CN107677154A - 一种用于高性能计算机的相变换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高性能计算机的相变换热器，具有冷凝器壳体，冷凝器壳体中横向设有强化冷凝管，强化冷凝管的左右两端分别设有一股水进口端盖和一股水回程端盖，强化冷凝管的上方的冷凝器壳体上设有气态蒸发介质进口，在冷凝器壳体的底部设有过冷器，过冷器具有过冷器壳体，过冷器壳体内部排布有若干道首尾相接的U型过冷管，U型过冷管的上端设有隐藏于过冷器壳体壁内的二股水出口，U型过冷管的下端设有隐藏于过冷器壳体底部的二股水进口，过冷器壳体的侧壁上还设有过冷介质出口；所述冷凝器壳体的内底部设有液位检测仪，冷凝器壳体的侧壁上还设有防护排液口；本发明使用更安全，能够有效避免对泵的汽蚀影响。

Description

一种用于高性能计算机的相变换热器

技术领域

本发明涉及电子设备换热器技术领域，尤其是一种用于高性能计算机的相变换热器。

背景技术

随着高性能计算机功能越来越强大，电子元器件综合功率越来越高，产生的热量也越来越大，传统的风冷、冷板已不能满足使用要求，对换热器提出了更高的要求。在高性能计算机中，电子元器件安装于机箱内，并用液态蒸发介质浸泡，当高性能计算机工作时，电子元器件产生大量热量，液态蒸发介质蒸发为气态，蒸发后的气态蒸发介质进入冷凝器，冷凝后通过泵再次进入机箱，由于泵运行时产生热量，液态蒸发介质吸热后在泵中发生蒸发现象，气态蒸发介质对泵叶轮存在气蚀，危及泵的使用安全；同时高性能计算机属商用产品，对整体空间尺寸提出了非常严格的要求，采用独立的冷凝器与过冷器设计不能满足使用要求；另外冷凝器中的冷凝水一旦发生泄漏则会对机箱中的电子元器件产生严重影响。

发明内容

本发明的目的就是针对传统的单台冷凝器在对计算机机箱进行蒸发介质冷凝以及经过泵进行循环利用时存在的上述不足之处，提供一种使用更安全的用于高性能计算机的相变换热器。

本发明的具体方案是：一种用于高性能计算机的相变换热器，具有冷凝器壳体，冷凝器壳体中横向设有强化冷凝管，强化冷凝管的左右两端分别设有一股水进口端盖和一股水回程端盖，强化冷凝管的上方的冷凝器壳体上设有气态蒸发介质进口，在冷凝器壳体的底部设有过冷器，过冷器具有过冷器壳体，该过冷器壳体与冷凝器壳体内部连通，过冷器壳体内部排布有若干道首尾相接的U型过冷管，U型过冷管的上端设有隐藏于过冷器壳体壁内的二股水出口，U型过冷管的下端设有隐藏于过冷器壳体底部的二股水进口，过冷器壳体的侧壁上还设有过冷介质出口；所述冷凝器壳体的内底部设有液位检测仪，冷凝器壳体的侧壁上还设有防护排液口。

本发明具有以下有益效果：

1.通过在冷凝器壳体的下部连接一个过冷器，使冷凝后的液态蒸发介质以浸泡的方式通过过冷器中的U型过冷管，液态蒸发介质经过过冷器的过冷之后再通过泵导入机箱之中，由于蒸发介质从气态冷凝成液态时温度在55℃左右，而过冷器中的冷却水的温度在33℃左右，因此当液态蒸发介质经过过冷处理之后在导入泵之中时，液态蒸发介质吸收泵运行产生的热量，实践证明此时液态蒸发介质只有升温而没有蒸发现象，在此环节就不会产生气态蒸发介质，就不会对泵的叶轮产生汽蚀破坏，就能很好的实现对泵叶轮的保护，实现安全运行。

2.由于过冷器中二股冷却水是从底部的二股水进口进入向上运行从过冷器壳体壁内的二股水出口流出，与从上向下流动的液态蒸发介质形成逆流现象，过冷效果更好。

3.由于在冷凝器中还设有液位检测仪和防护排液口，当出现冷却水泄漏时，由于液态蒸发介质密度大于冷却水密度，冷却水会浮于液面上，这时液位检测仪检测到水之后就会通过防护排液口将水排出，以保证泄漏的水无法进入机箱，实现对电子元器件的安全保护。

4.由于二股水出口和二股水进口均采用隐藏式设计布置在过冷器内部并与过冷器形成一体，结构紧凑，能够节省整体空间尺寸，极好的适用于使用要求。

附图说明

图1是本发明的主视方向结构示意图；

图2是本发明的侧视方向结构示意图；

图3是本发明的俯视方向结构示意图。

图中：1—一股水回程端盖，2—强化冷凝管，3—气态蒸发介质进口，4—冷凝器壳体，5—一股水进口端盖，6—二股水出口，7—U型过冷管，8—过冷器壳体，9—二股水进口，10—液位检测仪，11—防护排液口，12—过冷介质出口，13—过冷器。

具体实施方式

本发明是一种用于高性能计算机的相变换热器，具有冷凝器壳体4，冷凝器壳体中横向设有强化冷凝管2，强化冷凝管的左右两端分别设有一股水进口端盖5和一股水回程端盖1，强化冷凝管的上方的冷凝器壳体上设有气态蒸发介质进口3，在冷凝器壳体的底部设有过冷器13，过冷器具有过冷器壳体8，该过冷器壳体与冷凝器壳体内部连通，过冷器壳体内部排布有若干道首尾相接的U型过冷管7，U型过冷管的上端设有隐藏于过冷器壳体壁内的二股水出口6，U型过冷管的下端设有隐藏于过冷器壳体底部的二股水进口9，过冷器壳体的侧壁上还设有过冷介质出口12；所述冷凝器壳体的内底部设有液位检测仪10，冷凝器壳体的侧壁上还设有防护排液口11。

蒸发介质通过气态蒸发介质进口进入冷凝器，在强化冷凝管处与一股水进行冷凝换热，冷凝后下落到冷凝器下部，在冷凝器下部汇集后进入过冷器，与二股水进行过冷换热，通过与泵连接过冷介质出口安全抽离相变换热器，以液态进入高性能计算机机箱，吸收电子元器件热量后，蒸发为气体，通过气态蒸发介质进口进入冷凝器，完成一个循环。

本发明具有以下有益效果：

1.通过在冷凝器壳体的下部连接一个过冷器，使冷凝后的液态蒸发介质以浸泡的方式通过过冷器中的U型过冷管，液态蒸发介质经过过冷器的过冷之后再通过泵导入机箱之中，由于蒸发介质从气态冷凝成液态时温度在55℃左右，而过冷器中的冷却水的温度在33℃左右，因此当液态蒸发介质经过过冷处理之后在导入泵之中时，液态蒸发介质吸收泵运行产生的热量，实践证明此时液态蒸发介质只有升温而没有蒸发现象，在此环节就不会产生气态蒸发介质，就不会对泵的叶轮产生汽蚀破坏，就能很好的实现对泵叶轮的保护，实现安全运行。

2.由于过冷器中二股冷却水是从底部的二股水进口进入向上运行从过冷器壳体壁内的二股水出口流出，与从上向下流动的液态蒸发介质形成逆流现象，过冷效果更好。

3.由于在冷凝器中还设有液位检测仪和防护排液口，当出现冷却水泄漏时，由于液态蒸发介质密度大于冷却水密度，冷却水会浮于液面上，这时液位检测仪检测到水之后就会通过防护排液口将水排出，以保证泄漏的水无法进入机箱，实现对电子元器件的安全保护。

4.由于二股水出口和二股水进口均采用隐藏式设计布置在过冷器内部并与过冷器形成一体，结构紧凑，能够节省整体空间尺寸，极好的适用于使用要求。

Claims (1)

1.一种用于高性能计算机的相变换热器，具有冷凝器壳体，冷凝器壳体中横向设有强化冷凝管，强化冷凝管的左右两端分别设有一股水进口端盖和一股水回程端盖，强化冷凝管的上方的冷凝器壳体上设有气态蒸发介质进口，其特征在于：在冷凝器壳体的底部设有过冷器，过冷器具有过冷器壳体，该过冷器壳体与冷凝器壳体内部连通，过冷器壳体内部排布有若干道首尾相接的U型过冷管，U型过冷管的上端设有隐藏于过冷器壳体壁内的二股水出口，U型过冷管的下端设有隐藏于过冷器壳体底部的二股水进口，过冷器壳体的侧壁上还设有过冷介质出口；所述冷凝器壳体的内底部设有液位检测仪，冷凝器壳体的侧壁上还设有防护排液口。