CN111800988A - 一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜 - Google Patents

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李谦
施永柱
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Abstract

本发明公开了一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜，包括液冷机箱、快插水插头、流量分配模块、环境监测模块、湿度控制模块、漏液收集与监测模块、显示模块。其中液冷机箱分前后两列上下四层布置，具有可扩展性。液冷机箱通过快插水插头与流量分配模块相连，快插水插头外部设有漏液收集与监测模块，漏液时可通过排液管路排出且将准确漏液位置信息上报，环境监测模块监测机柜内部的温湿度状态，湿度控制模块对机柜内部进行除湿，机柜内的温湿度以及漏液信息在前门上的显示模块显示与报警。本发明对液冷机箱定位精度要求低，可靠性高且便于正面维护，集成了湿度控制、漏液收集与监测、状态显示以及故障报警等多种功能。

Description

一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜
技术领域
本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜。
背景技术
随着相控阵雷达技术的快速发展和新一代通用信息处理平台的研制，密闭机柜电子器件热流密度和散热量快速提高，传统的风冷方式密闭机柜散热能力有限，与日益剧增的散热需求形成技术瓶颈，难以满足后续发展的需求，液冷机柜已经成为了相控阵雷达电子机柜散热的趋势。
现有的液冷机柜主要有两种类型，一种是对撞盲插式，一种是摇架式。《一种盲插对撞式液冷机柜》(公开号：CN109413940A)提出了一种盲插对撞式液冷机柜，包括柜体和机箱单元，若干个所述的机箱单元通过柜体侧板内壁的导轨活动插装在柜体内，在柜体的顶板上设置有对外流体连接器和对外光电连接器，在柜体的背板上设置有对撞流体连接器头及对撞光电连接器头，在每个机箱单元上设置有适配的对撞流体连接器座及对撞光电连接器座。该液冷机柜流量分配管路设置在机箱单元后部，占用了机柜内部空间，空间利用率低，机柜重心偏前，机柜功能简单，无漏液监测、温湿度控制功能。《一种液冷摇架机柜》(公布号：110113920A)提出了一种液冷摇架机柜，包括：机柜框架，机柜框架内设有供水管路；摇架，与机柜框架转动连接，摇架上固设有大功率功能模块，大功率功能模块内设有水冷通道；旋转水关节，固设于机柜框架上。该机柜的管路和电路都存在旋转运动，降低了机柜可靠性，同样存在机柜空间利用率低，重心偏前，机柜功能单一等问题。
发明内容
本发明提出的一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜，充分利用了机柜内部空间，采用在液冷机箱前部快插式管路连接，对液冷机箱的定位精度要求低，同时规避了液冷管路旋转带来的可靠性风险且便于正面维护，集成了湿度控制、漏液收集与监测、状态显示以及故障报警等多种功能。
本发明提出的一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜，包括液冷机箱、快插水插头、流量分配模块、漏液收集与监测模块、环境监测模块、湿度控制模块、显示模块；其中流量分配模块在机柜右侧壁两立柱之间，将冷却液分配至各液冷机箱，液冷机箱通过快插水插头与流量分配模块相连，每对快插水插头处设计有漏液收集与监测模块，内设漏液传感器，环境控制模块、湿度控制模块设置在机柜左侧壁两立柱之间，显示模块安装在机柜前门上。
优选的，流量分配模块以及其他功能模块布置在机柜两侧侧壁的前后立柱之间，机柜内最多可布置上下四层、前后两列共8个液冷机箱，机柜可根据需要确定设置液冷机箱的数量，以匹配设备机柜的实际需求。
优选的，机柜前门上设置有显示模块，包含一块状态显示屏和灯带，显示屏显示机柜内的温湿度、漏液状态和故障信息，前门右侧边缘设计有灯带，机柜正常工作时，灯带发出绿光，机柜内发生故障时，灯带发出红光报警。
冷却液从进液管进入流量分配模块，经过流量分配通过液冷机箱顶部的快插水插头进入液冷机箱上下液冷板。流量分配模块设置在机柜右侧壁两立柱之间，不占用液冷机箱安装空间。经过固-液热交换带走液冷机箱内部热量，通过液冷机箱顶部的快插水插头回到流量分配模块，最终从回液管排出。
快插水插头外部设有漏液收集与监测模块，内设漏液传感器，一旦发生漏液时可通过排液管路排出且将准确漏液位置信息上报显示模块。
环境监测模块设置在机柜左侧壁两立柱之间，不占用液冷机箱的安装空间，通过温湿度传感器，监测机柜内部的温湿度状态，并发送至显示模块。
湿度控制模块设置在机柜左侧壁两立柱之间，不占用液冷机箱的安装空间，对机柜内部进行除湿，并将湿度信息发送至显示模块。
机柜内的温湿度以及漏液信息通过设置在前门上的显示模块显示，机柜内温湿度在正常工作范围内且未发生漏液时，前门右侧灯带显示绿色，表示机柜正常工作，机柜内部温湿度超标或者发生漏液等故障时，灯带显示红色，表示机柜状态异常。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1)本发明将流量分配模块以及除湿控制模块布置在机柜两侧侧壁的前后立柱之间，不占用液冷机箱的安装空间，故能布置前后两列液冷机箱，相比其他液冷机柜，本发明的机柜电子设备容量翻倍，具有可扩展性，可根据电子机柜的实际需求选配满足需求的液冷机箱数量。
2)本发明将快插水插头在液冷机箱的前部，实现了机柜的正面维护，快插水插头固定连接在液冷机箱上，避免摇架式旋转水关节的漏液风险，也避免了对撞式机箱结构对定位精度的高要求。
3)本发明具有漏液收集与排液功能，避免漏液带来的安全性风险，精准的漏液监测与显示功能，可以及时准确定位漏液故障点，避免漏液故障进一步扩大带来的风险。
4)本发明具有除湿功能，能为液冷机柜提供满足要求的湿度环境。
5)本发明具有状态显示和故障报警功能，通过前门上的显示模块可实时显示机柜内的温湿度、漏液信息等状态和故障信息，前门上设计有灯带，机柜正常工作时，灯带发出绿光，一旦机柜内发生故障，灯带发出红光报警。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜正面视图示意图；
图2为本发明实施例提供的一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜内部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜内部结构(去除柜体)示意图；
图4为本发明实施例提供的一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜的液冷机箱、快插水插头以及漏液收集与监测模块示意图。
其中，1、柜体；2、液冷机箱；3、流量分配模块；4、快插水插头；5、漏液收集与监测模块；6、环境监测模块；7、湿度控制模块；8、进液管；9、排凝管；10、回液管；11、显示模块(显示屏)；12、显示模块(灯带)。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明做进一步的解释说明。
本发明提出的一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜，如图1至图4所示，包括柜体1，柜体1底部设有进液管8、排凝管9、回液管10，柜体1内部左侧设有环境监测模块6、湿度控制模块7，柜体1内部右侧设有流量分配模块3，液冷机箱2分前后两列上下四层，通过支架固定在柜体内部，液冷机箱顶部设有快插水插头4，通过管路与与流量分配模块3相连，快插水插头4外部设有漏液收集与监测模块5，显示模块分为两部分显示屏11和灯带12，显示屏11，在前门左上部，灯带12，在前门右边缘。
结合实施例，本发明的工作流程如下：
1)冷却液从柜体1底部的进液管8进入流量分配模块3；
2)流量分配模块3对冷却液流量进行分配，通过管路输送至液冷机箱2顶部；
3)液冷机箱2顶部的快插水插头4将冷却液输送进液冷机箱；
4)液冷机箱2内部经过固-液热交换，带走内部热量；
5)冷却液从液冷机箱2顶部快插水插头4回到流量分配模块3，最终从回液管10排出；
6)环境监测模块6通过温湿度传感器，监测机柜内部的温湿度状态，并发送至显示模块，在显示屏11上显示；
7)湿度控制模块7对机柜内部进行除湿，冷凝水通过排凝管9排出；
8)液冷机箱2顶部的快插水插头4外部设有漏液收集与监测模块5，一旦发生漏液，可收集冷却液，从排凝管9排出，同时漏液传感器将漏液信息发送至显示模块；
9)机柜内温湿度在正常工作范围内且未发生漏液时，前门右侧灯带12显示绿色，表示机柜正常工作，机柜内部温湿度超标或者发生漏液时，灯带12显示红色，表示机柜状态异常。

Claims (3)

1.一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜，其特征在于：包括液冷机箱、快插水插头、流量分配模块、漏液收集与监测模块、环境监测模块、湿度控制模块、显示模块；其中流量分配模块在机柜右侧壁两立柱之间，将冷却液分配至各液冷机箱，液冷机箱通过快插水插头与流量分配模块相连，每对快插水插头处设计有漏液收集与监测模块，内设漏液传感器；环境监测模块、湿度控制模块设置在机柜左侧壁两立柱之间，显示模块安装在机柜前门上。
2.根据权利要求1所述的一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜，其特征在于：流量分配单元以及其他功能模块布置在机柜两侧侧壁的前后立柱之间，机柜内最多可布置上下四层、前后两列共8个液冷机箱，机柜可根据需要确定设置液冷机箱的数量，以匹配设备机柜的实际需求。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种可扩展双列快插式多功能液冷机柜，其特征在于：机柜前门上设置有显示模块，包含一块状态显示屏和灯带，显示屏显示机柜内的温湿度、漏液状态和故障信息，前门右侧边缘设计有灯带，机柜正常工作时，灯带发出绿光，机柜内发生故障时，灯带发出红光报警。
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