一種冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種冷卻系統(tǒng)，包括底部散熱通道和設(shè)置在其中的第一、第三級(jí)空氣熱交換器，底部散熱通道上方設(shè)置有第一~第三水槽式水箱和穩(wěn)壓水箱，水槽式水箱上蓋有金屬冷引板，金屬冷引板上設(shè)置有分別伸入到第一~第三級(jí)水槽式水箱的水槽中的導(dǎo)冷片，金屬冷引板上部緊貼半導(dǎo)體致冷器的吸熱面，半導(dǎo)體致冷器放熱面上方緊貼散熱器，散熱器上方設(shè)置有第二級(jí)空氣熱交換器，導(dǎo)熱絕緣液依次通過(guò)第一級(jí)空氣熱交換器、穩(wěn)壓水箱、第一級(jí)水槽式水箱、第二級(jí)空氣熱交換器、第二級(jí)水槽式水箱、第三級(jí)空氣熱交換器、第三級(jí)水槽式水箱進(jìn)行冷卻。本實(shí)用新型巧妙的整合了風(fēng)冷冷卻器，水冷冷卻器和半導(dǎo)體致冷器；環(huán)保，占地面積小，功耗低。
【專利說(shuō)明】一種冷卻系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及冷卻領(lǐng)域，更具體涉及一種冷卻系統(tǒng)，適用于服務(wù)器制冷、數(shù)據(jù)中心制冷、機(jī)房制冷和液體制冷等。

【背景技術(shù)】
[0002]在IT數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，各類中央處理器，各類圖形處理器，各類芯片，將會(huì)產(chǎn)生一定量的熱量，必須對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制冷卻處理，方可使其正常工作。通常情況下要求IT數(shù)據(jù)處理中心的硬件設(shè)備熱量不能超過(guò)技術(shù)指標(biāo)上所指示出來(lái)的最高工作溫度，要求硬件自帶設(shè)備能夠處理60%的熱量，剩余熱量靠精密空調(diào)降低的室溫來(lái)進(jìn)行冷卻。
[0003]目前數(shù)據(jù)中心所采用的冷卻系統(tǒng)一般都是風(fēng)冷-被動(dòng)冷卻，所謂的風(fēng)冷就是靠精密空調(diào)降低室溫然后通過(guò)硬件自帶的風(fēng)冷設(shè)施來(lái)冷卻，被動(dòng)冷卻是一種緊貼發(fā)熱源的金屬塊來(lái)進(jìn)行導(dǎo)熱通過(guò)室溫冷卻的設(shè)備。這幾種冷卻方式過(guò)程受精密空調(diào)降低的室溫影響很大，而且這種冷卻是精密空調(diào)對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)處理中心室溫進(jìn)行冷卻無(wú)法精確到單個(gè)設(shè)備而且功耗大所使用的氟利昂對(duì)我們所生活的環(huán)境影響也不好，還會(huì)出現(xiàn)室溫很低，硬件設(shè)備核心溫度過(guò)高導(dǎo)致的性能衰減，使用壽命減少等問(wèn)題，更嚴(yán)重的時(shí)候硬件設(shè)備直接高溫保護(hù)隨之導(dǎo)致主機(jī)宕機(jī)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種冷卻系統(tǒng)，能源消耗較小，冷卻效果好和精度極高，并且能夠高效處理產(chǎn)生的熱源更好的利用冷源，適應(yīng)性強(qiáng)并且適用于絕大部分熱能冷卻處理，同時(shí)也可以用作輔助系統(tǒng)或者主力系統(tǒng)進(jìn)行使用。
[0005]本實(shí)用新型的上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種冷卻系統(tǒng)，包括底部散熱通道，所述的底部散熱通道內(nèi)依次設(shè)置有第一級(jí)空氣熱交換器和第三級(jí)空氣熱交換器，底部散熱通道內(nèi)還設(shè)置有由第三級(jí)空氣熱交換器向第一級(jí)空氣熱交換器吹風(fēng)的風(fēng)扇，底部散熱通道上方設(shè)置有水槽式水箱和穩(wěn)壓水箱，水槽式水箱上蓋為金屬冷引板，水槽式水箱和金屬冷引板之間的空間分隔成第一級(jí)水槽式水箱、第二級(jí)水槽式水箱和第三級(jí)水槽式水箱，第一級(jí)水槽式水箱、第二級(jí)水槽式水箱和第三級(jí)水槽式水箱內(nèi)均設(shè)置有由隔板隔成的水槽，金屬冷引板上設(shè)置有分別伸入到第一級(jí)水槽式水箱、第二級(jí)水槽式水箱和第三級(jí)水槽式水箱的水槽中的導(dǎo)冷片，金屬冷引板上方緊貼半導(dǎo)體致冷器的半導(dǎo)體致冷器吸熱面，半導(dǎo)體致冷器的為方形且四邊包裹有隔溫材料，半導(dǎo)體致冷器的半導(dǎo)體致冷器放熱面上方緊貼散熱器，散熱器上方設(shè)置有第二級(jí)空氣熱交換器，還包括由第二級(jí)空氣熱交換器上方往散熱器吹風(fēng)的風(fēng)扇，第一級(jí)空氣熱交換器的進(jìn)液口通入導(dǎo)熱絕緣液，第一級(jí)空氣熱交換器的出液口與穩(wěn)壓水箱的進(jìn)液口連通，穩(wěn)壓水箱的出液口與第一級(jí)水槽式水箱的進(jìn)液口連通，第一級(jí)水槽式水箱的出液口與第二級(jí)空氣熱交換器的進(jìn)液口連通，第二級(jí)空氣熱交換器的出液口與第二級(jí)水槽式水箱的進(jìn)液口連通，第二級(jí)水槽式水箱的出液口與第三級(jí)空氣熱交換器的進(jìn)液口連通，第三級(jí)空氣熱交換器的出液口與第三級(jí)水槽式水箱的進(jìn)液口連通，第三級(jí)水槽式水箱的出液口輸出導(dǎo)熱絕緣液。
[0007]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0008]1、巧妙的整合了風(fēng)冷冷卻器，液體冷卻器，半導(dǎo)體致冷器，利用了液體冷冷卻器中的空氣熱交換器的冷熱原理來(lái)對(duì)第一級(jí)空氣熱交換器和散熱器里的風(fēng)道內(nèi)的空氣進(jìn)行降溫，讓通過(guò)第一級(jí)空氣熱交換器冷卻后過(guò)的絕緣液溫度低于最初進(jìn)入進(jìn)液口的液溫。并且不讓金屬冷引板直接接觸高溫?zé)嵩磸亩尠雽?dǎo)體致冷器吸熱面承受的溫度變低，從而利用溫差原理讓半導(dǎo)體致冷器吸熱面的金屬冷引板溫度更低，經(jīng)過(guò)這種處理的液體然后流入到第二、三空氣熱交換器中又降低了第一級(jí)空氣熱交換器和熱管散熱器風(fēng)道中空氣的溫度。這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)冷卻過(guò)后的導(dǎo)熱絕緣液充分的利用。。
[0009]2、風(fēng)，液體，半導(dǎo)體制冷冷卻器的優(yōu)點(diǎn)為環(huán)保，占地面積小，功耗低。液體冷卻器的優(yōu)點(diǎn)在于，經(jīng)過(guò)空氣熱交換器處理過(guò)后的液體溫度一定比進(jìn)液口的溫度低；風(fēng)冷冷卻器的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)進(jìn)風(fēng)口的溫度來(lái)決定自己的工作效率；半導(dǎo)體冷卻器的優(yōu)點(diǎn)在于有一定的溫差，在發(fā)熱一面散熱良好的情況下，吸熱面接觸的溫度不高的情況下，吸熱面貼著的金屬可以產(chǎn)生非常低的溫度。
[0010]3、通過(guò)綜合的利用以上這些優(yōu)點(diǎn)，使其相互依存相互利用，使整體方案的冷卻效果更加科學(xué)合理，節(jié)能，環(huán)保，高效及散熱效果良好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的第二級(jí)空氣熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為第一級(jí)空氣熱交換器和第三級(jí)空氣熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5為隔溫材料包裹住四邊的半導(dǎo)體致冷器仰視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖6為隔溫材料包裹住四邊的半導(dǎo)體致冷器俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖7為插入式金屬冷引板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖8為導(dǎo)冷片和水槽式水箱的連接示意圖；
[0019]圖9為在本系統(tǒng)中采用的加裝了隔熱材料的風(fēng)扇。
[0020]圖中:1-進(jìn)液口 ；2_第一級(jí)空氣熱交換器；3-穩(wěn)壓水箱；4-第一級(jí)水槽式水箱；5-第二級(jí)水槽式水箱；6_第三級(jí)水槽式水箱；7_插入式金屬冷引板；701_金屬冷引板；702-導(dǎo)冷片；8_半導(dǎo)體致冷器；9_散熱器；10-隔溫材料；11-第二級(jí)空氣熱交換器；12_第三級(jí)空氣熱交換器；13_出液口 ；14_半導(dǎo)體致冷器；15_半導(dǎo)體致冷器吸熱面；16_半導(dǎo)體致冷器放熱面；17-頂部散熱通道；18-底部散熱通道。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖廣圖9所示，一種冷卻系統(tǒng)，包括底部散熱通道18，所述的底部散熱通道18內(nèi)依次設(shè)置有第一級(jí)空氣熱交換器2和第三級(jí)空氣熱交換器12，底部散熱通道18內(nèi)還設(shè)置有由第三級(jí)空氣熱交換器12向第一級(jí)空氣熱交換器2吹風(fēng)的風(fēng)扇，底部散熱通道18上方設(shè)置有水槽式水箱和穩(wěn)壓水箱3，水槽式水箱上蓋為金屬冷引板701，水槽式水箱和金屬冷引板701之間的空間分隔成第一級(jí)水槽式水箱4、第二級(jí)水槽式水箱5和第三級(jí)水槽式水箱6，第一級(jí)水槽式水箱4、第二級(jí)水槽式水箱5和第三級(jí)水槽式水箱6內(nèi)均設(shè)置有由隔板隔成的水槽，金屬冷引板701上設(shè)置有分別伸入到第一級(jí)水槽式水箱4、第二級(jí)水槽式水箱5和第三級(jí)水槽式水箱6的水槽中的導(dǎo)冷片702，金屬冷引板701上方緊貼半導(dǎo)體致冷器8的半導(dǎo)體致冷器吸熱面15，半導(dǎo)體致冷器8的為方形且四邊包裹有隔溫材料，半導(dǎo)體致冷器8的半導(dǎo)體致冷器放熱面上方緊貼散熱器9，散熱器9上方設(shè)置有第二級(jí)空氣熱交換器11，還包括由第二級(jí)空氣熱交換器11上方往散熱器9吹風(fēng)的風(fēng)扇,第一級(jí)空氣熱交換器2的進(jìn)液口通入導(dǎo)熱絕緣液，第一級(jí)空氣熱交換器2的出液口與穩(wěn)壓水箱3的進(jìn)液口連通，穩(wěn)壓水箱3的出液口與第一級(jí)水槽式水箱4的進(jìn)液口連通，第一級(jí)水槽式水箱4的出液口與第二級(jí)空氣熱交換器11的進(jìn)液口連通，第二級(jí)空氣熱交換器11的出液口與第二級(jí)水槽式水箱5的進(jìn)液口連通，第二級(jí)水槽式水箱5的出液口與第三級(jí)空氣熱交換器12的進(jìn)液口連通，第三級(jí)空氣熱交換器12的出液口與第三級(jí)水槽式水箱6的進(jìn)液口連通，第三級(jí)水槽式水箱6的出液口輸出導(dǎo)熱絕緣液。
[0024]第一級(jí)空氣熱交換器2、第二級(jí)空氣熱交換器11、第三級(jí)空氣熱交換器12可以為散熱排管，散熱排管之間首尾連接，通入到散熱排管中的導(dǎo)熱絕緣液流經(jīng)散熱排管周圍的空氣進(jìn)行散熱。
[0025]插入式金屬冷引板7包括金屬冷引板701和導(dǎo)冷片702,金屬冷引板701作為水槽式水箱的上蓋，導(dǎo)冷片702插入到第一級(jí)?第三級(jí)水槽式水箱(4飛)的水槽中，導(dǎo)冷片702與水槽之間構(gòu)成S形的流道。金屬冷引板701和導(dǎo)冷片702均可以采用銅板或者其他導(dǎo)熱性能較好的金屬板制成。
[0026]隔溫材料可選用石棉或者隔溫泡沫或新型無(wú)毒的隔溫材料。
[0027]導(dǎo)熱絕緣液可選用UV冷卻液、冷卻油、純凈水、增加了防凍液的純凈水或新型高沸點(diǎn)低冰點(diǎn)低腐蝕的液體。
[0028]半導(dǎo)體致冷器放熱面16上的散熱器也可以更換為其他散熱方式。
[0029]如圖1所示由水泵將導(dǎo)熱絕緣液壓入第一級(jí)空氣熱交換器2的進(jìn)液口，導(dǎo)熱絕緣液流經(jīng)過(guò)第一級(jí)空氣熱交換器2空氣熱交換器降溫過(guò)后流進(jìn)入到穩(wěn)壓水箱3，接著在進(jìn)入到第一級(jí)水槽式水箱4中，由于第一級(jí)水槽式水箱4中伸入有導(dǎo)冷片702，導(dǎo)熱絕緣液流經(jīng)有第一級(jí)水槽式水箱4中的隔板和導(dǎo)冷片702構(gòu)成的流道，進(jìn)行制冷降溫，作為一種優(yōu)選方案，金屬冷引板701上方緊貼半導(dǎo)體致冷器8的半導(dǎo)體制冷器吸熱面15，半導(dǎo)體致冷器8的為方形且四邊包裹有隔溫材料，，經(jīng)過(guò)第一級(jí)水槽式水箱4冷卻后的導(dǎo)熱絕緣液進(jìn)入到第二級(jí)空氣熱交換器U，同時(shí)第二級(jí)空氣熱交換器11的上下均設(shè)置有風(fēng)扇，風(fēng)扇把風(fēng)對(duì)第二級(jí)空氣熱交換器11進(jìn)行冷卻，然后風(fēng)通過(guò)風(fēng)道進(jìn)入到設(shè)置在頂部散熱通道17 (第二級(jí)空氣熱交換器11和半導(dǎo)體致冷器8之間的空間構(gòu)成頂部散熱通道17)中的散熱器9對(duì)散熱器9主動(dòng)冷卻，由于TEC半導(dǎo)體致冷器吸熱放熱原理，它的放熱面所散發(fā)出來(lái)的熱量必須快速被帶走才能把發(fā)熱面的功率發(fā)揮到最高，所以發(fā)熱面緊貼著散熱器9。散熱器9為銅質(zhì)，可以更好進(jìn)行熱傳遞，同時(shí)對(duì)第二級(jí)空氣熱交換器11進(jìn)行冷卻后的風(fēng)的溫度要低于散熱器9，還可以進(jìn)一步的對(duì)散熱器9進(jìn)行風(fēng)冷，同時(shí)熱風(fēng)通過(guò)頂部散熱通道17排出，導(dǎo)熱絕緣液經(jīng)過(guò)第二級(jí)空氣熱交換器11的導(dǎo)熱絕緣液流入到第二級(jí)水槽式水箱5再次經(jīng)過(guò)導(dǎo)冷片702進(jìn)行主動(dòng)冷卻，冷卻后進(jìn)入到第三級(jí)空氣熱交換器12，然后通過(guò)第三級(jí)空氣熱交換器12兩端的風(fēng)扇使得風(fēng)對(duì)第三級(jí)空氣熱交換器12進(jìn)行冷卻后再對(duì)第一級(jí)空氣熱交換器2進(jìn)行主動(dòng)制冷，然后通過(guò)底部散熱通道18吹出，然后導(dǎo)熱絕緣液流向第三級(jí)水槽式水箱8進(jìn)行制冷主動(dòng)冷卻，最后通過(guò)第三級(jí)水槽式水箱8的出液口流出。輸出的導(dǎo)熱絕緣液進(jìn)入到吸熱盒、水冷頭或者水冷熱交換其中然后再進(jìn)入到第一級(jí)空氣熱交換器(2)的進(jìn)液口(循環(huán)使用)
[0030]作為一種優(yōu)選方案，風(fēng)扇上設(shè)置在柵狀?yuàn)A層內(nèi)，柵狀?yuàn)A層為隔熱材料。
[0031]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種冷卻系統(tǒng)，包括底部散熱通道(18)，其特征在于，所述的底部散熱通道(18)內(nèi)依次設(shè)置有第一級(jí)空氣熱交換器(2)和第三級(jí)空氣熱交換器(12)，底部散熱通道(18)內(nèi)還設(shè)置有由第三級(jí)空氣熱交換器(12)向第一級(jí)空氣熱交換器(2)吹風(fēng)的風(fēng)扇，底部散熱通道(18)上方設(shè)置有水槽式水箱和穩(wěn)壓水箱(3)，水槽式水箱上蓋為金屬冷引板(701)，水槽式水箱和金屬冷引板(701)之間的空間分隔成第一級(jí)水槽式水箱(4)、第二級(jí)水槽式水箱(5)和第三級(jí)水槽式水箱(6)，第一級(jí)水槽式水箱(4)、第二級(jí)水槽式水箱(5)和第三級(jí)水槽式水箱(6)內(nèi)均設(shè)置有由隔板隔成的水槽，金屬冷引板(701)上設(shè)置有分別伸入到第一級(jí)水槽式水箱(4)、第二級(jí)水槽式水箱(5)和第三級(jí)水槽式水箱(6)的水槽中的導(dǎo)冷片(702)，金屬冷引板(701)上方緊貼半導(dǎo)體致冷器(8)的半導(dǎo)體致冷器吸熱面(15)，半導(dǎo)體致冷器(8)的為方形且四邊包裹有隔溫材料，半導(dǎo)體致冷器(8)的半導(dǎo)體致冷器放熱面上方緊貼散熱器(9)，散熱器(9)上方設(shè)置有第二級(jí)空氣熱交換器(11)，還包括由第二級(jí)空氣熱交換器(11)上方往散熱器(9 )吹風(fēng)的風(fēng)扇，第一級(jí)空氣熱交換器(2 )的進(jìn)液口通入導(dǎo)熱絕緣液，第一級(jí)空氣熱交換器(2)的出液口與穩(wěn)壓水箱(3)的進(jìn)液口連通，穩(wěn)壓水箱(3)的出液口與第一級(jí)水槽式水箱(4)的進(jìn)液口連通，第一級(jí)水槽式水箱(4)的出液口與第二級(jí)空氣熱交換器(11)的進(jìn)液口連通，第二級(jí)空氣熱交換器(11)的出液口與第二級(jí)水槽式水箱(5 )的進(jìn)液口連通，第二級(jí)水槽式水箱(5)的出液口與第三級(jí)空氣熱交換器(12)的進(jìn)液口連通，第三級(jí)空氣熱交換器(12)的出液口與第三級(jí)水槽式水箱(6)的進(jìn)液口連通，第三級(jí)水槽式水箱(6)的出液口輸出導(dǎo)熱絕緣液。
【文檔編號(hào)】F24F13/30GK204006463SQ201420463391
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】沈煜博 申請(qǐng)人:沈煜博