專利名稱：一種用于冷卻電子設備的水冷設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子設備，特別是涉及服務器機柜、服務器、網(wǎng)絡設備、PC、筆記本電腦等電腦設備產(chǎn)生的熱量的排散。
背景技術：
隨著信息技術的發(fā)展，電子設備的集成度越來越高，計算機和服務器的性能越來越強，其相應的功率也越來越大，在帶來性能提升的同時也帶來了不斷上升的發(fā)熱量。當前，數(shù)據(jù)中心和高性能計算服務器也在朝著更高密度、更高計算能力的方向發(fā)展，與此同時也帶來了更高的能耗和熱量密度，為這些設備進行冷卻和降低能耗成了很大的挑戰(zhàn)。目前數(shù)據(jù)中心普遍采取風冷散熱的方法，其弊端是散熱效率低和能耗高。例如傳統(tǒng)機房普遍采用的精密空調開孔地板下送風進行制冷的方式，單臺機柜的最大散熱量為3KW 5KW，而現(xiàn)在42U高的刀片式服務器機架功率可高達15KW。有關統(tǒng)計表明，制冷設備的能源消耗要占到整個數(shù)據(jù)中心能耗的50%左右。另外風冷散熱的發(fā)展也存在一定的限制。根據(jù)散熱的基本公式為Q=G* Λ T*C (Q:總冷量，G:流量，AT:溫差，C:比熱系數(shù))。使用風冷，在比熱系數(shù)C相對不變的情況下，總散熱量的提高需要提高流量G和ΛΤ，即需要提高風速和降低冷風溫度。其限制在于，一方面風速受到設備承受能力的限制，難以滿足更高密度的計算需求。另一方面更高風速和更低冷風溫度需要消耗更多的能源。水的比熱系數(shù)是空氣的3500倍之多，使用水冷能大幅提高散熱效率和降低能耗?，F(xiàn)有的水冷技術方面，一部份方案是通過直接在發(fā)熱量大的電腦部件(如CPU)上安裝冷媒置換管道，將設備散發(fā)的熱量通過管道接觸直接帶走，一部分方案是通過水冷門系統(tǒng)對服務器機柜進行冷卻。但是這些方案都存在冷卻水泄露的風險，冷卻水泄露可能會直接對設備造成損壞。申請人在申請201110132047.X中提出了密封水冷的解決方案，雖然解決了對電腦設備進行防水保護的問題，但是其缺點是對電子設備密封的成本較高。
發(fā)明內容為解決現(xiàn)有散熱方法中風冷散熱效率低、能耗高和水冷對設備保護不足的問題，本實用新型提供一種能將電腦設備與水冷部件隔離開來用水冷散熱的設備，該設備不僅散熱效率高、能耗低，而且能對電腦設備進行防水保護。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:—種用于冷卻電子設備的水冷設備，包括水冷系統(tǒng)和熱傳導系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)包括冷卻水管道、水冷板、防水罩和外部冷水源；防水罩將冷卻水管道和水冷板與電腦設備隔離開，用來將可能泄漏的冷卻水引流到遠離電腦設備的地方；外部冷水源可以是機房的或建筑物內的水冷系統(tǒng)，或者可以由散熱水箱和風扇組成；外部冷水源通過冷卻水管道與水冷板相連接。熱傳導系統(tǒng)包括主冷熱交換器和附加冷熱交換器。主冷熱交換器可以是導熱金屬板，導熱金屬板安裝在水冷系統(tǒng)的防水罩上，導熱金屬板的一側與水冷系統(tǒng)的水冷板相連接，導熱金屬板的另一側與附加冷熱交換器相連接。主冷熱交換器還可以是申請人在申請201220208750.4中提出的一種熱管水冷組合散熱設備，熱管水冷組合散熱設備的水冷部件與水冷系統(tǒng)的冷卻水管道相連接，其隔水部件安裝在水冷系統(tǒng)的防水罩上，其熱管的蒸發(fā)端與機箱內發(fā)熱量大的電腦部件相連接，或者與附加冷熱交換器相連接。 附加冷熱交換器包括熱傳導冷熱交換器和對流冷熱交換器。熱傳導冷熱交換器包括熱管和導熱金屬板，熱管的蒸發(fā)端和冷凝端焊接有導熱金屬板，熱管的蒸發(fā)端的導熱金屬板與機箱內的發(fā)熱量大的電腦部件緊密接觸，能快速的傳導熱量，熱管的冷凝端的導熱金屬板與主冷熱交換器相連接。對流冷熱交換器包括熱管、導熱金屬板、吸熱鰭片和風扇，吸熱鰭片安裝在熱管的蒸發(fā)端，風扇安裝在吸熱鰭片附近，用來將熱空氣吹向吸熱鰭片，熱管的冷凝端焊接有導熱金屬板，熱管的冷凝端的導熱金屬板與主冷熱交換器相連接。本實用新型的有益效果是，能顯著提高電腦設備的散熱效率，降低散熱能耗，還能對電腦設備進行防水保護。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中，1.冷卻水管道,2.水冷板,3.防水罩,4.散熱水箱,5.風扇,6.導熱金屬板，
7.熱傳導冷熱交換器，8.對流冷熱交換器，9熱管，10.熱管的蒸發(fā)端，11.熱管的冷凝端，12.吸熱鰭片，13.機箱，14.CPU，15.硬盤，16.電源。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。如圖1所示，本實用新型的實施例是一種用于刀片式服務器的水冷設備。如圖1所示:一種用于刀片式服務器的水冷設備，包括水冷系統(tǒng)和熱傳導系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)包括
(I)冷卻水管道、(2 )水冷板、(3 )防水罩和外部冷水源；(3 )防水罩將(I)冷卻水管道和(2 )水冷板與電腦設備隔離開；外部冷水源可以是機房的或建筑物內的水冷系統(tǒng)，或者可以由
(4)散熱水箱和(5)風扇組成；外部冷水源通過(I)冷卻水管道與(2)水冷板相連接。熱傳導系統(tǒng)包括主冷熱交換器和附加冷熱交換器。主冷熱交換器是(6)導熱金屬板，(6)導熱金屬板安裝在水冷系統(tǒng)的(3)防水罩上，(6)導熱金屬板的一側與水冷系統(tǒng)的(2)水冷板相連接，(6)導熱金屬板的另一側與附加冷熱交換器相連接。附加冷熱交換器包括(7)熱傳導冷熱交換器和(8)對流冷熱交換器。(7)熱傳導冷熱交換器包括(9)熱管和(6)導熱金屬板，(10)熱管的蒸發(fā)端和(11)熱管的冷凝端焊接有(6)導熱金屬板，(10)熱管的蒸發(fā)端的(6)導熱金屬板與(13)機箱內的(14) CPU、(15)硬盤和(16)電源等部件緊密接觸。(11)熱管的冷凝端的(6)導熱金屬板與主冷熱交換器的(6)導熱金屬板相連接。(8)對流冷熱交換器包括(9)熱管、(6)導熱金屬板、(12)吸熱鰭片和(5)風扇，(12)吸熱鰭片安裝在(10)熱管的蒸發(fā)端，(5)風扇安裝在(12)吸熱鰭片附近，(11)熱管的冷凝端焊接有(6)導熱金屬板，(11)熱管的冷凝端的(6)導熱金屬板與主冷熱交換器的(6)導熱金屬板相連接。
權利要求1.一種用于冷卻電子設備的水冷設備，其特征是:包括水冷系統(tǒng)和熱傳導系統(tǒng)，所述水冷系統(tǒng)包括冷卻水管道、水冷板、防水罩和外部冷水源；所述熱傳導系統(tǒng)包括主冷熱交換器和附加冷熱交換器；所述附加冷熱交換器包括熱傳導冷熱交換器和對流冷熱交換器。
2.根據(jù)權利要求1所述的水冷設備，其特征是:所述防水罩將所述冷卻水管道和所述水冷板與電腦設備隔離開；所述外部冷水源通過所述冷卻水管道與所述水冷板相連接；所述外部冷水源可以是機房的或建筑物內的水冷系統(tǒng)，或者可以由散熱水箱和風扇組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的水冷設備，其特征是:所述主冷熱交換器的一種是導熱金屬板，所述導熱金屬板安裝在所述水冷系統(tǒng)的防水罩上，所述導熱金屬板的一側與所述水冷系統(tǒng)的水冷板相連接，所述導熱金屬板的另一側與所述附加冷熱交換器相連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的水冷設備，其特征是:所述主冷熱交換器的一種是熱管水冷組合散熱設備；所述熱管水冷組合散熱設備的水冷部件與所述水冷系統(tǒng)的冷卻水管道相連接；所述熱管水冷組合散熱設備的隔水部件安裝在所述水冷系統(tǒng)的防水罩上；所述熱管水冷組合散熱設備的熱管的蒸發(fā)端與機箱內發(fā)熱量大的電腦部件相連接，或者與所述附加冷熱交換器相連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的水冷設備，其特征是:所述熱傳導冷熱交換器包括熱管和導熱金屬板；所述熱管的蒸發(fā)端和冷凝端焊接有所述導熱金屬板，所述熱管的蒸發(fā)端的導熱金屬板與機箱內的發(fā)熱量大的電腦部件緊密接觸，能快速的傳導熱量，所述熱管的冷凝端的導熱金屬板與所述主冷熱交換器相連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的水冷設備，其特征是:所述對流冷熱交換器包括熱管、導熱金屬板、吸熱鰭片和風扇；所述吸熱鰭片安裝在所述熱管的蒸發(fā)端，所述風扇安裝在所述吸熱鰭片附近，所述熱管的冷凝端焊接有所述導熱金屬板；所述熱管的冷凝端的導熱金屬板與所述主冷熱交換器相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于冷卻電子設備的水冷設備，具體涉及用于冷卻服務器機柜、服務器、網(wǎng)絡設備、PC、筆記本電腦等電腦設備的設備。本技術方案的水冷設備包括水冷系統(tǒng)和熱傳導系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)包括冷卻水管道、水冷板、防水罩和外部冷水源，通過防水罩將冷卻水管道和水冷板與電腦設備隔離開，防止水冷系統(tǒng)泄漏造成電腦設備的損壞。熱傳導系統(tǒng)包括主冷熱交換器和附加冷熱交換器，附加冷熱交換器包括熱傳導冷熱交換器和對流冷熱交換器。熱傳導系統(tǒng)通過吸熱鰭片吸收電腦散發(fā)到空氣中的熱量，或者通過導熱金屬板傳導發(fā)熱量大的電腦部件產(chǎn)生的熱量，然后通過熱管傳導到水冷系統(tǒng)。本技術方案的優(yōu)點是，能顯著提高電腦設備的散熱效率，降低散熱能耗，還能對電腦設備進行防水保護。
文檔編號H05K7/20GK203040101SQ20132003497
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權日2013年1月23日
發(fā)明者周哲明, 周發(fā)明 申請人:周哲明