技术领域
[0001] 本申请涉及液冷设备技术领域,尤其涉及一种液冷装置。
相关背景技术
[0002] 液冷散热装置与风冷散热装置相比,其拥有更低的等效热阻,可以满足高热流密度的电子功率器件的热管理需求,被广泛应用于各类电子设备中,例如服务器、交换机、路由器等。
[0003] 在相关技术中,液冷装置多采用单管路输送冷却液,或者,采用双管路输送冷却液,使得液冷板存在多个连接接口,特别是对于设置有双腔室的液冷板,设置多个连接接口,不仅结构复杂,且增加漏液风险。
具体实施方式
[0038] 液冷散热装置与风冷散热装置相比,其拥有更低的等效热阻,可以满足高热流密度的电子功率器件的热管理需求,被广泛应用于各类电子设备中,例如服务器、交换机、路由器等。
[0039] 在相关技术中,液冷装置多采用单管路输送冷却液,或者,采用双管路输送冷却液,使得液冷板存在多个连接接口。例如,对于设置有双腔室的液冷板,每个腔室设置进液口和出液口,液冷板上至少设置有四个连接接口,使得液冷装置不仅结构复杂,且增加漏液风险,安全性差。
[0040] 有鉴于此,本申请实施例提供一种液冷装置,其包括液冷板以及接头组件,其中,液冷板具有两个独立的液冷腔;接头组件包括内接头以及外接头,内接头形成内流道,外接头形成外流道;接头组件与液冷板连接,使得内流道与其中一个液冷腔连通,外流道与其中另外一个液冷腔连通。如此,通过一个接头组件实现两个液冷腔的冷却液的传输,利于简化液冷装置的结构,降低漏液风险,提高安全性;并且外接头起到保护内接头的作用,为内流道提高漏液保护,进一步提高液冷装置的漏液保护。
[0041] 下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
[0042] 图1为本申请实施例提供的液冷装置的结构示意图;图2为本申请实施例提供的液冷装置的爆炸图。
[0043] 结合图1和图2,本申请实施例提供一种液冷装置,其包括:液冷板100以及接头组件200,其中液冷板100为冷却液提供储存空间,并且需要降温的电子设备,例如服务器、换热器、路由器等,与液冷板100的外侧接触,从而起到降温散热的作用;接头组件200起到连接液冷板100和水管组件300的作用。
[0044] 可以理解的是,本申请实施例的水管组件300包括内层管310和外层管320,外层管320套设在内层管310外侧,内层管310围合形成内层的冷却液流道,外层管320和内层管310之间的环形腔道为外层的冷却液流道。
[0045] 图3为本申请实施例提供的液冷装置的俯视图;图4为图3中的A‑A剖视图。
[0046] 如图3和图4所示,本申请实施例的液冷板形成有相互独立的第一液冷腔101和第二液冷腔102,第一液冷腔101和第二液冷腔102分别独立存储冷却液。需要说明的是,第一液冷腔101和第二液冷腔102之间还可以设置连通结构,例如控制阀,控制第一液冷腔101和第二液冷腔102连通或者隔断。如图4所示,第一液冷腔101和第二液冷腔102上下布置,内接口103和外接口104设置于液冷板100的端部。
[0047] 结合图4,液冷板100还形成有内接口103和外接口104,外接口104围设在内接口103的外侧,内接口103与第一液冷腔101连通。可选的,内接口103包括第一段1031和第二段
1032,其中,第一段1031的开口方向与外接口104的开口方向相同;第一段1031沿水平方向(对应于附图中X轴方向)延伸,第二段1032沿竖直方向(对应于附图中Z轴方向)延伸。如此设置,第一段1031和外接口104的开口方向相同,方便与接头组件200连接;第二段1032与第一液冷腔101连通,起到连通第一段1031和第一液冷腔101的作用。
[0048] 需要说明的是,第一液冷腔101和第二液冷腔102的相对位置不限于上下布置,例如,第一液冷腔101和第二液冷腔102还可以前后布置。第二段1032的延伸方向不限于图中竖直方向,只要能够连通第一段1031和第一液冷腔101即可。
[0049] 图5为本申请实施例提供的液冷装置的主视图;图6为图5中的B‑B剖视图;图7为图6中P区域的放大示意图。结合图5至图7,外接口104与第二液冷腔102连通,使得第二液冷腔
102内的冷却液可以经由外接口104与接头组件200连通。
[0050] 结合图2、图4至图6,在其中一些可能的实现方式中,液冷板100还包括腔体120、第一盖板130以及第二盖板140,腔体120与安装座110连接,在本申请实施例中,腔体120和安装座110为一体成型的一体件,例如,在腔体120和安装座110采用金属材料制成时,腔体120和安装座110铸造形成;再例如,在腔体120和安装座110采用塑料材质制成时,腔体120和安装座110为注塑成型的一体件。本申请实施例对腔体120和安装座110一体成型的工艺不做限定。如此设置,可以避免液冷板100组装影响内接口103和外接口104。腔体120内还形成有相独立的第一腔室和第二腔室121,第一腔室和第二腔室121的开口方向相反。在本申请实施例中,腔体120的上方形成第一腔室,腔体120的下方信春哥航第二腔室121。
[0051] 第一盖板130盖设于第一腔室的开口处,形成第一液冷腔101,第一盖板130与腔体120的连接方式包括但不限于法兰连接、卡接等,并且第一盖板130和腔体120之间设置有密封结构,例如密封圈、打胶密封等。
[0052] 第二盖板140盖设于第二腔室121的开口处,形成第二液冷腔102,第二盖板140与腔体120的连接方式包括但不限于通过螺栓固定、卡接等,并且第二盖板140和腔体120之间设置有密封结构,例如密封圈、打胶密封等。
[0053] 通过上述设置,第一盖板130和第二盖板140可以形成较大的接触面积,方便与电子设备接触而降温散热。
[0054] 本申请实施例的液冷板100包括安装座110,用于形成内接口103以及外接口104。安装座110形成于腔体120上,如此内接口103和外接口104均位于腔体120上,避免内接口
103和外接口104受液冷板100组装精度的影响而出现漏液现象。可选的,本申请实施例的安装座110与腔体120为一体成型的一体件,既有利于保证内接口103和外接口104的密封性,还可以保证腔体120和安装座110的结构强度。
[0055] 结合图2、图6以及图7,安装座110包括同轴设置的内管部111和外管部112,外管部112套设在内管部111的外侧,内管部111限定形成内接口103,外管部112限定形成外接口
104;并且,在外管部112和内管部111之间形成环形挡壁113,环形挡壁113上设置有第二过流口1131,外接口104通过第二过流口1131与第二液冷腔102连通。
[0056] 通过上述设置,内管部111和外管部112同轴设置,使得内接口103和外接口104开口方向相同,方便与接头组件200连通;通过设置环形挡壁113,起到连接和支撑内管部111和外管部112的作用。环形挡壁113上设置的第二过流口1131可以是一个,也可以是多个,例如两个三个等,多个第二过流口1131可以沿内管部111的圆周方向间隔布置。本申请实施例对第二过流口1131的数量和形状不做限定,只要能够实现外接口104和第二液冷腔102的连通即可。
[0057] 在一些可能的实现方式中,内管部111和外管部112至少部分重合,使得内管部111和外管部112之间通过环形挡壁113连接。在本申请实施例中,内管部111的外端与外管部112的内端通过环形挡壁113连通,使得内管部111和外管部112沿轴向错开,既有利于接头组件200分别与内管部111和外管部112连通,还利于在外管部112内形成预留空间,以容纳固定接头组件200中内接头210和外接头220的固定结构。在此需要说明的是,此处所说的“内”指的是朝向液冷板100内部的一端,“外”指的是背离液冷板100内部的一端。
[0058] 可以理解的是,第一液冷腔101和第二液冷腔102内的冷却液处于流动状态,不断带走热量,对电子设备起到散热降温的作用。为此,液冷板100上设置有两个安装座110,其中一个安装座110的内接口103和外接口104用于向液冷腔内输入冷却液,其中另一个安装座110的内接口103和外接口104用于将液冷腔中的冷却液排出。
[0059] 本申请实施例的接头组件200通过与安装座110的连接,实现内外两层流道的连通,不仅便于维护,且安全性更高。并且,外层流道对内层流道起到漏液保护的作用,进一步提高安全性。下面具体描述本申请实施例中接头组件200的结构和功能。
[0060] 继续参照图7,本申请实施例的接头组件200包括内接头210以及外接头220,内接头210形成内流道201,外接头220形成外流道202,外接头220位于内接头210的内侧,如此形成内外两层流道。本申请实施例的内接头210和外接头220独立设置,不仅方便加工,而且内接头210和外接头220分别独立的与安装座110连接,避免相互之间影响安装精度和密封性能。
[0061] 在本申请实施例中,内流道201与内接口103至少部分重合,例如,形成内流道201的内接头210伸入至内接口103内;再例如,内流道201套设在内接口103的外侧。如此设置,方便内流道201和内接口103之间的密封结构的设置,使得内接头210和形成内接口103的内管部111的连接更加稳定、可靠。
[0062] 内流道201的第一端与内接口103连通,内流道201的第二端被构造为与内层管310连通,如此,第一液冷腔101经由内接口103、内流道201与内层管310连通,实现第一液冷腔101内冷却液的传输。
[0063] 外流道202的第一端与外接口104连通,外流道202的第二端被构造为与外层管320连通,如此,第二液冷腔102经由外接口104、外流道202与外层管320连通,实现第二液冷腔102内冷却液的传输。
[0064] 本申请实施例在外接头220内形成有抵接部,抵接部与内接头210抵接,使得外接头220和内接头210相对位置固定,避免内接头210和外接头220相对移动影响密封性能。
[0065] 图8为本申请实施例提供的液冷装置的接头组件的俯视图;图9为图8中的C‑C剖视图。图10为本申请实施例提供的液冷装置的外接头的右视图;图11为图10中的D‑D剖视图。
[0066] 结合图8和图9,外接头220包括第一管体221以及设置于第一管体221内的第一环形壁222,第一环形壁222上设置有第一过流口2221,第一管体221限定形成的流道和第一过流口2221形成外流道202;第一环形壁222形成抵接部。
[0067] 结合图10和图11,第一管体221的横截面为圆形,第一环形壁222位于第一管体221内,且第一环形壁222为圆环型。第一过流口2221设置有多个,多个第一过流口2221沿第一环形壁222的圆周方向间隔布置,以提高过流面积。本申请实施例对第一过流口2221的数量以及形状不做限定。
[0068] 再次结合图8和图9,内接头210包括第二管体211以及设置于第二管体211外侧的第二环形壁212,第二管体211形成内流道201,第二管体211穿过第一环形壁222与内接口103连接;第二环形壁212与第一环形壁222背离内接口103的一侧抵接,从而使得内接头210和外接头220的位置相对固定。
[0069] 在一些可能的实现方式中,内接头210和内层管310的材质较软,使得内接头210与内接口103的连接操作不便。可选的,在一些可能的实现方式中,本申请实施例的接头组件200还包括环形固定件230,环形固定件230套设于第二管体211的外侧,且环形固定件230与第二管体211固定连接,且环形固定件230与第一环形壁222朝向内接口103的一侧抵接,如此,环形固定件230不仅可以起到支撑内接头210的作用,而且环形固定件230与第一环形壁
222,将第一环形壁222压紧至第二环形壁212上,提高内接头210和外接头220相对位置的稳定性。
[0070] 可选的,环形固定件230与第二管体211螺纹连接,在第二管体211上设置有外螺纹,环形固定件230的内表面设置有内螺纹,内螺纹与外螺纹螺纹连接,从而将环形固定件230固定于第二管体211上,不仅连接方式,且加工简单。
[0071] 当然,这并不是环形固定件230与第二管体211连接方式的限定。例如,环形固定件230与第二管体211过盈连接;再例如,环形固定件230与第二管体211粘接、卡接等。
[0072] 可以理解的是,第二管体211设置有外螺纹的部分位于第二环形壁212和第二管体211的第一端之间,其中,第二管体211的第一端与内接口103连接。
[0073] 在本申请实施例中,内接头210的第二管体211的第一端伸入至内接口103的内部,且内接头210的第二管体211与内接口103密封连接。如此设置,第二管体211与内接口103过盈连接,不仅安装简单方便,且内接头210与内接口103密封稳定。
[0074] 在本申请实施例中,内接头210的第二管体211的第一端的外侧设置有多个第一密封圈2111,且多个第一密封圈2111沿轴向间隔布置;例如,第一密封圈2111设置有三个,三个第一密封圈2111沿轴向间隔布置。多个第一密封圈2111均位于内接头210的第二管体211和内接口103之间,利于提高内接头210和内接口103之间的密封性能。
[0075] 内接头210的第二管体211的第二端与内层管310连接,其连接方式可以有多种。示例性的,第二管体211的第二端形成宝塔式连接结构,第二管体211的第二端与内层管310过盈连接,安装简单、效率高,且具有可能的避免性能。
[0076] 本申请实施例中,内接头210与内接口103采用孔轴配合的形式密封,密封稳定可靠。
[0077] 结合图7,外接头220的第一端端面与外管部112的端面密封,具体的,在外接头220的第一端端面与外管部112的端面之间设置有第二密封圈1121,使得外接头220和外管部112密封。示例性的,在外管部112的端面设置有环形凹槽,环形凹槽内安装有第二密封圈
1121。
[0078] 外接头220与外管部112可以通过法兰连接,外接头220与外管部112还可以通过卡箍固定连接。在本申请实施例中,外接头220通过固定套240与外管部112固定连接。
[0079] 结合图9和图11,外接头220第一端的外侧形成限位台阶223,具体来说,外接头220的第一管体221包括两段,其中一段的外径较大,在两段的连接处形成限位台阶223。其中,第一环形壁222可以设置于外径较大的管段内。
[0080] 本申请实施例的接头组件200还包括外固定套240,外固定套240套设在外接头220的外侧。如图7和图9所示,外固定套240包括套体241以及限位壁242,套体241的第一端向内弯折延伸形成限位壁242,限位壁242为环形,使得外固定套240可以套设在外接头220的外侧。限位壁242与限位台阶223抵接,且套体241的第二端与外管部112密封连接,从而将外接头220固定于外管部112上。
[0081] 可选的,套体241的第二端与外管部112螺纹连接,且套体241和外管部112之间打胶密封,利于保证套体241和外管部112之间连接的稳定性和密封性,且操作简单、效率高。本申请实施例中,外接头220与外管部112采用端面平齐的密封方式,配合套体241与外管部
112的密封,使得接头组件200与外管部112的密封更加稳定可靠。
[0082] 为了方便套体241与外管部112螺纹连接,套体241第二端的外侧为六棱柱形状,方便与扳手等操作工具配合,提高外固定套240与外管部112螺纹连接的便利性。
[0083] 本申请实施例外接头220的第二端与外层管320固定连接,例如,外接头220的第二端与外层管320螺纹连接、卡箍连接等,本申请实施例对此不做限定。
[0084] 本申请实施例内接头210与内层管310的连接方式具有多种形式,外接头220与外层管320的连接方式具有多种形式,使得本申请实施例的液冷装置可以适配多种类型的管道,且内层管310和外层管320与接头组件200的连接相互独立,使得接头组件200能够吸收管道两层水管之间的公差,提高连接的稳定性。
[0085] 通过上述描述,本申请实施例的液冷装置,包括液冷板100和接头组件200,其中,液冷板100形成有相互独立的第一液冷腔101和第二液冷腔102,液冷板100还形成有内接口103和外接口104,外接口104围设在内接口103的外侧,内接口103与第一液冷腔101连通,外接口104与第二液冷腔102连通。
[0086] 接头组件200包括内接头210以及外接头220,内接头210形成内流道201,内流道201的第一端与内接口103连通,内流道201的第二端被构造为与内层管310连通,如此,第一液冷腔101经由内接口103、内流道201与内层管310连通,实现第一液冷腔101内冷却液的传输。外接头220形成外流道202,外接头220位于内接头210的内侧,如此形成内外两层流道。
外流道202的第一端与外接口104连通,外流道202的第二端被构造为与外层管320连通,如此,第二液冷腔102经由外接口104、外流道202与外层管320连通,实现第二液冷腔102内冷却液的传输。
[0087] 内流道201与内接口103至少部分重合,方便内流道201和内接口103之间的密封结构的设置,使得内接头210和形成内接口103的内管部111的连接更加稳定、可靠。
[0088] 本申请实施例的内接头210和外接头220独立设置,不仅方便加工,而且内接头210和外接头220分别独立的与液冷板100连接,避免相互之间影响安装精度和密封性能。
[0089] 在本申请的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0090] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。