一种集成化液冷源的制作方法

1.本实用新型涉及散热及冷却技术领域，特别是一种集成化液冷源。


背景技术：

2.随着电子器件小型化，电路集成化的发展，各类电子产品的散热问题越来越突出，电子设备的功率持续增大，结构形式趋向于小型化，采用液冷散热方式成为解决高功率器件散热问题的主要途径。液冷源作为液冷散热系统的关键必须设备通常分为两种工作原理；常规制冷与压缩制冷。常规制冷将冷却介质通过液冷板及换热器与空气换热，故冷却介质可达到的低温能力有限。压缩制冷通过压缩制冷剂，得到的低温制冷剂再与冷却介质换热，产生低温的冷却介质，但压缩制冷液冷源的耗电功率高，压缩机重量较大，不适用于可移动、旋转装置内电子设备的冷却。
3.另外传统的液冷源多为整机设备，一旦液冷源内部某个部件出现故障，液冷源所需冷却的电子设备需停机，待液冷源维修后才能投入运行，传统液冷源内设置有储液箱，储液箱需布置在泵入口的上方，故传统液冷源不具备在旋转设备上使用的条件。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种集成化液冷源，能实现液冷源内部模块的快速更换，并能向电子设备提供低于或高于环境温度的冷却介质。
5.实现本实用新型目的的技术解决方案为：
6.一种集成化液冷源，包括包含液冷源安装架、控制模块、供液模块、多个换热模块；所述控制模块、供液模块、换热模块均布置在液冷源安装架内；
7.所述控制模块用于控制供液模块的启停，换热模块的制热/制冷模式的控制；所述供液模块与多个换热模块通过快插接头相连，用于提供液冷源。
8.本实用新型与现有技术相比，其显著优点：(1)可在线维修：只需更换备用的功能模块，不影响电子设备的正常使用，集成化液冷源可实现液冷源模块的在线更换，保证电子设备的持续运行；(2)可实现冷却液低于环境温度的致冷能力和高于环境温度的制热能力：模块化液冷源内换热模块具有致冷功能和热电功能，可根据电子设备的制冷或制热要求，调整换热模块制冷或制热功率，实现高温或低温冷却液经换热模块后出液温度低于或高于环境温度的目标。(3)集成化液冷源采用闭式循环系统，不需要常规液冷源系统中的储液罐，即不用考虑储热罐需高于供液泵的安装要求，集成化液冷源可实现任意方向的安装及运行，泵安装位置不受储热箱的影响，可随旋转设备同步旋转。
9.本实用新型目的的实现及功能特点将结合实例，参照例图做进一步说明。
10.具体实施方式应当理解为此处所述的具体实施仅用于解释本实用新型，而不用于限定本实用新型。
附图说明
11.图1是集成化液冷源结构示意图。
12.图2是集成化液冷源液路走向图。
13.图3是控制模块框架示意图。
14.图4是换热模块结构示意图。
15.图5是供液模块结构示意图。
具体实施方式
16.结合图1，本实用新型集成化液冷源，包括三种模块，一个控制模块200、一个供液模块400、一个换热模块300；三种模块合理布置在液冷源安装架100内。
17.结合图2，集成化液冷源液路循环依靠供液泵410提供动力，泵出口冷却液经过设备冷板后通过自密封接头与换热模块300内的液冷板340连接，经过换热模块的制冷/加热后通过自密封接头与过滤器420连接，过滤器420出口连接至供液泵410入口，完成液路循环。
18.结合图3，控制模块200内包含电源210、控制板220、对内对外连接器230等，其中电源210为整个集成化液冷源提供供电(例如控制板、液泵、散热风扇)，控制板220实现对集成化液冷源的自动控制(即液泵的启停)，用于换热模块300制热、制冷模式的控制，以及散热风扇350的启停；对内对外连接器230实现控制控制板220与换热模块300及供液模块400的电连接。
19.结合图4，换热模块300包含散热翅片310、隔热板320、具有热电功能的制冷片330、液冷板340、散热风扇350及附属管道等。所述液冷源安装架100内设有两个并排设置的换热模块300，每个换热模块内设有三个散热风扇350，散热风扇350正面设有散热翅片310，隔热板320横跨三个散热风扇350，两端与液冷源安装架100固定，隔热板320开槽安装制冷片330，隔热板320与制冷片330厚度相当，隔热板320与制冷片330安装后，置于散热翅片310与液冷板340中间夹层内。液冷板340与供液模块400连接，通入冷却液。热电制冷片安装在所述散热翅片310及所述液冷板340之间；隔热板320安装在所述散热翅片310及所述液冷板340之间；散热风扇350安装后风向与所述散热翅片310方向一致。
20.结合图2、图5，供液模块400内包含供液泵410、过滤器420、膨胀水箱430、进出口自密封接头及附属管道。膨胀水箱430通过管道与供液泵410相连，供液泵410通过管道与设备冷板相连，设备冷板通过接头与液冷板340一端连接，液冷板340另一端通过接头与过滤器420相连，过滤器420通过管道与膨胀水箱430连接。液冷板340两端均为快速插接接头，供液泵410为集成化液冷源提供循环动力，过滤器420可有效防止杂质进入供液泵410内进而影响供液泵410的正常工作，膨胀水箱430安装与供液模块400密封管道上，起到稳定整个供液模块400压力稳定作用。上述换热模块300与供液模块400通过快速接头连接，可实现换热模块300与供液模块400管路快速插拔，且不出现漏液现象，有利于各模块的快速更换。
21.本发明的集成化液冷源采用模块化设计，具备故障设备在线维修功能。集成化液冷源内供液模块400出现故障时，电子器件只需短时停止运行，断开供液模块400供液管道快速接头，更换备用的供液模块400后，将供液模块与换热模块通过快速接头连接，并将电连接器对接，集成化液冷源即可投入运行。
22.结合图1与图4，换热模块300，可实现冷却液低于/高于环境温度的制冷/制热能力。模块化换热模块300内制冷片330在控制模块200的控制下，根据电子设备的制冷/制热要求，调整换热模块300内制冷/制片330的工作方式，从而实现换热模块300制冷/制热能力转换，选择功率大的制冷片330可实现冷却液经液冷板340换热后出液温度低于/高于环境温度的目标。
23.结合图1及图5，供液模块400，其特征在于可实现液冷源安装方向不受重力的限制。集成化液冷源采用闭式循环系统，不需要常规液冷源系统中的储液罐，即不用考虑储热罐需高于供液泵410的安装要求，采用膨胀水箱430来稳定闭式循环系统内的压力稳定，集成化液冷源可实现任意方向的安装及运行。供液模块400内设置高精度过滤器，防止杂质进入供液泵410内，保证供液泵的稳定运行。


技术特征：
1.一种集成化液冷源，其特征在于，包括液冷源安装架(100)、控制模块(200)、供液模块(400)、多个换热模块(300)；所述控制模块(200)、供液模块(400)、换热模块(300)均布置在液冷源安装架(100)内；所述控制模块(200)用于控制供液模块(400)的启停，换热模块(300)的制热/制冷模式的控制；所述供液模块(400)与多个换热模块(300)通过快插接头相连，用于提供液冷源。2.根据权利要求1所述的集成化液冷源，其特征在于，所述控制模块(200)内包含电源(210)、控制板(220)、对内对外连接器(230)；所述电源(210)为整个集成化液冷源供电，对内对外连接器(230)实现控制模块(200)与换热模块(300)及供液模块(400)的电连接。3.根据权利要求1所述的集成化液冷源，其特征在于，所述换热模块(300)包含散热翅片(310)、隔热板(320)、制冷/热片(330)、液冷板(340)、散热风扇(350)；所述液冷源安装架(100)内设有多个并排设置的换热模块(300)，每个换热模块内设有多个散热风扇(350)，散热风扇(350)正面设有散热翅片(310)；所述隔热板(320)横跨多个散热风扇(350)，两端与液冷源安装架(100)固定，隔热板(320)开槽安装制冷片(330)，液冷板(340)与供液模块(400)连接。4.根据权利要求3所述的集成化液冷源，其特征在于，所述隔热板(320)与制冷片(330)厚度相同。5.根据权利要求1所述的集成化液冷源，其特征在于，供液模块(400)内包含供液泵(410)、过滤器(420)、膨胀水箱(430)；所述膨胀水箱(430)通过管道与供液泵(410)连接，供液泵(410)通过管道与设备冷板连接，设备冷板通过接头与换热模块(300)连接，换热模块(300)，通过接头与过滤器(420)相连，过滤器(420)通过管道与膨胀水箱(430)连接。

技术总结
本实用新型公开了一种集成化液冷源，包括机架、换热模块、供液模块、控制模块及附属管道；机架作为结构件，换热模块、供液模块、控制模块及附属管道安装在机架上；所述换热模块包含风扇、换热器、制冷片、液冷板及附属管道，通过调节制冷片的工作模式可实现对冷却液的制冷与加热功能，提供低于/高于环境温度的冷却液；所述供液模块包括供液泵、过滤器、膨胀水箱及附属管道；换热模块与供液模块通过快速接头连接，可实现各模块的快速插拔并避免出现漏液现象；所述集成化液冷源采用密闭管路系统，可实现结构安装不受重力的影响，该液冷源可满足旋转设备上的散热需求。旋转设备上的散热需求。旋转设备上的散热需求。


技术研发人员：武层层 徐德好
受保护的技术使用者：南京艾科美热能科技有限公司
技术研发日：2020.12.29
技术公布日：2021/11/23