对应的多个开口，在每个开口处均固定设有带有内螺纹的连接部8，在扰流棒7靠近连接部8的一端固定连接有连接杆9，在连接杆9的外周设有与连接部8的内螺纹相匹配的外螺纹；在连接杆9与连接部8的连接处设有密封圈。扰流棒7远离连接部8的一端伸入至进水管3内。

进一步的，其还包括进水流量传感器10、出水流量传感器11以及控制器12、报警器13；

进水流量传感器10设于进水管3的进水口处，出水流量传感器11设于出水管4的出水口处；

进水流量传感器10和出水流量传感器11的信号输出端均与控制器12的信号输入端信号连接，控制器12的信号输出端与水泵6的信号输入端信号连接，控制器12的信号输出端还与报警器13的信号输入端信号连接。

工作说明：

本实施例中，冷却板基体1、进水管3、出水管4以及连通管5均采用导热性较好的材质，在使用时，将冷却板基体1与待冷却的电子设备紧密贴合。

通过设置扰流棒7，使冷却水形成旋流，使冷却水与连通管5壁充分且均匀接触，且能提高冷却水的停留时间，进而提高换热效率；同时，旋流的冷却水会对管壁形成一定的冲击，不仅可通过冲刷将部分结垢物质带走，而且可冲击将内壁上附着的气泡破坏，在大大降低结垢周期的情况下，有效提高换热效率。

可以通过进水流量传感器10和出水流量传感器11检测到的进水流量和出水流量，判断扰流棒7上、进水管3、出水管4以及连通管5内的结构情况，当进水流量和出水流量的差值超出控制器12内预设的第一预设值时，表明已产生结垢，可由控制器12将水泵6的运行功率调大，进而提高冷却水的流量，通过加大冷却水的流量来保证冷却效果，同时，加大流量，可使冷却水对扰流棒7、进水管3、出水管4以及连通管5起到一定的冲刷效果，进而将部分结垢物质冲刷带走。当进水流量和出水流量的差值超出控制器12内预设的报警上限值时，表明结垢严重，由控制器12控制报警器13启动报警，提醒相关人员及时进行检修，具体的，可以通过旋拧连接杆9，将连接杆9连带扰流棒7一同取出，将扰流棒7上附着的结构物质清理后，再重新安装后即可正常使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (6)

1.一种新型液体冷却系统，其特征在于，包括冷却板基体、冷却水箱、进水管、出水管、连通管、水泵以及扰流棒；

所述进水管、所述出水管以及所述连通管均固定在所述冷却板基体上、并与所述冷却板基体无缝贴合；所述进水管与所述出水管均为一端开口的盲管结构；

在所述冷却水箱内设有所述水泵，所述水泵的出水端通过管线与所述进水管的进水口连通，所述进水管与所述出水管通过多根平行设置的所述连通管相互连通，所述出水管的出水口通过管线与所述冷却水箱的进水口连通；

在每根所述连通管内均沿长度方向设有螺旋结构的所述扰流棒。

2.根据权利要求1所述的一种新型液体冷却系统，其特征在于，在远离所述进水管的所述出水管的一侧开设有与多个所述连通管位置一一对应的多个开口，在每个开口处均固定设有带有内螺纹的连接部，在所述扰流棒靠近所述连接部的一端固定连接有连接杆，在所述连接杆的外周设有与所述连接部的内螺纹相匹配的外螺纹；所述扰流棒远离所述连接部的一端伸入至所述进水管内。

3.根据权利要求1所述的一种新型液体冷却系统，其特征在于，其还包括进水流量传感器、出水流量传感器以及控制器；

所述进水流量传感器设于所述进水管的进水口处，所述出水流量传感器设于所述出水管的出水口处；

所述进水流量传感器和所述出水流量传感器的信号输出端均与所述控制器的信号输入端信号连接，所述控制器的信号输出端与所述水泵的信号输入端信号连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型液体冷却系统，其特征在于，其还包括报警器，所述控制器的信号输出端与所述报警器的信号输入端信号连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种新型液体冷却系统，其特征在于，所述进水管和所述出水管平行设置，且分别设于所述冷却板基体的两个相对的侧边边缘处；所述连通管与所述进水管、所述出水管垂直设置。

6.根据权利要求2所述的一种新型液体冷却系统，其特征在于，在所述连接杆与所述连接部的连接处设有密封圈。

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