用于数据中心的一体式液冷设备的制作方法

1.本发明涉及液冷设备技术领域，特别涉及一种用于数据中心的一体式液冷设备。


背景技术：

2.作为一种成熟的散热技术，液冷散热方式一直以来都被广泛应用于工业途径，如汽车，飞机引擎的散热。将液冷散热技术应用于计算机领域其实并非是因为风冷散热已经发展到了尽头，而是由于液体的散热速度远远大于空气，因此液冷散热器往往具备不错的散热效果，同时在噪音方面也能得到很好的控制。由于在散热效率和静音等方面有着的种种优势，在计算机风冷散热流行不久后，液冷散热也随之出现。令人可喜的是，时至今日，计算机领域的液冷散热正在普及开来，这种状况归根结于液冷的安全性和稳定性有了很大的进步。
3.中国发明专利cn110494023a公开了一种适用于多机型的液冷设备，包括储液箱，储液箱内固定连接有泵机，泵机的输出端固定连接有第一输水管，第一输水管远离泵机的一端固定连通有冷却器，冷却器的输出端固定连通有第二输水管，第二输水管远离冷却器的一端固定连通有第一分流管，第一分流管的右侧开设有多个出水口，且出水口内活动连通有第一冷却管。该适用于多机型的液冷设备，能够方便对需要冷却的设备进行冷却，提高了冷却效率，且能够方便使该液冷设备能够对多机型进行冷却，提高了该液冷设备的使用范围，同时能够方便对损坏的第一冷却管或是第二冷却管进行更换。
4.该专利通过液冷的方式对设备进行冷却，在对it设备进行冷却时，通常会放入多个it设备在液冷箱内，it设备根据运行速度的不同，其散发的热量也不同，而现有的液冷设备无法根据it设备散发热量的速度调节液冷速度，使得能量的利用率较低，散热效率较低。
5.因此，有必要提供一种用于数据中心的一体式液冷设备解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种用于数据中心的一体式液冷设备，以解决上述背景技术中现有的用于数据中心的一体式液冷设备无法根据it设备散发热量的速度调节液冷速度的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于数据中心的一体式液冷设备，包括柜体，所述柜体内设置有风扇、干冷器、循环泵和液冷箱，所述风扇位于所述干冷器的顶端，所述液冷箱的顶端设置有箱盖，所述干冷器的输入端通过循环泵与箱盖相连通，所述干冷器的输出端与液冷箱相连通，所述液冷箱上设置有多个隔板，所述隔板为中空结构，所述箱盖通过多个限流机构分别与多个隔板的顶端相连通，限流机构通过热膨胀作用调节隔板与箱盖之间的液体流速。
8.具体使用时，在循环泵的作用下，冷却液在干冷器和液冷箱之间循环，冷却液吸收液冷箱内的it设备散发的热量后升温，升温后的冷却液进入箱盖后被循环泵抽入干冷器内，在风扇的作用下，干冷器将热量散发出去，使得干冷器内的冷却液降温，降温后的冷却
液再输入液冷箱内，限流机构根据隔板内液体的温度调节隔板与箱盖之间的液流速度，使得隔板内的液体温度越高，隔板与箱盖之间的液流速度越快，能够根据it设备的发热速度自动调节隔板的散热速度，提高了能量的利用率，起到了节能的作用，冷却液会在箱盖内流通，使得箱盖也能吸收it设备工作时散发的热量，提高了散热速度。
9.作为本发明的进一步方案，所述限流机构包括第一连接筒和第一连通管，所述第一连接筒固定安装于所述箱盖的底端，所述第一连通管固定安装于所述隔板内腔的顶部，所述第一连接筒设于所述第一连通管内，且所述第一连接筒与第一连通管滑动配合，所述箱盖通过第一连通管和第一连接筒与隔板相连通，所述第一连通管内腔的底部固定安装有弹性环，所述弹性环的外壁与第一连通管的内壁之间设置有弹性膜，所述弹性环内设置有热膨胀组件。
10.具体使用时，将it设备插入液冷箱内后，即可将箱盖盖在液冷箱上，封盖时，第一连接筒插入第一连接管内，使箱盖通过第一连通管和第一连接筒与隔板相连通。
11.作为本发明的进一步方案，所述热膨胀组件包括支撑筒和支撑柱，所述支撑筒与所述支撑柱滑动配合，所述支撑筒内设置有热膨胀条，所述支撑柱靠近支撑筒的一端与热膨胀条固定连接，所述支撑筒远离支撑柱的一端与弹性环的内壁固定连接，所述支撑柱远离支撑筒的一端与弹性环的内壁固定连接，所述第一连接筒内设置有第一单向阀。
12.具体使用时，隔板内的冷却液温度越高，热膨胀条的体积越大，从而推动支撑柱朝着远离支撑筒的方向移动，从而使得弹性环张开，弹性环张开后其内环面积增大，使得冷却液的流速更快，冷却液的流速越快，隔板的散热速度越快，从而实现隔板散热速度的调节，第一单向阀使得箱盖内的液体无法通过第一连接筒排出。
13.作为本发明的进一步方案，所述循环泵的输出端与所述干冷器的输入端相连通，所述干冷器的输出端连通有进液管，所述进液管远离干冷器的一端与所述液冷箱内腔的底部相连通，所述循环泵的输入端通过连通机构与所述箱盖相连通。
14.具体使用时，在循环泵的作用下，冷却液在干冷器和液冷箱之间循环，冷却液吸收液冷箱内的it设备散发的热量后升温，升温后的冷却液进入箱盖后通过连通机构被循环泵抽入干冷器内。
15.作为本发明的进一步方案，所述连通机构包括安装盒、排液管和第二连接筒，所述安装盒固定安装于柜体内腔的顶部，所述第二连接筒滑动安装于安装盒内，所述排液管的一端与所述循环泵的输入端相连通，所述排液管的另一端伸入安装盒内，所述排液管与第二连接筒滑动配合，所述箱盖内腔的一侧设置有第二连通管，所述第二连接筒远离排液管内一端与所述第二连通管滑动配合。
16.具体使用时，第二连接筒插入第二连通管内后，箱盖与连通机构相连通，从而实现箱盖与干冷器之间的液体循环。
17.作为本发明的进一步方案，所述第二连接筒外壁的中部固定安装有推板，所述安装盒内固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端与所述推板固定连接；所述箱盖内固定安装有弹性伸缩组件，所述弹性伸缩组件的输出端固定安装有压座，所述压座远离弹性伸缩组件的侧壁固定安装有密封板，所述密封板与所述第二连通管的进液端相对设置。
18.具体使用时，安装箱盖前，先控制电动伸缩杆的输出端收缩，从而通过推板带动第
二连接筒朝向排液管移动，然后将箱盖盖在液冷箱的顶端，随后控制电动伸缩杆的输出端伸出，电动伸缩杆的输出端通过推板带动第二连接筒朝向第二连通管移动，使第二连接筒插入第二连通管内，第二连接筒将密封板顶开，使密封板与第二连通管分离，箱盖内的冷却液通过第二连接筒上的开口流入第二连接筒内，并通过排液管和循环泵流入干冷器内。
19.作为本发明的进一步方案，所述弹性伸缩组件包括安装筒和顶柱，所述安装筒固定安装于箱盖内，所述安装筒与所述顶柱滑动配合，所述安装筒内固定安装有弹簧，所述弹簧靠近密封板的一端与所述顶柱固定连接，所述顶柱远离弹簧的一端与所述压座固定连接。
20.具体使用时，在弹簧的作用下，密封板被压在第二连接管的开口处，从而对第二连接管进行密封，防止取下箱盖时漏液。
21.作为本发明的进一步方案，所述第二连接筒的外壁靠近密封板一侧设置有开口，所述第二连接筒的开口处设置有第二单向阀。
22.具体使用时，第二单向阀使得第二连接筒内的液体无法通过开口流出。
23.工作原理：打开箱盖，将it设备插入液冷箱内后，然后将箱盖盖在液冷箱上，封盖时，第一连接筒插入第一连接管内，使箱盖通过第一连通管和第一连接筒与隔板相连通，隔板内的冷却液温度越高，热膨胀条的体积越大，从而推动支撑柱朝着远离支撑筒的方向移动，从而使得弹性环张开，弹性环张开后其内环面积增大，使得冷却液的流速更快，冷却液的流速越快，隔板的散热速度越快，从而实现隔板散热速度的调节，安装箱盖前，先控制电动伸缩杆的输出端收缩，从而通过推板带动第二连接筒朝向排液管移动，然后将箱盖盖在液冷箱的顶端，随后控制电动伸缩杆的输出端伸出，电动伸缩杆的输出端通过推板带动第二连接筒朝向第二连通管移动，使第二连接筒插入第二连通管内，第二连接筒将密封板顶开，使密封板与第二连通管分离，箱盖内的冷却液通过第二连接筒上的开口流入第二连接筒内，并通过排液管和循环泵流入干冷器内，在循环泵的作用下，冷却液在干冷器和液冷箱之间循环，冷却液吸收液冷箱内的it设备散发的热量后升温，升温后的冷却液进入箱盖后被循环泵抽入干冷器内，在风扇的作用下，干冷器将热量散发出去，使得干冷器内的冷却液降温，降温后的冷却液再输入冷却箱内，限流机构根据隔板内液体的温度调节隔板与箱盖之间的液流速度，使得隔板内的液体温度越高，隔板与箱盖之间的液流速度越快，能够根据it设备的发热速度自动调节隔板的散热速度，提高了能量的利用率，起到了节能的作用，冷却液会在箱盖内流通，使得箱盖也能吸收it设备工作时散发的热量，提高了散热速度。
24.本发明所述的一种用于数据中心的一体式液冷设备，本发明通过限流机构根据隔板内液体的温度调节隔板与箱盖之间的液流速度，使得隔板内的液体温度越高，隔板与箱盖之间的液流速度越快，能够根据it设备的发热速度自动调节隔板的散热速度，提高了能量的利用率，起到了节能的作用，冷却液会在箱盖内流通，使得箱盖也能吸收it设备工作时散发的热量，提高了散热速度。
附图说明
25.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
26.图1是本发明的三维结构示意图；图2是本发明的俯视结构示意图；
图3是本发明的侧视结构示意图；图4是本发明的主视剖面结构示意图；图5是本发明的干冷器和液冷箱的安装结构示意图；图6是本发明的箱盖和液冷箱的安装结构示意图；图7是图6的a处放大结构示意图；图8是图6的b处放大结构示意图；图9是图8的c处放大结构示意图；图10是本发明限流机构的结构示意图。
27.图中：1、散热机柜；2、制冷机柜；3、柜盖；4、散热窗；5、风扇；6、干冷器；7、循环泵；8、进液管；9、液冷箱；901、隔板；10、箱盖；11、安装盒；12、it设备；13、排液管；14、第二连接筒；15、第二单向阀；16、推板；17、电动伸缩杆；18、第二连通管；19、安装筒；20、顶柱；21、弹簧；22、压座；23、密封板；24、第一连接筒；25、第一单向阀；26、第一连通管；27、弹性膜；28、弹性环；29、支撑筒；30、支撑柱；31、热膨胀条。
具体实施方式
28.如图1至图6所示，一种用于数据中心的一体式液冷设备，包括柜体，所述柜体内设置有风扇5、干冷器6、循环泵7和液冷箱9，所述风扇5位于所述干冷器6的顶端，所述液冷箱9的顶端设置有箱盖10，所述干冷器6的输入端通过循环泵7与箱盖10相连通，所述干冷器6的输出端与液冷箱9相连通，所述液冷箱9上设置有多个隔板901，所述隔板901为中空结构，所述箱盖10通过多个限流机构分别与多个隔板901的顶端相连通，限流机构通过热膨胀作用调节隔板901与箱盖10之间的液体流速；所述柜体包括散热机柜1和制冷机柜2，所述散热机柜1与制冷机柜2固定连接，所述散热机柜1的顶端设置有柜盖3，所述风扇5、干冷器6和循环泵7均设于散热机柜1内，所述液冷箱9位于制冷机柜2内，所述散热机柜1的顶端设置有散热窗4，所述风扇5位于散热窗4的下方，相邻两个所述隔板901之间设置有it设备12，所述液冷箱9和箱盖10内填充有冷却液，冷却液为氟化液。
29.具体使用时，在循环泵7的作用下，冷却液在干冷器6和液冷箱9之间循环，冷却液吸收液冷箱9内的it设备12散发的热量后升温，升温后的冷却液进入箱盖10后被循环泵7抽入干冷器6内，在风扇5的作用下，干冷器6将热量散发出去，使得干冷器6内的冷却液降温，降温后的冷却液再输入液冷箱9内，限流机构根据隔板901内液体的温度调节隔板901与箱盖10之间的液流速度，使得隔板901内的液体温度越高，隔板901与箱盖10之间的液流速度越快，能够根据it设备12的发热速度自动调节隔板901的散热速度，提高了能量的利用率，起到了节能的作用，冷却液会在箱盖10内流通，使得箱盖10也能吸收it设备12工作时散发的热量，提高了散热速度。
30.如图4至图10所示，所述限流机构包括第一连接筒24和第一连通管26，所述第一连接筒24固定安装于所述箱盖10的底端，所述第一连通管26固定安装于所述隔板901内腔的顶部，所述第一连接筒24设于所述第一连通管26内，且所述第一连接筒24与第一连通管26滑动配合，所述箱盖10通过第一连通管26和第一连接筒24与隔板901相连通，所述第一连通管26内腔的底部固定安装有弹性环28，所述弹性环28的外壁与第一连通管26的内壁之间设置有弹性膜27，所述弹性环28内设置有热膨胀组件；所述热膨胀组件包括支撑筒29和支撑
柱30，所述支撑筒29与所述支撑柱30滑动配合，所述支撑筒29内设置有热膨胀条31，所述支撑柱30靠近支撑筒29的一端与热膨胀条31固定连接，所述支撑筒29远离支撑柱30的一端与弹性环28的左侧内壁固定连接，所述支撑柱30远离支撑筒29的一端与弹性环28的右侧内壁固定连接；所述第一连接筒24内设置有第一单向阀25，第一单向阀25使得箱盖10内的液体无法通过第一连接筒24排出。
31.具体使用时，将it设备12插入液冷箱9内后，即可将箱盖10盖在液冷箱9上，封盖时，第一连接筒24插入第一连接管内，使箱盖10通过第一连通管26和第一连接筒24与隔板901相连通，隔板901内的冷却液温度越高，热膨胀条31的体积越大，从而推动支撑柱30朝着远离支撑筒29的方向移动，从而使得弹性环28张开，弹性环28张开后其内环面积增大，使得冷却液的流速更快，冷却液的流速越快，隔板901的散热速度越快，从而实现隔板901散热速度的调节。
32.如图4至图7所示，所述循环泵7的输出端与所述干冷器6的输入端相连通，所述干冷器6的输出端连通有进液管8，所述进液管8远离干冷器6的一端与所述液冷箱9内腔的底部相连通，所述循环泵7的输入端通过连通机构与所述箱盖10相连通；所述连通机构包括安装盒11、排液管13和第二连接筒14，所述安装盒11固定安装于柜体内腔的顶部，所述第二连接筒14滑动安装于安装盒11内，所述排液管13的一端与所述循环泵7的输入端相连通，所述排液管13的另一端伸入安装盒11内，所述排液管13与第二连接筒14滑动配合，所述箱盖10内腔的一侧设置有第二连通管18，所述第二连接筒14远离排液管13内一端与所述第二连通管18滑动配合；所述第二连接筒14外壁的中部固定安装有推板16，所述安装盒11内固定安装有电动伸缩杆17，所述电动伸缩杆17的输出端与所述推板16固定连接；所述箱盖10内固定安装有弹性伸缩组件，所述弹性伸缩组件的输出端固定安装有压座22，所述压座22远离弹性伸缩组件的侧壁固定安装有密封板23，所述密封板23与所述第二连通管18的进液端相对设置；所述弹性伸缩组件包括安装筒19和顶柱20，所述安装筒19固定安装于箱盖10内，所述安装筒19与所述顶柱20滑动配合，所述安装筒19内固定安装有弹簧21，所述弹簧21靠近密封板23的一端与所述顶柱20固定连接，所述顶柱20远离弹簧21的一端与所述压座22固定连接；所述第二连接筒14的外壁靠近密封板23一侧设置有开口，所述第二连接筒14的开口处设置有第二单向阀15，第二单向阀15使得第二连接筒14内的液体无法通过开口流出。
33.具体使用时，安装箱盖10前，先控制电动伸缩杆17的输出端收缩，从而通过推板16带动第二连接筒14朝向排液管13移动，然后将箱盖10盖在液冷箱9的顶端，随后控制电动伸缩杆17的输出端伸出，电动伸缩杆17的输出端通过推板16带动第二连接筒14朝向第二连通管18移动，使第二连接筒14插入第二连通管18内，第二连接筒14将密封板23顶开，使密封板23与第二连通管18分离，箱盖10内的冷却液通过第二连接筒14上的开口流入第二连接筒14内，并通过排液管13和循环泵7流入干冷器6内。
34.本设备充分利用环境温度较低的空气，在环境温度不超过30℃的情况下，均可很好的运行，由于利用室外自然冷源，因此本设备不需要的压缩机制冷系统、冷冻水系统或者冷却塔冷却水系统，其组成比较简单。
35.工作原理：打开箱盖10，将it设备12插入液冷箱9内后，然后将箱盖10盖在液冷箱9上，封盖时，第一连接筒24插入第一连接管内，使箱盖10通过第一连通管26和第一连接筒24与隔板901相连通，隔板901内的冷却液温度越高，热膨胀条31的体积越大，从而推动支撑柱
30朝着远离支撑筒29的方向移动，从而使得弹性环28张开，弹性环28张开后其内环面积增大，使得冷却液的流速更快，冷却液的流速越快，隔板901的散热速度越快，从而实现隔板901散热速度的调节，安装箱盖10前，先控制电动伸缩杆17的输出端收缩，从而通过推板16带动第二连接筒14朝向排液管13移动，然后将箱盖10盖在液冷箱9的顶端，随后控制电动伸缩杆17的输出端伸出，电动伸缩杆17的输出端通过推板16带动第二连接筒14朝向第二连通管18移动，使第二连接筒14插入第二连通管18内，第二连接筒14将密封板23顶开，使密封板23与第二连通管18分离，箱盖10内的冷却液通过第二连接筒14上的开口流入第二连接筒14内，并通过排液管13和循环泵7流入干冷器6内，在循环泵7的作用下，冷却液在干冷器6和液冷箱9之间循环，冷却液吸收液冷箱9内的it设备12散发的热量后升温，升温后的冷却液进入箱盖10后被循环泵7抽入干冷器6内，在风扇5的作用下，干冷器6将热量散发出去，使得干冷器6内的冷却液降温，降温后的冷却液再输入冷却箱内，限流机构根据隔板901内液体的温度调节隔板901与箱盖10之间的液流速度，使得隔板901内的液体温度越高，隔板901与箱盖10之间的液流速度越快，能够根据it设备12的发热速度自动调节隔板901的散热速度，提高了能量的利用率，起到了节能的作用，冷却液会在箱盖10内流通，使得箱盖10也能吸收it设备12工作时散发的热量，提高了散热速度。