一种搭载大数据检索系统的计算机装置的制作方法

1.本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种搭载大数据检索系统的 计算机装置。


背景技术：

2.近年来，大数据检索作为互联网行业的新兴技术手段，越来越多的 应用到了我们的日常生活中，大数据检索系统也就是通过对大数据进行 大量的分类和计算，得出大数据中蕴含的精准用户信息，然后再对该精 准信息进行深度加工的系统。作为大数据检索系统的硬件基础，计算机 承担着越来越重的运算任务。传统计算机由机箱，设置在机箱内的cpu、 显卡、主板、风扇等部件构成，在使用时，利用风扇吹拂各部件，通过 对流的方式带走多余的热量。然而，由于大数据检索系统对高频运算的 需求，一般计算机的这种扇热需求已经难以满足正常的使用，这就需要 通过其他的新方式来对计算机装置进行整体的散热。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种能够进行高效散热的、液冷式搭载大数 据检索系统的计算机装置。
4.为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种搭载大数 据检索系统的计算机装置，包括充满绝缘冷却液的液冷机箱和设置在液 冷机箱内的用于搭载计算机功能部件的安装支架；
5.所述液冷机箱包括下端开口的筒状的上壳体、上下两端开口的筒状 的中壳体和上端开口的筒状的下壳体；所述上壳体的下端和中壳体的上 端之间、中壳体的下端和下壳体上端之间均构成密封连接；
6.所述下壳体一侧的下部设置有充液管、另一侧的下部设置有排液 管；所述上壳体顶部设置有排空管；所述充液管处设置有由液冷机箱外 朝内单向连通的充液单向阀，所述排空管和排液管上分别均设置有排空 控制阀和排液控制阀。
7.优选的，所述上壳体和中壳体靠近下端的周面上设置有一圈环形的 连接边，所述中壳体和下壳体靠近上端的周面上设置有一圈环形的连接 槽；所述连接槽的截面呈开口朝向液冷机箱的c字形，连接槽的内部设 置有与连接槽相配合的第一密封条，所述第一密封条的截面呈c字形， 第一密封条卡设在连接槽内，且开口朝向连接槽的外侧壁；所述连接槽 的外侧壁上设置有与连接槽的槽腔连通的高压补气管，所述高压补气管 上设置有高压控制阀；
8.所述连接边上沿连接边的长度方向均匀分布有若干螺杆孔，所述连 接槽的顶部对应设置有若干与螺栓孔相配合的紧固螺杆，所述紧固螺杆 上适配有紧固螺母；所述连接边上的螺杆孔对应套设在连接槽上的紧固 螺杆上，并通过紧固螺母锁紧；所述连接边的底面与连接槽的顶面之间 还设置有第二密封条。
9.优选的，所述液冷机箱的顶部还设置有变形自适应机构，所述变形 自适应机构包括固定设置在上壳体顶部的变形筒，所述变形筒的上端设 置有中心孔，下端与上壳体内部
连通；变形筒内设置有与变形筒相配合 的活塞体，所述活塞体的上表面设置有中心孔相配合的中心杆，所述中 心杆经中心孔伸出变形筒外，中心杆位于变形筒内的一端外套设有复位 弹簧。
10.优选的，所述中心杆上设置有刻度线。
11.优选的，所述上壳体、中壳体和下壳体的外侧壁上均沿上下方向均 匀分布有若干环形的散热翅片。
12.优选的，所述绝缘冷却液为冷却油。
13.优选的，所述上壳体、中壳体和下壳体均呈方筒状。
14.优选的，所述安装支架包括至少两张设置在上壳体、中壳体和下壳 体前后内侧壁之间的纵向安装板，所述计算机功能部件设置在纵向安装 板上。
15.优选的，所述上壳体、中壳体和下壳体前后内侧壁的上部和下部均 设置有横向的调节导轨，所述纵向安装板的前后侧壁上与调节导轨相对 的位置设置有调节轮；所述调节轮伸入调节导轨内，并与调节导轨构成 滑动配合；所述调节导轨的上表面设置有沿调节导轨长度方向延伸的调 节槽，所述调节轮的轮轴由调节槽伸出调节导轨外，且轮轴上设置有定 位螺母；所述定位螺母与轮轴螺纹连接，调节轮能够通过定位螺母锁紧 在调节导轨上。
16.优选的，所述纵向安装板的数量为两张，两张纵向安装板之间还设 置有若干张横向安装板；所述纵向安装板上设置有竖向的横板安装槽， 所述横向安装板的两端设置有定位杆；所述定位杆穿设在横板安装槽 内，并通过横板定位螺母固定在纵向安装板上；所述计算机功能部件设 置在横向安装板和/或纵向安装板上。
17.本发明的有益效果集中体现在：
18.1、由于计算机功能部件浸没在液冷机箱内的绝缘冷却液内，绝缘 冷却液能够快速的对各计算机功能部件产生的热量进行吸收，使其快速 散热。
19.2、整个液冷机箱整体的温度能够维持在平衡的低温状态下，避免 具备淤热的情况产生。
20.3、通过绝缘冷却液的隔离，能够避免空气、灰尘等对计算机功能 部件的影响，基本杜绝了部件氧化、积灰的情况产生，使得计算机部件 能够在极佳的工况下运行。
21.4、由于采用浸没式液冷的方式，无需安装风扇等噪声部件，能够 有效的降低整体的运行噪音，减少了噪声污染。
22.5、采用上壳体、中壳体、下壳体的三段式构成，降低了整体的加 工难度，便于转运和现场装配。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图；
24.图2为图1中a部放大图；
25.图3为图1中b部放大图；
26.图4为调节导轨的结构示意图；
27.图5为纵向安装板的俯视图。
具体实施方式
28.如图1
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5所示的，一种搭载大数据检索系统的计算机装置，内装载 大数据检索系统，当然也包括相应的、作为硬件基础的计算机功能部件， 如cpu、主板等等。在现有的计算机装置中，这些功能部件基本上通过 扇热风扇进行风冷散热，但对于搭载有大数据检索系统的计算机装置而 言，由于工作负荷较大，散热需求较高，传统风冷方式不能完全满足需 求。同时，作为常规民用装置，还需要兼顾制造成本，投产比相关的问 题，这就导致一些及时具有高散热性能，但制造成本、封装成本较高的 方案实质上并不能得到普及和推广。
29.而本发明与现有的计算机装置相较而言，其最大的不同之处在于， 能够将功能部件浸没在中小型的液冷机箱0中，利用绝缘冷却液对各功 能部件进行散热，同时在满足散热的基础上，也解决了防尘、防老化等 其他问题。具体而言，如图1中所示，本发明包括充满绝缘冷却液的液 冷机箱0和设置在液冷机箱0内的用于搭载计算机功能部件的安装支 架。安装支架作为搭载计算机功能部件的基础部件，其形状和结构可依 据实际需求具体设计，当然为了扩展其功能性，提高其通配性，其最好 采用可调节式的安装支架，以便于合理分配箱内空间，其可采用的具体 结构详见下文。所述绝缘冷却液是指对电气部件正常工作不产生如断路 等不良影响的液体冷却介质，就冷却性能和绝缘性能而言，其可以参考 采用冷却油。
30.本发明液冷机箱0采用一体模铸成型、一体热冲成型等工艺制作， 尽量减少焊缝、拼接缝对整体密封性能的影响。但由于本发明内置的计 算机功能部件众多、集成度较高，液冷机箱0总体的尺寸也较大，为了 在满足密封需求的情况下，兼顾其加工性。所述液冷机箱0采用三段式 结构，也就是包括下端开口的筒状的上壳体1、上下两端开口的筒状的 中壳体2和上端开口的筒状的下壳体3。壳体的具体形状可以是方筒、 圆筒等，其中以方筒状为佳。所述上壳体1的下端和中壳体2的上端之 间、中壳体2的下端和下壳体3上端之间均构成密封连接，构成密封连 接的具体结构较多，例如通过法兰连接 密封垫或其他起到相同作用的 形式。
31.但总体而言，由于本发明上壳体1、中壳体2和下壳体3之间具有 较高的密封需求，同时在使用过程中，由于冷却油油温变化，具有一定 的热胀冷缩性，这就会对总体的机械连接节点造成一定的冲击。为了保 证持续的、稳定的密封，本发明更好的做法还可以是，如图2中所示， 所述上壳体1和中壳体2靠近下端的周面上设置有一圈环形的连接边7， 连接边7的宽度在5
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10cm左右，所述中壳体2和下壳体3靠近上端的 周面上设置有一圈环形的连接槽8。所述连接槽8的截面呈开口朝向液 冷机箱0的c字形，也就是说连接槽8的开口方向内扣，始终是朝向液 冷机箱0的。连接槽8一方面作为搭载承受位于上方壳体的安装、连接 基础，另一方面也作为相邻两段壳体之间的密封节点。
32.从连接槽8作为安装和连接基础的角度来看，所述连接边7上沿连 接边7的长度方向均匀分布有若干螺杆孔，所述连接槽8的顶部对应设 置有若干与螺栓孔相配合的紧固螺杆11，所述紧固螺杆11上适配有紧 固螺母12。所述连接边7上的螺杆孔对应套设在连接槽8上的紧固螺杆 11上，并通过紧固螺母12锁紧，形成类似法兰连接的形式。所述连接 边7的底面与连接槽8的顶面之间还设置有第二密封条13，实现连接槽 8与连接边7之间的外层密封。
33.从连接槽8作为密封节点的角度来看，更重要的是，如图2中所示， 连接槽8的内部
设置有与连接槽8相配合的第一密封条9，所述第一密 封条9的截面呈c字形，第一密封条9卡设在连接槽8内，且开口朝向 连接槽8的外侧壁。在图中，连接槽8c字形开口的方向朝左，则第一 密封条9c字形开口的方向朝右，始终保持与之相反的方向，扣合在连 接槽8内。所述连接槽8的外侧壁上设置有与连接槽8的槽腔连通的高 压补气管10，所述高压补气管10上设置有高压控制阀。
34.所述下壳体3一侧的下部设置有充液管4、另一侧的下部设置有排 液管5。所述上壳体1顶部设置有排空管6。所述充液管4处设置有由 液冷机箱0外朝内单向连通的充液单向阀，所述排空管6和排液管5上 分别均设置有排空控制阀和排液控制阀。
35.本发明在使用过程中，在厂内即先将cpu等功能部件安装在壳体内 的安装支架上，然后将本发明的各部件运输至现场。进行上壳体、中壳 体和下壳体的组合装配。组合装配时，可采用卧式装配，待装配完成后， 将液冷箱体0扶正，并安装到位，对设备进行开机检测，确定各功能部 件之间的准确连接以及正常工作。然后即可进行绝缘冷却液的充注，充 注时关闭排液管、打开排空管和充液管，通过充液管逐步的、缓慢的朝 液冷机箱0内部充注绝缘冷却液，随着液冷机箱0内绝缘冷却液的液面 升高，逐步实现对各功能部件的浸没，同时将内部的空气排出。待充满 绝缘冷却液后，关闭排空管和充液管。接着利用高压补气管10朝连接 槽8内充入高压气体，高压气体的压力应当大于液冷机箱0的内压。通 过高压气体的充入，本发明的第一密封条9能够在连接槽8内稳定受压， 紧紧的贴附在连接槽8的内壁上形成密封，同时，由于高压环境的存在， 位于液冷机箱0内部的绝缘冷却液也不存在外渗的风险。排液管的设计 主要是为了将内部的绝缘冷却液排出，以便于后期的维修和拆卸。
36.本发明采用这种浸没式液冷结构后，由于计算机功能部件浸没在液 冷机箱0内的绝缘冷却液内，绝缘冷却液能够快速的对各计算机功能部 件产生的热量进行吸收，使其快速散热。整个液冷机箱0整体的温度能 够维持在平衡的低温状态下，避免具备淤热的情况产生。通过绝缘冷却 液的隔离，能够避免空气、灰尘等对计算机功能部件的影响，基本杜绝 了部件氧化、积灰的情况产生，使得计算机部件能够在极佳的工况下运 行。由于采用浸没式液冷的方式，无需安装风扇等噪声部件，能够有效 的降低整体的运行噪音，减少了噪声污染。
37.正如上文所述，本发明由于绝缘冷却液作为散热介质，本发明在不 同工作需求下，散热量具有较大的差异，这就导致不同工况下散热介质 温度也存在一定的差异，而温度的差异必然导致热胀冷缩的发生，尽管 整体的体积量变化较小，但在长期使用的过程中，该体积的变化也会导 致液冷机箱0应力状态的变化，会对整体密封性产生不利影响。为此， 为了解决该技术问题，本发明所述液冷机箱0的顶部还设置有变形自适 应机构，也就是说变形自适应机构能够改善绝缘冷却液的体积变化造成 的液冷机箱0应力变化问题。具体而言，如图3中所示，所述变形自适 应机构包括固定设置在上壳体1顶部的变形筒14，所述变形筒14的上 端设置有中心孔，下端与上壳体1内部连通。变形筒14内设置有与变 形筒14相配合的活塞体15，所述活塞体15的上表面设置有中心孔相配 合的中心杆16，所述中心杆16经中心孔伸出变形筒14外，中心杆16 位于变形筒14内的一端外套设有复位弹簧17。在绝缘冷却液体积变大 时，也就是温度相对较高时，活塞体15能够被推动朝上运动，进而提 供充足的膨胀空间。反之，在绝缘冷却液温度降低时，活塞体15又可 以朝下运动，避免液冷
机箱0产生负压。进而实现对本发明总体密封结 构和连接结构的保护，延长了使用寿命，降低了泄露风险。当然，为了 有效的查看内部压力，所述中心杆16上设置有刻度线，随着中心杆16 的升降，通过刻度线对压力进行反应。
38.本发明内部的绝缘冷却液一般可直接通过壳体与外界的空气形成 热交换，由于液冷机箱0整体散热面大，基本能够满足常规的散热需求。 当然，为了进一步增大热交换面积，所述上壳体1、中壳体2和下壳体 3的外侧壁上均沿上下方向均匀分布有若干环形的散热翅片18。除此之 外，液冷机箱0上甚至可以设置一个外接循环管和回流管，通过将液冷 机箱0的冷却液外循环，进一步降低其散热的速率。
39.关于本发明的安装支架，如图1、4和5中所示，所述安装支架包 括至少两张设置在上壳体1、中壳体2和下壳体3前后内侧壁之间的纵 向安装板19，所述计算机功能部件设置在纵向安装板19上。但为了更 加灵活的对液冷机箱0内部的空间进行利用，纵向安装板19还可以采 用可调节的形式。如图1中所示，所述上壳体1、中壳体2和下壳体3 前后内侧壁的上部和下部均设置有如图4中所示的横向的调节导轨20， 所述纵向安装板19的前后侧壁上与调节导轨20相对的位置设置有调节 轮21。所述调节轮21伸入调节导轨20内，并与调节导轨20构成滑动 配合。所述调节导轨20的上表面设置有沿调节导轨20长度方向延伸的 调节槽22，所述调节轮21的轮轴23由调节槽22伸出调节导轨20外， 且轮轴23上设置有定位螺母24。所述定位螺母24与轮轴23螺纹连接， 调节轮21能够通过定位螺母24锁紧在调节导轨20上。
40.在此基础上，所述纵向安装板19的数量为两张，两张纵向安装板 19之间还设置有若干张横向安装板25。所述纵向安装板19上设置有竖 向的横板安装槽，所述横向安装板25的两端设置有定位杆26。所述定 位杆26穿设在横板安装槽内，并通过横板定位螺母27固定在纵向安装 板19上。所述计算机功能部件设置在横向安装板25和/或纵向安装板 19上。