[发明专利]一种整体式液冷散热机箱

说明书

技术领域

本发明涉及液体冷却领域，尤其涉及一种整体式液冷散热机箱。

背景技术

随着现代电子电力技术的迅猛发展，电子电力集成度越来越高、性能越来越好，同时散热难度也越来越大。为便于设备的管理和安全运行，电子、电力器件很多都是装设在专用机箱中。为保证设备的正常运行，需将热量从发热元件导出到环境中。对于发热量不大的设备，通常采用风冷进行散热，越来越多的情况下，风冷已经不能满足散热需求，液体冷却应用增多。与风冷相比，液冷可将冷却液直接或间接导向热源，由于液体的比热容远大于气体，单位体积可传输的热量也远高于空气。

目前，液冷的应用方法大致可分为直接液体冷却和间接液体冷却两种。直接液体冷却，顾名思义为冷却液与发热器件直接接触，现有的直接液体冷却方法应用有专利公开号为CN104597994的浸没式液冷服务器、美国专利公开号为US7911782B2的一种集成散热器、泵系统于一体的高性能计算机。上述直接液体冷却均需要大量冷却液，导致系统重量大、结构复杂。当前计算机芯片的计算能力迅速提高，发热量也在继续增加，上述直接液体冷却技术适应这种挑战的能力有限。

与直接液体冷却相对应，间接液体冷却中的冷却液与发热器件不直接接触，如专利公开号为CN101751096B披露的超级计算机表贴式蒸发冷却装置、专利公布号为CN102711414A中采用的液冷冷板与发热器件接触，间接带走热量的装置。这两种方案只能冷却处理CPU、GPU等具备规则散热表面的发热器件散发出来的热量，而对电路板上的其他发热器件如内存、电阻等部件无能为力，因此往往还需要与风冷结合。此外由于冷却液与发热器件不直接接触，中间存在接触热阻和传导热阻，导致换热效能低。在同等发热器件表面温度情况下，比直接液体冷却需要更低的冷却液温度。

此外，在现实生活和生产中，往往需要在野外、荒漠等恶劣环境中使用电子仪器，因此设计一种整体式液冷散热机箱对集成度高的电子设备进行降温冷却是很有必要的。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明目的是提供一种整体式液冷散热机箱，包括箱体、电路板和液冷散热系统，所述箱体是由多块壁板构成的密闭空间，所述电路板置于所述箱体内，所述电路板上设置有一个或多个发热器件，所述箱体底部形成储液槽，所述储液槽用于存储冷却液，所述冷却液为非导电液体，所述液冷散热系统包括管路、散热机构、泵送机构和喷洒机构，所述泵送机构将所述储液槽中的冷却液泵入所述管路中，所述管路的一端连接有所述喷洒机构，所述喷洒机构将冷却液喷射在所述箱体内或直接喷射在所述发热器件上，所述散热机构设置在所述喷洒机构之前的管路上，所述散热机构将冷却液的热量输送至所述箱体外部。

优选地，所述储液槽为顶部开放式储液槽，所述管路的另一端浸没在所述储液槽内的冷却液中。

可选地，所述管路的另一端与放置在所述储液槽内的所述泵送机构相连接。

优选地，所述液冷散热系统还包括过滤机构，所述过滤机构能够将冷却液中的杂质去除。

具体地，所述散热机构为换热器，所述泵送机构为泵，所述过滤机构为过滤器，所述换热器、所述泵和所述过滤器的数量均为一个或多个。

优选地，所述喷洒机构包括导液管和与所述导液管连通的喷嘴，所述导液管与所述管路相连接。

优选地，所述导液管包括主导液管和/或与所述主导液管连通的分支导液管，所述喷嘴安装在所述主导液管和/或分支导液管上，或者通过转接头安装在所述导液管上。

详细地，所述喷嘴将冷却液以喷雾形式喷射在所述发热器件上，对所述发热器件进行降温冷却。

优选地，所述分支导液管上的喷嘴与所述发热器件相对设置，用于针对所述发热器件进行直接喷射降温。

进一步地，所述箱体上设置有通气装置，所述通气装置中安装有透气材料，所述通气装置用于维持所述箱体内部气压与大气压力平衡。

本发明提供的一种整体式液冷散热机箱，其具有如下有益效果：

1、本发明提供的一种整体式液冷散热机箱，与现有的风冷或液冷装置相比，采用了喷雾的形式，将冷却液喷洒到箱体内空间中，利用雾滴覆盖面大的优势，在发热器件表面形成薄液膜，由于雾滴高速喷出，击打到器件表面时仍具有较高流速，因此会推动液膜高速流动，从而强化换热，提高冷却散热效率。