CN112291989B - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷却装置，包括机柜、冷却液循环机构及换热机构，所述机柜设有收容腔以收容电子装置，所述冷却液循环机构包括第一管道、第二管道、控制管道及循环管道，所述循环管道分别连接所述机柜与所述换热机构，所述第一管道与第二管道分别与所述换热机构连通，所述控制管道连通收容腔且可选择与所述第一管道或所述第二管道连通，所述控制管道与所述第二管道连通后，所述第二管道将所述收容腔中的冷却液回收至所述换热机构；所述控制管道与所述第一管道连通后，所述第一管道将换热机构中的冷却液输送至所述收容腔，所述循环管道用于将超过预设高度的冷却液回收至所述换热机构。本发明的冷却装置结构简单。

Description

冷却装置

技术领域

本发明涉及一种电子装置的冷却装置，尤其涉及一种液冷式的冷却装置。

背景技术

液冷式的冷却装置通过将电子装置沉浸于冷却液中进行冷却。现有的冷却装置通常需要在拆装电子装置时设置流入、排出冷却液的进液管道、排液管道及正常使用时供冷却液循环流动的循环管道等。众多渠道需要占用大量空间，且管道排布走向复杂，会加大成本。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种结构简单的冷却装置以解决上述问题。

一种冷却装置，包括机柜、冷却液循环机构及换热机构，所述机柜设有收容腔以收容电子装置，所述冷却液循环机构包括第一管道、第二管道、控制管道及循环管道，所述循环管道分别连接所述机柜与所述换热机构，所述第一管道与第二管道分别与所述换热机构连通，所述控制管道连通收容腔且可选择与所述第一管道或所述第二管道连通，所述控制管道与所述第二管道连通后，所述第二管道将所述收容腔中的冷却液回收至所述换热机构；所述控制管道与所述第一管道连通后，所述第一管道将换热机构中的冷却液输送至所述收容腔，所述循环管道用于将超过预设高度的冷却液回收至所述换热机构。

进一步地，所述第一管道朝向所述第二管道的一侧设有进液口，所述第二管道朝向所述第一管道的一侧设有出液口，所述控制管道两端分别可转动地连通于所述第一管道与所述第二管道上并覆盖所述进液口及所述出液口，所述控制管道设有贯穿其两端的连通通道，所述连通通道在所述控制管道的两端分别形成第一连通口及第二连通口，并在所述控制管道的周壁上形成第三连通口，所述第三连通口连通所述收容腔，当所述控制管道转动至所述第一连通口与所述进液口连通时，所述第二连通口与所述出液口错开且所述控制管道的端面将所述出液口封闭；当所述控制管道转动至所述第二连通口与所述出液口连通时，所述第一连通口与所述进液口错开且所述控制管道的端面将所述进液口封闭。

进一步地，所述进液口及出液口均为扇形，所述进液口在所述第二管道上的正投影与所述出液口构成中心对称的两个1/4圓，所述第一连通口及第二连通口为与所述进液口及出液口相匹配的扇形。

进一步地，所述冷却液循环机构还包括第三管道，所述第三管道套设于所述控制管道上且与所述第一管道及第二管道固定连接，所述第三管道上沿其周向设有第一导通孔及第二导通孔，所述第一导通孔的孔径大于所述第二导通孔的孔径，当所述控制管道转动使所述第一连通口与所述进液口连通时，所述第二导通孔与所述第三连通口连通；当所述第二连通口与所述出液口连通时，所述第一导通孔与所述第三连通口连通。

进一步地，所述机柜包括底板、顶板、前面板、后面板及两个侧板，所述底板与顶板相对设置，所述前面板与后面板相对设于所述底板与顶板之间，两个所述侧板相对设于所述底板与顶板之间，所述底板、顶板、前面板、后面板及两个侧板围绕形成所述收容腔。

进一步地，所述机柜还包括隔板，所述隔板用于装入所述收容腔内并分别抵持所述底板、前面板及后面板以形成一水密空间，所述控制管道的数量为多个，所述控制管道至少存在一个于所述水密空间内以回收所述水密空间内的冷却液。

进一步地，所述前面板包括多个第一板体，每个所述第一板体能够单独沿远离所述底板的方向开启及闭合以便装入或移出电子装置。

进一步地，所述底板还包括四个延伸部，四个所述延伸部分别位于所述前面板、后面板及两个侧板的外侧，每个所述延伸部上设有多个排液孔，所述排液孔用于回收漏出的冷却液。

进一步地，所述顶板包括多个第二板体，多个所述第二板体能够沿第一方向或第二方向滑动，所述第一方向与第二方向在水平面内相垂直。

进一步地，所述冷却装置还包括降温机构，所述降温机构包括降温管道，降温循环泵及风扇，所述降温管道部分伸入所述换热机构中，所述降温管道用于循环输送冷却水以吸收所述冷却液的热量，所述降温循环泵用于调控水压，所述风扇对准降温管道以对流风进行散热。

本发明的冷却装置通过第一管道将所述换热机构中的冷却液输送至所述收容腔，通过第二管道将所述收容腔中的冷却液回收至所述换热机构，通过控制管道可选择地与第一管道或第二管道连通以在输送冷却液及回收冷却液之间切换。本发明的冷却装置结构简单，无需设置复杂的控制开关或管道，即可进行输送冷却液、回收冷却液的切换。

附图说明

图1是本发明实施方式的冷却装置功能模块示意图。

图2是图1本发明实施方式的冷却装置的机柜立体示意图。

图3是图2所示机柜在另一状态下的立体示意图。

图4是本发明实施方式的冷却装置的分解示意图。

图5是图4所示冷却装置中冷却液循环机构的分解示意图。

图6是图5所示冷却液循环机构的另一角度的分解示意图。

图7A是图4所示冷却液循环机构第三管道的立体示意图。

图7B是图7A所示第三管道另一角度的立体示意图。

图7C是图4所示冷却液循环机构控制管道的立体示意图。

图7D是图7C所示控制管道另一角度的立体示意图。

图8A是第三管道套设于控制管道的立体示意图。

图8B是第三管道套设于控制管道另一种状态的立体示意图。

图8C是第三管道套设于控制管道的另一角度的立体示意图。

图9是本发明实施方式的冷却装置的液路连接模块示意图。

主要组件符号说明

冷却装置 100

机柜 10

底板 101

延伸部 1012

排液孔 1014

顶板 102

第二板体 1021

前面板 103

第一板体 1031

后面板 104

侧板 105

隔板 106

收容腔 11

线缆孔 13

电子装置 200

冷却液循环机构 30

循环管道 31

第一管道 32

进液口 321

补液管道 33

第二管道 34

出液口 341

感测器 35

第三管道 36

第一导通孔 361

第二导通孔 363

控制管道 38

连通通道 381

第一连通口 382

第二连通口 383

第三连通口 384

换热机构 50

降温机构 70

降温管道 72

降温循环泵 73

风扇 74

换热循环泵 80

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

说明书的附图中的虚线标示的部分为被实体结构遮挡住的部分孔/槽的位置。

请参见图1、图4及图9，本发明一较佳实施方式的冷却装置100用于冷却电子装置200。所述电子装置200可以是服务器或存储设备等通过液冷进行散热的设备。冷却装置100包括机柜10、冷却液循环机构30及换热机构50。机柜10用于收容电子装置200。冷却液循环机构30连接换热机构50及机柜10，用于向机柜10内通入冷却液以给电子装置200降温。

在图示实施例中，冷却装置100还包括降温机构70。降温机构70连接换热机构50用于给冷却液降温。可以理解，在其他实施例中，降温机构70可以省略。

在图示实施例中，换热机构50的数量为两个并且分别连接机柜10及降温机构70，但不限于此，在其他实施例中，换热机构50的数量可以为一个或多个。

请参见图2及图3，机柜10包括底板101、顶板102、前面板103、后面板104及两个侧板105。底板101与顶板102相对设置。前面板103与后面板104相对设于底板101与顶板102之间。两个侧板105相对设于底板101与顶板102之间。底板101、顶板102、前面板103、后面板104及两个侧板105围绕形成一收容腔11。收容腔11用于收容一个或多个电子装置200。收容腔11内还通入冷却液以给电子装置200降温。

请参见图4，在本实施例中，机柜10还包括隔板106。隔板106可拆卸地装入收容腔11中，隔板106分别抵触底板101、前面板103及后面板104而形成一水密空间。在移出电子装置200前，先在电子装置200两侧(或单侧)装入隔板106，将隔板106形成的水密空间内的冷却液回收，以减少冷却液的使用与损耗。可以理解，在其他实施例中，隔板106可以省略。

在本实施例中，前面板103包括多个第一板体1031。多个第一板体1031紧密排列与侧板105及隔板106(如果存在)接触后使收容腔11形成一或多个水密空间。每个第一板体1031可以单独开启或闭合以便拆装电子装置200。在装入隔板106后，可以只开启或闭合与隔板106对应的第一板体1031以便拆装相应区域的电子装置200而不影响其他区域。顶板102包括多个第二板体1021。多个第二板体1021能够在水平面内沿相垂直的第一方向或第二方向滑动以便拆装电子装置200。

可以理解，在其他实施例中，机柜10可以通过其他方式打开，例如，顶板102可以为枢接式，在没有设置隔板106的情况下，前面板103可以为一体式；在其他实施例中，还可以通过后面板104打开机柜10。

机柜10上还设有多个线缆孔13。多个线缆孔13可以设置于后面板104或侧板105上，并位于靠近顶板102的一侧。线缆孔13用以供电源线、信号线等通过。

在本实施例中，底板101还包括四个延伸部1012。四个延伸部1012分别位于前面板103、后面板104及两个侧板105的外侧。每个延伸部1012上设有多个排液孔1014。当收容腔11中的冷却液在异常状态下漏出时，排液孔1014用于将漏出的冷却液回收。可以理解，在其他实施例中，延伸部1012可以省略。

请参见图1及图4，冷却液循环机构30包括第一管道32、第二管道34及至少一个控制管道38。第一管道32与第二管道34分别与换热机构50连通。至少一个控制管道38与收容腔11连通，并可选择地与第一管道32或第二管道34连通。在换热循环泵80调控液压的作用下，在控制管道38与第二管道34连通后，第二管道34将收容腔11中的冷却液回收至换热机构50；在控制管道38与第一管道32连通后，第一管道32将换热机构50中的冷却液输送至收容腔11。可以理解，在其他实施例中，换热循环泵80可以省略。

在图示实施例中，多个间隔设置的控制管道38用于连通至隔板106所区隔出的较小空间内以向所述较小空间内单独输送/回收冷却液。可以理解，在其他实施例中，如果没有设置隔板106时，控制管道38的数量可以为一个。

具体地，第一管道32沿平行前面板103方向穿设于机柜10内。第二管道34也沿平行前面板103方向穿设于机柜10内。第一管道32与第二管道34相对设置。在图示实施例中，第一管道32邻近前面板103，第二管道34邻近后面板104。

请参见图5及图6，第一管道32朝向第二管道34的一侧间隔设置至少一个进液口321。第二管道34朝向第一管道32的一侧间隔设置至少一个出液口341。至少一个进液口321在至少一个出液口341所在平面上的正投影与所述出液口341不重合。

每个控制管道38两端分别可转动地与第一管道32及第二管道34连通，并分别覆盖一进液口321及一出液口341。控制管道38设有贯穿其两端的连通通道381。连通通道381在控制管道38的两端分别形成第一连通口382及第二连通口383。控制管道38还在其周壁上形成第三连通口384以连通收容腔11。第一连通口382在第二连通口383所在平面的投影与所述第二连通口383重合。当第一连通口382与进液口321连通时，第二连通口383与出液口341错开且控制管道38的端面将出液口341封闭；当第二连通口383与出液口连通时，第一连通口382与进液口321错开且控制管道38的端面将进液口321封闭。第三连通口384可视需求与收容腔11连通以输送或回收冷却液。

在图示实施例中，所述控制管道38还可以旋转使第一连通口382与进液口321错开，同时第二连通口383与出液口341错开，使冷却液处于停止流动状态。

可以理解，在其他实施例中，可以为第一管道32上的进液口321在出液口341所在平面上的正投影与出液口341重合；控制管道38上的第一连通口382在第二连通口383所在平面的投影与所述第二连通口383不重合，只要使第一连通口382与第二连通口383在旋转时只与进液口321及出液口341其中之一连通即可。

在图示实施例中，进液口321及出液口341均为扇形。进液口321在出液口341所在平面上的正投影与出液口341构成中心对称的两个1/4圆，第一连通口382与第二连通口383为与进液口321或出液口341相匹配的扇形。可以理解，在其他实施例中，进液口321、出液口341、第一连通口382与第二连通口383可以为其他形状，只要能够通过旋转控制管道38可选择与进液口321或出液口341连通即可。

请一并参见图7A至图8C，在图示实施例中，冷却液循环机构30还包括第三管道36。第三管道36套设在控制管道38上，且其两端分别与第一管道32与第二管道34固定连接。第三管道36的周壁上沿其周向设有第一导通孔361与第二导通孔363。其中，第一导通孔361的孔径大于第二导通孔363的孔径。当控制管道38转动使第一连通口382与进液口321连通时，第三连通口384与第二导通孔363连通，此时注入冷却液至收容腔11；当控制管道38转动使第二连通口383与出液口341连通时，第三连通口384与第一导通孔361连通，此时由收容腔11回收冷却液。由此，收容腔11在排液时，连通较大孔径的第一导通孔361以快速回收冷却液；收容腔11在进液时，连通较小孔径的第二导通孔363以控制冷却液的进液量。

可以理解，在其他实施例中，如不需要在回收、注入冷却液时设置不同的流量，则第三管道36可以省略。

请参见图4及图9，冷却液循环机构30还包括循环管道31。循环管道31的每一支路连接于收容腔11并相对应每一单元的控制管道38，另一端则连接换热机构50。循环管道31连接于机柜10较为靠近顶板102的一侧且位于多个线缆孔13与底板101之间。当冷却液的液位达到循环管道31所在高度时，循环管道31将冷却液输送至换热机构50中。冷却装置100正常运行时，由第一管道32通过第二导通孔363向收容腔11内注入冷却液，并由循环管道31排出，实现冷却液的循环运行。

请参见图9，在图示实施例中，冷却装置100还包括补液管道33。补液管道33连接收容腔11。补液管道33于冷却装置100正常运转时，连接冷却液过滤器并调节冷却液于收容腔11中的循环量，亦可在冷却装置100初次运行或需要补充冷却液时，用于将外部冷却液输入至收容腔11中；或者在机柜10需要维护时，将收容腔11中的冷却液回收至冷却液储存桶中(图未示)。

请参见图9，在本实施例中，冷却装置100还包括感测器35。感测器35用于感测冷却液的温度及液位高度，以做为阀件或换热机构运作状态的基本参数。

请参见图1及图9，降温机构70包括降温管道72，降温循环泵73及风扇74。降温管道72部分伸入所述换热机构50中。降温管道72用于循环输送冷却水，降温循环泵73用于调控水压，冷却水进入换热机构50中后吸收冷却液的热量。风扇74对准降温管道72以对流风进行散热。

冷却装置100在装入电子装置200时：打开顶板102；在预设电子装置200装入位置的两侧放置隔板106；旋转相应的控制管道38至排液位置，使第二连通口383与出液口341连通以排出两个隔板106内的冷却液；关闭循环管道31相对应的支路阀件；当感测器35感测到两个隔板106内的冷却液全部回收后，方可允许操作者打开前面板103，并装入电子装置200；连接电子装置200的线缆；安装完成后，关闭前面板103至正确位置；旋转控制管道38至注液位置，使第一连通口382与进液口321连通以注入冷却液；打开循环管道31相对应的支路阀件；移出隔板106；关闭顶板102；启动电子装置200运行。

冷却装置100在运行状态时：第一连通口382与进液口321连通，循环管道31处于打开状态，使冷却液沿换热机构50、第一管道32、控制管道38、收容腔11、循环管道31及换热机构50循环运行。其中，吸收了电子装置200热量的冷却液由循环管道31排出至换热机构50，换热后的冷却液由第一管道32、控制管道38再注入收容腔11中循环。

冷却装置100在移出电子装置200时：停止运行电子装置200；打开顶板102；移除电子装置200的线缆；在电子装置200两侧分别装入隔板106；旋转相应的控制管道38至排液位置，使第二连通口383与出液口341连通以排出两个隔板106内的冷却液；关闭循环管道31相对应的支路阀件；当感测器35感测到两个隔板106内的冷却液全部回收后，方可允许操作者打开前面板103，取出电子装置200；取出完成后，关闭前面板103至正确位置；关闭顶板102。此时无须再注入冷却液至隔板106所间隔的水密空间内，即可节省冷却液的使用及免除冷却液不必要的耗损。

本发明的冷却装置100通过第一管道32将所述换热机构50中的冷却液输送至所述收容腔11，通过第二管道34将所述收容腔11中的冷却液回收至所述换热机构50，通控制管道38可选择地与第一管道32或第二管道34连通以在输送冷却液及回收冷却液之间切换。本发明的冷却装置结构简单，无需设置复杂的控制开关或管道，即可进行输送冷却液、回收冷却液的切换。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明任何形式上的限制，虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种冷却装置，包括机柜、冷却液循环机构及换热机构，所述机柜设有收容腔以收容电子装置，其特征在于，所述冷却液循环机构包括第一管道、第二管道、控制管道及循环管道，所述循环管道分别连接所述机柜与所述换热机构，所述第一管道与第二管道分别与所述换热机构连通，所述控制管道连通收容腔且可选择地与所述第一管道或所述第二管道连通，所述控制管道与所述第二管道连通后，所述第二管道将所述收容腔中的冷却液回收至所述换热机构；所述控制管道与所述第一管道连通后，所述第一管道将换热机构中的冷却液输送至所述收容腔，所述循环管道用于将超过预设高度的冷却液回收至所述换热机构。

2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述第一管道朝向所述第二管道的一侧设有进液口，所述第二管道朝向所述第一管道的一侧设有出液口，所述控制管道两端分别可转动地连通于所述第一管道与所述第二管道上并覆盖所述进液口及所述出液口，所述控制管道设有贯穿其两端的连通通道，所述连通通道在所述控制管道的两端分别形成第一连通口及第二连通口，并在所述控制管道的周壁上形成第三连通口，所述第三连通口连通所述收容腔，当所述控制管道转动至所述第一连通口与所述进液口连通时，所述第二连通口与所述出液口错开且所述控制管道的端面将所述出液口封闭；当所述控制管道转动至所述第二连通口与所述出液口连通时，所述第一连通口与所述进液口错开且所述控制管道的端面将所述进液口封闭。

3.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述进液口及出液口均为扇形，所述进液口在所述第二管道上的正投影与所述出液口构成中心对称的两个1/4圆，所述第一连通口及第二连通口为与所述进液口及出液口相匹配的扇形。

4.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却液循环机构还包括第三管道，所述第三管道套设于所述控制管道上且与所述第一管道及第二管道固定连接，所述第三管道上沿其周向设有第一导通孔及第二导通孔，所述第一导通孔的孔径大于所述第二导通孔的孔径，当所述控制管道转动使所述第一连通口与所述进液口连通时，所述第二导通孔与所述第三连通口连通；当所述第二连通口与所述出液口连通时，所述第一导通孔与所述第三连通口连通。

5.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述机柜包括底板、顶板、前面板、后面板及两个侧板，所述底板与顶板相对设置，所述前面板与后面板相对设于所述底板与顶板之间，两个所述侧板相对设于所述底板与顶板之间，所述底板、顶板、前面板、后面板及两个侧板围绕形成所述收容腔。

6.如权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，所述机柜还包括隔板，所述隔板用于装入所述收容腔内并分别抵持所述底板、前面板及后面板以形成一水密空间，所述控制管道的数量为多个，至少存在一所述控制管道位于所述水密空间内以回收所述水密空间内的冷却液。

7.如权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，所述前面板包括多个第一板体，每个所述第一板体能够单独沿远离所述底板的方向开启及闭合以便装入或移出电子装置。

8.如权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，所述底板还包括四个延伸部，四个所述延伸部分别位于所述前面板、后面板及两个侧板的外侧，每个所述延伸部上设有多个排液孔，所述排液孔用于回收漏出的冷却液。

9.如权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，所述顶板包括多个第二板体，多个所述第二板体能够沿第一方向或第二方向滑动，所述第一方向与所述第二方向在水平面内相垂直。

10.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括降温机构，所述降温机构包括降温管道，降温循环泵及风扇，所述降温管道部分伸入所述换热机构中，所述降温管道用于循环输送冷却水以吸收所述冷却液的热量，所述降温循环泵用于调控水压，所述风扇对准降温管道以对流风进行散热。

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