專利名稱：一種用于冷卻電子設(shè)備的水冷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子設(shè)備，特別是涉及服務(wù)器機(jī)柜、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、PC、筆記本電腦等電腦設(shè)備產(chǎn)生的熱量的排散。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備的集成度越來越高，計(jì)算機(jī)和服務(wù)器的性能越來越強(qiáng)，其相應(yīng)的功率也越來越大，在帶來性能提升的同時(shí)也帶來了不斷上升的發(fā)熱量。當(dāng)前，數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算服務(wù)器也在朝著更高密度、更高計(jì)算能力的方向發(fā)展，與此同時(shí)也帶來了更高的能耗和熱量密度，為這些設(shè)備進(jìn)行冷卻和降低能耗成了很大的挑戰(zhàn)。目前數(shù)據(jù)中心普遍采取風(fēng)冷散熱的方法，其弊端是散熱效率低和能耗高。例如傳統(tǒng)機(jī)房普遍采用的精密空調(diào)開孔地板下送風(fēng)進(jìn)行制冷的方式，單臺(tái)機(jī)柜的最大散熱量為3KW 5KW，而現(xiàn)在42U高的刀片式服務(wù)器機(jī)架功率可高達(dá)15KW。有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，制冷設(shè)備的能源消耗要占到整個(gè)數(shù)據(jù)中心能耗的50%左右。另外風(fēng)冷散熱的發(fā)展也存在一定的限制。根據(jù)散熱的基本公式為Q=G* Λ T*C (Q:總冷量，G:流量，AT:溫差，C:比熱系數(shù))。使用風(fēng)冷，在比熱系數(shù)C相對(duì)不變的情況下，總散熱量的提高需要提高流量G和ΛΤ，即需要提高風(fēng)速和降低冷風(fēng)溫度。其限制在于，一方面風(fēng)速受到設(shè)備承受能力的限制，難以滿足更高密度的計(jì)算需求。另一方面更高風(fēng)速和更低冷風(fēng)溫度需要消耗更多的能源。水的比熱系數(shù)是空氣的3500倍之多，使用水冷能大幅提高散熱效率和降低能耗?，F(xiàn)有的水冷技術(shù)方面，一部份方案是通過直接在發(fā)熱量大的電腦部件(如CPU)上安裝冷媒置換管道，將設(shè)備散發(fā)的熱量通過管道接觸直接帶走，一部分方案是通過水冷門系統(tǒng)對(duì)服務(wù)器機(jī)柜進(jìn)行冷卻。但是這些方案都存在冷卻水泄露的風(fēng)險(xiǎn)，冷卻水泄露可能會(huì)直接對(duì)設(shè)備造成損壞。申請(qǐng)人在申請(qǐng)201110132047.X中提出了密封水冷的解決方案，雖然解決了對(duì)電腦設(shè)備進(jìn)行防水保護(hù)的問題，但是其缺點(diǎn)是對(duì)電子設(shè)備密封的成本較高。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有散熱方法中風(fēng)冷散熱效率低、能耗高和水冷對(duì)設(shè)備保護(hù)不足的問題，本實(shí)用新型提供一種能將電腦設(shè)備與水冷部件隔離開來用水冷散熱的設(shè)備，該設(shè)備不僅散熱效率高、能耗低，而且能對(duì)電腦設(shè)備進(jìn)行防水保護(hù)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:—種用于冷卻電子設(shè)備的水冷設(shè)備，包括水冷系統(tǒng)和熱傳導(dǎo)系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)包括冷卻水管道、水冷板、防水罩和外部冷水源；防水罩將冷卻水管道和水冷板與電腦設(shè)備隔離開，用來將可能泄漏的冷卻水引流到遠(yuǎn)離電腦設(shè)備的地方；外部冷水源可以是機(jī)房的或建筑物內(nèi)的水冷系統(tǒng)，或者可以由散熱水箱和風(fēng)扇組成；外部冷水源通過冷卻水管道與水冷板相連接。熱傳導(dǎo)系統(tǒng)包括主冷熱交換器和附加冷熱交換器。主冷熱交換器可以是導(dǎo)熱金屬板，導(dǎo)熱金屬板安裝在水冷系統(tǒng)的防水罩上，導(dǎo)熱金屬板的一側(cè)與水冷系統(tǒng)的水冷板相連接，導(dǎo)熱金屬板的另一側(cè)與附加冷熱交換器相連接。主冷熱交換器還可以是申請(qǐng)人在申請(qǐng)201220208750.4中提出的一種熱管水冷組合散熱設(shè)備，熱管水冷組合散熱設(shè)備的水冷部件與水冷系統(tǒng)的冷卻水管道相連接，其隔水部件安裝在水冷系統(tǒng)的防水罩上，其熱管的蒸發(fā)端與機(jī)箱內(nèi)發(fā)熱量大的電腦部件相連接，或者與附加冷熱交換器相連接。 附加冷熱交換器包括熱傳導(dǎo)冷熱交換器和對(duì)流冷熱交換器。熱傳導(dǎo)冷熱交換器包括熱管和導(dǎo)熱金屬板，熱管的蒸發(fā)端和冷凝端焊接有導(dǎo)熱金屬板，熱管的蒸發(fā)端的導(dǎo)熱金屬板與機(jī)箱內(nèi)的發(fā)熱量大的電腦部件緊密接觸，能快速的傳導(dǎo)熱量，熱管的冷凝端的導(dǎo)熱金屬板與主冷熱交換器相連接。對(duì)流冷熱交換器包括熱管、導(dǎo)熱金屬板、吸熱鰭片和風(fēng)扇，吸熱鰭片安裝在熱管的蒸發(fā)端，風(fēng)扇安裝在吸熱鰭片附近，用來將熱空氣吹向吸熱鰭片，熱管的冷凝端焊接有導(dǎo)熱金屬板，熱管的冷凝端的導(dǎo)熱金屬板與主冷熱交換器相連接。本實(shí)用新型的有益效果是，能顯著提高電腦設(shè)備的散熱效率，降低散熱能耗，還能對(duì)電腦設(shè)備進(jìn)行防水保護(hù)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.冷卻水管道,2.水冷板,3.防水罩,4.散熱水箱,5.風(fēng)扇,6.導(dǎo)熱金屬板，
7.熱傳導(dǎo)冷熱交換器，8.對(duì)流冷熱交換器，9熱管，10.熱管的蒸發(fā)端，11.熱管的冷凝端，12.吸熱鰭片，13.機(jī)箱，14.CPU，15.硬盤，16.電源。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例是一種用于刀片式服務(wù)器的水冷設(shè)備。如圖1所示:一種用于刀片式服務(wù)器的水冷設(shè)備，包括水冷系統(tǒng)和熱傳導(dǎo)系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)包括
(I)冷卻水管道、(2 )水冷板、(3 )防水罩和外部冷水源；(3 )防水罩將(I)冷卻水管道和(2 )水冷板與電腦設(shè)備隔離開；外部冷水源可以是機(jī)房的或建筑物內(nèi)的水冷系統(tǒng)，或者可以由
(4)散熱水箱和(5)風(fēng)扇組成；外部冷水源通過(I)冷卻水管道與(2)水冷板相連接。熱傳導(dǎo)系統(tǒng)包括主冷熱交換器和附加冷熱交換器。主冷熱交換器是(6)導(dǎo)熱金屬板，(6)導(dǎo)熱金屬板安裝在水冷系統(tǒng)的(3)防水罩上，(6)導(dǎo)熱金屬板的一側(cè)與水冷系統(tǒng)的(2)水冷板相連接，(6)導(dǎo)熱金屬板的另一側(cè)與附加冷熱交換器相連接。附加冷熱交換器包括(7)熱傳導(dǎo)冷熱交換器和(8)對(duì)流冷熱交換器。(7)熱傳導(dǎo)冷熱交換器包括(9)熱管和(6)導(dǎo)熱金屬板，(10)熱管的蒸發(fā)端和(11)熱管的冷凝端焊接有(6)導(dǎo)熱金屬板，(10)熱管的蒸發(fā)端的(6)導(dǎo)熱金屬板與(13)機(jī)箱內(nèi)的(14) CPU、(15)硬盤和(16)電源等部件緊密接觸。(11)熱管的冷凝端的(6)導(dǎo)熱金屬板與主冷熱交換器的(6)導(dǎo)熱金屬板相連接。(8)對(duì)流冷熱交換器包括(9)熱管、(6)導(dǎo)熱金屬板、(12)吸熱鰭片和(5)風(fēng)扇，(12)吸熱鰭片安裝在(10)熱管的蒸發(fā)端，(5)風(fēng)扇安裝在(12)吸熱鰭片附近，(11)熱管的冷凝端焊接有(6)導(dǎo)熱金屬板，(11)熱管的冷凝端的(6)導(dǎo)熱金屬板與主冷熱交換器的(6)導(dǎo)熱金屬板相連接。
權(quán)利要求1.一種用于冷卻電子設(shè)備的水冷設(shè)備，其特征是:包括水冷系統(tǒng)和熱傳導(dǎo)系統(tǒng)，所述水冷系統(tǒng)包括冷卻水管道、水冷板、防水罩和外部冷水源；所述熱傳導(dǎo)系統(tǒng)包括主冷熱交換器和附加冷熱交換器；所述附加冷熱交換器包括熱傳導(dǎo)冷熱交換器和對(duì)流冷熱交換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷設(shè)備，其特征是:所述防水罩將所述冷卻水管道和所述水冷板與電腦設(shè)備隔離開；所述外部冷水源通過所述冷卻水管道與所述水冷板相連接；所述外部冷水源可以是機(jī)房的或建筑物內(nèi)的水冷系統(tǒng)，或者可以由散熱水箱和風(fēng)扇組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷設(shè)備，其特征是:所述主冷熱交換器的一種是導(dǎo)熱金屬板，所述導(dǎo)熱金屬板安裝在所述水冷系統(tǒng)的防水罩上，所述導(dǎo)熱金屬板的一側(cè)與所述水冷系統(tǒng)的水冷板相連接，所述導(dǎo)熱金屬板的另一側(cè)與所述附加冷熱交換器相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷設(shè)備，其特征是:所述主冷熱交換器的一種是熱管水冷組合散熱設(shè)備；所述熱管水冷組合散熱設(shè)備的水冷部件與所述水冷系統(tǒng)的冷卻水管道相連接；所述熱管水冷組合散熱設(shè)備的隔水部件安裝在所述水冷系統(tǒng)的防水罩上；所述熱管水冷組合散熱設(shè)備的熱管的蒸發(fā)端與機(jī)箱內(nèi)發(fā)熱量大的電腦部件相連接，或者與所述附加冷熱交換器相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷設(shè)備，其特征是:所述熱傳導(dǎo)冷熱交換器包括熱管和導(dǎo)熱金屬板；所述熱管的蒸發(fā)端和冷凝端焊接有所述導(dǎo)熱金屬板，所述熱管的蒸發(fā)端的導(dǎo)熱金屬板與機(jī)箱內(nèi)的發(fā)熱量大的電腦部件緊密接觸，能快速的傳導(dǎo)熱量，所述熱管的冷凝端的導(dǎo)熱金屬板與所述主冷熱交換器相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷設(shè)備，其特征是:所述對(duì)流冷熱交換器包括熱管、導(dǎo)熱金屬板、吸熱鰭片和風(fēng)扇；所述吸熱鰭片安裝在所述熱管的蒸發(fā)端，所述風(fēng)扇安裝在所述吸熱鰭片附近，所述熱管的冷凝端焊接有所述導(dǎo)熱金屬板；所述熱管的冷凝端的導(dǎo)熱金屬板與所述主冷熱交換器相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于冷卻電子設(shè)備的水冷設(shè)備，具體涉及用于冷卻服務(wù)器機(jī)柜、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、PC、筆記本電腦等電腦設(shè)備的設(shè)備。本技術(shù)方案的水冷設(shè)備包括水冷系統(tǒng)和熱傳導(dǎo)系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)包括冷卻水管道、水冷板、防水罩和外部冷水源，通過防水罩將冷卻水管道和水冷板與電腦設(shè)備隔離開，防止水冷系統(tǒng)泄漏造成電腦設(shè)備的損壞。熱傳導(dǎo)系統(tǒng)包括主冷熱交換器和附加冷熱交換器，附加冷熱交換器包括熱傳導(dǎo)冷熱交換器和對(duì)流冷熱交換器。熱傳導(dǎo)系統(tǒng)通過吸熱鰭片吸收電腦散發(fā)到空氣中的熱量，或者通過導(dǎo)熱金屬板傳導(dǎo)發(fā)熱量大的電腦部件產(chǎn)生的熱量，然后通過熱管傳導(dǎo)到水冷系統(tǒng)。本技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是，能顯著提高電腦設(shè)備的散熱效率，降低散熱能耗，還能對(duì)電腦設(shè)備進(jìn)行防水保護(hù)。
文檔編號(hào)H05K7/20GK203040101SQ20132003497
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者周哲明, 周發(fā)明 申請(qǐng)人:周哲明