水冷散熱系統的製作方法

2023-10-09 13:13:24 2

專利名稱：水冷散熱系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信設備的散熱領域，具體而言，涉及一種水冷散熱系統。
背景技術：
摩爾定律指出，電子產品的效率每18個月翻一翻，因此，電子產品的熱耗也隨之增大；同時，電子產品的結構尺寸越來越小，這兩方面共同導致了單位體積內的熱流量越來越大，系統散熱的難題越來越突出。例如，普通刀片式伺服器系統的總熱耗約為IO3-IO4W數量級，體積卻只有IO-IO2L數量級，單位體積熱流量高達102-103W/L數量級。目前，此類熱耗情況的機箱、機櫃越來越多，如果採用傳統的強制風冷散熱方式不僅很難適應日益增長的熱耗需求，無法解決系統散熱難題，而且會造成噪音汙染，同時，因散熱而消耗能源較大的問題也會被放大。對於大熱耗的機櫃級系統，一般採用液冷系統進行散熱，但目前的液冷系統普遍採用製冷系統作為冷源。由於維持製冷系統的運轉需要消耗大量的能量，因此，儘管製冷系統能解決高熱量機櫃級系統散熱的難題，卻會面臨消耗大量能源的問題。因此，目前的製冷性質的液冷系統不僅不經濟，而且維護成本高，同時還會造成能量消耗較大、汙染等現實難題，不適合目前國家倡導的節能減排理念。

發明內容
本發明提供了一種水冷散熱系統，以至少解決相關技術中強制風冷散熱方式不能滿足高熱耗設備的散熱需求、消耗能源較大以及製冷型液冷系統的消耗能源較大、維護成本高的問題。根據本發明的一個方面，提供了一種水冷散熱系統，其包括一級冷卻水系統，通過水-水換熱器將所述一級冷卻水系統的冷量傳遞給二級冷卻水系統；所述二級冷卻水系統，通過水-空換熱器將所述二級冷卻水系統的冷量傳遞到所述待散熱設備中。優選地，水-水換熱器的第一端與一級冷卻水系統中的一級冷卻水接觸，水-水換熱器的第二端與二級冷卻水系統中的二級冷卻水接觸，用於將一級冷卻水系統的冷量傳遞給二級冷卻水系統；水-空換熱器的第一端與二級冷卻水系統中的二級冷卻水接觸，水-空換熱器的第二端連接至待散熱設備，用於將二級冷卻水系統的冷量傳遞到待散熱設備中。優選地，一級冷卻水系統為開式系統，二級冷卻水系統為閉式循環系統。優選地，上述水冷散熱系統還包括管道，用作一級冷卻水系統中的一級冷卻水和二級冷卻水系統中的二級冷卻水的流動通道；水泵，設置在二級冷卻水系統中，與管道連接，用於通過水泵的泵壓驅動二級冷卻水在管道中循環流動。優選地，上述水冷散熱系統還包括補水箱，通過閥門與管道連通，用於根據管道中當前的二級冷卻水的水流量和所需的冷量調節補入到管道中的二級冷卻水的水流量。優選地，上述水冷散熱系統還包括溫度自控系統，包括溫度探頭，置於待散熱設備的迴風口處，用於探測待散熱設備中的迴風溫度，以便根據測出的迴風溫度調節一級冷卻水系統中的一級冷卻水和二級冷卻水系統中的二級冷卻水的水流量，以調節一級冷卻水系統和二級冷卻水系統的冷量。優選地，管道上設置有保溫材料，用於減少二級冷卻水系統的冷量流失。優選地，一級冷卻水系統中的一級冷卻水為自來水。根據本發明的另一個方面，提供了一種水冷散熱系統，其包括一級冷卻水系統， 通過水-水換熱器將一級冷卻水系統的冷量傳遞給多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統，其中，多級冷卻水系統中的相鄰兩級冷卻水系統通過一個水-水換熱器相連接，以在多級冷卻水系統中的相鄰兩級冷卻水系統之間進行冷量傳遞；多級冷卻水系統，多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統通過水-空換熱器將多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統的冷量傳遞到待散熱設備中。優選地，水-水換熱器的第一端與所述一級冷卻水系統中的一級冷卻水接觸， 水-水換熱器的第二端與串行連接的多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統中的冷卻水接觸，用於將一級冷卻水系統的冷量傳遞給多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統； 水-空換熱器的第一端與多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統中的冷卻水接觸， 水-空換熱器的第二端連接至待散熱設備，用於將多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統的冷量傳遞到待散熱設備中。優選地，一級冷卻水系統為開式系統，多級冷卻水系統中單個冷卻水系統為閉式循環系統。優選地，一級冷卻水系統中的一級冷卻水為自來水。在本發明中，通過水-水換熱器將一級冷卻水系統的冷量傳遞給二級冷卻水系統，再通過水-空換熱器將二級冷卻水系統的冷量傳遞到待散熱設備中，通過降低待散熱設備內空氣溫度進而減低晶片溫度，實現高熱耗待散熱設備的系統散熱；同時，一級冷卻水系統以城市自來水為最終冷源，在二級冷卻水系統單獨輸送冷源給待散熱設備不足以滿足設備散熱要求時，一級冷卻水系統可與二級冷卻水系統配合，增加輸送到待散熱設備中的冷量，對待散熱設備進行散熱，避免通過強制風或製冷系統來實現對待散熱設備進行散熱， 從而減少了本發明對待散熱設備進行散熱所需的額外消耗的能量，節省了大量系統能量， 而且成本低。解決了相關技術中強制風冷散熱方式不能滿足高熱耗設備的散熱需求、消耗能源較大以及製冷型液冷系統的消耗能源較大、維護成本高的問題，從而本發明中水冷散熱系統的使用有利於提高待散熱設備運行的安全性、穩定性以及可靠性。


此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是根據本發明實施例的水冷散熱系統的一種優選的結構示意圖；圖2是根據本發明實施例的水冷散熱系統的另一種優選的結構示意圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
實施例1圖1是根據本發明實施例的水冷散熱系統的一種優選的結構示意圖，如圖1所示， 該水冷散熱系統包括一級冷卻水系統100，通過水-水換熱器1將一級冷卻水系統100的冷量傳遞給二級冷卻水系統200 ；二級冷卻水系統200，通過水-空換熱器3將二級冷卻水系統200的冷量傳遞到待散熱設備4中。在上述優選實施例中，通過水-水換熱器1將一級冷卻水系統100的冷量傳遞給二級冷卻水系統200，再通過水-空換熱器3將二級冷卻水系統200的冷量傳遞到待散熱設備4中，與待散熱設備4中的熱空氣進行熱交換，降低待散熱設備4中熱空氣的溫度，進而冷卻待散熱設備4內的電子產品的溫度，同時，一級冷卻水系統100以自來水為冷源，將冷卻水的冷量通過二級冷卻水系統傳遞到待散熱設備中，對待散熱設備4進行散熱，避免通過強制風或製冷系統來實現對待散熱設備4進行散熱，從而減少了本發明對待散熱設備進行散熱所需的額外消耗的能量，節省了大量系統能量，而且成本低；解決了相關技術中強制風冷散熱方式不能滿足高熱耗設備的散熱需求、消耗能源較大以及製冷型液冷系統的消耗能源較大、維護成本高的問題，從而本發明中水冷散熱系統的使用有利於提高待散熱設備運行的安全性、穩定性以及可靠性。在上述實施例的基礎上，本實施例提供了優選的水-水換熱器1和水-空換熱器3 的連接方式，具體地，如圖1所示，水-水換熱器1的第一端與一級冷卻水系統100中的一級冷卻水接觸，水-水換熱器1的第二端與二級冷卻水系統200中的二級冷卻水接觸，用於將一級冷卻水系統100的冷量傳遞給二級冷卻水系統200 ；水-空換熱器3的第一端與二級冷卻水系統200中的二級冷卻水接觸，水-空換熱器3的第二端連接至待散熱設備4，用於將二級冷卻水系統200的冷量傳遞到待散熱設備4中。在本實施例中，通過水-水換熱器1連接一級冷卻水和二級冷卻水，實現將一級冷卻水的冷量傳遞給二級冷卻水，並通過水-空換熱器3將二級冷卻水的冷量傳遞到待散熱設備4中，實現將一級冷卻水的冷量和二級冷卻水的冷量結合起來由二級冷卻水系統200傳遞給待散熱設備4，以提高對待散熱設備4的散熱效果。在上述實施例的基礎上，本發明對上述水冷散熱系統進行了改進，具體地，一級冷卻水系統100為開式系統，二級冷卻水系統200閉式循環系統。在本實施例中，一級冷卻水系統100管道可以直接連接到自來水系統上，從而形成開式系統，充分的利用了自然界冷源的優勢，既能達到減低待散熱設備4的溫度時系統散熱所需消耗的能源，又能達到環保效果。在上述實施例的基礎上，本發明對上述水冷散熱系統進行了改進，如圖1所示，該水冷散熱系統包括管道8，用作一級冷卻水和二級冷卻水的流動通道；水泵9，設置在二級冷卻水系統200中，與管道8連接，用於通過水泵9的泵壓驅動二級冷卻水在管道8中循環流動。在本實施例中，通過管道使得水-水換熱器1和水-空換熱器3與管道8中的二級冷卻水接觸，實現將一級冷卻水系統100的冷量傳遞給二級冷卻水系統200，並最終傳遞至待散熱設備4，以便滿足高熱耗設備的散熱需求；同時，通過水泵9驅動二級冷卻水的循環流動，使得二級冷卻水在管道8中循環流動，傳遞一級冷卻水冷量到待散熱設備。在上述各優選實施例的基礎上，本發明對上述水冷散熱系統進行了進一步的改進，如圖1所示，該水冷散熱系統包括補水箱5，通過閥門7與管道8連通，用於根據管道4/8頁中當前的二級冷卻水的水流量和所需的冷量調節補入到管道中的二級冷卻水的水流量。在本實施例中，可以通過調節閥門7使得補水箱5對二級冷卻水進行補給，以調節二級冷卻水的水流量和冷量，實現根據不同需求對二級冷卻水的水流量和冷量進行調節，以滿足不同待散熱設備的不同散熱需要，從而增強了本發明的使用靈活性。
在上述各優選實施例的基礎上，本發明對上述水冷散熱系統做了進一步的改進， 如圖1所示，該水冷散熱系統包括溫度自控系統11 (為圖1中的虛線)，包括溫度探頭 12，置於待散熱設備4的迴風口處，用於探測待散熱設備4中的迴風溫度，在調節水流量的過程中，根據測出的迴風溫度調節一級冷卻水和二級冷卻水的水流量，以調節一級冷卻水系統100和二級冷卻水系統200的冷量。在本實施例中，在待散熱通訊設備4的迴風口處設置有溫度探頭12，根據溫度探頭12探測到的溫度有針對性地對一級冷卻水和二級冷卻水的水流量進行調節，實現根據溫度需求調節一級冷卻水和二級冷卻水的冷量，從而提高了本發明的散熱效率，提高了散熱後待散熱設備的溫度的準確性。
在上述實施例的基礎上，本發明提供了一種優選的調節方案。具體而言，在溫度探頭12探測出待散熱設備4中的迴風溫度高於預設溫度值時，通過調節與補水箱5和管道8 連接的閥門7以及調節水泵9，增大管道8中的二級冷卻水的水流量。在本實施例中，在溫度探頭12探測出待散熱設備4中的迴風溫度高於預設溫度值時，通過對二級冷卻水的水流量進行調節，通過調節水泵9的轉速，控制二級冷卻系統中冷卻水的流速，進而達到調節合適的二級冷卻水冷量的目的，以便準確地、有效地傳遞冷量到待散熱設備4中，滿足系統散熱的需求，同時達到節能目的。
在上述實施例的基礎上，本發明還提供了一種優選的調節方案。具體而言，在增大管道8中的二級冷卻水的水流量後，當探測出待散熱設備4中的迴風溫度高於預設溫度值時(此時，待散熱設備4的散熱能力不足)，通過調節與裝有一級冷卻水的蓄水箱2連接的閥門10，增大蓄水箱2中一級冷卻水的水流量。在本實施例中，在調節二級冷卻水的水流量後，仍然無法滿足待散熱設備4的散熱需要時，可以通過對一級冷卻水的水流量進行調節， 調節一級冷卻水的冷量，進而調節二級冷卻水的冷量，以滿足待散熱設備4的散熱需要。本發明實現了二級冷卻水的冷量不夠時，可以通過調節一級冷卻水的水流量來增強二級冷卻水的冷量，從而可以實現本發明的對待散熱設備4進行大溫度值區間的散熱，增強了本發明的實用性。
在上述各優選實施例的基礎上，本發明在管道8上設置有保溫材料，以減少二級冷卻水的冷量的流失，實現可以充分將二級冷卻水的冷量傳遞到待散熱設備4中，提高對待散熱設備4的散熱效果。
在上述實施例的基礎上，保溫材料可以但不限於為保溫棉，以經濟的保溫棉作為保溫材料，可以在達到保溫效果的同時降低成本。
在上述各優選實施例的基礎上，本發明對上述水冷散熱系統又做了進一步的改進，如圖1所示，該水冷散熱系統包括調速風扇6，用於將待散熱設備4迴風口的熱空氣吹過水-空熱交換器，與二級冷卻水系統200進行換熱，從而減低水-空熱交換器3出口空氣溫度(待散熱設備4入風口)，進而對通訊設備4(即待散熱設備4)內電子產品進行散熱， 其中，通訊設備4中空氣是封閉循環狀態的。
進一步地，在上述實施例中，與水-空熱交換器進行換熱的冷空氣吸收電子產品7的熱量後，再次成為熱空氣，在調速風扇6的驅動力下再次進入水-空熱交換器3，與二級冷卻水系統200進行熱交換，調速風扇6將產生的低溫空氣再次吹入待散熱設備4中。如此不斷循環，實現對待散熱設備4進行散熱。
進一步地，在上述實施例中，上述調速風扇6依據溫度探頭12探測的溫度，在一定的冷量範圍內，只調節風扇轉速，調節風量，達到優化系統散熱目的，從而控制系統風扇噪音，同時在一定程度上實現系統節能的效果。
在上述各優選實施例的基礎上，一級冷卻水系統100中的一級冷卻水可以為自來水，也可以是其他的自然水源，充分利用城市自來水系統的泵壓將自來水泵壓入蓄水箱，以減少維持一級冷卻水循環的能量，同時，充分利用了自然界冷源的優勢，以實現降低待散熱設備4的散熱成本，減少因動力能源驅動散熱系統而導致的能源消耗大、有噪聲的問題；同時，充分利用自然界的優勢，對於大部分散熱場景下可直接利用，增強了本發明的可操作性。
進一步地，在上述各優選實施例的基礎上，可以在二級冷卻水中加入乙二醇，以減小二級冷卻水對管道產生的腐蝕，同時，在外界溫度過低時，防止二級冷卻水結凍，以保證本發明可以在外界溫度過低時順利對待散熱設備4進行散熱。
實施例2
在上述各優選實施例的基礎上，本發明提供了另一種優選的水冷散熱系統，具體地，如圖2所示，上述水冷散熱系統包括一級冷卻水系統100，通過水-水換熱器1將一級冷卻水系統100的冷量傳遞給多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統，其中，多級冷卻水系統中的相鄰兩級冷卻水系統通過一個水-水換熱器1相連接，以在多級冷卻水系統中的相鄰兩級冷卻水系統之間進行冷量傳遞；多級冷卻水系統，多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統通過水-空換熱器3將所述多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統的冷量傳遞到所述待散熱設備4中。
在上述優選的實施例中，圖2中所示的一級冷卻水系統100與圖1所示的一級冷卻水系統100具有相同的內部結構，圖2中所示的多級冷卻水系統中的每級冷卻水系統與圖1所示的二級冷卻水系統200具有相同的內部結構，圖2中所示的待散熱設備4與圖1 所示的待散熱設備4具有相同的內部結構。
此外，圖2中所示的一級冷卻水系統100通過水-水換熱器1與多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統(圖2中的二級冷卻水系統200)連接的具體連接方案可以參照圖1 所示的一級冷卻水系統100通過水-水換熱器1與二級冷卻水系統200連接的連接方式。
圖2中所示的多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統(圖2中的三級冷卻水系統300)通過水-空換熱器3與待散熱設備4連接的具體連接方案可以參照圖1所示的二級冷卻水系統200通過水-空換熱器3與待散熱設備4連接的具體連接方案。
在上述優選實施例中，通過水-水換熱器1將一級冷卻水系統100的冷量傳遞給多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統，多級冷卻水系統中的相鄰兩級冷卻水系統之間通過水-水換熱器1進行冷量傳遞，通過水-空換熱器3將多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統的冷量傳遞到待散熱設備4中，與待散熱設備4中的熱空氣進行熱交換，通過降低待散熱設備內空氣溫度進而減低晶片溫度，實現高熱耗待散熱設備的系統散熱；同時，可以實現根據散熱設備4的不同的散熱需求，來選擇使用冷卻水系統的級數，從而改變多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統的冷量，以滿足散熱設備4不同的散熱需求，增強本發明的使用靈活性。在上述實施例的基礎上，本實施例提供了優選的水-水換熱器1和水-空換熱器 3在多級冷卻水系統中的連接方式，具體地，可以參照圖1中的水-水換熱器1和水-空換熱器3的連接方式，水-水換熱器1的第一端與一級冷卻水系統100中的一級冷卻水接觸， 水-水換熱器1的第二端與串行連接的多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統(圖2中的二級冷卻水系統200)中的冷卻水接觸，用於將一級冷卻水系統100的冷量傳遞給多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統；水-空換熱器3的第一端與多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統(圖2中的三級冷卻水系統300)中的冷卻水接觸，水-空換熱器3的第二端連接至待散熱設備4，用於將多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統的冷量傳遞到待散熱設備4中。在本實施例中，通過水-水換熱器1將一級冷卻水的冷量和多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統(圖2中的二級冷卻水系統200)中的冷卻水的冷量與多級冷卻水系統中的其他各級冷卻水系統(圖2中的三級冷卻水系統300)中的冷卻水的冷量結合，並由多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統(圖2中的三級冷卻水系統300)將結合後的冷卻水的冷量傳遞給待散熱設備4，提高對待散熱設備4的散熱效果，同時，可以根據待散熱設備4的不同的散熱需求，來選擇包括不同級數的多級冷卻水系統，以滿足不同的散熱需求。在上述實施例的基礎上，本發明對上述水冷散熱系統進行了改進，具體地，一級冷卻水系統100為開式系統，多級冷卻水系統為閉式循環系統。在本實施例中，一級冷卻水系統100管道可以直接連接到自然水源系統上，從而形成開式環路，充分的利用了自然界冷源的優勢，既能達到減低待散熱設備4的溫度時系統散熱所需消耗的能源，又能達到環保效果。在上述各優選實施例的基礎上，一級冷卻水系統100中的一級冷卻水可以為自來水，也可以是其他的自然水源，充分利用城市自來水系統的泵壓將自來水泵壓入蓄水箱，以減少維持一級冷卻水循環的能量，同時，充分利用了自然界冷源的優勢，以實現降低待散熱設備4的散熱成本，減少因動力能源驅動散熱系統而導致的能源消耗大、有噪聲的問題；同時，充分利用自然界的優勢，對於大部分散熱場景下可直接利用，增強了本發明的可操作性。進一步地，在上述各優選實施例的基礎上，可以在多級冷卻水中加入乙二醇，以減小多級冷卻水對管道產生的腐蝕，同時，在外界溫度過低時，防止多級冷卻水結凍，以保證本發明可以在外界溫度過低時順利對待散熱設備4進行散熱。在上述實施例的基礎上，本發明對上述水冷散熱系統進行了改進，具體地，該水冷散熱系統包括管道8，用作多級冷卻水的流動通道；水泵9，設置在二級冷卻水系統200和三級冷卻水系統300中，與管道8連接，用於通過水泵9的泵壓驅動二級冷卻水和三級冷卻水在管道8中循環流動。在本實施例中，通過管道8使得水-水換熱器1和水-空換熱器 3與管道8中的多級冷卻水接觸，實現將一級冷卻水系統100的冷量傳遞給二級冷卻水系統200，進而將二級冷卻水系統200的冷量傳遞給三級冷卻水系統300，增強三級冷卻水系統30的冷量，以便滿足高熱耗設備的散熱需求；同時，通過水泵9驅動二級冷卻水和三級冷卻水的循環流動，使得二級冷卻水和三級冷卻水在管道8中循環流動，避免了使用動力能源驅動本發明的運行，降低了本發明的能源消耗，避免了使用風扇等進行散熱而導致的不環保、噪聲大的問題。
在上述各優選實施例的基礎上，本發明對上述水冷散熱系統進行了進一步的改進，具體地，該水冷散熱系統包括補水箱5，通過閥門7與管道8連通，用於根據管道8中當前的二級冷卻水的水流量和所需的冷量調節補入到管道8中的二級冷卻水的水流量；補水箱5，通過閥門7與管道8連通，還用於根據管道8中當前的三級冷卻水的水流量和所需的冷量調節補入到管道8中的三級冷卻水的水流量。在本實施例中，可以通過調節閥門7使得補水箱5分別對二級冷卻水和三級冷卻水進行補給，以調節二級冷卻水和三級冷卻水的水流量和冷量，實現根據不同需求對二級冷卻水和三級冷卻水的水流量和冷量進行調節， 以滿足不同待散熱設備的不同散熱需要，從而增強了本發明的使用靈活性。
在上述各優選實施例的基礎上，本發明對上述水冷散熱系統又做了進一步的改進，具體地，該水冷散熱系統包括調速風扇6，用於將待散熱設備4迴風口的熱空氣吹過水-空熱交換器，與多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統(圖2中的三級冷卻水系統 300)進行換熱，從而減低水-空熱交換器3出口空氣溫度(待散熱設備4入風口)，進而對通訊設備4 (即待散熱設備4)內電子產品進行散熱，其中，通訊設備4中空氣是封閉循環狀態的。
進一步地，在上述實施例中，與水-空熱交換器進行換熱的冷空氣吸收電子產品的熱量後，再次成為熱空氣，在調速風扇6的驅動力下再次進入水-空熱交換器3，與多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統進行熱交換，調速風扇6將產生的低溫空氣再次吹入待散熱設備4中。如此不斷循環，實現對待散熱設備4進行散熱。
進一步地，在上述實施例中，上述調速風扇6依據溫度探頭12探測的溫度，在一定的冷量範圍內，只調節風扇轉速，調節風量，達到優化系統散熱目的，從而控制系統風扇噪音，同時在一定程度上實現系統節能的效果。
在上述各優選實施例的基礎上，本發明對上述水冷散熱系統做了進一步的改進， 具體地，該水冷散熱系統包括溫度自控系統11，包括溫度探頭12，置於待散熱設備4的迴風口處，用於探測待散熱設備4中的迴風溫度，以便根據測出的迴風溫度調節多級冷卻水(圖2中的三級冷卻水和二級冷卻水)和一級冷卻水的水流量，以調節多級冷卻水系統 100和一級冷卻水系統的冷量。在本實施例中，在待散熱通訊設備4的迴風口處設置有溫度探頭12，根據溫度探頭12探測到的溫度有針對性地對多級冷卻水和一級冷卻水的水流量進行調節，實現根據溫度需求最終調節一級冷卻水的冷量，從而提高了本發明的散熱效率， 提高了散熱後待散熱設備的溫度的準確性。
在上述實施例的基礎上，本發明提供了一種優選的調節方案，具體的，在溫度探頭 12探測出待散熱設備4中的迴風溫度高於預設溫度值時，通過調節與補水箱5和管道8連接的閥門7以及調節水泵9，增大管道8中的多級冷卻水系統200中的冷卻水的水流量；在調節多級冷卻水系統200中的冷卻水的水流量後，溫度探頭12探測出待散熱設備4中的迴風溫度高於預設溫度值時，通過調節與補水箱5和管道8連接的閥門7以及調節水泵9，增大管道8中的三級冷卻水系統200中的冷卻水的水流量。在本實施例中，在溫度探頭12探測出待散熱設備4中的迴風溫度高於預設溫度值時，對二級冷卻水系統200與三級冷卻水系統300中的冷卻水的水流量分別進行調節，通過調節設置在二級冷卻水系統200與三級冷卻水系統300中的水泵的轉速，分別控制二級冷卻水系統200與三級冷卻水系統300中的冷卻水的流速，進而達到調節合適的二級冷卻水系統200與三級冷卻水系統300冷量的目的，以便準確地、有效地傳遞冷量到待散熱設備4中，滿足系統散熱的需求，同時達到節能目的。
在上述實施例的基礎上，本發明對調節方案做了改進，具體地，在增大管道8中的二級冷卻水系統200與三級冷卻水系統300中的冷卻水的水流量後，當探測出待散熱設備 4中的迴風溫度高於預設溫度值時(此時，待散熱設備4的散熱能力不足)，通過調節與裝有一級冷卻水的蓄水箱2連接的閥門10，增大蓄水箱2中一級冷卻水的水流量。在本實施例中，在調節二級冷卻水和三級冷卻水的水流量後，仍然無法滿足待散熱設備4的散熱需要時，可以通過對一級冷卻水的水流量進行調節，調節一級冷卻水的冷量，進而調節二級冷卻水系統200和三級冷卻水系統300的冷量，以滿足待散熱設備4的散熱需要。本發明實現了二級冷卻水系統200和三級冷卻水系統300的冷量不夠時，可以通過調節一級冷卻水的水流量來增強二級冷卻水系統200和三級冷卻水系統300的冷量，從而可以實現本發明的對待散熱設備4進行大溫度值區間的散熱，增強了本發明的實用性。
在上述各優選實施例的基礎上，本發明在管道8上設置有保溫材料，以減少二級冷卻水系統200和三級冷卻水系統300的冷量的流失，實現可以充分將二級冷卻水系統200 和三級冷卻水系統300的冷量傳遞到待散熱設備4中，提高對待散熱設備4的散熱效果。
在上述實施例的基礎上，保溫材料可以但不限於為保溫棉，以經濟的保溫棉作為保溫材料，可以在達到保溫效果的同時降低成本。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種水冷散熱系統，其特徵在於，包括一級冷卻水系統(100)，通過水-水換熱器(1)將所述一級冷卻水系統(100)的冷量傳遞給二級冷卻水系統O00)；所述二級冷卻水系統000)，通過水-空換熱器(3)將所述二級冷卻水系統(200)的冷量傳遞到所述待散熱設備中。
2.根據權利要求1所述的水冷散熱系統，其特徵在於，所述水-水換熱器(1)的第一端與所述一級冷卻水系統(100)中的一級冷卻水接觸，所述水-水換熱器(1)的第二端與所述二級冷卻水系統O00)中的二級冷卻水接觸，用於將所述一級冷卻水系統(100)的冷量傳遞給所述二級冷卻水系統O00)；所述水-空換熱器(3)的第一端與所述二級冷卻水系統O00)中的二級冷卻水接觸，所述水-空換熱器(3)的第二端連接至所述待散熱設備 G)，用於將所述二級冷卻水系統O00)的冷量傳遞到所述待散熱設備中。
3.根據權利要求1所述的水冷散熱系統，其特徵在於，所述一級冷卻水系統(100)為開式系統，所述二級冷卻水系統O00)為閉式循環系統。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的水冷散熱系統，其特徵在於，還包括管道(8)，用作所述一級冷卻水系統(100)中的一級冷卻水和所述二級冷卻水系統 (200)中的二級冷卻水的流動通道；水泵(9)，設置在所述二級冷卻水系統(200)中，與所述管道(8)連接，用於通過所述水泵(9)的泵壓驅動所述二級冷卻水在所述管道(8)中循環流動。
5.根據權利要求4所述的水冷散熱系統，其特徵在於，還包括補水箱(5)，通過閥門(7)與所述管道(8)連通，用於根據所述管道(8)中當前的所述二級冷卻水的水流量和所需的冷量調節補入到所述管道(8)中的二級冷卻水的水流量。
6.根據權利要求1至3中任一項所述的水冷散熱系統，其特徵在於，還包括溫度自控系統(11)，包括溫度探頭(12)，置於所述待散熱設備(4)的迴風口處，用於探測所述待散熱設備(4)中的迴風溫度，以便根據測出的迴風溫度調節所述一級冷卻水系統(100)中的一級冷卻水和所述二級冷卻水系統O00)中的二級冷卻水的水流量，以調節所述一級冷卻水系統(100) 和所述二級冷卻水系統O00)的冷量
7.根據權利要求1至3中任一項所述的水冷散熱系統，其特徵在於，所述一級冷卻水系統(100)中的一級冷卻水為自來水。
8.根據權利要求4所述的水冷散熱系統，其特徵在於，所述管道(8)上設置有保溫材料，用於減少所述二級冷卻水系統O00)的冷量流失。
9.一種水冷散熱系統，其特徵在於，包括一級冷卻水系統(100)，通過水-水換熱器(1)將所述一級冷卻水系統(100)的冷量傳遞給多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統，其中，所述多級冷卻水系統中的相鄰兩級冷卻水系統通過一個水-水換熱器(1)相連接，以在所述多級冷卻水系統中的相鄰兩級冷卻水系統之間進行冷量傳遞；所述多級冷卻水系統，所述多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統通過水-空換熱器( 將所述多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統的冷量傳遞到所述待散熱設備(4) 中。
10.根據權利要求9所述的水冷散熱系統，其特徵在於，所述水-水換熱器(1)的第一端與所述一級冷卻水系統(100)中的一級冷卻水接觸，所述水-水換熱器(1)的第二端與串行連接的多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統中的冷卻水接觸，用於將所述一級冷卻水系統(100)的冷量傳遞給多級冷卻水系統中的第一級冷卻水系統；所述水-空換熱器 (3)的第一端與多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統中的冷卻水接觸，所述水-空換熱器(3)的第二端連接至待散熱設備G)，用於將多級冷卻水系統中的最後一級冷卻水系統的冷量傳遞到待散熱設備中。
11.根據權利要求9所述的水冷散熱系統，其特徵在於，所述一級冷卻水系統(100)為開式系統，所述多級冷卻水系統為閉式循環系統。
12.根據權利要求9所述的水冷散熱系統，其特徵在於，所述一級冷卻水系統(100)中的一級冷卻水為自來水。
全文摘要
本發明提供了一種水冷散熱系統，該水冷散熱系統包括一級冷卻水系統，通過水-水換熱器將一級冷卻水系統的冷量傳遞給二級冷卻水系統；二級冷卻水系統，通過水-空換熱器將二級冷卻水系統的冷量傳遞到待散熱設備中。本發明解決了相關技術中強制風冷散熱方式不能滿足高熱耗設備的散熱、消耗能源較大以及製冷型液冷系統的消耗能源較大、維護成本高的問題，本發明中水冷散熱系統的使用滿足了高熱耗設備的散熱需求，降低了散熱系統的維護成本。
文檔編號H05K7/20GK102548362SQ20111045127
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者景佰亨, 朱旺法, 薛松 申請人:中興通訊股份有限公司